Is Additive Manufacturing de ontbrekende schakel in de supply chain?

Door: Dave Veisz, VP Engineering, MakerBot

Covid-19 heeft de kwetsbaarheid van de huidige 'just-intime' wereldwijde toeleveringsketens op dramatische wijze blootgelegd. De VP Engineering van MakerBot, Dave Veisz, vraagt zich in dit artikel af welke lessen we uit de recente gebeurtenissen kunnen trekken om in de toekomst meer veerkrachtige supply chains op te bouwen.

Het is niet overdreven om te zeggen dat de Covid-19 pandemie het leven zoals we dat kennen, heeft veranderd. Vanuit een persoonlijk perspectief heeft het invloed gehad op ons vermogen om ons vrij te bewegen en om familie en vrienden te zien. Het heeft de manier waarop we werken veranderd, en de manier waarop we ons ontspannen.

In de wereld van vraag en aanbod van producten en goederen is de invloed ervan net zo schokkend geweest. Een efficiënte toeleveringsketen is een integraal onderdeel van het succes van elk bedrijf; goed supply chain management versnelt de levering van producten, verlaagt de kosten en voorkomt vertragingen die zowel voor het bedrijfsresultaat als voor de reputatie van het bedrijf kostbaar kunnen zijn. Ongeacht de sector of het land waarin een bedrijf actief is, moet het management van de toeleveringsketen altijd voorop staan. Bedrijven moeten nieuwe manieren vinden om producten tegen een lagere prijs in te kopen en de uiterst belangrijke doorlooptijden verkorten. Winstmaximalisatie en streven naar concurrentievoordeel hebben ertoe geleid dat bedrijven steeds vaker 'just-in-time' supply chain-modellen gebruiken. Hierdoor kunnen bedrijven sneller, goedkoper en efficiënter dan ooit tevoren produceren. Maar deze verhoogde productiviteit heeft een prijskaartje: het terugbrengen van activiteiten en het wegwerken van de meest essentiële redundantie heeft de toeleveringsketens kwetsbaar gemaakt voor onderbrekingen. Op een dramatische manier is dat duidelijk geworden in de pandemie.

De kosten van nietsdoen

Men zou kunnen stellen dat de verwoestende impact die Covid-19 had op de toeleveringsketens niet als een verrassing kwam. Het was bekend dat zo’n 'once in a lifetime'-gebeurtenis als Covid-19 kon plaatsvinden en dat de huidige slanke toeleveringsketens het moeilijk zouden hebben om dit aan te kunnen. Wat misschien wel onverwacht was, is de snelheid waarmee de gebeurtenissen zich ontvouwden. De automobielindustrie is een goed voorbeeld: sommige fabrikanten moesten de productie binnen enkele weken na de uitbraak stilleggen vanwege een combinatie van onderdelentekorten en maatregelen die werden genomen om de veiligheid van de werknemers te waarborgen. Het ontbreken van één enkel onderdeel kan een hele productielijn stilleggen. Nu we langzaam uit de huidige crisis beginnen te komen, is het van cruciaal belang om na te denken over wat we hebben geleerd en, nog belangrijker, hoe we in de toekomst veerkrachtigere toeleveringsketens op kunnen bouwen en er tegelijkertijd voor te zorgen dat deze zo rendabel en flexibel mogelijk blijven. Een van de waarschijnlijke uitkomsten is dat fabrikanten steeds vaker zullen zoeken naar manieren om met leveranciers dichter bij huis te werken. Toeleveringsketens zijn geglobaliseerd, zelfs voor kleine tot middelgrote bedrijven. Door deze extra complexiteit van de toeleveringsketens zijn ze in tijden als deze gevoeliger voor verstoringen. De andere factor is dat, zoals eerder gezegd, 'just-in-time' toeleveringsketens geweldig zijn voor lean manufacturing, maar 'justin-time' betekent wel dat er minder buffers zijn om te beschermen tegen verstoringen. Idealiter zouden bedrijven plannen moeten ontwikkelen om essentiële onderdelen uit verschillende regio's (zowel lokaal als overzee) te kunnen betrekken. Dit kan echter moeilijk zijn voor lagere volumes. Dit is waar nieuwere technologieën, zoals 3D printen, in beeld komen. Dit kan een levensvatbare back-up oplossing zijn voor veel componenten.

