Диссертация (1137999), страница 21

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 21)

Ключевые отличия 3D-печати от других методовформообразования(резки,фрезеровки,шлифовкиидр.процессов)заключаются в следующем:1. Изделие создается не деструкцией материала режущим клином, ааддитивным методом – послойным наращиванием изделия при точномвоспроизведении формы.2.

Модель«строится»изсырьябезприменениядополнительногоинструментария (например, заготовок или форм для литья) и часто безсоединения готовых деталей (склеивание, сварка).3. Управление процессом происходит с помощью программных и аппаратныхсредств для получения координат построения 3D-модели [66].Технология 3D-печати появились в 1980х годах, однако ее массовоераспространение началось только в 2010х. По разным оценкам в мире 50-70производителей профессиональных 3D-принтеров, более 190 производителей ирасходныхматериаловиболее200производителейпринтеров,ориентированных на потребительский рынок настольных принтеров [100].Сложилась устойчивая тенденция к использованию 3D-принтеров для132мелкосерийного производства, в ювелирной отрасли, в здравоохранении.Наибольшимпотенциаломразвитияобладаютсферыпромышленногоприменения, наиболее крупные рынки: аэрокосмическая [160], автомобильнаяпромышленность, производство потребительских товаров [171], объединенныймедицинскийрынок[181].Втаблицеприведены19показатели,характеризующие динамику развития мирового рынка 3D-печати.По данным исследовательской компании Grand View Research, объеммирового рынка 3D-печати в медицине достигнет 1,23 млрд долл.

США к 2020г. (средний ежегодный рост 2014-2020 составит 15,6%) [100]. Аддитивныетехнологии могут использоваться в протезировании и стоматологии, так кактрехмерная печать позволяет получить протезы и коронки в 3-4 раза быстрееклассической технологии создания слепков и ручного изготовления моделей.Таблица 19 – Объем мирового рынка 3D печати, млрд долл. США [100]3D Печать всего, в т.ч.1. 3D-принтеры:1.1. Промышленные1.2. Персональные2. РасходныематериалыАктивноподходящихидетпо9,73,82,091,36CAGR2008-201524%25%21%122%CAGR2015-202030%18%10%33%5,923%42%200820112013201520200,580,340,3400,70,370,320,051,470,940,820,122,651,641,310,330,240,330,531,01тестированиеразмерам3D-печатиимплантатовивсозданиипротезовмаксимально(частичерепа,межпозвоночные диски, суставы). 3D-печать позволяет воссоздать точнуюкопию человеческого скелета и отдельных органов, помогая врачам провеститренировку и максимально точно отработать приемы перед операцией(медицинские трехмерные модели могут быть изготовлены из целого рядаматериалов, включая живые органические клетки).По сравнению с традиционными методами производства металлическихизделий 3D-печать обладает рядом преимуществ:1.

Возможность печати цельных металлических изделий;2. Высокое разрешение – в среднем около 20 микрон;1333. Отсутствие ограничений по геометрической сложности построения;4. Высокая точность исполнения минимизирует необходимость механическойобработки напечатанных изделий;5. Безотходное производство: неизрасходованный материал может быть собраниз рабочей камеры по завершении печати и использован заново;6. Минимизация веса готовых изделий за счет большей точности, чем прилитье;7.

Высокие параметры прочности;8. Возможность работы с материалами, имеющими высокую температуруплавления.В 3D-печати могут использоваться различные материалы: бронза,нержавеющая сталь, мартенситно-стареющая сталь, сверхпрочный сплавкобальт-молибден-хром, титановые сплавы, никелевые сплавы, алюминиевыесплавы. Для использования в медицинских целях изделия должны бытьпроизведены из металла/керамики.

На сегодняшний день существуют 2ведущие технологии 3D-печати металлом: DMLS (Direct metal laser sintering –прямое лазерное спекание) и DMT (direct metal tooling – прямое металлическоенаплавление).Суть технологии DMLS состоит в том, что в середине 3D-принтера наподъемной платформе распыляется и разравнивается слой из металлическогопорошка (0,020 мм или 20 мкм). Специальный валик выравнивает поданныйматериал и удаляет излишки из камеры, после чего лазерная головка спекаетчастицы порошка между собой и с предыдущим слоем согласно 3D-модели.Технология DMT появилась позднее. Она подразумевает послойноенаплавление порошкового металла с помощью лазера. Для данной технологиине требуется заполнение камеры порошком, что позволяет экономить материали снимает ограничения по размеру производимых изделий.134Таблица 20 – Сравнение технологий 3D-печати металлом [66, 100]Преимущества DMLSПреимущества DMT1.

