De invloed van 3D-printen op de logistiek

3D-printen is één van de revolutionaire technologieën die het potentieel hebben om de industrie en dus ook de logistieke sector te transformeren. De opkomst van Industrie 4.0 heeft niet alleen nieuwe uitdagingen met zich meegebracht, maar heeft ook geresulteerd in een verandering van de wijze waarop producten worden vervaardigd.

Volgens een studie van het adviesbureau McKinsey zal de markt voor 3D-printing de komende jaren aanzienlijk groeien en zal tegen 2025 een waarde van 550 miljard dollar kunnen bedragen. Deze technologie staat echter nog in de kinderschoenen en de invloed ervan op de logistiek roept dan ook veel vragen op. In dit artikel wordt getracht daarop een antwoord te geven: Waar kan het op toegepast worden? Wat is de impact op de toeleveringsketen of Supply Chain van een onderneming? Wat zijn de voor- en nadelen?

Wat is een 3D-printer en hoe werkt deze?

De definitie. Een 3D-printer is een apparaat waarmee replica's van 3D-modellen kunnen worden gemaakt door toevoeging van filamenten. Het is dus een apparaat dat een eerder digitaal gecreëerd driedimensionaal model reproduceert.

De functies van een 3D-printer zijn vergelijkbaar met die van een traditionele printer: beide ontvangen informatie over wat moet worden afgedrukt aan de hand van een digitaal document. Het belangrijkste verschil tussen de twee is de manier waarop de printer functioneert: terwijl de traditionele printer inkt spuit om tekst en afbeeldingen te reproduceren, maakt de 3D-printer driedimensionale objecten door materiaal toe te voegen.

Het is een systeem waarbij een voorwerp gevormd wordt door laag-voor-laag, materiaal toe te voegen (zoals plastic, keramiek of metaal). Dit kan een decoratief beeldje, een hoesje voor een mobiele telefoon, een onderdeel van een auto, een model voor een schoen, en wat nog meer zijn. De vervaardigde artikelen zijn licht, maar ook robuust en duurzaam. Bovendien worden alleen de noodzakelijke materialen gebruikt, waardoor afval en vervuilende stoffen worden voorkomen.

Voor 3D-printing heeft u nodig:

• Een digitaal model. Voor alle 3D-printen is een eerste model nodig. Dit kan worden ontworpen met behulp van specifieke software, of door een scanner te gebruiken die een driedimensionaal beeld van een voorwerp genereert, waarmee identieke reproducties te vervaardigen zijn.
• Materiaal. Allerlei materialen worden gebruikt, zoals plastic, metaal, keramiek, cement en zelfs voedingsmiddelen.
• Een 3D-printer. Het betreft een apparaat dat een voorwerp maakt op basis van een digitaal model, met gebruikmaking van een specifiek materiaal.

Met uitsluitend deze drie elementen kunnen producten overal worden geprint, bijvoorbeeld in faciliteiten dicht bij de klant, waardoor men minder afhankelijk is van vervoer, of vanuit de eigen woning, op voorwaarde dat de klant beschikt over een 3D-printer.

Toepassingen van 3D-printers

Bedrijven onderzoeken nog steeds het potentieel van 3D-printers en ontwikkelen nieuwe toepassingen al naargelang van de ontwikkelingen in de markt. Het is duidelijk dat dit productiesysteem kan worden gebruikt, om de vervaardiging van complexe artikelen die maatwerk vereisen, te vereenvoudigen.

Enkele toepassingen:

• Geneeskunde. Dankzij 3D-printers is het mogelijk implantaten, gehoorapparaten, prothesen of kronen te vervaardigen.
• Automobiel- en reserveonderdelen. Bedrijven in de automobiel- en luchtvaartsector beginnen 3D-printers te integreren in hun productieprocessen om onderdelen en componenten te produceren. 3D-printers kunnen worden gebruikt om snel, efficiënt en kosteneffectief prototypes en onderdelen te ontwikkelen (van katrollen, kleppen en zuigers tot chassis voor auto's).
• Constructie. 3D-printen is goed op weg om deze sector ingrijpend te veranderen. Het kan worden gebruikt om prototypes en structuren te creëren voor toepassingen in de bruggenbouw of de woningbouw, zoals bijvoorbeeld bakstenen. Eén van de meest verwachte en ambitieuze opdrachten van de 3D-printer is de bouw van volledige gebouwen.

3D-printing en logistiek

De vereenvoudiging van productieprocessen is het grootste potentieel van 3D-printers. Deze verandering optimaliseert deze processen en verkort de leveringstermijnen.

In veel magazijnen wordt een grote hoeveelheid grondstoffen opgeslagen, die klaar staat om naar de productielijnen te worden gestuurd wanneer ze nodig zijn. Bij 3D-printing daarentegen is het niet nodig om zoveel goederen op voorraad te hebben, aangezien onderdelen op bestelling kunnen worden geprint. 3D-printers kunnen zorgen voor snelheid en veiligheid bij de productie van allerlei soorten onderdelen.

