Kan additieve productie problemen in de toeleveringsketen oplossen?

De afgelopen jaren hebben bedrijven over de hele wereld te maken gehad met supply chain-problemen, wat aantoont dat de wereldwijde pandemie gevolgen heeft gehad voor grote en kleine bedrijven. Naast de sterke stijging van de consumentenvraag was er een tekort aan zeecontainers en havenarbeiders, een afname van de luchtvrachtcapaciteit en een gebrek aan vrachtwagenchauffeurs, wat leidde tot congestie in de havens. Schepen bleven dagen of zelfs weken stationair voor de kust liggen - en het probleem houdt aan. Eind 2021 en begin 2022 brachten containerschepen gemiddeld zeven dagen door in Amerikaanse havens.

Deze verstoringen van de toeleveringsketen hebben ook productievertragingen veroorzaakt. Alle industrieën kenden in oktober 2021 recordlange doorlooptijden voor grondstoffen en de zaken zijn niet veel verbeterd. Zo moeten chipmakers 18 maanden wachten op kritieke apparatuur, zoals elektronische modules, lenzen, kleppen en pompen.

Additive manufacturing kan de broodnodige verlichting bieden voor problemen in de toeleveringsketen. Het kan verschillende voordelen bieden als het gaat om kleine productieruns, kwaliteitscontrole en materiaalkosten, waardoor het een levensvatbaar alternatief is voor de traditionele toeleveringsketen en een meer voorspelbare asset in turbulente tijden.

Waarom additive manufacturing?

Additive manufacturing, algemeen bekend als 3D-printen, omvat het direct laag voor laag vervaardigen of printen van een onderdeel, in tegenstelling tot subtractieve methoden zoals machinale bewerking. Het is een nauwkeurig, sterk gedigitaliseerd proces dat veel minder gereedschap en instellingen vereist, waardoor er geen mallen, vormen en gespecialiseerde snijgereedschappen nodig zijn.

Vergeleken met traditionele productiemethoden biedt additieve productietechnologie verschillende voordelen, waaronder:

Sneller doorlooptijden

Additive manufacturing zorgt voor snellere prototyping en productie in kleine volumes, waardoor bedrijven de ontwerpiteratie en productvalidatieprocessen versnellen om hun producten sneller op de markt te brengen. Als reactie op COVID-19 hebben we bijvoorbeeld een gelaatsscherm ontwikkeld dat eerst werd geproduceerd met behulp van additive manufacturing, maar - als reactie op de toegenomen vraag - later werd verschoven naar spuitgieten om de productie op te schalen.

En omdat er geen gereedschap nodig is, kunt u onderdelen voor eindgebruik binnen een paar uur of dagen printen in plaats van weken of maanden te besteden aan het ontwerpen en fabriceren van gereedschap, zoals een mal, zoals u zou doen bij spuitgieten. In wezen kunt u de productie starten zodra het definitieve ontwerp klaar is en er een printer beschikbaar is.

Verhoogde flexibiliteit en wendbaarheid

Met 3D-printers kunnen bedrijven onderdelen on-demand printen, wat een ongelooflijke flexibiliteit en wendbaarheid biedt. Bedrijven kunnen niet alleen snel en goedkoop op maat gemaakte producten maken met 3D-printtechnologie, maar ze kunnen ook gemakkelijk meer of minder van een product produceren als de vraag verschuift.

Terwijl de productie wordt opgevoerd met spuitgieten, kunnen ontwerpwijzigingen na de release betekenen dat u weken of maanden moet wachten voordat een ander gereedschap wordt gemaakt. Met de eliminatie van tooling stelt 3D-printen bedrijven in staat om snel te schakelen. Tijdens de vroege stadia van de pandemie heeft HP bijvoorbeeld meer dan 2,3 miljoen medische componenten geprint, waaronder neusuitstrijkjes, persoonlijke beschermingsmiddelen en onderdelen van beademingsapparatuur toen de vraag dynamisch groeide. Als ze spuitgieten hadden gebruikt, hadden ze een matrijs moeten ontwerpen en vervaardigen, wat maanden had kunnen duren.

Gedecentraliseerde productie

Het gebruik van 3D-printtechnologie zal bedrijven ook in staat stellen om de productie te decentraliseren. In plaats van goederen op één locatie te produceren en wereldwijd te verzenden, kunnen bedrijven goederen dichtbij of op het punt van gebruik produceren. Gedistribueerde productie kan de toeleveringsketen drastisch verkorten, veel potentiële knelpunten wegnemen en de time-to-market van een product versnellen, dus het is niet verwonderlijk dat 52% van de bedrijven in 2021 lokale productie overwoog.

Door producten dichter bij hun eindbestemming te produceren, kunnen bedrijven veel traditionele problemen in verband met geïmporteerde producten omzeilen, van vertragingen veroorzaakt door verstopte havens tot COVID-19-lockdowns tot snel stijgende prijzen en tarieven als gevolg van handelsoorlogen. De verschuiving naar additieve technologie en een gedecentraliseerd productiesysteem kan bedrijven ook helpen om producten sneller in de handen van de consument te krijgen, de kosten van langeafstandsvervoer te vermijden en de transportgerelateerde uitstoot van broeikasgassen te verminderen.

