3D printen kan de belofte dat dure voorraden met reserve-onderdelen niet meer nodig zijn, niet volledig waarmaken. On-demand printen is niet vanzelfsprekend de beste oplossing. Die conclusie trekt Bram Westerweel in zijn promotieonderzoek aan de TU Eindhoven. De spare part business ontsluit niet het volledig potentiele van additive manufacturing. Een grote efficiencyslag is wel mogelijk als machinebouwers overgaan tot het verkopen van licenties voor digitale ontwerpbestanden. Maar ook dan zullen altijd voorraden nodig blijven.

 

Promovendus TUe: licentiemodel voor machinebouwers lucratiever dan zelf magazijnen vullen

Bram Westerweel is onlangs in Eindhoven gepromoveerd op een onderzoek naar de mate waarin je service supply chains voor kapitaalgoederen kunt sturen via additive manufacturing. Volgens de promovendus speelt het feit dat 3D printen geen tooling vraagt en lage setup kosten kent, de technologie in de kaart als het om reserve-onderdelen gaat, omdat deze meestal in lage volumes nodig zijn. Een groeiend aantal bedrijven onderzoekt dan ook de inzet van additive manufacturing in de spare parts productie.  Bram Westerweel heeft voor zijn proefschrift specifiek naar de toepassing in het leger gekeken. Maar de conclusies gelden volgens hem net zo goed voor andere sectoren waarin kapitaalsgoederen worden ingezet, bijvoorbeeld in de olie- en gasindustrie.

Spare parts niet de grootste drijfveer

De eerste conclusie die hij trekt, is dat op dit moment de prestatieverbetering dankzij 3D printen van grotere betekenis is dan besparing op de logistieke kosten. Daarvoor heeft hij een model ontwikkeld. Hieruit blijkt dat de logistieke besparingen dankzij 3D printen vaak onvoldoende zijn om de hoge kosten van AM goed te maken. Ook moet goed naar de levensduur van de 3D geprinte onderdelen worden gekeken. De tweede vraag die hij onderzocht heeft, is of 3D printen de operationele kosten van missies kan verminderen. Je kunt immers op locatie 3D printen, zoals het Nederlandse leger al gedaan heeft. Bijvoorbeeld tijdens de missie naar Mali is er geprint.

Een camerahouder voor een pantservoertuig, gemaakt met een 3D-printer. Foto: Herman Zonderland/Media Centrum Defensie.

Printer bespaart kosten op missies

Zo’n 3D printer meenemen op een missie kan tonnen besparen, concludeert Bram Westerweel in zijn promotieonderzoek. De kostenbesparing op de 3D geprinte onderdelen die hij onderzocht, zijn soms meer dan de helft, terwijl de uptime van de installaties omhoog gaat. “On-site printen zorgt voor een strategisch voordeel doordat de landmacht minder afhankelijk wordt van kwetsbare aanvoerlijnen”, schijft Westerweel in zijn proefschrift. Omdat de huidige bevindingen gebaseerd zijn op het gebruik van relatief eenvoudige 3D printers, verwacht Bram Westerweel nog meer voordelen als de technologie zich verder ontwikkelt en ingezet kan worden voor meer onderdelen. Hij zegt verder dat je vergelijkbare voordelen kunt verwachten in andere sectoren, zoals offshore, mijnbouw en humanitaire hulpverlening.

On-demand printen risicovol

Maar kun je nu met on-demand printen de hoge kosten van spare parts in installaties en machines verminderen? Hoe kun je on-demand printen van reserve-onderdelen gebruiken in het preventief onderhoud van kapitaalsgoederen? Westerweel toont in zijn promotie-onderzoek uitkomsten van zijn rekenmodel waarin 3D printen wel degelijk voordelen biedt, maar laat ook het tegenovergestelde zien. Je moet dus voorzichtig zijn met aan te nemen dat je met 3D printers magazijnen vol reserve-onderdelen kunt vervangen. Een voorwaarde om 3D printen zinvol te maken, zijn hoge opslagkosten, bijvoorbeeld omdat het om dure, complexe onderdelen gaat. Een tweede voorwaarde kan zijn als de directe faalkosten van een machine of installatie hoog zijn.

De landmacht heeft tijdens de missie in Mali 3D printers getest.

Niet vanzelfsprekend

De belangrijkste conclusie die hij trekt is evenwel dat grote kostenbesparingen door on-demand 3D printen van reserve-onderdelen geen vanzelfsprekendheid zijn. AM vereenvoudigt het beheer van de spare parts business, maar je moet dit van geval tot geval goed bekijken. Vaak is het te kostbaar om een technisch systeem stil te laten liggen omdat eerst het onderdeel geprint moet worden. Daarom zullen er voorraden nodig blijven.

Meer verdienen met licenties

In zijn laatste these gaat Bram Westerweel in op het aspect licentiecontracten voor het 3D printen van onderdelen. Wil je namelijk 3D printen succesvol in kunnen zetten voor reserve-onderdelen, dan moet er lokaal geprint worden. Hier komt hij tot interessante bevinden. Het kan lucratiever zijn voor een machinebouwer om licenties te verkopen aan derden, zodat zij onderdelen kunnen printen, dan zelf reserve-onderdelen te produceren en op te slaan. IP licenties kunnen veel meer winst opleveren. Ook de kopers van de reserveonderdelen profiteren van deze efficiencyslag. Bram Westerweel verwacht dat dergelijke licentiecontracten een belangrijk onderdeel worden in toekomstige evaluaties van supply chains van grote, gecentraliseerde productie-eenheden met lange doorlooptijden.

Hier kun je het proefschrift downloaden


Hier klikken