Vývoj 3D FDM tiskárny
implementace na trh
Diplomová práce
Autor: Bc. Petr Bouchal
Vedoucí: Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.
22. června 2016

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
• Technologie 3D tisku
• RepRap
• Konstrukční řešení
• Návod ke stavbě
• Obchodní model
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 2
Osnova

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v BrněFSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 3
3D tisk obecně
• Rapid Prototyping- rychlá výroba prototypů,
• digitální 3D model na fyzický objekt,
• 1984- první patent,
• 1992- první komerční 3D tiskárna.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
SLS- Selective Laser Sintering
• Laserový paprsek,
• tiskový prášek (plast, kov, sklo).
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 4
Výhody:
• vysoká pevnost,
• bez podpůrného materiálu.
Nevýhody:
• energetická náročnost,
• vyšší pořižovací náklady.
Přibližná cena:
• Od 60 000 Kč.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
SLA- Sterolitography
• Nejstarší technologie,
• podobné jako SLS,
• UV a laserové paprsky.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 5
Výhody:
• vysoká přesnost.
Nevýhody:
• pouze jeden materiál,
• vysoké provozní náklady.
Přibližná cena:
• Od 100 000 Kč.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
LOM- Laminated Object
Manufacturing
• Fólie,
• různé materiály (papír, kov, plast).
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 6
Výhody:
• vysoká přesnost,
• rychlost.
Nevýhody:
• Velké množství
odpadu.
Přibližná cena:
• Od 200 000 Kč.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
FDM- Fused Deposition
Modeling
• FFF (Fused Filament Fabriaction)
• ABS, PLA, Nylon atd.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 7
Výhody:
• Nízké pořizovací náklady,
• minimální odpad.
Nevýhody:
• Smršťování materiálu
během chladnutí,
• tiskový čas.
Přibližná cena:
• Od 10 000 Kč.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
RepRap- open source
• 2004, Adrian Bowyer,
• menší vývojáři či pro kutily,
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 8

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Tiskárny RepRap
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 9
Darvin Mendel

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Prusa i3
• Český autor,
• nejrozšířenější model na světě.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 10

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Hlavní části RepRap tiskárny
Elektronika:
• kontroler,
• krokové motory,
• dorazová čidla,
• vyhřívaná deska.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 11

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Návrh 3D FDM tiskárny
• Modifikace rámu modelu Prusa i3,
• rám je z plechu o tloušťce 3 mm,
• ocelový rám je levnější než původní hliníkový,
• odlehčovací otvory,
• konstrukční dokumentace je součástí příloh.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 12

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Návod na montáž
• Prodej tiskárny jako stavebnice,
• instruktážní návod je součásti přílohy DP,
• mechanismus „zámků“.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 13

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Obchodní model
• Lean Canvas
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 14

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Zákaznické segmenty
• Kutili a malé firmy,
• muži 18- 60 let, nové technologie,
• povědomí, ale bez praktických zkušeností.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 15
Hodnotové nabídky
• Open source,
• vlastní vyvinuté prvky uvolněny na trh s drobným
zpožděním,
• kompatibilita s jinými díly,
• nízká cena technologie FDM.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Kanály
• Prodej přes web,
• propagace produktu,
• obecná osvěta, workshopy,
• srazy kutilů a inovátorů,
• PR články,
• veletrhy,
• sociální média.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 16
Klíčové zdroje
• Lidská síla,
• vedoucí, obchod a marketing, vývoj, správa webu,
technická podpora, účetní,
• prostory,
• Brno, kancelář, vývoj a expedice, sklad.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Klíčové činnosti
• Prodej,
• expedice,
• vývoj,
• osvěta.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 17
Klíčové zdroje
• Strojírenská firma,
• dodavatel komponent,
• logistická společnost,
• komunita RepRap.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Struktura nákladů
• Založení podniku,
• vybavení prostor,
• PR materiály,
• provozní náklady.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 18
Rok 1 [Kč] Rok 2 [Kč]
Položka Měsíčně Ročně Měsíčně Ročně
Nájem (včetně energií) 15 000 180 000 15 000 180 000
Telefony 1 500 18 000 3 000 36 000
Připojení k internetu 400 4 800 600 7 200
Kancelářské a jiné
potřeby 500 6 000 600 7 200
Cestovní výdaje 5 000 210 000 10 000 120 000
Platy
Vedoucí výroby 20 000 240 000 40 000 480 000
Obchod/ marketing 30 000 360 000 40 000 480 000
Vývoj 30 000 360 000 40 000 480 000
Technická podpora 20 000 240 000 25 000 300 000
Reklama (Pay Per Click) 13 333 160 000 133 333 1 600 000
Materiál 51 117 613 400 511 167 6 134 000
Sociální a zdravotní poj.
zaměstnanců 27 200 326 400 40 800 489 600
Externí pracovníci
(účetní, právník) 2 500 30 000 1 500 18 000
Ostatní (rezerva 10 %) 21 655 274 860 86 100 1 033 200
Celkové náklady 238 205 3 023 460 947 100 11 365 200
Počet vyrobených kusů 100 1000
Provozní náklady Rok 1 [Kč] Rok 2 [Kč]
Fixní náklady 1 975 200 2 598 000
Variabilní náklady 1 048 260 8 767 200
Fixní náklady - průměrné 19 752 2 598
Variabilní náklady - průměrné 10 483 8 767

