3D-printen wordt gezien als een van de belangrijkste ontwrichtende trends die complete toeleveringsketens zal beïnvloeden. Dat is te danken is aan de enorme mogelijkheden die 3D-printen biedt om meer lokale en directere productie- en distributiemodellen te creëren, waardoor zowel bedrijven als consumenten complexe objecten kunnen fabriceren door gebruik te maken van een lokale printer. In dit artikel bekijken we enkele implicaties op een belangrijk deelgebied van het hele ketenbeheer: logistiek en warehousing.

Het is relatief duidelijk dat 3D-printen niet zal worden gebruikt voor massaproductie van basisproducten. De belangrijkste reden hiervoor is dat productie in grote hoeveelheden met bestaande processen vaak nog stukken goedkoper is. In plaats daarvan illustreren de veelbelovende voordelen en toepassingen van 3D-printen dat het grootste potentieel van de technologie ligt in het vermogen om de productie van zeer complexe en aanpasbare producten te vereenvoudigen. Mensen willen alsmaar meer gepersonaliseerde goederen, en 3D-printing sluit hier als productietechnologie goed bij aan. Voor bedrijven die bij dit soort productie betrokken zijn, kan 3D-printen een verstorende factor worden die de traditionele productie- en toeleveringsketenstrategieën herdefinieert.

3D-printcentra zullen de komende twintig jaar mogelijks dichtbij afzetmarkten verrijzen. Zo krijgen bedrijven die in het verleden hun productie naar landen met lagere loonkosten hebben verplaatst, de mogelijkheid om de productie terug te halen. Lokale productie zorgt dat minder opslag vereist is en goederenstromen en distributiekanalen zullen wijzigen. Door enkele ideeën en toekomstscenario’s te genereren, proberen we in dit artikel te illustreren hoe bedrijven 3D-printen kunnen integreren in hun toeleveringsketens.

Wisselstukken on demand

Vele publicaties over 3D-printing vermelden de manier waarop reserveonderdelen geproduceerd en gestockeerd worden, als één van de meest voor de hand liggende gebieden die wellicht zullen worden verstoord door de opkomst van Additive Manufacturing.

Op dit moment worden wereldwijd honderden miljoenen specifieke reserveonderdelen opgeslagen. Hoewel de meeste magazijnen voor reserveonderdelen een groot aantal ‘fast-moving’ artikelen hebben, zullen veel onderdelen zelden worden gebruikt en sommige onderdelen misschien nooit nodig zijn. Casestudies schatten dat het werkelijke aandeel van overtollige voorraden in vele gevallen kan oplopen tot meer dan 20%. Niet alleen is het duur om deze ongebruikte voorraad op te slaan, het zorgt eveneens voor inefficiëntie in de toeleveringsketen.

Het virtuele magazijn

Dankzij 3D-printing zullen bepaalde reserveonderdelen niet meer fysiek in een magazijn gestockeerd te worden. In plaats daarvan kunnen deze onderdelen desgewenst geprint worden. De virtuele printbestanden van reserveonderdelen worden bovendien veilig opgeslagen in softwaredatabases die in wezen als “virtueel magazijn” fungeren. Wanneer een onderdeel nodig is, kan men het item opzoeken en het bestand naar de dichtstbijzijnde 3D-printer sturen.

Veel bedrijven in de auto- en luchtvaartsector omarmen dit concept al: een select aantal reserveonderdelen voor hun voertuigen worden geprint op vraag. Klanten hoeven niet langer te wachten op de levering van originele reserveonderdelen. In plaats daarvan kunnen ze het onderdeel laten printen bij de dichtstbijzijnde vestiging, waardoor het sneller afgeleverd kan worden. Meer daarover vind je in ons artikel ‘De alternatieve leverancier’.

Logistieke dienstverleners als producenten?

