Hoe 3D-modellering inventaris- en materiaalbeheer stroomlijnt

Volgens een recent rapport van McKinsey &Company heeft een steeds groter wordende reeks wereldwijde uitdagingen ertoe geleid dat in de afgelopen jaren elk jaar minstens één op de 20 bedrijven te maken heeft gehad met een verstoring van de toeleveringsketen die ten minste $ 100 miljoen heeft gekost.

Op de grondstoffenmarkten heeft het kopen en verkopen van grondstoffen of directe materialen altijd risico's met zich meegebracht, zelfs vóór de wereldwijde pandemie. Na de uitbraak bleken de toeleveringsketens van grondstoffen bijzonder kwetsbaar, gehinderd door inconsistente handmatige processen, losgekoppelde systemen en ontoegankelijke spreadsheets. Door gebrek aan inzicht in de oorzaken van verstoringen in de toeleveringsketen, waren producenten, handelaren en consumenten van grondstoffen niet in staat om te reageren op een snel veranderend landschap.

Bedrijven die grondstoffen produceren, inkopen of verhandelen, willen graag de voordelen realiseren van goed gedefinieerde processen die worden ondersteund door digitale technologieën. Voor deze bedrijven kan het onvermogen om risico's te identificeren en snel te reageren op verstoringen bijzonder kostbaar zijn.

Volgens een onderzoek van McKinsey onder 60 supply chain-managers in het tweede kwartaal van 2020, had 73% problemen met leveranciers, worstelde 75% met productie en distributie en had bijna de helft vertragingen bij planning en besluitvorming. Veelzeggend is dat in een tijd waarin arbeidskrachten en toeleveringspartners op afstand werden afgezonderd, maar liefst 85% van de bedrijven aangaf te worstelen met onvoldoende digitale technologieën om belangrijke processen te ondersteunen.

De afgelopen jaren zijn veel bedrijven overgestapt op supply chain-oplossingen die zijn ontworpen voor grondstoffen om het kopen, verkopen, verplaatsen, opslaan en verwerken te ondersteunen, terwijl de risico's die aan deze functies zijn verbonden, worden beheerd. Hoewel dergelijke toepassingen van cruciaal belang zijn voor het evalueren en volgen van activa, blijft de behoefte aan gespecialiseerde ondersteuning van de toeleveringsketen, met name op kritieke overdrachtspunten op opslagplaatsen, bulkterminals, magazijnen en haventerminals, bestaan.

Nieuwe technologieën zoals het internet der dingen, kunstmatige intelligentie, machine learning en 3D-modellering maken het gemakkelijker om grondstoffen te volgen en te beheren. Ze stellen bedrijven in staat om kritische vragen te beantwoorden over de status van hun goederen, van boerderijen en fabrieken tot opslagfaciliteiten, havens en verwerkingsfabrieken. Maar zonder een geïntegreerd overzicht van de levenscyclus van grondstoffen, zullen deze technologieën niet het niveau van zichtbaarheid bieden dat wereldwijde ondernemingen nodig hebben om veerkracht op te bouwen, activa intelligenter te beheren en in realtime beslissingen te nemen aangezien de omstandigheden ter plaatse voortdurend veranderen.

Het opbouwen van veerkracht in de toeleveringsketen van grondstoffen is tegenwoordig een kritieke prioriteit. Het vermogen om wendbaarder te reageren op onverwachte verstoringen en sneller te herstellen, is nog nooit zo urgent geweest.

Producenten, kopers en handelaren zijn bedreven in het beheren van een gevarieerde portfolio van strategieën om de risico's te beperken en de productie en prijsstelling te optimaliseren, door deel te nemen aan beurzen en door contracten en andere financiële instrumenten te ontwerpen om zich in te dekken tegen verlies. Maar zoals de lessen van de pandemie duidelijk hebben gemaakt, is risico op elk punt in de levenscyclus van grondstoffen ingebed. Een fabriek met capaciteit maar geen zicht op de vraag of zijn leveranciers in staat zullen zijn om bestellingen uit te voeren, is niet in staat om alternatieve sourcing te verzekeren. Een gebrek aan opslagcapaciteit om verzonden goederen te ontvangen, leidt tot een dure zoektocht naar magazijnruimte. Gestandaardiseerde processen voor het aanleggen van voorraden maken het moeilijk om de kwaliteit precies genoeg te verifiëren om materialen met vertrouwen te mengen.

Organisaties die deze volatiliteit willen beheersen, hebben een gedetailleerder beeld nodig van hun toeleveringsketens. De levenscyclus van grondstoffen omvat een wereldwijd netwerk van producenten, vervoerders, opslag- en verwerkingsfaciliteiten, handelaren en consumenten. Op elk punt in de keten moeten mensen, processen en technologieën naadloos op elkaar zijn aangesloten om tot op de minuut beslissingen te kunnen nemen over kritieke bedrijfsmiddelen.

