De verschillende schakels in de totale 3D print keten moeten veel meer in verbinding met elkaar komen te staan om tot hoogwaardige producten te komen. Pas wanneer de techniek verbetert en in staat is direct eindproducten te printen en de keten samenwerkt, zal 3D printen leiden tot een kortere en minder complexe supply chain. Dat is één van de conclusies van Geert van der Vleuten in zijn masterthese ‘3D Printen bestaat niet’.

 

Onderzoek aan Universiteit Tilburg: 3D printen verkort industriële supply chain nog niet

Geert van der Vleuten, consultant bij Supply Value, is aan de Universiteit van Tilburg afgestudeerd voor de master Supply Chain Management. Hiervoor heeft hij onderzoek gedaan bij Nederlandse bedrijven en de waardeketens rond 3D printen onderzocht. Hij heeft zowel de supply chain voor industrieel 3D printen als voor consumentgerichte 3D printactiviteiten onder de loep genomen om de impact van 3D printen op supply chain management in kaart te brengen.

 

Potentieel sneller ontwikkelen
Zijn eerste conclusie is dat 3D printen niet bestaat. Geert van der Vleuten: “Alle bedrijven zijn het erover eens dat 3D printen in de betekenis die we kennen van papier printen, niet bestaat. Het is geen simpele druk op de knop. De Engelse term Additive Manufacturing dekt de lading veel beter. Het is een vorm van produceren, met meerdere stappen.” Het potentieel van de technologie kan echter wel sneller ontwikkeld worden, denkt de supply chain consultant. In zijn eindrapport doet hij daarvoor verschillende aanbevelingen. Meer samenwerken binnen de hele keten is er één. Om een hogere kwaliteit van producten te produceren, moet de gehele keten van ontwerper tot aan de nabewerkende partij samengebracht worden. De kennis en kunde bij 3D printen zit in het 3D CAD model. Al bij het modelleren dient men rekening te houden met de nabewerking. Daarnaast bepleit hij voor meer open source printers, ook als het om metaal gaat.

Orcabot

De openheid van de markt voor desktop 3D printers, zoals deze Orcabot van het Nederlandse Prodim International, heeft al een sterk effect op de waardeketen, blijkt uit het onderzoek.

 

“Dan kan de ontwikkeling veel sneller verlopen en kunnen materiaalproducenten, machinebouwers en gebruikers parameters beter afstemmen en zal 3D printen sneller nauwkeuriger worden. Gebruikers en machinebouwers zouden meer informatie uit moeten wisselen”, schrijft hij in zijn scriptie. Hij concludeert in zijn onderzoek dat de markt voor metaal 3D printen nu nog een kleine gesloten markt is. Er bestaan slechts een handvol aanbieders van machines, die zeer kostbaar zijn. Ook de metaalpoedermarkt is nog gesloten. Vaak schrijven fabrikanten bepaalde poeders voor en worden parameters vast ingesteld in de machine. Door de gesloten markt zijn de prijzen hoog. Geert van der Vleuten ziet hier een wezenlijk verschil met de consumenten 3D printmarkt, die veel meer open is. “Er zijn veel verschillende printers verkrijgbaar en de grondstoffen (met name kunststoffen) voor consumenten printen zijn veelal generiek. Het materiaal moet wel bij het type 3D print proces passen, maar er zijn veel verschillende aanbieders.”

 

supply value

3D printen verkort wel al de waardeketen voor bepaalde consumentenproducten.

 

3D printing industrie supply chain supply value (1)

De industriële waardeketen is nog niet verkort door 3D printen.

 

Supply chain verschillen
Dit heeft effect op de supply chain. Consumenten kunnen thuis een product printen en daarmee verschillende stappen van de supply chain overslaan. Zij kunnen producten zelf ontwerpen of bestaande ontwerpen aanpassen en daarna 3D printen. De scheiding tussen fabrikant en consument vervaagt hierdoor. Websites faciliteren het on demand printen van consumentenproducten. Industriële (metaal geprinte) producten en onderdelen hebben te maken met hogere kwaliteitseisen, kwaliteitschecks en nabewerkingsstappen die niet zomaar op iedere locatie te realiseren zijn. De kwaliteitschecks en kwalificaties samen met de onvolwassenheid van de techniek en de mate van noodzakelijke nabewerking zorgen ervoor dat industriële bedrijven nog steeds lokaal 3D printen. Het is nog niet mogelijk om dezelfde kwaliteit print te bereiken, op een willekeurige printer naar keuze. Hierdoor verandert de industriële supply chain momenteel nog nauwelijks wanneer 3D printen geïmplementeerd wordt. Enkele onderzochte bedrijven geven wel aan dat in de toekomst, wanneer metaalprinten verder ontwikkeld is, het wellicht mogelijk wordt om ook dezelfde supply chain verkorting als bij consumenten producten te zien. Hiervoor is het wel noodzakelijk dat de machine-to-machine repeatability (reproduceerbaarheid) verhoogd wordt. Ongeacht op welke locatie je 3D metaalprint moet het product gelijkwaardig zijn.

Warehousingkosten kunnen dalen

 

Geert van der Vleuten

Geert van der Vleuten onderzocht de effecten van 3D printen op de supply chain in zowel de consumenten als industriele markt.

Inbound warehousing veranderd
De consultant van Supply Value heeft ook naar de logistieke effecten in de keten gekeken. Inbound logistics verandert door 3D printen. Grote blokken staal, mallen en andere gereedschappen, gebruikt bij traditionele manieren van produceren, worden ingewisseld voor metaalpoeder. Dit heeft een positief effect op de warehousingkosten en de voorraad. Doordat producten nu pas op aanvraag geproduceerd worden, vermindert ook het aantal niet verkochte producten. Het 3D metaalprinten zelf is echter dermate complex en kapitaalintensief dat niet ieder bedrijf het zelf kan verzorgen of een printer in huis heeft staan. Dit zorgt voor meer supply chain complexiteit. Doordat de machinefabrikant de aanvoer van het poeder controleert, is het niet overal lokaal voor handen. Om het op de plek van productie te krijgen, is dan weer meer transport nodig. Om uiteindelijk tot een model te komen waarin decentraal geproduceerd wordt, dichtbij de klant, moeten er 3D printmachines worden ontwikkeld die direct een afgewerkt eindproduct afleveren.

 

Mis de boot niet
De technologie heeft dus nog een lange weg te gaan, concludeert Geert van der Vleuten. Toch waarschuwt hij in zijn onderzoek dat bedrijven nu hun business modellen moeten testen en hun toekomstige supply chain voor te bereiden door een pilot te doen met simpele (kunststof) consumenten producten. Wanneer bedrijven de ontwikkelingen op het gebied van 3D printen niet bijhouden, kan het zijn dat ze volledig de boot missen. Het volledige businessmodel in de dentale industrie is veranderd door 3D printen. Ook in de medische industrie zorgt 3D printen voor een revolutie. De investering in in-house 3D printen is hoog. Deze investering kan gedeeld worden met andere bedrijven door capaciteit te poolen. 3D productie kan ook volledig uitbesteed worden aan een 3D print servicebureau. Hierbij kan gebruik gemaakt worden van het specialisme van deze expert.

 

FOTO: 3D metaalprinten bij Siemens (Foto: Siemens)

Het samenvatting van het onderzoeksrapport van Geert van der Vleuten kan hier gedownload worden. Momenteel doet Supply Value onderzoek naar de adoptie, implementatie en het inkopen van 3D printen. Heeft u ervaring op dit gebied? Doe dan mee met de enquête.

Hier klikken