За счет печати внутри массы 1. Использованиестандартныхметаллическогопорошкаматериаловдляпорошковойотсутствуетнеобходимостьметаллургиипостроения опор для нависающих 2. Меньшепотребностьвэлементов конструкциитехнологических материалах2. Более низкое энергопотребление3. Отсутствуютограниченияпогабаритам изделия4.

Возможность ремонта, доработкиготовых изделийОдной из проблем, препятствующих массовому использованиютехнологий 3D-печати в протезировании, является неразвитость аппаратныхсредств для трансформации снимков магнитно-резонансной томографии (МРТ)или компьютерной томографии (КТ) в модель для 3D-печати [181].Анализируемое МИП ведет разработки в данной области. Экспертнымиметодами было выявлено 2 возможных варианта коммерциализации технологий3D-печати в медицинских целях данным МИП.

Удельная потребность вресурсах по вариантам коммерциализации указана в таблице21. Длякорректного учета приобретаемого оборудования его необходимо отражатьодновременно в разделах ТР и АР. В разделе ТР в качестве его цены указывалсяплатеж за данное оборудование за один период (лизинговый платеж, платеж покредиту и пр.), а в разделе АР указывалось естественное ограничение поиспользованию данного оборудования за период. В данном случае это 600часов. Цена по разделу АР указывалась равной 0, так как расходы на этооборудование уже были учтены в разделе ТР.135Таблица 21 – Потребность в ресурсах по проектам коммерциализацииЗубнойимплантат10 000ИнтрапротезЦена реализации36 000Power Surfacing RE NetworkLicense for SolidWorks013D MAX103-D принтер InssTek MX250013d Systems ProX 10010Оператор 3d принтера163d-моделлер1,54Проведение МРТ01Проведение КТ0,503-D принтер InssTek MPC063d Systems ProX 1001,20Порошок CoCr0,060Титановый порошок00,1Электроэнергия30320* - ежемесячный платежПримечание.

Авторский расчет на основе [11, 41, 100]Цена ресурса150 021,00124 257,90603 982,85*363 117,28*406,72560,34500030000032 571,0250004,12Ограничение600600-Цены импортного оборудования указаны в рублях исходя из курса 63.3рублей за доллар США, соответствующего сценарию «Базовый+» Прогнозасоциально-экономического развития России на 2017 и плановый период 2018 и2019 г. [84, c. 293]. Затраты на программное обеспечения, входящие в составТР, являлись однократными. После приобретения его можно было использоватьбез ограничения на протяжении всего жизненного цикла МИП. В разделе ценаресурсов для оборудования указывался размер ежемесячного аннуитетногоплатежа по кредиту исходя из 15% годовых (Средневзвешенная процентнаяставка по кредитам на срок более 1 года субъектам малого и среднегопредпринимательства) [11] и периода 10 лет в 2017 г.

Цены АР указаны за 1час, цены РР за 1 кг. и за 1 кВт.Таблица 22 – Поступление ресурсов по периодамПериодыРесурсPower Surfacing RENetwork License forSolidWorks3D MAX3D принтер InssTek MPC3D Systems ProX 100Оператор 3d принтера3d-моделлерПроведение МРТПроведение КТ3D принтер InssTek MPC3D Systems ProX 100Порошок CoCrТитановый порошокЭлектроэнергия123Поступлениересурса, ед.Расходы наресурс, руб.Поступлениересурса, ед.Расходы наресурс, руб.Поступлениересурса, ед.Расходы наресурс, руб.1150 021,0000,0000,00111395,62636513902,40,16,520 860124 257,90603 982,85363 117,28160 899,83147 369,42325 0003 000003 908,523250085 943,2011654,04751002560060310335000,00603 982,85363 117,28266 005,33266 161,5500 00075 0000097 713,0550 000138 0200111 003,41 016,5100205,5600493,224,661045 029,60,00603 982,85363 117,28408 091,0569 585,61500 000616 50000803 20150 000185 522Поскольку проект имел высокий уровень неопределенности, потребностьв ресурсах анализировалась на первые трех месяцев.

