Как аддитивное производство по требованию может помочь повысить устойчивость цепочки поставок?

Повышение устойчивости цепочки поставок на производстве - тенденция, которая не исчезнет в ближайшее время. В то время как производство Just-In-Time (JIT) продемонстрировало свою уязвимость к потрясениям в цепочке поставок, производство по запросу находит все более широкий резонанс, поскольку компании по всему миру пытаются снизить риски своих операций.

Почему растет цифровое производство по запросу

JIT-производство стало краеугольным камнем деловой практики многих компаний, стремящихся к бережливому производству. Это означает стратегию по устранению отходов - потраченных впустую запасов, потраченных впустую запасов и потраченного времени - путем предоставления продукта или услуги по запросу потребителей.

Поставляя нужное количество в нужное время, производителям не нужно держать большой запас запасных частей, экономя деньги, связанные с последующими запасами.

Хотя концепция звучит привлекательно, реальность многих компаний, использующих JIT-производство, заключается в том, что им по-прежнему необходимо заставлять своих поставщиков нести запасы, а не сами их, а затем требовать (и получать) короткие сроки поставки компонентов, чтобы продукты можно было просто собрать. ими, а затем отправлены заказчику.

У такого подхода есть несколько недостатков. Например, он может быть подвержен любым сбоям в цепочке поставок, как было подчеркнуто пандемией COVID-19, а затем инцидентом на Суэцком канале.

При отсутствии запасов, на которые можно было бы откладывать запасы, незначительное нарушение поставок для предприятий, работающих в режиме JIT, со стороны только одного поставщика может вынудить производство прекратить в очень короткие сроки.

С другой стороны, аддитивное производство по запросу предоставляет альтернативу длинным цепочкам поставок, меняя весь подход к производству и хранению предметов и компонентов.

Текущие возможности AM обеспечивают более высокую скорость печати и повышенную надежность процесса, чем это было всего несколько лет назад. В то же время появляются решения, которые еще больше упрощают производство по требованию, такие как цифровые запасы и программное обеспечение для безопасного распределенного производства.

Преимущества аддитивного производства по запросу

Производство по мере необходимости

AM позволяет производить детали, когда они заказываются в точном необходимом количестве.

Основная причина этого заключается в том, что 3D-печать позволяет изготавливать детали непосредственно из файла цифрового дизайна, без использования каких-либо инструментов, таких как пресс-формы, стоимость которых должна амортизироваться за счет фиксированного минимального количества заказа.

Без минимального количества заказа AM позволяет производить компоненты с минимальными затратами в количестве всего одного экземпляра.

Кроме того, благодаря своей цифровой природе AM способствует появлению цифровых запасов - виртуального хранилища деталей, которые в противном случае занимали бы место на физическом складе.

В цифровом инвентаре вы можете хранить любое количество предметов вместе с требованиями к их производству и постобработке. Как только появится спрос на конкретный предмет, производство может начаться одним нажатием кнопки, если у вас есть мощности и материалы.

Распределение продукции ближе к потребителям

Цифровое производство по запросу с AM может пойти еще дальше, если объединить цифровые запасы с распределенной производственной сетью.

Благодаря специализированному программному обеспечению, которое помогает создать цифровой мост между производственными партнерами, компании могут легко и безопасно обмениваться 3D-файлами и данными с поставщиками и субподрядчиками. Этот способ позволяет им печатать предметы на 3D-принтере не только тогда, когда они или их клиенты нуждаются в них, но и ближе к тому месту, где эти предметы будут использоваться.

Хотя эта концепция все еще находится на начальной стадии, несколько организаций инициировали пилотные проекты и POC, чтобы доказать ее осуществимость.

Например, американский производитель Moog объединился с Microsoft, ST Engineering и Air New Zealand, чтобы продемонстрировать, как 3D-печать по запросу может принести пользу аэрокосмической отрасли.

В рамках этого проекта самолет Боинг 777-300, направлявшийся в аэропорт Лос-Анджелеса после вылета из Окленда, провел проверку концепции, основанную на моделировании сломанной части кабины.

По достижении крейсерской высоты экипаж уведомил техобслуживание в Окленде, что им необходимо заменить часть бампера Business Premier, которая находится между сиденьем и монитором, чтобы не повредить сиденье, когда экран отодвигается в исходное положение.

Группа технического обслуживания использовала свой доступ к цифровому каталогу запчастей, загруженному поставщиком ТОиР Air New Zealand, сингапурской компанией ST Engineering, и заказала замену компонента.

ST Engineering определила, где запчасть может быть напечатана на 3D-принтере в Лос-Анджелесе и отправлена ​​прямо в аэропорт.

Совместное использование файлов дизайна в цифровом формате и использование локализованной 3D-печати позволило изготовить деталь задолго до приземления самолета. В течение 30 минут после выхода на взлетно-посадочную полосу деталь заменили, и самолет мог совершить еще три запланированных рейса, прежде чем вернуться в Окленд.

