In een wereld waar on-demand 3D-printen de norm is, bedrijven zullen voor de keuze staan ​​om reserveonderdelen bij de hand te houden of ze alleen af ​​te drukken als dat nodig is.

Maar het is niet zo eenvoudig een keuze als het lijkt op het eerste gezicht.

Jeannette Lied, een operations professor aan de Fuqua School of Business van Duke University, heeft een wiskundig model ontwikkeld om bedrijven te helpen een evenwicht te vinden tussen de kosten van het opslaan van reserveonderdelen en de noodzaak om ze onmiddellijk beschikbaar te hebben.

Leveranciers van onderdelen weten dat ze reserveonderdelen nodig hebben voor het geval er iets kapot gaat. Maar niemand weet wat er zal breken en wanneer, dus bedrijven moeten een grote verscheidenheid aan reserveonderdelen in grote hoeveelheden op voorraad houden. Dit, Lied zei, is duur en inefficiënt.

"Het kost ruimte en kapitaal, " ze zei, "en er is het risico van bederf en schade."

De komst van 3D-printen betekent dat fabrikanten kunnen printen wat ze nodig hebben wanneer ze het nodig hebben, zonder een enorme voorraad aan te houden.

"Maar dat betekent dat je niet precies hebt wat je nodig hebt op het moment dat je het nodig hebt, omdat 3D-printen tijd kost, ' zei Song. 'Dus er is een afweging.'

Song ontdekte dat een hybride aanpak - sommige onderdelen bij de hand hebben en andere afdrukken wanneer nodig - het beste werkt. Maar weten welke onderdelen je moet printen en welke je op voorraad moet hebben, is het lastige. Dat is waar haar model binnenkomt.

Een paper waarin het model wordt beschreven, Voorraad of print? Impact van 3D-printen op de reserveonderdelenindustrie, is gepubliceerd in het tijdschrift Bestuurswetenschappen . Song werkte samen met Yue Zhang, die het onderzoek uitvoerde terwijl ze haar Ph.D. aan de Fuqua School of Business en is nu een assistent-professor aan de Pennsylvania State University.

Song baseerde haar model op een apparatuurfabrikant die een nieuwe internationale markt betrad, waar het nutsbedrijven reserveonderdelen zou leveren, maar geen infrastructuur had.

De nutssector was de perfecte proeftuin vanwege de afhankelijkheid van reserveonderdelen, zowel in hoeveelheid - een typische transformator kan uit maximaal 36 gegoten onderdelen bestaan ​​- als in vraag. Wanneer de stroom uitvalt of onderdelen verslijten, vervangingen zijn snel nodig om de service te behouden of te herstellen.

"Voor nutsvoorzieningen wanneer u geen reserveonderdelen bij de hand heeft, het is een enorme verstoring, " Zei Song. "Ze moeten een betrouwbare en responsieve levering van reserveonderdelen hebben. Traditioneel zou een bedrijf in deze positie op elke markt een enorm magazijn hebben. Maar nu is 3D-printen een levensvatbaar alternatief, dus je hebt twee opties."

Song zei dat een hybride aanpak voor de meeste bedrijven optimaal is. Het opgeven van alle onderdelenvoorraad is te riskant, maar het printen van bepaalde onderdelen op aanvraag kan veel geld besparen.

"Als je grootschalig opereert, je moet nog steeds inventaris bij de hand houden, "zei ze. "Maar een beetje flexibiliteit gaat een lange weg."

Voor gegeven omstandigheden, het model kan berekenen welke reserveonderdelen een bedrijf waarschijnlijk vaker nodig heeft en hoeveel het op voorraad moet hebben, en welke onderdelen het kan wachten om on demand te printen, zonder afbreuk te doen aan het vermogen om effectief te functioneren.

"De grote beslissing is hoe je al deze onderdelen rationaliseert, welke u wilt opslaan en welke u wilt afdrukken, " zei Song. "In de meeste gevallen vinden we dat een 3D-printer helemaal niet veel zal worden gebruikt, maar het bedrijf bespaart een enorme hoeveelheid voorraad."

Hoewel 3D-printen nog niet volledig mainstream is geworden in de maakindustrie, Song zei dat bedrijven ermee experimenteren.

"Het komt eraan, "zei ze. "Dit, gecombineerd met AI, zal revolutionair zijn."