Grote bedrijven gaan deze vervangonderdelen zelf printen, maar bepaalde logistieke dienstverleners onderzoeken reeds de optie om iets minder grote bedrijven te ondersteunen bij het opzetten van een dicht netwerk van 3D-printers om dekking en efficiëntie in doorlooptijdreductie te bereiken. Deze printers kunnen zich bevinden in regionale magazijnen of lokale distributiecentra en kunnen worden voorzien van een OEM-keurmerk.

De printers kunnen dan worden ingezet om op verzoek reserveonderdelen af te drukken, waarna deze onderdelen uitgeleverd worden naar de vragende partij. Net zoals veel bedrijven vandaag de dag reserveonderdelen leveren aan een derde logistieke dienstverlener, zullen bedrijven in de toekomst een logistieke dienstverlener kunnen belasten met het efficiënt verwerken, printen en leveren van reserveonderdelen.

Let wel, voor het merendeel van de onderdelen is overgaan op 3D-printing momenteel niet rendabel door o.m. de kostprijs en de snelheid van het printen, maar beide factoren evolueren snel door de niet aflatende stroom aan innovaties als gevolg van een hevige concurrentiestrijd tussen de printerfabrikanten. Potentieel kan met de huidige stand van zaken vooral gevonden worden bij nauwelijks gebruikte wisselstukken, stukken waarvan de mal of leverancier niet meer bestaat (denk bijvoorbeeld aan specifieke onderdelen voor oldtimers) of bij lange levertermijnen van een cruciaal onderdeel. Daarnaast is de mogelijkheid om complexe objecten autonoom in een afgelegen omgeving te produceren zeer gewild bij zowel grondstofwinningsbedrijven, ruimtevaartagentschappen als defensie.

Maatwerken directe productie van individuele onderdelen

Om kosten te verlagen wordt in maakbedrijven vaak getracht om het klantenorderontkoppelpuntzo ver mogelijk “naar voren” te brengen. Dat wil zeggen dat zo veel mogelijk van het proces door klantenorders wordt aangestuurd. Hierdoor worden kosten van voorraad en incourantheid voorkomen. Door het opzetten van een digitaal warehouse voor klanten kunnen logistieke dienstverleners op bestelling producten uitleveren; op de juiste tijd en plaats waar de producten op dat moment nodig zijn.Maar het gebruik van 3D-printen in postponement manufacturingstrategieën zou een andere optie kunnen zijn om een hogere mate van productaanpassing mogelijk te maken, iets wat steeds belangrijker wordt voor zowel zakelijke klanten als consumenten.

Fabrikanten zullen voor bepaalde producten dus geen grote voorraden met standaardartikelen meer aanleggen, maar overstappen op flexibele productieprocessen volgens het ‘make-to-order’ principe, waardoor ook de diversiteit van hun producten zal toenemen.

Wanneer klanten een hoge mate van maatwerk nodig hebben, kan 3D-printen een bron van competitieve vooruitgang zijn voor de organisatie. Bedrijven worden gestimuleerd om op maat gemaakte onderdelen te maken die snel tot op het punt van gebruik kunnen worden geleverd.

De zorgsector is een belangrijke industrie die als hefboom kan fungeren voor een dergelijk concept. Van kleine praktijken tot grote ziekenhuizen: de medische industrie maakt nu al gebruik van 3D-printing op veel verschillende gebieden (kronen, protheses, medische hulpmiddelen, …)

Ook zetten steeds meer merken in andere sectoren in op maatwerkopties, en e-commerce is een ideaal kanaal om deze mogelijkheden te testen bij consumenten. Nike zet onder de noemer NIKEiD al enkele jaren in op gepersonaliseerde sportschoenen. Online shoppers die gebruik maken van deze mogelijkheden scoren vaak aanzienlijk hoger dan andere shoppers op de klantloyaliteitstest.