Bedrijven die actief zijn in directe materialen moeten verder gaan dan standaard magazijnbeheer en magazijnautomatisering, en precisiemodelleringstools omarmen die een dieper inzicht geven in wat er op de grond gebeurt. Gewapend met een gedetailleerder beeld van apparatuur en goederen, kunnen ze hun activiteiten in realtime dynamisch aanpassen om de doorvoer te verhogen, de kwaliteit flexibeler te beheren en taakplanning te simuleren voor snellere besluitvorming.

Opslag-, meng- en overdrachtsactiviteiten behoren tot de meest kritische contactpunten in de toeleveringsketen van upstream en grondstoffen. Deze activiteiten worden ondersteund door efficiënte en gespecialiseerde automatiseringsoplossingen voor bulkterminals die idealiter inzicht bieden in activa, het gebruik van de faciliteiten verbeteren en uiteindelijk de gate-doorvoer vergroten.

Driedimensionale modellering brengt nieuwe niveaus van zichtbaarheid en controle voor opslag- en terminalactiviteiten. Site-operators kunnen al hun middelen zien in een 3D "fly-around" gebruikersinterface, om ontvangst-, overdrachts- en laadtaken effectiever te plannen en uit te voeren. Met 3D-modellering kunnen machines dichter bij elkaar werken — binnen een meter van elkaar in plaats van 10. Naast het ondersteunen van efficiëntere prestaties en het verhogen van de doorvoer, vergroot 3D-modellering effectief de voetafdruk van de veestapel, waardoor bedrijven extra voorraad zonder faciliteiten uit te breiden.

De wetenschap van voorraadbeheer blijft zich ontwikkelen. Maar zelfs een goed gestapelde voorraad vormt een uitdaging voor grondstoffenproducenten, die voortdurend kwaliteit moeten afwegen tegen de doorvoer om aan de contractvereisten te voldoen.

Zonder realtime inzicht in de voorraad, lopen producenten het risico contracten te weinig te leveren en boetes te veroorzaken. Om die boetes te vermijden, maken veel producenten de fout om te veel te leveren, waarbij ze de kwaliteitsparameters vaak met maar liefst 2% overschrijden.

Tegenwoordig stelt 3D-modellering organisaties in staat hun voorraden nauwkeuriger te beheren door materialen te scannen terwijl ze in de voorraad stromen, die gegevens vervolgens te modelleren en een digitale tweeling van de voorraad aan operators te leveren. De modellen kunnen kwaliteitsproblemen in realtime berekenen wanneer goederen worden gestapeld, teruggewonnen, gemengd en afgeleverd bij kopers. Met andere woorden, aangezien voorraden uit meerdere bronnen worden gestapeld, terwijl die lagen op verschillende manieren worden teruggewonnen en gemengd voor levering, hebben voorraadbeheerders een nauwkeurig - en zelfs voorspellend - begrip van de kwaliteit van de voorraad, van ontvangst tot levering.

Dergelijke inzichten hebben meerdere toepassingen. In plaats van te vertrouwen op een voorgeprogrammeerde reeks gebeurtenissen om processen te automatiseren, kunnen operators unieke controletechnieken toepassen, verschillende taken op een transportband uitvoeren en deze dynamisch aanpassen. Ze hoeven de band niet langer een bepaalde tijd te laten lopen, hem schoon te maken en opnieuw te beginnen.

Voorspellende simulatie maakt gebruik van machine learning om nieuwe vragen over voorraadbeheer te stellen en te beantwoorden:hoeveel voorraden zijn optimaal voor een bepaalde opslagplaats of bulkterminal? Welke elementen kunnen het beste worden gecombineerd om meer waarde te leveren aan een klant? Welke materialen moeten gescheiden worden gehouden? Is het optimaal om te blenden terwijl je stapelt, of om te blenden aan boord van een vaartuig? Wat zou het betekenen om het voorbeeld van consumentenmerken te volgen en meer 'gepersonaliseerde' of op maat gemaakte silo's te leveren?

Om die vragen te beantwoorden, is toegang nodig tot aanzienlijke hoeveelheden gegevens uit verschillende bronnen. Bedrijven die zich willen onderscheiden, zullen steeds vaker moeten vertrouwen op een verbonden netwerk van leveranciers, verkopers, kopers en handelaren, niet alleen om de bedrijfsvoering te optimaliseren, maar om opnieuw te bedenken hoe de grondstoffenmarkten zullen blijven bloeien.

Door de pandemie veroorzaakte verstoringen hebben duidelijk gemaakt dat grondstofmanagers de bedrijfsprocessen in hun toeleveringsketens onder de knie moeten krijgen. Tegelijkertijd moeten ze een dieper begrip ontwikkelen van de activa - mensen, processen en technologieën - die goederen door die keten verplaatsen. De pandemie heeft ons geholpen het cruciale belang van just-in-time management te begrijpen, vooral op de meest kwetsbare punten in de toeleveringsketen.

Manav Garg is oprichter en CEO van Eka Software Solutions.