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Zdroje příjmu
• Konkurenční ceny,
• prodejní cena 14199 Kč,
• marže 30%.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 19
Výrobce Cena [Kč]
He3D 10 500
Rebel 11 800
helloBEEprusa 14 500
Velleman 15 200
Poseidon 15 990
Prusa research 16 990
Sharebot 24 000
3D felix 36 000
𝑐 = 𝑛𝑗 +
𝑅𝑂𝐼 ∗ 𝐼𝑁
𝑄
𝑛𝑗 = 2598 + 8767 = 11365 Kč
IN = maximální ztráta v prvním roce+ počáteční náklady na založení firmy
IN = 3 023 460 - (100 * 11 365) + 220 000 = 2 106 960 Kč
𝑐 = 11365 +
1,3∗2 106 960
1000
= 𝟏𝟒 𝟏𝟎𝟒 Kč

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
• 𝑄 =
𝐹𝑛
𝑐−𝑣
=
2598000
14199−8767
= 478,29 𝑘𝑠 => 479 𝑘𝑠
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 20
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Tržbyanáklady[Kč]
Počet prodaných kusů
Fixní náklady [Kč] Variabilní náklady [Kč] Celkové náklady Příjmy [Kč]
Bod zvratu, druhý rok

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v BrněFSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 21
Předběžný výkaz zisků a ztrát
Výkaz zisků a ztrát Rok 1 [Kč] Rok 2 [Kč]
Výnosy celkem 1 419 900 14 199 000
Náklady celkem 3 023 460 11 365 200
Hospodářský výsledek -1 603 560 2 833 800
2 833 800 - 1 603 560 = 1 230 240 Kč

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v BrněFSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal 22
Shrnutí
• Technologie 3D tisku,
• RepRap,
• konstrukční řešení,
• návod ke stavbě,
• obchodní model,
• přínos.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Děkuji Vám
za pozornost.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Otázka od pana oponenta
• Vysvětlete marketingový mix a jeho vhodnost
využití při vaší práci.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal
• 4P- product, price, promotion, place
• propagace produktu,
• obecná osvěta, workshopy,
• srazy kutilů a inovátorů,
• PR články,
• veletrhy,
• sociální média.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Otázka od pana oponenta
• Zdůvodněte cenovou politiku s ohledem na
konkurenční produkty.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal
• Tvorba ceny na základě:
• požadované přirážky (jednicové náklady+ marže),
• požadované rentability (použito),
• zákazníkem vnímané hodnoty,
• individuální cena zákazníkovi- diskriminace,
• marketingový průzkum, porovnání s konkurencí,
• běžné ceny konkurence,
• sezónnosti.

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Otázka od pana oponenta
• Zdůvodněte cenovou politiku s ohledem na
konkurenční produkty.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal
• Horní hranice ceny= prům. cena na trhu * (získaný počet / průměrný počet)
Parametr Váha
Bodové hodnocení výrobku
A B A* B*
Rychlost tisku 25% 4 6 1 1,5
Přesnost 35% 6 8 2,1 2,8
Spolehlivost 30% 9 10 2,7 3
Značka 10% 5 2 0,5 0,2
Celkem 24 26 6,3 7,5

Fakulta strojního inženýrství • Vysoké učení technické v Brně
Děkuji Vám
za pozornost.
FSI VUT v Brně ● Ústav strojírenské technologie ● Bc. Petr Bouchal

Vývoj 3D FDM tiskárny
implementace na trh
Diplomová práce
Autor: Bc. Petr Bouchal
Vedoucí: Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.
22. června 2016