3D打印為供應鏈帶來意想不到的改變

Siert Wijnia

如今，3D打印應用的熱潮正席卷全球。我們可以在很多行業看到3D打印的身影，例如制造業中用3D打印的飛機和汽車零部件，在整形美容中使用的3D結構模型，這無疑不在證明3D打印已向各行各業悄然滲透。

在整個供應鏈當中，從生產制造到物流倉儲，3D打印都在越來越多被認可、接納并得到應用。已經有不少世界知名的汽車品牌在自身的供應鏈當中，運用3D打印技術加快新品的研發和生產，更加積極應對市場需求的變化。

雖然，3D打印永遠無法和傳統批量生產的供應鏈所帶來的規模經濟效益相比，但是，伴隨著時間的推進，3D打印技術正變得更加強大和可靠，它與供應鏈形成互補，正在深刻地推動著供應鏈的轉型升級。

根據Gartner的數據顯示，38%的供應鏈經理已經使用3D打印技術，47%的供應鏈經理計劃在未來兩年內開始使用3D打印技術。按此推算，兩年后，每20名供應鏈專業人士中將有17人在其分銷網絡中使用3D打印技術。

如今，3D打印技術正在憑借以下六種優勢在供應鏈當中發揮不可或缺的作用。

一、規避外包生產帶來的負面影響

在傳統的供應鏈模式下，企業往往需要從外部供應商購買原材料，然后在工廠中進行大批量的生產，再通過倉儲和分銷網絡配送到客戶手中。因此，企業大量的資金都用在了廠房建設、設備購買及人員配置，導致整個供應鏈變得復雜，加大了企業管理的難度。

出于經濟方面的考量，數十年來，企業一直將供應鏈外包給采用傳統制造方法的公司。但是，國際貨運成本在逐年增加、貿易關稅爭端加劇，國際物流的風險和成本也在不斷上升。企業與多家供應商、獨立承包商進行談判所需的時間，以及不同時區間的溝通問題、語言差異等因素也使得外包工作變得更加復雜。外包供應鏈比以往任何時候都變得更加分散，使其開始失去往日的優勢。

3D打印所帶來的端到端流程是一種成熟的生產模式，也是3D打印的一個關鍵優勢。通過3D打印技術，企業可以通過簡單和專業的操作軟件，將原本外包的供應鏈實現自我生產。比如說，有的企業通過內部的3D打印設備制作原型甚至小批量生產，可以避免由于原型制作生產的外包而帶來的知識產權泄露的風險。

二、通過簡化供應鏈節約時間和成本

與外包相比，3D打印的投資回報率通常較高，簡化供應鏈還能在其他許多方面節約成本。

1、運輸成本

從海外運輸備件或低周轉率零件產生的物流費用非常高，3D打印可以幫助解決這一問題。只要安裝一臺3D打印機，即可按需生產零件。某項研究表明，這樣可以幫助企業最多節省85%的運輸成本。

2、倉儲

過剩庫存和低周轉率零件占據了大量的倉儲空間。相關研究還表明，通過減少成品的庫存量，企業可節省17%的成本。DHL發布的報告顯示，3D打印備件可以占到一家普通公司的未使用或過剩庫存的20%以上。許多汽車制造商需要為自己生產的每一輛汽車儲備7～10年的備件。憑借3D打印的優勢，工廠通過可實現按需生產，不需要提前準備庫存。

3、提高利潤率

根據美國勞工統計局的公開數據和制造業經濟數據估計，美國制造業的運行成本為4258341美元/每分鐘，利潤率僅為22480美元/每分鐘。

因此，如果3D打印能縮短生產的時間，哪怕是一分鐘、一小時、一周或一個月，那么它都能對大型行業產生積極影響。雖然利用3D打印技術在企業內部生產單個原型零件似乎并不能大量節省成本，但是，對那些大型制造廠而言，時間或金錢的節省效應將會得到迅速疊加。

4、減少材料浪費

3D打印以分層的方式生產零件。與數控加工等減材制造方式不同，增材制造只有在需要的時候才產生耗材。3D打印按制造商提供的準確規格并根據需要生產零件或工具，因此能減少浪費。

5、減少人力需求

對于美國企業而言，海外的人工成本比美國本土工人成本要低。因此，許多制造商會將勞務外包，但如果使用3D打印，可以減少企業對勞務外包的依賴。得益于3D打印機的運行時間和可靠性已經有所提升，而且由網絡啟動的機器可通過直觀的打印機管理軟件進行控制，一名經過培訓的工人通過3D打印就可以在工作站操控小型備件實現生產。

三、讓整個價值鏈更加敏捷

傳統供應鏈在復雜程度日益提升的同時，響應能力卻鮮有改善。3D打印可縮短制造周期，減少海外運輸活動，幾乎可以省去前置時間。零件的3D打印時間取決于零件的復雜程度，多以小時為單位，而不是以星期為單位。使用多臺機器可以輕松提高產量，滿足需求。

3D打印具有的無限靈活性和強大的響應能力，能幫助企業具備更強的競爭優勢。隨著供應鏈不斷向這種現代模式轉型，企業可以提升其他方面的效率。

四、充分利用3D打印的獨特產品性能

3D打印為小批量制造帶來了顯著優勢——打破幾何形狀的限制。注塑等傳統生產手段遵循“面向制造的設計”原則，限制了產品形狀。而3D打印可以通過生成設計模式，更高效地設計出不規則的幾何形狀，從而改善產品的結構性能、節省材料和縮短設計到制造的周期。

五、通過零件的按需生產實現差異化

像顛覆出租車行業的“優步”和顛覆酒店行業的“愛彼迎”一樣，3D打印可以不斷強化消費者對供應鏈的影響。在數字化為“需求經濟”提供動力的大環境下，3D打印和互聯制造之間將產生完美的協同效應。

零件的按需生產有助于制造個性化水平更高的成品或“準成品”（例如帶有個性化打印配件的服裝、帶有定制化設計的手機殼、為工人制造采用人體工程學設計的工具）。

對于傳統供應鏈來說，3D打印按需生產的特性能夠保障產品的供應。從根本上來說，3D打印機可以代替“即時”庫存。虛擬倉庫現在已成為一種現實，它可通過數字方式向最近的3D打印機發送3D模型文件。

六、提升客戶滿意度

在制造行業，企業之間的競爭往往是供應鏈之間的競爭。在企業保持最佳服務水平的前提下，將3D打印嵌入供應鏈可以提升客戶滿意度和忠誠度。對于一家企業，通過供應鏈的改善可以實現面向客戶更快的反應速度、具備解決多樣需求的應變能力，從而為用戶帶來更好的消費體驗，讓企業在激烈的競爭中脫穎而出。

我們已經看到，由于手機的普及，發展中國家正在淘汰固定電話。人們總是青睞更靈活、對基礎設施需求更少的技術。隨著工業4.0技術的普及，3D打印將會革新當前復雜的傳統供應鏈模式，為整個行業帶來意想不到的變化。Ultimaker也將通過業務開發與優秀的企業密切合作，憑借3D打印技術幫助企業改善供應鏈，加速本地數字化制造的轉型。