Make or Buy in Metal AM: In-House Machine vs. Contract Manufacturer
Make or buy decision matrix for metal 3D printing: capex vs. opex, utilization breakeven points, facility infrastructure costs, and contract manufacturing strategies.
Evaluating Make vs. Buy in metal AM requires factoring hidden infrastructure costs: post-processing, ATEX rooms, and trained metallurgists. This guide calculates realistic utilization break-even thresholds.
- Break-Even-Schwelle: Eine eigene LPBF-Anlage rechnet sich meist erst ab einer Maschinenauslastung von > 55 bis 65 %.
- Versteckte Infrastrukturkosten: Peripherie und bauliche Maßnahmen (ATEX, Schutzgas) kosten 150.000 bis 300.000 Euro zusätzlich.
- Personal-Flaschenhals: Mindestens ein Vollzeit-Experte für Datenaufbereitung, Pulverhandling und QS zwingend erforderlich.
- Hybride Strategie: Prototyping und Nischenlegierungen beim Dienstleister; Großserie auf eigener Inhouse-Anlage.
Technical Specifications & Comparison Matrix
ISO/ASTM 52900| Kriterium | Eigene Inhouse-Anlage (Make) | Zukauf über Lohnfertiger (Buy) | Hybridmodell (Mischstrategie) |
|---|---|---|---|
| Kapitalinvestition (Capex) | Sehr hoch (500.000 - 1.000.000 €) | 0 Euro (reine Stückkosten / Opex) | Gezielte Investition in Standardprozess |
| IP-Schutz / Know-How | 100 % intern im Unternehmen | Sensible CAD-Daten verlassen das Haus | Kernkompetenz intern, Überlauf extern |
| Lieferzeit für Bauteile | Ultraschnell (24 - 48 h möglich) | 2 bis 4 Wochen (Auftragsstau Dienstleister) | Flexibel steuerbar |
| Werkstoffflexibilität | Starr (Maschine auf 1-2 Pulver fixiert) | Beliebig (Dienstleister haben 20+ Legierungen) | Intern Standard (z. B. 316L), extern Titan |
| Technologierisiko | Veralterung nach 4-6 Jahren beim Betreiber | Dienstleister modernisiert seinen Maschinenpark | Gering |
Hidden Facility Infrastructure and Ancillary Capex
Der reine Drucker druckt nur rohe Schüttgutteile. Für eine funktionsfähige Fertigungszelle werden zusätzlich benötigt: 1. Explosionsgeschützte Entpulverungskabine (30.000 - 60.000 €); 2. Ultraschall-Siebstation (15.000 - 25.000 €); 3. Bandsäge oder Drahterodiermaschine zur Plattenabtrennung (40.000 - 120.000 €); 4. Schutzgas-Vakuumofen für Spannungsarmglühen (60.000 - 150.000 €); 5. ATEX-Belüftungs- und Sauerstoffwarnsystem (20.000 - 50.000 €).
Calculating the Real Additive Machine Hour Rate
Bei einer 5-Jahres-Abschreibung, Wartungsverträgen (oft 30.000 bis 50.000 € pro Jahr), Schutzgas- und Stromkosten sowie Personalkosten liegt der reale Stundensatz einer 400-W-LPBF-Anlage bei ca. 55 bis 85 Euro pro Stunde bei 80 % Auslastung. Sinkt die Auslastung auf nur 30 % (typisch bei Unternehmen, die die Maschine nur gelegentlich für Prototypen nutzen), schießt der Stundensatz auf über 180 Euro – der Zukauf beim Dienstleister wäre um ein Vielfaches günstiger.
Strategic Drivers Demanding In-House Production
Ein Inhouse-Kauf ist zwingend sinnvoll, wenn: 1. Strengste Geheimhaltung (z. B. F&E-Projekte, Formel 1, Rüstung) das Versenden von CAD-Dateien verbietet; 2. Iterationszyklen im Tagesrhythmus laufen müssen (Drucken, Testen, Ändern in 48 Stunden); 3. Eine feste Legierung in kontinuierlicher Serienproduktion gefertigt wird, die mindestens 3.500 Betriebsstunden pro Jahr auslastet.
Frequently Asked Questions (FAQ)
Wie viele verschiedene Legierungen kann man auf einer Maschine fahren?
Wie qualifiziert man einen zuverlässigen Lohnfertiger?
Gibt es Leasing- oder Pay-per-Part-Modelle für Maschinen?
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