Verlaagde magazijnkosten

Met 3D-printers kunnen bedrijven goederen on-demand produceren, wat betekent dat u het exacte aantal onderdelen kunt produceren dat u nodig hebt en deze vervolgens rechtstreeks naar uw klanten kunt verzenden, waardoor vraag en aanbod beter op elkaar zijn afgestemd. In plaats van een magazijn te kopen of te huren, kunt u vertrouwen op digitale voorraden en onderdelen produceren wanneer een klant een bestelling plaatst.

Aangezien de magazijnleegstand slechts 3,6% bedraagt ​​en de vraag waarschijnlijk alleen maar zal toenemen naarmate meer bedrijven de productie terugzetten en hun toeleveringsketens diversifiëren, kan on-demand printen en overschakelen naar een digitaal magazijn in plaats van fysieke voorraad opslaan een aanzienlijke hoeveelheid kapitaal helpen besparen.

Kan het inbouwen van additieve productie in productiecycli toekomstige verstoringen voorkomen?

Hoewel de meeste bedrijven vinden dat het tijd is om actie te ondernemen om toekomstige verstoringen van de toeleveringsketen te voorkomen, kan het moeilijk zijn om te bepalen welke maatregelen moeten worden genomen. Voor degenen die van tactiek zijn veranderd, vertrouwen velen op kortetermijnmaatregelen. In feite heeft minder dan de helft van de 3.000 CEO's die door AlixPartners zijn ondervraagd, actie ondernomen om verstoringen van de toeleveringsketen op de lange termijn te verminderen.

Door additieve productie in de productiecyclus in te bouwen, kunnen bedrijven toekomstige verstoringen van de toeleveringsketen verminderen of voorkomen. Additieve productie ondersteunt immers gedecentraliseerde productie en zorgt voor een eenvoudigere toeleveringsketen en meer flexibiliteit en wendbaarheid. Bedrijven kunnen producten dichter bij hun bestemming produceren, waardoor knelpunten in de toeleveringsketen, zoals ernstige havencongestie, mogelijk worden vermeden. Additive stelt bedrijven in staat om de exacte benodigde hoeveelheid te produceren, waardoor overtollige verzendingen naar magazijnen worden verminderd voordat ze aan klanten worden gedistribueerd.

Wat zijn de risico's van het vervangen van de traditionele toeleveringsketen door een toeleveringsketen voor additieve productie?

Gezien de vele voordelen van additive manufacturing is het niet verwonderlijk dat de wereldwijde markt voor 3D-printproducten en -diensten in 2020 ongeveer $ 12,6 miljard bedroeg en de komende jaren zal blijven groeien naarmate meer bedrijven kortere of flexibelere toeleveringsketens voor additieven herbouwen. Mensen die hun loopbaan hebben besteed aan het ontwerpen voor of werken met spuitgieten of CNC-bewerkingen, kunnen echter moeite hebben om over te schakelen naar deze nieuwere disruptieve processen.

Veelvoorkomende problemen die mensen tegenkomen tijdens 3D-printen zijn onder meer kromtrekken, scheuren, slechte laag-op-laag hechting en defecte onderdelen. Gelukkig hebben technologische ontwikkelingen in de wereld van productieapparatuur en materialen deze problemen kleiner en minder frequent gemaakt, evenals ingenieurs die gedurende de hele levenscyclus van ontwerp tot productie werken. Bij fused deposition modeling (FDM) zijn bijvoorbeeld laagverschuiving, rijgen, onder-extrusie en over-extrusie mogelijk, maar ervaren ingenieurs en productietechnici ontwikkelen voortdurend oplossingen om de kwaliteit van onderdelen te verbeteren. Soortgelijke procesverbeteringen in andere additieve technologieën (SLA, SLS, etc.) zijn gemaakt om meer toepassingen mogelijk te maken. Deze ontwikkelingen vereisen echter een 3D-printpartner die over de kennis en expertise beschikt om deze nieuwe processen te ontwikkelen en toe te passen.

Als u met Fast Radius werkt, kunnen onze ervaren ingenieurs uw ontwerp beoordelen en verfijnen, zodat u onderdelen snel en kosteneffectief kunt vervaardigen zonder moeilijke kwaliteitsopofferingen. Onze binnenlandse fabrieken en gedistribueerde productiemogelijkheden helpen u de vertragingen en hoofdpijnen die gepaard gaan met overzeese logistiek te voorkomen, en onze reeks digitale tools kan automatisch ontwerpproblemen detecteren voordat uw onderdeel of product in productie gaat. U kunt ook verschillende materialen en productiemethoden verkennen voordat u een offerte maakt. Maak een account aan of neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over hoe de additieve mogelijkheden van Fast Radius kunnen helpen bij het oplossen van uw supply chain-problemen, het versnellen van de productie en het garanderen van maximale efficiëntie per onderdeel.