Для данного периодадисконтирование не требовалось. В таблице 23 приведены финансовыепоказатели проекта коммерциализации технологии в области 3D-печати МИП.Таблица 23 – Финансовые показатели проектаПериоды123Итоговыручка2 360 0004 100 0007 710 00014 170 000расходы2 000 00023600004 100 0008 460 000в т.ч. ТР1 241 379967 100967 1003 175 579АР636 2691 107 1672 094 1773 837 613РР122 352285 7331 038 7231 446 808NCF360 0001 740 0003 610 0005 710 000По мере развития проекта ожидался рост доли расходов на арендуемые ирасходуемые ресурсы.

Расходы на тиражируемые ресурсы в абсолютныхзначениях планировались на стабильном уровне, их доля постепенносокращалась. Индекс рентабельности проекта равен 0,675. Это достаточнобольшое значение для анализируемого периода. При этом необходимоучитывать высокий уровень риска по данному проекту, который выражался всущественной вероятности отклонений фактических показателей от плановых.Соответственно, важным условием успеха реализации инновационного проектасилами МИП являлось рациональное использование инструментов рискменеджмента.3.3. Анализ и оценка рисков ресурсного обеспечения МИП в области 3DпечатиОценка рисков является важным компонентом МОРО МИП. Онапозволяет выявить наиболее значимые риски для выбора инструментовэлиминирования.значительноНаличиеработоспособнойувеличивает вероятностьсистемывыживанияриск-менеджментаМИП.Врезультатеприменения экспертных методов диагностики были выявлен ряд рисков МИП вобласти 3D-печати на этапе коммерциализации, приведенный в таблице 24.138Таблица 24 – Основные риски ресурсного обеспечения МИП на этапекоммерциализации инновацииГруппа рисковРиски, связанныес изменением ценна продукциюРиски, связанныес изменением ценресурсовРиски на этапе капитальныхвложенийПроизводственные рискиРискиСнижение цен конкурентамиВалютный рискСнижение покупательной способности населенияВалютный рискПовышение тарифов естественных монополийПовышение цен поставщикамиПовышение ставок по отчислениям в государственныевнебюджетные фондыИзменение процентных ставокПолучение некачественного оборудованияНесоответствиепроизводственногопомещениятребованиям МИПНесоответствие комплектующих требованиям покачествуНесвоевременная поставка оборудования, материалов,услуг контрагентовСрыв сроков запуска производстваПревышение расчетных затрат на привлечениересурсовОбстоятельства непреодолимой силы, форс-мажорВыход из строя оборудованияСрыв поставок комплектующих поставщикамиНевозможность привлечь работников необходимойквалификации в рамках существующего бюджетаНевыход производства на проектную мощностьНевозможность обеспечить необходимый уровенькачестваНевозможность удовлетворить спросНеудовлетворительный операционный менеджментНевозможность достичь планового объема продаж(превышение спроса над предложением, ценовыеограничения, неправильная оценка емкости рынка наэтапе планирования)Возникновение потребности в дополнительныхматериалах или услугахПовышение стоимости финансированияТранспортные рискиЭкологические риски139Продолжение таблицы 24Группа рисковРиски Регуляторные риски Обстоятельства непреодолимой силы, форс-мажорИнновационные Некачественная проработка имеющихся источниковрискиинформации Некачественная проверка патентной чистоты Непрохождение (неполное прохождение) необходимыхиспытаний Провал защиты интеллектуальной собственности Технические ошибки в расчетах Установление неправильных характеристик для оценкиконкурентоспособности инновационного продукта Неадекватнаяоценкаконкурентоспособностисоздаваемого продукта Создание продукта, не соответствующего требованиямбезопасности,эргономики,санитариии/илигосударственным/отраслевым стандартам Невозможность стандартизации, унификации процессаиспользования инновации Появлениеальтернативныхинноваций,удовлетворяющих ту же потребностьВходные данные для МОРО МИП являются прогнозными величинами.

Характеристики

Список файлов диссертации