Comment calculer le retour sur investissement de vos impressions 3D industrielles

L'impression 3D est en train de se faire une place de choix dans le secteur industriel, cela peut concerner l'assistance des opérations d'aide aux machines mais aussi la conception de pièces sur-mesure.

Posséder une imprimante 3D industrielle peut sembler onéreux, notamment à cause de leurs prix d'entrés relativement élevés. Cependant lorsqu'on étudie les chiffres des retours sur investissement, la valeur ajoutée que procure les imprimantes 3D saute aux yeux.

Dans cet article nous allons voir comment fonctionne le calcul du retour sur investissement de l'impression 3D.

Le retour sur investissement (ROI) est un outil calculant la valeur dégagée par un investissement. Ce genre de calcul vous aide à mieux vous rendre compte des économies réalisées grâce à l'achat d'une imprimante 3D. Il est ainsi plus simple de justifier le coût d'acquisition lorsque l'on sait que celui-ci sera remboursé en quelques mois.

Franchir le pas et imprimer soi même ses pièces peut par exemple supprimer ou réduire des coûts tels que :

• la maintenance du processus de machinage
• le prototypage
• les coûts d'outillage
• les frais de livraisons

Voici les différentes étapes afin de calculer le retour sur investissement de son imprimante 3D :

A. Calculer le coût d'impression de votre pièce

La première étape semble logique, il s'agit de calculer le coût de fabrication de votre impression 3D. Pour cela c'est assez simple, la plupart des logiciels de conception du marché (Simplify3D, Eiger, ...) ont une option d'estimation des coûts.

Prenons un cas concret grâce à une impression réalisée sur une imprimante 3D composite Markforged. Le logiciel Eiger estime en temps réel le coût d'impression de la pièce voulue (nous avons d'ailleurs réalisé un démonstration de ce logiciel lors de notre webinaire sur l'impression composite). 

Vous pouvez voir dans le cadre rouge une estimation de 55 dollars soit environ 47 €. L'estimation prend en compte la quantité de plastique et de fibre de carbone de votre pièce pour calculer son coût de production.

Concernant Markforged et sa technologie d'impression composite, plus vous aurez de fibre dans votre pièce, plus son coût d'impression sera élevé. Ici, le coût de la pièce est relativement élevé car elle est fortement renforcée en fibre de carbone.

B. Détermination des coûts provenant de solutions de production alternatives

Maintenant que l'on connaît le prix de notre pièce imprimée en 3D, nous pouvons comparer ce coût à celui des autres méthodes de production.

Ce type de pièce est généralement usiné, nous avons donc sondé un service de fabrication tiers afin d'obtenir une estimation des coûts de fabrication.

Les coûts de production variant en fonction des quantités produites, nous avons deux tranches de prix : pour moins de 100 pièces produites, le coût unitaire est de 169 euros et pour plus de 100 pièces produites, le coût unitaire est de 100 euros.

Ces coûts varient évidemment en fonction du service d'usinage ou de la méthode de fabrication choisie. Par exemple, avec le moulage, le coût initial serait très élevé dû à la production du moule. Le coût par pièce serait ensuite minime. Il est donc nécessaire de lisser le coût de fabrication du moule avec le coût de fabrication des pièces pour obtenir un coût fiable.

C. Calculer le seuil de rentabilité

En comparant la méthode d'usinage CNC à celle de l'impression 3D, nous économisons 122 euros par pièce (coût de fabrication CNC - coût d'impression 3D soit 169 € - 47 € = 122 €)

Grâce à ce chiffre vous pouvez ensuite définir le nombre de pièce qu'il est nécessaire pour compenser le coût de votre imprimante 3D.

En supposant que vous n'imprimez seulement cette pièce, il faudra donc imprimer 111 pièces pour amortir votre machine :

Le calcul : 13 499/122 = 111 pièces.

D. Un calcul de rentabilité légèrement plus complexe

Ce calcul peut sembler assez simple mais il existe d'autres variantes plus compliquées à valoriser qu'il faudrait prendre en compte. Par exemple, le fait d'imprimer ses pièces en interne supprime les frais et les délais de livraison.

Comparé au moulage, l'impression 3D est bien plus souple à opérer. Pour tout changement de la pièce, même minime, vous avez besoin de fabriquer un nouveau moule. Avec la fabrication additive, vous n'aurez qu'à modifier le design de votre pièce grâce au logiciel de conception et relancer les impressions.

E. Calcul de votre ROI

Nous allons maintenant calculer le ROI de l'impression 3D de cette pièce. Il est également important de savoir que plus vous imprimez de pièces différentes, plus votre retour sur investissement sera important.

En effet il faut jouer sur les forces de l'impression 3D pour maximiser votre investissement, l'un de ses avantages étant sa versatilité vous pouvez imprimer un grand nombre de pièces différentes.

Passons au calcul du ROI maintenant :

ROI = 100% * (Gain de l'investissement - Coût de l'investissement) / Coût de l'investissement

Pour cet exemple, nous allons dire que nous souhaitons fabriquer 300 pièces mentionnées ci-dessus, cela donne donc le calcul qui suit :

ROI = 100% * ((53*300) - 13 499) / 13 499

Ici nous économisons 53 euros par pièce (le chiffre est différent des 122 euros calculés ci-dessus car la production dépasse les 100 pièces produites, le coût de l'usinage passe donc de 169 à 100 € l'unité) pour un total de 300 pièces produites ce qui donne un gain d'investissement de : 15 900 euros

ROI = 100%* (15 900 - 13 499) / 13 499

ROI = 100%* 2 401 / 13 499

ROI = 100%* 0,1778

ROI = 17,78 %

Ce nombre signifie que l'imprimante 3D est déjà rentabilisé (le ROI est positif) mais aussi qu'elle a rapporté 17,78 % de son prix à l'entreprise ayant réalisé l'acquisition de l'imprimante.

Grâce à ce calcul nous apercevons les premiers bénéfices de l'acquisition d'une imprimante 3D industrielle.

En 300 pièces produites, la machine est déjà remboursée et a déjà rapporté de l'argent. De plus nous avons pas pris en compte les délais et frais de livraisons dans le calcul du ROI. L'internalisation du processus de fabrication offert par l'acquisition d'une imprimante 3D permet de tout produire en direct et donc supprimer ces frais annexes.

Découvrez également notre page spécialement consacrée aux imprimantes 3D composites