Additive Manufacturing komt naar voren

Al vóór Covid-19 maakten veel bedrijven gebruik van Additive Manufacturing voor reserveonderdelen. Het gaat onder meer om grote spelers in de defensie- en spoorwegindustrie, waar er hoge drempels zijn voor goedkeuring, en in de lucht- en ruimtevaartindustrie voor onderhoud en reparatie. Dankzij Additive Manufacturing zijn er geen dure gereedschappen nodig. On-demand productie van kleine aantallen is mogelijk, volgens de exacte specificaties waardoor leveringstijden worden verkort en verstoringen in de aanvoerketen van buitenaf niet meer voorkomen. Door gebruik te maken van digitale voorraden van reserveonderdelen kunnen fabrikanten

Voor veel componenten is 3D printen inmiddels een bewezen backup oplossing.

een gedecentraliseerd productiemodel inzetten door digitale onderdelenbestanden rechtstreeks op de locatie waar ze nodig zijn, te 3D printen. Dit vermindert de voorraadlast van bedrijven aanzienlijk, wat de sleutel is tot het terugdringen van de supply chain kosten.

Terughoudendheid om te veranderen

Ondanks de duidelijke voordelen van Additive Manufacturing zie je vaak een terughoudendheid om de technologie volledig te omarmen. Organisaties blijven misschien liever in hun comfortzone dan nieuwe kansen aan te grijpen, ondanks het feit dat ze op de lange termijn zeer voordelig kunnen blijken te zijn. Dit is meestal om een aantal redenen, waaronder kosten, toegankelijkheid of gewoon een algemene terughoudendheid om de bedrijfsvoering te veranderen. Ook succesvolle bedrijven moeten zichzelf de vraag blijven stellen kan dat nog beter? Gebrek aan kennis over Additive Manufacturing is een ander veelvoorkomend obstakel. Als toonaangevende fabrikant van 3D printers is het onze verantwoordelijkheid om te helpen de kloof te overbruggen die nog steeds bestaat, door richtlijnen te geven over de juiste technologie en de mogelijkheden ervan om ervoor te zorgen dat bedrijven in staat zijn om een geïnformeerde keuze te maken. Hoe pak je het aan? De eerste vraag die je je moet stellen is: wat wil ik printen en is Additive Manufacturing haalbaar? Er zijn verschillende printers op de markt, allemaal met verschillende materiaalmogelijkheden, dus de kans is groot een printer te vinden die past bij de vraag. 3D printers met open-platform mogelijkheden zijn nuttig voor ontwerpers die veel flexibiliteit willen hebben met hun materiaalselectie. De tweede vraag is: wie zal de printer bedienen? Grote industriële printers vereisen de nodige opleiding van de werknemers om de machine te kunnen bedienen. Industriële desktopprinters zijn een nuttig alternatief, omdat ze gemakkelijker te gebruiken zijn, minder opleiding vereisen en vrijwel direct kunnen worden ingezet. Ook de locatie is een belangrijke factor. Locatie is altijd een aandachtspunt voor elk bedrijf dat nieuwe technologie koopt en dat is niet anders met 3D printers. Desktop printers kunnen overal geplaatst worden waar ruimte is. Uiteindelijk betekent dit dat er meer ruimte is voor meerdere printers als de output van uw bedrijf dit nodig heeft. Tot slot, hoe snel zijn de onderdelen nodig? Servicebureaus zijn handig voor bedrijven die niet direct een 3D printer willen aanschaffen, maar ze hebben wel hun beperkingen. De initiële investering is laag, maar de flexibiliteit gaat verloren doordat er niet zo snel geproduceerd kan worden als met eigen 3D printers. En natuurlijk kunnen, afhankelijk van de locatie van het bureau, onvoorziene gebeurtenissen, zoals die van de laatste tijd, alsnog tot leveringsonderbrekingen leiden. En de prijs per stuk is hoger. Meestal verdient een 3D printer in eigen huis zich na enkele externe bestellingen al terug.

Een blauwdruk maken voor de toekomst

Welke optie je ook kiest - of zelfs als de conclusie is dat Additive Manufacturing momenteel niet geschikt is - het is belangrijk om de mogelijkheden van de technologie te onderzoeken. Covid-19 heeft de kwetsbaarheid van de huidige supply chain-modellen aan het licht gebracht, maar ook de weg vooruit getoond. Het is duidelijk dat Additive Manufacturing als productietechniek een cruciale rol speelt bij het creëren van meer veerkrachtige en adaptieve supply chains, maar het is slechts een deel. Als de pandemie één ding heeft gedaan, dan is het hopelijk duidelijk maken dat bedrijven zich open moeten stellen voor het verkennen van nieuwe technologieën en de mogelijke positieve effecten. Bedrijven zouden nooit moeten ophouden zichzelf de vraag te stellen: kan onze toeleveringsketen nog beter?

Een 3D printer met het open materialenplatform dat de Method Labs extruder biedt, is zinvol voor engineers die flexibiliteit in de materiaalselectie zoeken.