この計算ツールでできること
「3Dプリンター 自社購入 vs 外注 比較計算ツール」は、メイカーやエンジニア、小規模メーカーの方が「自前で3Dプリンターを導入すべきか、それとも造形サービス（プリントビューロー）に外注すべきか」を判断するためのツールです。プリンターを所有して稼働させる際の自社製作トータルコストと、同じ数の部品を外注した場合のコストを比較し、購入したほうが安くなる損益分岐点（部品数）を正確に示します。
使い方
プリンターの初期購入価格（一度きりで支払う治具やセットアップ費用も含めてOK）、部品1個あたりの材料費の目安、部品1個あたりの電気代、外注サービスの部品1個あたりの単価、そして生産予定の部品数を入力してください。ツールが自社製作の合計額、外注の合計額、安いほうの選択肢で得られる節約額、そして損益分岐となる部品数を返します。
計算式の解説
自社製作コストは、固定費をベースに、部品ごとのわずかな変動費が上乗せされていきます。
$$\text{自社製作コスト} = \text{プリンター価格} + (\text{1個あたり材料費} + \text{1個あたり電気代}) \times \text{部品数}$$
一方、外注コストは完全に変動費のみです。
$$\text{外注コスト} = \text{1個あたり単価} \times \text{部品数}$$
この2式を等しいとおいて部品数について解くと、損益分岐となる部品数が求められます。
$$\text{損益分岐部品数} = \frac{\text{プリンター価格}}{\text{1個あたり外注単価} - \text{1個あたり材料費} - \text{1個あたり電気代}}$$
外注の1個あたり単価が、自社での1個あたり稼働コストを上回っていない場合は、プリンターを所有しても元が取れることはありません。その場合、ツールは「損益分岐点なし」と表示します。
計算例
プリンター価格 $1,000、材料費 $2/個、電気代 $0.50/個、外注 $5/個、500個の場合。自社製作 $$= 1000 + (2 + 0.5) \times 500 = 1000 + 1250 = \$2{,}250$$ 外注 $$= 5 \times 500 = \$2{,}500$$ 購入すれば $250 の節約になります。損益分岐点 $$= \frac{1000}{5 - 2 - 0.5} = \frac{1000}{2.5} = 400 \text{個}$$
異なるボリュームでの購入と外注の比較
以下のシナリオでは、機器と部品あたりのコストを固定し、生産される部品の数のみを変動させます。この例では、プリンタの価格を$800、材料コストを部品あたり$1.50、エネルギーコストを部品あたり$0.10、外注価格を部品あたり$4.00とします。社内コストはプリンタの価格に部品あたりの変動コストの数量倍を加えたもので、外注コストは単に部品あたりの価格に数量を掛けたものです。
社内変動コストは\(1.50 + 0.10 = \$1.60\)部品あたりです。外注された各部品は$4.00かかるため、社内で製造される部品ごとに\(4.00 - 1.60 = \$2.40\)節約できて、$800のプリンタの回収に充てることができます。損益分岐点は\(800 \div 2.40 \approx 334\)部品で発生します。
| 部品 | 社内合計 | 外注合計 | より安いオプション |
|---|---|---|---|
| 100 | $960 | $400 | 外注 |
| 334 | $1,334 | $1,336 | 損益分岐点 |
| 400 | $1,440 | $1,600 | 購入 |
| 500 | $1,600 | $2,000 | 購入 |
| 1000 | $2,400 | $4,000 | 購入 |
交差点を下回る場合、固定的なプリンタのコストがまだ十分な部品数に分散していないため、外注が有利です。上回る場合は、低い社内部品あたりコストが優位に立ち、購入が有利です。1,000部品での購入による節約は$1,600です。
典型的な3Dプリント費用参考値
以下の数字は、まだ確実な数値がない場合に計算機を入力するのを支援するための指標的な範囲です。これらは見積もりではありません。実際の価格は地域、機械、材料ブランド、部品の形状、および印刷局の価格設定構造によって異なります。
| 項目 | 典型的な範囲 | 注記 |
|---|---|---|
| デスクトップFDMプリンタ | $200 – $1,500 | ホビーからプロシューマー機 |
| デスクトップSLA/レジンプリンタ | $250 – $4,000 | より高い詳細度、より小さいビルドボリューム |
| FDMフィラメント | $18 – $35 / kg | 標準的なPLA/PETG；エンジニアリングフィラメントはより高価 |
| SLAレジン | $30 – $90 / L | 標準対特殊/タフレジン |
| 小部品あたりの材料コスト | $0.20 – $5 | 部品あたりに使用されるグラム数/ミリリットルによって異なります |
| プリントあたりのエネルギーコスト | $0.02 – $0.50 | プリント期間中、約50–250W |
| 印刷局の部品あたりの価格 | $3 – $50+ | セットアップ、労働力、マージン、および最小注文料金を含みます |
より正確な材料と電力の数字を社内部品あたりのコストとして入力するには、購入対外注の比較を実行する前に、専用の3Dプリント費用計算機を使用してフィラメントのグラムとプリント時間から推定してください。
損益分岐結果の解釈
損益分岐部品数は、自社のプリンタを購入して実行する総コストが、同じ部品を外注する総コストと同じになるボリュームです。その量以下では、プリンタの固定購入価格を回収するのに十分な部品を生産していないため、外注がより安くなります。それ以上では、各追加部品は完全な局の価格ではなく、材料とエネルギーのみのコストで済むため、社内生産がより安くなります。
力学的には、損益分岐は外注価格（部品あたり）と社内変動コスト（部品あたりの材料とエネルギー）の間のギャップに依存しています。そのギャップは、各部品がプリンタの返済に貢献するものです。より大きなギャップは、より低い損益分岐数量を意味します。より小さなギャップはそれをより高くプッシュします。
計算機が損益分岐なしを報告する場合、社内の部品あたりの変動コストは外注価格以上です。その場合、社内で製造した各部品が直接購入するのと同じかそれ以上のコストがかかるため、購入は決して報われません—固定的なプリンタのコストは、いくつの部品を生産しても回収することができません。
固定コスト（プリンタの1回限りの価格）と変動コスト（部品あたりの材料とエネルギー）の分割が中心です：高い固定コストと低い変動コストは高いボリュームを支持し、安価なプリンタと細い部品あたりのマージンは迅速に損益分岐します。
最後に、この比較は純粋に部品あたりのドルコストに関するものです。ターンアラウンドタイム、部品の品質と一貫性、後処理労働、機械の稼働時間とメンテナンス、学習曲線、および生産を社内に保つ価値などの非コスト要因は意図的に無視します。数値結果の横にこれらをバランスさせた上で、決定を下す前に考慮してください。
よくある質問（FAQ）
メンテナンス費や造形の失敗分は含まれますか？ 個別には含まれていません。廃材・造形失敗・消耗品を見込むには、1個あたり材料費にあらかじめ余裕分を上乗せして入力してください。
損益分岐点が表示されないのはなぜですか？ それは、1個あたりの自社稼働コストが外注単価と同じか上回っていることを意味します。つまり、どの生産数量でも外注のほうが常に安くなります。
人件費は含めるべきですか？ 公平に比較するなら、1個あたりの人件費や機械稼働時間の価値を材料費または電気代の欄に上乗せして入力してください。
