選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？?

選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？  解決方案來(lái)了
 如今，AM在許多行業(yè)的一個(gè)主要潛在應用是利用該技術(shù)按需3D打印零部件，以解決倉庫庫存問(wèn)題。顯然，這一舉措有助于節省時(shí)間和金錢(qián)，但這個(gè)解決方案是否可行呢？

  
 

現如今，企業(yè)面臨一個(gè)重要的選擇，是繼續庫存備件還是僅在需要時(shí)3D打印配件？這看起來(lái)很好選擇，對吧？但結果顯然不是。根據杜克大學(xué)?？渖虒W(xué)院商務(wù)對接教授Jeannette Song的說(shuō)法，零件供應商意識到他們需要隨時(shí)備足備件，因為他們無(wú)法預測零件什么時(shí)候會(huì )破裂，他們需要在任何給定時(shí)刻都可以提供大量庫存的零件。

 

Song說(shuō)：“對于庫存備件，這一決定會(huì )讓企業(yè)負擔庫存空間成本，而且存在損壞的風(fēng)險。是一個(gè)低效且昂貴的決定。”。

 

基于此，擁有可3D打印備件的數字化庫存意味著(zhù)制造商可以不用庫存各種備件以備不時(shí)之需。但是，這種方法有其自身的一系列問(wèn)題。比如，“這意味著(zhù)您沒(méi)有真實(shí)存在的東西，因為3D打印需要時(shí)間。所以這是一種權衡，”Song解釋說(shuō)。

 

對此，Song認為，將兩種方法有效結合是最為穩妥的解決方案之一，即在必要時(shí)打印一些零件，但也需要保存少量的其他零件的庫存。但這面臨一個(gè)難題，那就是很難知道哪些零件應該保留在庫存中，哪些零件應該進(jìn)行3D打印。為了幫助制造公司確定3D打印按需備件與存儲備件的利弊，Song提出了一個(gè)有用的數學(xué)模型。

 

該模型基于一家設備制造商，該設備制造商正在進(jìn)入一個(gè)新的國際市場(chǎng)：公用事業(yè)行業(yè)，該行業(yè)嚴重依賴(lài)備件。當零件磨損或電源出現故障時(shí)，公司需要迅速將替換件送往現場(chǎng)，以恢復或維護服務(wù)，但這通常不是一個(gè)零部件。例如，由多達36個(gè)不同的成型零件制成的變壓器等等。

 

 

選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？最佳解決方案來(lái)了

Jeannette Song，R。David Thomas杜克大學(xué)?？渖虒W(xué)院教授

 

 

“對于公用事業(yè)來(lái)說(shuō)，當企業(yè)沒(méi)有充足備件時(shí)，會(huì )導致巨大的混亂。因此，他們必須及時(shí)、可靠的供應備件，”Song解釋說(shuō)。“傳統上，經(jīng)營(yíng)這一業(yè)務(wù)的公司會(huì )在每個(gè)市場(chǎng)上租賃一個(gè)龐大的倉庫，但是現在3D打印給了企業(yè)另一種可行性選擇。因此，企業(yè)現在會(huì )有兩種選擇。”

 

據了解，Song的模型所基于的制造公司將向沒(méi)有基礎設施的公用事業(yè)公司提供備件。并且，其在《管理科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇描述數學(xué)模型的論文，題為“庫存還是3D打??？論3D打印對備件行業(yè)的影響”。該研究得到了目前在賓夕法尼亞州立大學(xué)擔任助理教授的Yu Zhang的幫助。

 

在研究過(guò)程中，“我們提出了一個(gè)通用框架，以研究存在3D打印技術(shù)的備件物流設計。我們考慮了在面臨隨機需求的多個(gè)零件方面，采用按庫存采購/制造與按需打印的方式來(lái)突出傳統制造和3D打印在生產(chǎn)模式方面的主要差異。為了長(cháng)期使系統平均成本降至最低，我們的模型確定了要庫存的零件和要打印的零件。我們發(fā)現，隨著(zhù)額外的打印單位成本下降和打印速度提高，3D打印機利用率得到提高。但是增長(cháng)率的下降證明了收益遞減效應。我們還找到了增加零件品種并降低零件臨界程度的最佳利用率，這表明了3D打印技術(shù)在大量零件品種庫存方面的價(jià)值以及關(guān)鍵零件的庫存價(jià)值。”

 

“我們還推導出了問(wèn)題的各種結構特性，并設計了一種有效的算法來(lái)獲得接近最優(yōu)的解決方案。最后，我們的研究數據表明，通常在現實(shí)的參數設置下很少使用3D打印機，但可以節省大量成本，這表明在最小化成本的情況下庫存和打印之間具有互補性。”

 

 

 

選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？最佳解決方案來(lái)了

 

 

完全庫存備件的方式很浪費金錢(qián)，但按需3D打印零件可以幫助降低成本，將兩種方式融合是最佳的解決方案。企業(yè)可以使用Song的數學(xué)模型計算出最有可能需要的特定零配件，以及庫存零件量和按需3D打印零件的品種。

 

“但如果您是大規模經(jīng)營(yíng)，則仍需要保留庫存，這就需要您靈活處理。”Song說(shuō)。“對于企業(yè)來(lái)說(shuō)，最重要的決定是如何合理化所有零件，哪些零件要庫存，哪些零件要打印。在大多數情況下，我們發(fā)現使用3D打印機打印零件的情況很少，但是對公司來(lái)說(shuō)卻節約了大量庫存。”