Im Rahmen unserer Serie“Was sind die Vorteile des 3D-Drucks?” schauen wir uns jeden unserer zehn wichtigsten Faktoren genauer an. In diesem Artikel untersuchen wir die Auswirkungen des 3D-Drucks auf die Lieferkette.

Das Konzept der Nutzung des 3D-Drucks zur Neugestaltung und Rationalisierung der Lieferkette ist seit vielen Jahren ein Gesprächsthema in der Gemeinschaft der additiven Fertigung (AM), aber die Unterbrechung durch die Coronavirus-Pandemie hat es von einer Zukunftsvision zu einer ernsthaften Überlebensfrage gemacht und die Akzeptanz des 3D-Drucks für Endverbrauchsteile beschleunigt.

Als das Coronavirus Anfang 2020 erstmals Europa heimsuchte, mussten viele Hersteller auf die harte Tour feststellen, dass ihre Lieferketten nicht so widerstandsfähig waren, wie sie glaubten. Fast 75 % der Führungskräfte in der Lieferkette berichteten von größeren Störungen der Lieferkette im Jahr 2020.

Die Umgestaltung der Lieferkette ist einer der Vorteile des 3D-Drucks, der nur sehr selten in den Business Case einfließt, aber einige der wirkungsvollsten und weitreichendsten Auswirkungen haben kann. Das liegt zum Teil daran, dass die Einführung des 3D-Drucks eher von Ingenieuren oder Designern als von Beschaffungsspezialisten geleitet wird. Damit die Vorteile von AM in einem Unternehmen voll zum Tragen kommen, muss es auf allen Ebenen akzeptiert werden. In der Regel wird die Lieferkette von den Kosten der Teile und der Notwendigkeit einer kostengünstigen Fertigung diktiert, wobei die Feinheiten dieser Lieferkette und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber unvorhergesehenen oder außergewöhnlichen Ereignissen kaum berücksichtigt werden. Alle Entscheidungsfaktoren, bei denen AM eine Rolle spielen könnte, werden durch die Notwendigkeit eines kostengesteuerten Liefermodells übersehen. Daher werden Teile im Ausland hergestellt, in Ländern, in denen die Herstellungskosten viel niedriger sind, wie z.B. in China oder Indien. Die Covid-19-Pandemie hat die Unternehmen dazu gezwungen, den wahren Wert kostengünstiger Lieferketten neu zu bewerten. Viele beginnen nun, nicht nur die Rolle von AM bei der Schaffung flexiblerer Lieferketten zur Kenntnis zu nehmen, sondern auch die anderen inhärenten Vorteile, die diese Technologie bietet.

Produktion auf Abruf

Der große Vorteil des 3D-Drucks besteht darin, dass die Teile nach Bedarf und in vielen Fällen vor Ort hergestellt werden können, was bedeutet, dass sie innerhalb von Stunden und nicht erst nach Wochen geliefert werden. Sobald Sie die CAD-Datei für ein Teil haben, kann es leicht von jedem additiven Fertigungsunternehmen repliziert werden, wodurch das Risiko verringert wird, sich auf einen einzigen Lieferanten zu verlassen, und die Notwendigkeit entfällt, einen großen Bestand zu halten. Natürlich hat die Tatsache, dass die Teile näher am Kunden gefertigt werden, auch einen erheblichen Einfluss auf die Umwelt, da der CO2-Fußabdruck durch die Verringerung des Versands reduziert wird.

Egal, ob Sie die Hardware im eigenen Haus verwenden oder die Dienste eines Druckbüros in Anspruch nehmen, von allen Fertigungstechnologien fördert der 3D-Druck den Unternehmergeist durch seine Zugänglichkeit und seine “autarke” Art der Produktion, ohne dass zusätzliche Werkzeuge oder riesige Fabrikflächen benötigt werden. Das Build-on-Demand-Modell führt zu einer Verringerung der auf Lager gehaltenen Teile, wodurch wiederum die Notwendigkeit einer kostspieligen Lagerhaltung entfällt. Dies führt zu einer Verringerung des Risikofaktors, insbesondere für neue Produkte und Unternehmen, da keine Mindestbestellungen oder großen Lagerbestände von Produkten erforderlich sind, für die möglicherweise nie eine Nachfrage besteht.