По словам Муга, доставка этой запасной части традиционным способом заняла бы 44 дня, и это стоило бы примерно 30 000 долларов США в виде потери дохода.

Очевидно, что создание распределенной производственной сети, допускающей аналогичные сценарии, не за горами. Компании, особенно те, которые имеют обширные складские запасы и требуют быстрой доставки запасных частей, должны начать думать о том, как они могут воспользоваться этой возможностью и обеспечить конкурентное преимущество.

Более широкие возможности персонализации продукта

Аддитивное производство по требованию позволяет производить продукцию, адаптированную к каждой партии, практически без ограничений по индивидуализации продукта.

AM открывает новые настраиваемые возможности, поскольку не требует дорогостоящих изменений инструментов в зависимости от индивидуальных спецификаций. В 3D-печати проектные данные могут быть легко изменены в соответствии с требованиями заказчика, а затем перенесены на 3D-принтер.

Это означает, что сложность настройки не требует дополнительных затрат. 3D-принтеру требуется не больше времени, энергии или материала для изготовления сложной формы, чем для изготовления простой, а отсутствие инструментов означает, что печать различных дизайнов не требует дополнительных производственных затрат.

3D-печать нестандартных изделий по запросу особенно выгодна для отраслей, которые должны точно отвечать потребностям потребителей, например для здравоохранения.

С AM по запросу заказных продуктов программное обеспечение снова играет важную роль. Растущая тенденция массовой настройки сделала программное обеспечение для конфигурирования, сканирования и 3D-моделирования еще более популярным. Такие решения могут быстро и экономично определить предпочтения клиента и представить конечный продукт.

В дополнение к программному обеспечению онлайн-конфигуратора компании, которые хотят производить индивидуальные продукты с помощью 3D-печати, должны установить четкий рабочий процесс для создания, отслеживания и доставки индивидуальных товаров.

Это, однако, может быть сложной задачей:при использовании 3D-печати для производства индивидуальных деталей возникает один вопрос:как идентифицировать очень похожие детали, которые были напечатаны в одной сборке.

Существует несколько возможных решений, включая использование печатной этикетки, 3D-сканирование, использование QR-кодов и программного обеспечения MES для обеспечения большей прослеживаемости.

Проблемы аддитивного производства по запросу

Создание производственного объекта по требованию выходит за рамки покупки систем AM. Поскольку AM отличается от традиционного производства, использование AM в модели производства по требованию требует значительных поэтапных изменений. Ниже мы выделяем несколько областей трансформации, которые вам необходимо рассмотреть, чтобы извлечь выгоду из аддитивного производства по запросу.

Дизайн для аддитивного производства

Существует распространенное мнение, что основное препятствие для внедрения AM в качестве альтернативы производству по требованию заключается в материалах и процессах.

Хотя в этих областях все еще есть некоторые ограничения, одной из ключевых проблем при использовании AM в производстве является дизайн для аддитивного производства (DfAM).

AM лучше всего работает, когда детали предназначены для использования с этой технологией. Это часто означает, что модели САПР, разработанные для традиционного производства, не будут пригодны для 3D-печати, если они не будут переработаны и оптимизированы для соответствия требованиям процессов AM.

Необходимость в редизайне представляет собой проблему, поскольку требует высокого уровня знаний и инвестиций в тестирование новых версий дизайна.

Создание цифрового инвентаря

Как подчеркивалось выше, одна вещь, которая может помочь компаниям по-настоящему извлечь выгоду из аддитивного производства по запросу, - это цифровые запасы.

Некоторые компании пытаются создать цифровую базу данных 3D-файлов в общих папках. Однако этот подход не очень эффективен:у него, скорее всего, не будет возможности подключения к вашей системе управления производством, и вам придется загружать файлы каждый раз, когда вы хотите их напечатать в 3D.

Лучшим подходом было бы использование специального программного обеспечения для хранения моделей САПР И их производственных требований.

Единая система для хранения цифровых запасных частей AM позволяет легко и просто найти файл проекта и все необходимые данные о детали, такие как требуемый процесс и материал.

Дополнительным требованием для цифровой инвентаризации является возможность подключения к другим вашим ИТ-системам, таким как ERP и MES. Цифровая связь вашего виртуального инвентаря и программного обеспечения для управления производством позволит вам заказывать детали и отправлять их в производство одним нажатием кнопки, что в конечном итоге сэкономит огромное количество времени и усилий.

Читайте также:4 способа поддержки ваших операций аддитивного производства с помощью цифровых инвентаризаций

Обеспечение перспективных цепочек поставок за счет аддитивного производства по запросу

По мере того, как компании вступают в постпандемическую эру, они стремятся обеспечить соответствие своего производства требованиям завтрашнего дня. Согласно недавнему исследованию Fictiv, для 84% компаний производство по запросу считается одним из важнейших решений.

Это означает, что если и когда произойдет еще один внешний шок масштаба COVID-19, AM по запросу может оказаться бесценным инструментом в усилиях вашей организации по поддержанию работы ваших основных цепочек поставок наиболее гибким, эффективным и устойчивым образом. .