Pionieren met printers in de logistiek

De meest genoemde toepassing van 3D-printing betreft reserve-onderdelen. Machinefabrikanten zijn vaak verplicht om die jarenlang op voorraad te houden, ook al is het de vraag of ze ooit nodig zijn. In plaats van kostbare opslagruimte te reserveren voor deze onderdelen, lijkt het slimmer om alleen het digitale ontwerp te bewaren. Als een klant dan toch een order voor dat onderdeel plaatst, hoeft de fabrikant alleen maar dat ontwerp naar een 3D-printer in de buurt van de klant te sturen. Dat scheelt niet alleen opslagkosten, maar ook transportkosten en CO₂-uitstoot.

“Met name voor de langzaamlopers onder de reserveonderdelen kan 3D-printing interessant zijn”, vertelt Erik van Wunnik, director product development bij logistiek dienstverlener DSV. “Soms zijn fabrikanten verplicht om bij hun toeleverancier 10.000 stuks van een onderdeel te bestellen, terwijl ze naar verwachting aan 200 stuks genoeg hebben. De vraag is wat dan goedkoper is: bestellen van 10.000 seriematig geproduceerde onderdelen inclusief transport- en opslagkosten? Of printen van 200 onderdelen die per stuk misschien twee keer zo duur zijn?”

Personaliseren

Volgens Van Wunnik is 3D-printing niet alleen interessant voor reserve-onderdelen, maar ook voor massaproductie. Misschien niet zozeer om complete producten met 3D-printers te maken, maar wel bepaalde onderdelen daarvan. Dat maakt het mogelijk om producten op maat te maken of zelfs te personaliseren. “Denk aan een smartphone met keuze uit verschillende speciale camera’s. We kunnen alle modellen in het Verre Oosten produceren en hier op voorraad leggen. Het is echter ook mogelijk om alleen halffabricaten op voorraad te leggen. Als een klant een order plaatst, kunnen we hier de juiste camera monteren en een aangepaste cover printen.”

3D-printing wordt dan een soort VAL-activiteit (value added logistics), vergelijkbaar met het verpakken en labelen van producten of uitvoeren van lichte assemblageactiviteiten. “De vraag is op welk punt in de keten je waarde wilt toevoegen aan je producten. Aan het begin van de keten in de fabriek of aan het eind van de keten in bijvoorbeeld een distributiecentrum? 3D-printing biedt mogelijkheden om de keten anders in te richten en meer waarde te genereren.”

‘Cost-to-serve’

DSV heeft in het warehouse in Moerdijk een ‘exploration lab’ opgezet met twee desktop 3D-printers en één industriële 3D-printer. Die hebben de logistiek dienstverlener een schat aan kennis en ervaring opgeleverd. “Een groot deel van onze opdrachtgevers heeft zelf al ervaring met 3D-printing opgebouwd. Die kunnen we weinig leren over het printen van hun producten. Waar ze mee worstelen, is het uitrekenen van de ‘cost-to-serve’: hoeveel kost het om een 3D-geprint product te leveren aan de markt? Op dat vlak kunnen wij onze logistieke expertise inbrengen”, aldus Van Wunnik.

Het berekenen van de cost-to-serve start met het in kaart brengen van de benodigde printcapaciteit. Hoeveel locaties met 3D-printers zijn er nodig? Is één printer per locatie voldoende of zijn er vijf nodig? Welke grondstof moet op voorraad worden gelegd? En in welke hoeveelheden? Van Wunnik: “Na het printen moeten de onderdelen vaak nog handmatig worden nabewerkt. Bij het ene onderdeel duurt dat misschien drie minuten, bij het andere onderdeel acht minuten. De kosten van de nabewerking zijn vooraf vaak lastig in te schatten, maar kunnen een grote impact hebben op het totale kostenplaatje.”

Langere doorlooptijden

Als het gaat om het printen van weinig gevraagde reserve-onderdelen, is de complexiteit nog te overzien. Dat verandert als het gaat om een bedrijf dat wil overschakelen van massaproductie op 3D-printing. “Het is een groot verschil of je twaalf fabrieken moet aansturen of een netwerk met 10.000 printers. Leg je dan voor elke printer grondstoffen met verschillende kleuren en verschillende kwaliteiten op voorraad? Of kies je voor bevoorrading van de printers vanuit een centraal warehouse? In dat geval worden de doorlooptijden langer”, legt Van Wunnik uit.

Een uitkomst is misschien het uitbesteden van productie aan specialisten in 3D-printing, net zoals nu vaak met logistiek gebeurt. Dat levert echter weer nieuwe vragen op. “Leg je dan als printshop grondstof op voorraad waaruit meerdere opdrachtgevers willen putten? En wat doe je dan als de voorraad ontoereikend is voor alle opdrachten? Welke opdrachtgever geef je voorrang? Allemaal vragen waarover je vooraf moet nadenken.”

‘Digitaal magazijn’

De ontwikkelingen in 3D-printing gaan snel. Met de huidige technologie is het mogelijk om circa dertig procent van de producten te printen. Met name de mogelijkheden op het gebied van kunststof en metalen nemen snel toe. Denk aan het printen van kunststof dat met carbonfibers is versterkt of dat bestand is tegen grote hitte of bijtende stoffen. Ook is het mogelijk om gerecycled kunststof als grondstof voor 3D-printers te gebruiken, vertelt Van Wunnik: “Nadeel blijft dat het printen zelf vrij lang duurt. Met de huidige technologie kunnen we niet heel veel sneller. Het duurt even voordat de geprinte kunststof is uitgehard en een nieuwe laag kan worden aangebracht.”

Wat zijn de ambities van DSV op het gebied van 3D-printing? “Op dit moment zijn we samen met een paar klanten bezig om ‘digitale magazijnen’ met reserve-onderdelen op te zetten. Dat zijn magazijnen met 3D-printers die op aanvraag een onderdeel kunnen printen. Wij onderzoeken samen met deze klanten hoe we deze magazijnen tot een succes kunnen maken.”