Kann die additive Fertigung Probleme in der Lieferkette lösen?

In den letzten Jahren hatten Unternehmen auf der ganzen Welt Lieferkettenprobleme, was zeigt, dass die globale Pandemie Folgen für große und kleine Unternehmen hatte. Zusätzlich zum Anstieg der Verbrauchernachfrage gab es einen Mangel an Schiffscontainern und Hafenarbeitern, einen Rückgang der Luftfrachtkapazität und einen Mangel an Lkw-Fahrern, was zu einer Überlastung der Häfen führte. Schiffe wurden tage- oder sogar wochenlang vor der Küste im Leerlauf gelassen – und das Problem dauert an. Ende 2021 und Anfang 2022 verbrachten Containerschiffe durchschnittlich sieben Tage in amerikanischen Häfen.

Diese Unterbrechungen der Lieferkette haben auch zu Produktionsverzögerungen geführt. Alle Branchen erlebten im Oktober 2021 rekordlange Vorlaufzeiten für Rohstoffe, und die Dinge haben sich nicht wesentlich verbessert. Beispielsweise müssen Chiphersteller 18 Monate auf kritische Ausrüstung wie elektronische Module, Linsen, Ventile und Pumpen warten.

Die additive Fertigung kann einige dringend benötigte Erleichterungen bei Problemen in der Lieferkette bieten. Es kann mehrere Vorteile bieten, wenn es um Kleinserien, Qualitätskontrolle und Materialkosten geht, was es zu einer praktikablen Alternative zur traditionellen Lieferkette und zu einem besser vorhersehbaren Vermögenswert in turbulenten Zeiten macht.

Warum additive Fertigung?

Bei der additiven Fertigung, allgemein als 3D-Druck bekannt, wird ein Teil Schicht für Schicht direkt hergestellt oder gedruckt, im Gegensatz zu subtraktiven Verfahren wie der maschinellen Bearbeitung. Es ist ein präziser, hochgradig digitalisierter Prozess, der viel weniger Werkzeuge und Einrichtung erfordert, wodurch Gussformen, Formen und spezialisierte Schneidwerkzeuge entfallen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden bietet die additive Fertigungstechnologie mehrere Vorteile, darunter:

Schnellere Lieferzeiten

Die additive Fertigung ermöglicht ein schnelleres Prototyping und eine Kleinserienproduktion und hilft Unternehmen, die Design-Iteration und Produktvalidierungsprozesse zu beschleunigen, um ihre Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Als Reaktion auf COVID-19 haben wir beispielsweise einen Gesichtsschutz entwickelt, der zunächst mithilfe der additiven Fertigung hergestellt wurde, aber – als Reaktion auf die gestiegene Nachfrage – später auf Spritzguss umgestellt wurde, um die Produktion zu skalieren.

Da keine Werkzeuge benötigt werden, können Sie außerdem Teile für den Endverbrauch innerhalb weniger Stunden oder Tage drucken, anstatt Wochen oder Monate für die Einrichtung aufzuwenden, die mit dem Entwerfen und Herstellen von Werkzeugen wie einer Form verbunden ist, wie Sie es beim Spritzgießen tun würden. Grundsätzlich können Sie mit dem Produktionslauf beginnen, sobald das endgültige Design fertig ist und ein Drucker verfügbar ist.

Erhöhte Flexibilität und Agilität

3D-Drucker ermöglichen es Unternehmen, Teile nach Bedarf zu drucken, was eine unglaubliche Flexibilität und Agilität bietet. Unternehmen können mit der 3D-Drucktechnologie nicht nur schnell und kostengünstig kundenspezifische Produkte erstellen, sondern auch problemlos mehr oder weniger eines Produkts produzieren, wenn sich die Nachfrage ändert.

Beim Hochfahren der Produktion mit Spritzguss können Designänderungen nach der Freigabe bedeuten, dass Wochen oder Monate auf die Erstellung eines anderen Werkzeugs gewartet werden muss. Durch den Wegfall von Werkzeugen ermöglicht der 3D-Druck Unternehmen, schnell umzuschalten. Beispielsweise druckte HP in den frühen Stadien der Pandemie über 2,3 Millionen medizinische Komponenten, darunter Nasentupfer, persönliche Schutzausrüstung und Teile von Beatmungsgeräten, als die Nachfrage dynamisch stieg. Hätten sie Spritzguss verwendet, hätten sie eine Form entwerfen und herstellen müssen, was Monate hätte dauern können.

Dezentrale Produktion

Der Einsatz der 3D-Drucktechnologie wird es Unternehmen auch ermöglichen, die Produktion zu dezentralisieren. Anstatt Waren an einem einzigen Standort zu produzieren und weltweit zu versenden, können Unternehmen Waren in der Nähe oder am Ort des Verbrauchs herstellen. Eine verteilte Produktion kann die Lieferkette drastisch verkürzen, viele potenzielle Engpässe beseitigen und die Markteinführungszeit eines Produkts verkürzen. Daher überrascht es kaum, dass 52 % der Unternehmen im Jahr 2021 eine lokalisierte Produktion in Betracht ziehen.

Durch die Herstellung von Produkten näher an ihrem endgültigen Bestimmungsort können Unternehmen viele traditionelle Probleme im Zusammenhang mit importierten Produkten umgehen, von Verzögerungen durch verstopfte Häfen über COVID-19-Sperren bis hin zu schnell steigenden Preisen und Zöllen aufgrund von Handelskriegen. Die Umstellung auf additive Technologien und ein dezentralisiertes Produktionssystem kann Unternehmen auch dabei helfen, Produkte schneller in die Hände der Verbraucher zu bringen, die Kosten für Langstreckentransporte zu vermeiden und transportbedingte Treibhausgasemissionen zu reduzieren.