Lokale productie

Wanneer meer consumenten eerst online het ontwerp van een product aanpassen voordat ze op de bestelknop klikken, heeft dat uiteraard ook zijn uitwerking op logistiek. Als massaproductie in Azië terugloopt, zal het transport over lange afstanden afnemen maar het ‘last-mile’ transport richting consumenten toenemen. 3D-printen gebeurt immers dicht bij de klant, waardoor producten geen lange afstanden hoeven af te leggen.

Om de aanpassingsmogelijkheden te vergroten, maar tegelijkertijd de doorlooptijden naar de klant te verminderen, kunnen bedrijven zelf aan de slag of samenwerken met dienstverleners die uitsteldiensten aanbieden met behulp van 3D-printen. Door de eindassemblage uit te stellen, kunnen bedrijven hun klanten toegang geven tot een breed scala aan maatwerkopties wat hen in staat stelt design, materiaal en productfunctionaliteiten naar wens aan te passen.

Lokale distributiecentra kunnen voorraad houden van bijna afgewerkte producten. Daar opgestelde 3D-printers kunnen vervolgens een verscheidenheid aan maatwerkfuncties uitvoeren voordat het product wordt geleverd aan de klant. Zo zijn er reeds verschillende bedrijven in staat om bijvoorbeeld een unieke gepersonaliseerde beschermhoes voor smartphones te leveren in een ongelooflijk kort tijdsbestek.

Productie on the road?

Een andere toekomstvisie is het idee om geïndividualiseerde onderdelen te produceren, niet op een stationaire locatie zoals een magazijn maar in een bewegend voertuig. Dit kan bovendien de levertijden verkorten. Hoewel deze praktijken nog niet voor morgen zijn heeft Amazon bijvoorbeeld wel al een patent aangevraagd voor een vrachtwagen uitgerust met 3D-printers. De bedoeling om producten te produceren op weg naar een bestemming voor de klant zou bedrijven in staat kunnen stellen om onderdelen zeer dicht bij de vraag te produceren, waardoor de doorlooptijd van geïndividualiseerde levering van onderdelen aan klanten drastisch wordt verkort. De tijd zal uitwijzen of deze toekomstdromen ooit realiteit worden.

Conclusie

3D-printing is een relatief nieuwe ontwikkeling, die enkele jaren geleden nog een toekomstvisie leek. Vandaag de dag heeft de vooruitgang van deze technologie reeds een zichtbare invloed hebben op vele sectoren van de economie, waaronder de logistiek.

Nadat de productie van een product voltooid is, wordt het in de meeste gevallen verpakt, naar magazijnen en vervolgens naar winkels getransporteerd alvorens het uiteindelijk zijn weg naar de handen van de klant vindt. Voordat het product zijn eindbestemming bereikt, wordt het dus behandeld door tussenpersonen die geleidelijk de prijs de hoogte in drijven.

Met 3D-printen vallen veel van deze stappen weg. In steeds meer gevallen zal de gebruiker het hele item (of tenminste elementen ervan) kunnen laten printen. Dankzij digitale warehouses zal er in wezen geen transport tussen verschillende stations meer nodig zijn, behalve voor de levering van het materiaal voor de printer en de uiteindelijke aflevering van het product. Het proces vindt bijna geheel op één locatie plaats.

Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt zullen steeds meer productieprocessen en toeleveringsketens worden vereenvoudigd. De cijfers die verschillende analisten en onderzoekbureauspubliceren lopen ver uit elkaar, maar waar men is het wel eens over de algemene implicaties: hoe meer producten door 3D-printers gemaakt worden, hoe meer het volume van de wereldhandel zal dalen en het belang van lokale productievestigingen zal toenemen.

Natuurlijk kunnen en zullen niet alle producten en onderdelen ge-3D-print worden. Daarom is het essentieel om in een vroeg stadium te begrijpen waar 3D-printen al dan niet voordelig is voor uw supply chain strategieën. Over de factoren die komen kijken bij het maken van dergelijke productiebeslissingen schreven we reeds een artikel dat je hier kan nalezen.