Gewandtheit

Die flexible Natur von AM bedeutet, dass es wirklich keine Rolle spielt, was mit dieser Technologie hergestellt wird. Da es keine festen Werkzeuge gibt, können die Maschinen an einem Tag eine Charge kleiner Teile und am nächsten Tag einen großen, einmaligen Prototyp herstellen. Der 3D-Druck ist die reaktionsschnellste Fertigungstechnologie, die heute verfügbar ist. Wenn sich Ihr Produkt ändert oder das Design überarbeitet werden muss, sind die Änderungen schnell und einfach durchzuführen und führen nicht zu Verzögerungen in der Produktion, wie es bei der konventionellen Fertigung der Fall ist, da keine Werkzeuge mit langer Vorlaufzeit benötigt werden. Anstatt ganze Produktionslinien umzustellen und sich Gedanken über Produktionsmengen oder Mindestbestellwerte zu machen, können Änderungen nahtlos und mit genau demselben Verfahren vorgenommen werden.

Ersatzteile

Ein Bereich, der sich in den letzten Jahren stark entwickelt hat, ist die Nutzung von AM für die Lieferung von Ersatzteilen. Die Ersatzteilversorgung kann für ältere Modelle eine Herausforderung darstellen, da die Herstellung von Teilen in geringen Stückzahlen aufgrund der minimalen Herstellungskosten, die in der Regel mit der teuren Einrichtung von Anlagen wie Spritzgießmaschinen verbunden sind, oft ineffizient ist. Diese Teile sind von Werkzeugen abhängig, die ebenfalls gewartet werden müssen. Die Groupe SEB konnte ihr 10-Jahres-Reparaturversprechen einhalten, indem sie eine Abtropfschale für eine KRUPPS-Kaffeemaschine im 3D-Druckverfahren reproduzierte. Die Umrüstung auf eine konventionelle Fertigung wäre in diesem Szenario völlig unerschwinglich gewesen.

Der 3D-Druck definiert die Art und Weise, wie Ersatzteile kontrolliert und geliefert werden, neu und macht den Weg frei für das “One on the Shelf”-Konzept, bei dem ein minimaler Lagerbestand erforderlich ist, um die Kundennachfrage zu bedienen. Wenn die Teile verbraucht sind, werden sie einfach neu gedruckt und der Bestand wieder aufgefüllt. Dadurch wird die Lieferkette optimiert und große Lager für Teile und die dazugehörigen Werkzeuge überflüssig. Dieses Modell hat sich auch als sehr nützlich für die Lieferung von Ersatzteilen für Fabrikanwendungen erwiesen. Bei Ricoh UK Products Limited, dem Standort der europäischen Tonerflaschenproduktion und -abfüllung von Ricoh, tauschen die Ingenieure vor Ort wichtige Werksvorrichtungen und Automatisierungswerkzeuge gegen 3D-gedruckte Versionen aus.

Fazit

Covid hat deutlich gemacht, dass ein Liefermodell, das nur einzelne Teile umfasst, hohe Risiken birgt und die Vorteile des 3D-Drucks für das gesamte Produktionsökosystem nicht annähernd berücksichtigt. Es dauert lange, Lieferketten umzugestalten, zumal die meisten Fertigungsverfahren für ausgereifte Technologien optimiert sind. Doch jetzt ist es an der Zeit, dass Unternehmen ihre Lieferkette über das physische Teil hinaus neu bewerten, denn der 3D-Druck entwickelt sich zur “Hauptstütze der Lieferketten”.

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