Reduzierte Lagerhaltungskosten

3D-Drucker ermöglichen es Unternehmen, Waren nach Bedarf herzustellen, was bedeutet, dass Sie genau die Anzahl der benötigten Teile produzieren und diese dann direkt an Ihre Kunden versenden können, um Angebot und Nachfrage besser aufeinander abzustimmen. Anstatt ein Lager zu kaufen oder zu mieten, können Sie sich auf digitale Bestände verlassen und Teile produzieren, wann immer ein Kunde eine Bestellung aufgibt.

Da der Lagerleerstand nur bei 3,6 % liegt und die Nachfrage wahrscheinlich nur steigen wird, wenn mehr Unternehmen die Produktion verlagern und ihre Lieferketten diversifizieren, kann das Drucken auf Abruf und die Umstellung auf ein digitales Lager anstelle der Lagerung von physischem Bestand dazu beitragen, eine erhebliche Menge an Kapital zu sparen. P>

Kann der Einbau von additiver Fertigung in Produktionszyklen zukünftige Unterbrechungen vermeiden?

Während die meisten Unternehmen glauben, dass es an der Zeit ist, Maßnahmen zu ergreifen, um zukünftige Unterbrechungen der Lieferkette zu vermeiden, kann es schwierig sein, die zu ergreifenden Maßnahmen zu identifizieren. Viele derjenigen, die ihre Taktik geändert haben, verlassen sich auf kurzfristige Maßnahmen. Tatsächlich haben weniger als die Hälfte der 3.000 von AlixPartners befragten Geschäftsführer Maßnahmen ergriffen, um Unterbrechungen der Lieferkette langfristig zu mindern.

Die Integration der additiven Fertigung in den Produktionszyklus kann Unternehmen dabei helfen, zukünftige Unterbrechungen der Lieferkette zu mindern oder zu vermeiden. Schließlich unterstützt die additive Fertigung die dezentrale Fertigung und ermöglicht eine einfachere Lieferkette sowie mehr Flexibilität und Agilität. Unternehmen können Produkte näher an ihrem Bestimmungsort produzieren und so Engpässe in der Lieferkette wie schwere Überlastungen in Häfen vermeiden. Additive ermöglichen es Unternehmen, genau die erforderliche Menge zu produzieren, wodurch überschüssige Lieferungen an Lager vor der Verteilung an Kunden reduziert werden.

Welche Risiken bestehen, wenn die traditionelle Lieferkette durch eine Lieferkette für die additive Fertigung ersetzt wird?

Angesichts der vielen Vorteile der additiven Fertigung ist es kaum verwunderlich, dass der globale Markt für 3D-Druckprodukte und -dienstleistungen im Jahr 2020 rund 12,6 Milliarden US-Dollar betrug und in den kommenden Jahren weiter wachsen wird, da immer mehr Unternehmen kürzere oder flexiblere additive Lieferketten aufbauen. Personen, die ihre Karriere damit verbracht haben, für Spritzguss oder CNC-Bearbeitung zu entwerfen oder damit zu arbeiten, haben möglicherweise Schwierigkeiten, auf diese neueren disruptiven Prozesse umzusteigen.

Häufige Probleme, auf die Menschen beim 3D-Druck stoßen, sind Verziehen, Risse, schlechte Schicht-zu-Schicht-Haftung und Teileversagen. Glücklicherweise haben technologische Fortschritte in der Welt der Fertigungsanlagen und Materialien diese Probleme kleiner und seltener gemacht, ebenso wie Ingenieure, die über den gesamten Lebenszyklus von der Konstruktion bis zur Fertigung arbeiten. Beispielsweise sind beim Fused Deposition Modeling (FDM) Schichtverschiebungen, Stringing, Unterextrusion und Überextrusion möglich, aber erfahrene Ingenieure und Fertigungstechniker entwickeln kontinuierlich Lösungen zur Verbesserung der Teilequalität. Ähnliche Verfahrensfortschritte in anderen additiven Technologien (SLA, SLS usw.) wurden vorgenommen, um mehr Anwendungen zu ermöglichen. Diese Fortschritte erfordern jedoch einen 3D-Druckpartner, der über das Wissen und die Erfahrung verfügt, um diese neuartigen Prozesse zu entwickeln und einzusetzen.

Wenn Sie mit Fast Radius arbeiten, können unsere erfahrenen Ingenieure Ihr Design überprüfen und verfeinern und Ihnen helfen, Teile schnell und kostengünstig herzustellen, ohne schwierige Qualitätseinbußen hinnehmen zu müssen. Unsere inländischen Fabriken und verteilten Produktionskapazitäten helfen Ihnen, Verzögerungen und Kopfschmerzen zu vermeiden, die mit der Überseelogistik verbunden sind, und unsere Suite digitaler Tools kann Konstruktionsprobleme automatisch erkennen, bevor Ihr Teil oder Produkt in Produktion geht. Sie können auch verschiedene Materialien und Herstellungsmethoden erkunden, bevor Sie ein Angebot erstellen. Um mehr darüber zu erfahren, wie die additiven Fähigkeiten von Fast Radius Ihnen helfen können, Ihre Lieferkettenprobleme zu lösen, die Produktion zu beschleunigen und eine maximale Kosten-pro-Teil-Effizienz sicherzustellen, erstellen Sie ein Konto oder kontaktieren Sie uns noch heute.