選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？  解決方案來了
 如今，AM在許多行業的一個主要潛在應用是利用該技術按需3D打印零部件，以解決倉庫庫存問題。顯然，這一舉措有助于節省時間和金錢，但這個解決方案是否可行呢？

  
 

現如今，企業面臨一個重要的選擇，是繼續庫存備件還是僅在需要時3D打印配件？這看起來很好選擇，對吧？但結果顯然不是。根據杜克大學福夸商學院商務對接教授Jeannette Song的說法，零件供應商意識到他們需要隨時備足備件，因為他們無法預測零件什么時候會破裂，他們需要在任何給定時刻都可以提供大量庫存的零件。

 

Song說：“對于庫存備件，這一決定會讓企業負擔庫存空間成本，而且存在損壞的風險。是一個低效且昂貴的決定。”。

 

基于此，擁有可3D打印備件的數字化庫存意味著制造商可以不用庫存各種備件以備不時之需。但是，這種方法有其自身的一系列問題。比如，“這意味著您沒有真實存在的東西，因為3D打印需要時間。所以這是一種權衡，”Song解釋說。

 

對此，Song認為，將兩種方法有效結合是最為穩妥的解決方案之一，即在必要時打印一些零件，但也需要保存少量的其他零件的庫存。但這面臨一個難題，那就是很難知道哪些零件應該保留在庫存中，哪些零件應該進行3D打印。為了幫助制造公司確定3D打印按需備件與存儲備件的利弊，Song提出了一個有用的數學模型。

 

該模型基于一家設備制造商，該設備制造商正在進入一個新的國際市場：公用事業行業，該行業嚴重依賴備件。當零件磨損或電源出現故障時，公司需要迅速將替換件送往現場，以恢復或維護服務，但這通常不是一個零部件。例如，由多達36個不同的成型零件制成的變壓器等等。

 

 

選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？最佳解決方案來了

Jeannette Song，R。David Thomas杜克大學福夸商學院教授

 

 

“對于公用事業來說，當企業沒有充足備件時，會導致巨大的混亂。因此，他們必須及時、可靠的供應備件，”Song解釋說。“傳統上，經營這一業務的公司會在每個市場上租賃一個龐大的倉庫，但是現在3D打印給了企業另一種可行性選擇。因此，企業現在會有兩種選擇。”

 

據了解，Song的模型所基于的制造公司將向沒有基礎設施的公用事業公司提供備件。并且，其在《管理科學》雜志發表了一篇描述數學模型的論文，題為“庫存還是3D打印？論3D打印對備件行業的影響”。該研究得到了目前在賓夕法尼亞州立大學擔任助理教授的Yu Zhang的幫助。

 

在研究過程中，“我們提出了一個通用框架，以研究存在3D打印技術的備件物流設計。我們考慮了在面臨隨機需求的多個零件方面，采用按庫存采購/制造與按需打印的方式來突出傳統制造和3D打印在生產模式方面的主要差異。為了長期使系統平均成本降至最低，我們的模型確定了要庫存的零件和要打印的零件。我們發現，隨著額外的打印單位成本下降和打印速度提高，3D打印機利用率得到提高。但是增長率的下降證明了收益遞減效應。我們還找到了增加零件品種并降低零件臨界程度的最佳利用率，這表明了3D打印技術在大量零件品種庫存方面的價值以及關鍵零件的庫存價值。”

 

“我們還推導出了問題的各種結構特性，并設計了一種有效的算法來獲得接近最優的解決方案。最后，我們的研究數據表明，通常在現實的參數設置下很少使用3D打印機，但可以節省大量成本，這表明在最小化成本的情況下庫存和打印之間具有互補性。”

 

 

 

選擇庫存零部件？還是按需3D打印零部件？最佳解決方案來了

 

 

完全庫存備件的方式很浪費金錢，但按需3D打印零件可以幫助降低成本，將兩種方式融合是最佳的解決方案。企業可以使用Song的數學模型計算出最有可能需要的特定零配件，以及庫存零件量和按需3D打印零件的品種。

 

“但如果您是大規模經營，則仍需要保留庫存，這就需要您靈活處理。”Song說。“對于企業來說，最重要的決定是如何合理化所有零件，哪些零件要庫存，哪些零件要打印。在大多數情況下，我們發現使用3D打印機打印零件的情況很少，但是對公司來說卻節約了大量庫存。”