De automobiel- en de luchtvaartindustrie, bijvoorbeeld, zullen ongetwijfeld baat hebben bij deze verandering, aangezien deze sectoren een zeer flexibele logistiek en een just-in-time systeem nodig hebben om hun doelstellingen te bereiken. Dit betekent dat ze optimaal moeten samenwerken met leveranciers om onderdelen en materialen op tijd te ontvangen. Vertragingen in de leveringen leiden tot kostbare onderbrekingen van de productieprocessen, die te allen tijde moeten worden vermeden.

Met 3D-printers kunnen producten ook gemakkelijker gepersonaliseerd worden, en aan de behoeften van de klant worden aangepast De logistieke uitdaging bestaat eruit, een groeiend aantal op maat gemaakte artikelen vlot te leveren. Voor dit doel is het gebruik van een warehouse management systeem, zoals Easy WMS van Mecalux, essentieel om flexibeler te kunnen handelen, aangezien deze software de processen van het op maat maken of kitting van producten beheert.

De artikelen worden net voordat deze naar de klant worden verzonden, gepersonaliseerd. Deze praktijk staat ook bekend als «postponement», waarbij bepaalde verrichtingen in de toeleveringsketen worden uitgesteld totdat aan het verzoek van de klant is voldaan.

Het is zeker, dat 3D-printing kan leiden tot een omslag in de logistiek en het goederentransport. Enerzijds zal de transfer van bepaalde producten afnemen. Auto-onderdelen zouden bijvoorbeeld rechtstreeks bij de productielijnen kunnen worden geprint. Anderzijds zal het vervoer van materiaal om te printen toenemen. Naarmate 3D-printers toegankelijker worden voor het grote publiek, zal de markt voor levering van materialen aan huis toenemen.

De voordelen van 3D-printen in de logistiek

Het gebruik van 3D-printers in de logistiek zou enkele voordelen met zich mee kunnen brengen:

• Minder voorraden. Productie op bestelling verlaagt de opslagkosten. Zo worden alleen noodzakelijke materialen en nieuw vervaardigde producten, gedurende een beperkte periode, opgeslagen. Totdat ze naar de klanten worden verzonden.
• Beter gebruik van de beschikbare ruimte. De voorraad wordt verkleind en daarmee ook de benodigde opslagruimte, wat een groot voordeel is voor kleine en middelgrote bedrijven.
• Minder transport. Het printen van een product vergt niet veel ruimte. Dit proces kan derhalve worden uitgevoerd in elke faciliteit dicht bij de klant. Bovendien wordt bij de levering van de goederen een kortere afstand afgelegd en is bijgevolg minder vervuilend.
• Snellere en meer tijdige leveringen. Bij traditionele producties, doorlopen producten meerdere stadia alvorens bij de eindklant aan te komen. 3D-printers daarentegen vereenvoudigen het productieproces van producten aanzienlijk, waardoor ze sneller beschikbaar zijn en binnen de kortst mogelijke tijd kunnen worden geleverd.
• Minder retourzendingen. Op maat gemaakte producten zijn een manier om de klanttevredenheid te garanderen, en op die manier retourzendingen te voorkomen.

Knelpunten en beperkingen van 3D-printen

Ook al heeft 3D-printing veel voordelen, de technologie heeft ook enkele nadelen:

• Een technologie in ontwikkeling. Tegenwoordig worden de toepassingen en functies van 3D-printen onderzocht en ontwikkeld. Het is nog geen technologie die voldoende wijdverspreid of geconsolideerd is op de markt.
• Beperkte productomvang. Afhankelijk van de grootte van het model van een 3D-printer, kunnen voorwerpen van verschillende afmetingen worden vervaardigd.
• Tijd die nodig is voor 3D-printen. Afhankelijk van de kenmerken van het betrokken voorwerp varieert de tijd voor 3D-printen, tussen tien minuten en twee uur. Bovendien hebben de onderdelen tijd nodig om af te koelen.
• Hoge kosten. Momenteel is de prijs van 3D-printers aan de hoge kant en daar komen de kosten van materialen, opleiding en onderhoud nog bij.

3D-printing en logistiek: onbegrensde mogelijkheden

3D-printing is één van de technologieën die de logistiek het meest zal veranderen. De toepassingen op de markt worden momenteel bestudeerd. De aantrekkelijkheid ervan berust op de eenvoudige personalisering van de artikelen en de eenvoud van het productieproces.

Logistiek maakt gebruik van de nieuwste technologieën, van automatisering tot cobots en 3D-printing, om de complexiteit van de werkzaamheden te beperken en de levering van producten te stroomlijnen.

Ondanks de voordelen die 3D-printing de logistieke sector kan brengen, zoals het verminderen van voorraden, zal deze technologie een radicale verandering teweegbrengen in de toeleveringsketen of Supply Chain van veel bedrijven, en ze dwingen hun grenzen te verleggen.

Bij Mecalux hebben we meer dan 50 jaar ervaring in het inspelen op alle soorten logistieke behoeften, hoe veeleisend ook. Neem contact met ons op, als u uw toeleveringsketen wenst aan te passen aan de meest geavanceerde opslagoplossingen op de markt.