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？  解決方案來了
 如今，AM在許多行業(yè)的一個主要潛在應(yīng)用是利用該技術(shù)按需3D打印零部件，以解決倉庫庫存問題。顯然，這一舉措有助于節(jié)省時間和金錢，但這個解決方案是否可行呢？

  
 

現(xiàn)如今，企業(yè)面臨一個重要的選擇，是繼續(xù)庫存?zhèn)浼€是僅在需要時3D打印配件？這看起來很好選擇，對吧？但結(jié)果顯然不是。根據(jù)杜克大學(xué)?？渖虒W(xué)院商務(wù)對接教授Jeannette Song的說法，零件供應(yīng)商意識到他們需要隨時備足備件，因?yàn)樗麄儫o法預(yù)測零件什么時候會破裂，他們需要在任何給定時刻都可以提供大量庫存的零件。

 

Song說：“對于庫存?zhèn)浼?，這一決定會讓企業(yè)負(fù)擔(dān)庫存空間成本，而且存在損壞的風(fēng)險(xiǎn)。是一個低效且昂貴的決定。”。

 

基于此，擁有可3D打印備件的數(shù)字化庫存意味著制造商可以不用庫存各種備件以備不時之需。但是，這種方法有其自身的一系列問題。比如，“這意味著您沒有真實(shí)存在的東西，因?yàn)?D打印需要時間。所以這是一種權(quán)衡，”Song解釋說。

 

對此，Song認(rèn)為，將兩種方法有效結(jié)合是最為穩(wěn)妥的解決方案之一，即在必要時打印一些零件，但也需要保存少量的其他零件的庫存。但這面臨一個難題，那就是很難知道哪些零件應(yīng)該保留在庫存中，哪些零件應(yīng)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提出了一個有用的數(shù)學(xué)模型。

 

該模型基于一家設(shè)備制造商，該設(shè)備制造商正在進(jìn)入一個新的國際市場：公用事業(yè)行業(yè)，該行業(yè)嚴(yán)重依賴備件。當(dāng)零件磨損或電源出現(xiàn)故障時，公司需要迅速將替換件送往現(xiàn)場，以恢復(fù)或維護(hù)服務(wù)，但這通常不是一個零部件。例如，由多達(dá)36個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？最佳解決方案來了

Jeannette Song，R。David Thomas杜克大學(xué)福夸商學(xué)院教授

 

 

“對于公用事業(yè)來說，當(dāng)企業(yè)沒有充足備件時，會導(dǎo)致巨大的混亂。因此，他們必須及時、可靠的供應(yīng)備件，”Song解釋說。“傳統(tǒng)上，經(jīng)營這一業(yè)務(wù)的公司會在每個市場上租賃一個龐大的倉庫，但是現(xiàn)在3D打印給了企業(yè)另一種可行性選擇。因此，企業(yè)現(xiàn)在會有兩種選擇。”

 

據(jù)了解，Song的模型所基于的制造公司將向沒有基礎(chǔ)設(shè)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(shù)學(xué)模型的論文，題為“庫存還是3D打?。空?D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(dān)任助理教授的Yu Zhang的幫助。

 

在研究過程中，“我們提出了一個通用框架，以研究存在3D打印技術(shù)的備件物流設(shè)計(jì)。我們考慮了在面臨隨機(jī)需求的多個零件方面，采用按庫存采購/制造與按需打印的方式來突出傳統(tǒng)制造和3D打印在生產(chǎn)模式方面的主要差異。為了長期使系統(tǒng)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(xiàn)，隨著額外的打印單位成本下降和打印速度提高，3D打印機(jī)利用率得到提高。但是增長率的下降證明了收益遞減效應(yīng)。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值以及關(guān)鍵零件的庫存價值。”

 

“我們還推導(dǎo)出了問題的各種結(jié)構(gòu)特性，并設(shè)計(jì)了一種有效的算法來獲得接近最優(yōu)的解決方案。最后，我們的研究數(shù)據(jù)表明，通常在現(xiàn)實(shí)的參數(shù)設(shè)置下很少使用3D打印機(jī)，但可以節(jié)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(bǔ)性。”

 

 

 

選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？最佳解決方案來了

 

 

完全庫存?zhèn)浼姆绞胶芾速M(fèi)金錢，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(shù)學(xué)模型計(jì)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(guī)模經(jīng)營，則仍需要保留庫存，這就需要您靈活處理。”Song說。“對于企業(yè)來說，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(shù)情況下，我們發(fā)現(xiàn)使用3D打印機(jī)打印零件的情況很少，但是對公司來說卻節(jié)約了大量庫存。”