INVLOED VAN 3D PRINTEN grafische structuur van de supply chain bestaande uit verschillende lagen (“echelons”, links in de onderstaande figuur). Dit is overigens een voorbeeld van Thales dat radarsystemen levert aan het Marinebedrijf [12].
dat het onderdeel meteen gebruikt gaat worden. Dat leidt tot forse kostenvoordelen: Veel minder voorraad, en het voorkomen van incourante voorraad. De balans tussen beschikbaarheid van kapitaalgoederen en de daarvoor benodigde kosten kan sterk verbeteren, en hetzelfde geldt voor de duurzaamheid van de supply chain.
Allereerst moet worden bepaald op welk niveau in de productstructuur vervangingen plaats zullen vinden als er een defect optreedt of er preventief onderhoud moet worden uitgevoerd. Dit zijn de “Line Replaceable Units” (LRU’s). Dit zijn nogal eens kostbare modules die bij een defect off-line in werkplaatsen gerepareerd worden. Daarbij moeten mogelijk onderdelen uit de lagere niveaus van de productstructuur worden vervangen (de “Shop Replaceable Units” - SRU’s). Bij 3D printen zal niet alles op klantvraag geprint kunnen worden. Als de LRU niet geprint kan worden en de SRU wel, is het de vraag wat een goede oplossing is: > Maak van de SRU een LRU en pas zonodig het productontwerp aan zodat deze snel en efficiënt verwisseld kan worden > Verander niets aan de LRU definitie, maar print de SRU’s die geprint kunnen worden en leg voorraden aan van de andere SRU’s. Assembleer vervolgens de SRU’s tot de LRU op klantorder. Als dat niet kan, leidt 3D printen er in ieder geval toe dat SRU’s sneller beschikbaar kunnen worden gemaakt, de reparatiedoor looptijd van de LRU afneemt, en daardoor minder voorraad nodig is.
Recentelijk is er binnen het EU-project DirectSpare [11] gekeken naar de mogelijkheid om 3D printen in te zetten voor de after-sales service supply chain. Hieruit kwam naar voren dat 3D printen op termijn moet leiden tot onder meer het goedkoper beschikbaar stellen van reserveonderdelen, milieuvoordelen (minder grondstofgebruik, minder transport, minder energieverbruik), en/of betere prestaties van de onderdelen. Daarnaast meldt DHL in haar jaarlijkse “trend radar” [12] dat vooral after sales service supply chains beïnvloed zullen worden door 3D printtechnologie, omdat lokaal met kleine productiefaciliteiten geproduceerd kan worden, bijvoorbeeld vlakbij vliegvelden of andere logistieke “hubs”. Dat vervangt dan de opslag van voorraden onderdelen. Het zal dan ook invloed hebben op de rol van logistieke dienstverleners, die bijvoorbeeld de rol op zich kunnen nemen om 3D printfaciliteiten voor meerdere supply chains te exploiteren.
$%&'#
0+1&.0+)#
/-+#
()*+&,)+-.!+#
!!"#
ETO
MTO
ATO
MTS
DFS
(engineer-to-order)
(make-to-order)
(Assemble-to-order)
(Make-to-stock)
(Deliver from local stock)
7$,+$//*+$,!
"#$%&! '#()%*+$,!
Upstream Forecast driven Optimize processes given forecasts Efficiency
-../0123!
4+.)*+1%56$!
Downstream Order driven Customer specific products Meet customer service levels Flexibility
Natuurlijk zijn er de nodige knelpunten die geadresseerd moeten ! worden. Uit het onderzoek van PWC [9] bleek dat de respondenten onzekerheid over de kwaliteit van het geprinte product als de grootste barrière voor implementatie zien. Daarnaast ervaart men het gebrek aan expertise op dit gebied binnen het bedrijf en de prijs van de printers als knelpunten.
Een tweede vraag is hoe 3D printing de (multi-echelon) netwerkstructuur zal veranderen. Printers die duur zijn zullen vooral stroomopwaarts in de supply chain moeten worden geplaatst, omdat het te kostbaar is om een printer vlakbij elk deel van de (geografisch vaak zeer verspreide) installed base te plaatsen. In die gevallen moet er snel een onderdeel op klantvraag worden geprint en deze ook nog via een spoedlevering naar de locatie worden vervoerd waar het onderdeel nodig is. Als de printers goedkoop zijn, is het ook mogelijk om op een lager niveau in de multi-echelonstructuur een groot aantal printers te plaatsen. Het aantal niveaus in de supply chain kan worden verminderd, terwijl het aantal stroomafwaartse locaties kan worden vergroot en de responsiviteit ook omhoog kan. Uit een recente case study voor de Amerikaanse luchtmacht is gebleken dat er nog een forse kostenreductie van 3D printers nodig is om grootschalig lokaal printen te kunnen invoeren [13]. Een derde vraag is wat dit betekent voor het type onderhoud. Bij correctief onderhoud wordt een onderdeel pas vervangen als deze defect is. Als de gevolgen van het defect groot zijn, zal getracht worden de risico’s te reduceren door periodiek preventief onderhoud uit te voeren. Als het printen van een vervangende onderdelen snel kan, wordt de storingsduur gereduceerd en kan preventief onderhoud wellicht worden vervangen door correctief onderhoud. Ook is het mogelijk dat een gelijkwaardig onderdeel niet kan worden geprint, maar dat er wel goedkoop een vervangend onderdeel kan worden geprint dat het probleem in ieder geval tijdelijk kan verhelpen. Als daarmee de levertijd van het oorspronkelijke onderdeel kan worden overbrugd, vervalt de noodzaak om voorraden daarvan aan te houden.
Onder de zaken die moeten worden opgelost valt ook de certificatie. In de luchtvaart mogen alleen gecertificeerde onderdelen gebruikt worden, maar hoe moet certificatie plaatsvinden als onderdelen alleen klantspecifiek in kleine hoeveelheden geproduceerd worden met 3D printers? Verder zijn er digitale (CAD) tekeningen nodig, en zijn er copyrights op deze tekeningen. De eigenaar zal deze tekeningen dus niet zomaar willen afstaan zonder vergoeding. En hoe voorkomen we dat copyrights worden geschonden doordat er ook met een 3D scan kan worden gewerkt? Wie gaat de tekeningen en de 3D printprocessen straks exploiteren? Doet de eigenaar van de kapitaalgoederen dat? Moet een derde partij (logistiek dienstverlener nieuwe stijl) dat gaan doen? Welke business modellen zijn er te ontwerpen zodat alle partijen in de supply chain profijt kunnen hebben van 3D printen? Er zijn vragen genoeg, en aan sommige hiervan (bijvoorbeeld certificering) wordt momenteel al gewerkt.
Een vierde vraag is hoe het faalgedrag van 3D geprinte componenten zich verhoudt tot het faalgedrag van traditioneel gefabriceerde componenten en hoe dit het onderhoud en de logistiek van de reserveonderdelen beïnvloedt. Kan met 3D printen dezelfde kwaliteit, betrouwbaarheid en levensduur behaald worden ? En zo niet, heeft het dan wel zin om van 3D printen gebruik te maken als de
Welke keuzes ten aanzien van de after-sales service logistiek liggen er voor? Om hier wat over te kunnen zeggen zijn twee dimensies van belang: De productstructuur (rechts in de onderstaande figuur) en de geo-
69