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(yè)看到3D打印的身影，例如制造業(yè)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(yè)悄然滲透。

在整個供應鏈當中，從生產(chǎn)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(jīng)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(fā)和生產(chǎn)，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(tǒng)批量生產(chǎn)的供應鏈所帶來的規(guī)模經(jīng)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(jù)Gartner的數(shù)據(jù)顯示，38%的供應鏈經(jīng)理已經(jīng)使用3D打印技術，47%的供應鏈經(jīng)理計劃在未來兩年內(nèi)開始使用3D打印技術。按此推算，兩年后，每20名供應鏈專業(yè)人士中將有17人在其分銷網(wǎng)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(yōu)勢在供應鏈當中發(fā)揮不可或缺的作用。

一、規(guī)避外包生產(chǎn)帶來的負面影響

在傳統(tǒng)的供應鏈模式下，企業(yè)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(chǎn)，再通過倉儲和分銷網(wǎng)絡配送到客戶手中。因此，企業(yè)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(yè)管理的難度。

出于經(jīng)濟方面的考量，數(shù)十年來，企業(yè)一直將供應鏈外包給采用傳統(tǒng)制造方法的公司。但是，國際貨運成本在逐年增加、貿(mào)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(yè)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(qū)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(yōu)勢。

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

二、通過簡化供應鏈節(jié)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(jié)約成本。

1、運輸成本

從海外運輸備件或低周轉率零件產(chǎn)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(chǎn)零件。某項研究表明，這樣可以幫助企業(yè)最多節(jié)省85%的運輸成本。

2、倉儲

過剩庫存和低周轉率零件占據(jù)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(yè)可節(jié)省17%的成本。DHL發(fā)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(chǎn)的每一輛汽車儲備7～10年的備件。憑借3D打印的優(yōu)勢，工廠通過可實現(xiàn)按需生產(chǎn)，不需要提前準備庫存。

3、提高利潤率

根據(jù)美國勞工統(tǒng)計局的公開數(shù)據(jù)和制造業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)估計，美國制造業(yè)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(chǎn)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(yè)產(chǎn)生積極影響。雖然利用3D打印技術在企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)單個原型零件似乎并不能大量節(jié)省成本，但是，對那些大型制造廠而言，時間或金錢的節(jié)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(chǎn)零件。與數(shù)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(chǎn)生耗材。3D打印按制造商提供的準確規(guī)格并根據(jù)需要生產(chǎn)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(yè)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(yè)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(jīng)有所提升，而且由網(wǎng)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(jīng)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(xiàn)生產(chǎn)。

三、讓整個價值鏈更加敏捷

傳統(tǒng)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(chǎn)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(yè)具備更強的競爭優(yōu)勢。隨著供應鏈不斷向這種現(xiàn)代模式轉型，企業(yè)可以提升其他方面的效率。

四、充分利用3D打印的獨特產(chǎn)品性能

3D打印為小批量制造帶來了顯著優(yōu)勢——打破幾何形狀的限制。注塑等傳統(tǒng)生產(chǎn)手段遵循“面向制造的設計”原則，限制了產(chǎn)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(guī)則的幾何形狀，從而改善產(chǎn)品的結構性能、節(jié)省材料和縮短設計到制造的周期。

五、通過零件的按需生產(chǎn)實現(xiàn)差異化

像顛覆出租車行業(yè)的“優(yōu)步”和顛覆酒店行業(yè)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(shù)字化為“需求經(jīng)濟”提供動力的大環(huán)境下，3D打印和互聯(lián)制造之間將產(chǎn)生完美的協(xié)同效應。

零件的按需生產(chǎn)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(tǒng)供應鏈來說，3D打印按需生產(chǎn)的特性能夠保障產(chǎn)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(xiàn)在已成為一種現(xiàn)實，它可通過數(shù)字方式向最近的3D打印機發(fā)送3D模型文件。

六、提升客戶滿意度

在制造行業(yè)，企業(yè)之間的競爭往往是供應鏈之間的競爭。在企業(yè)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(yè)，通過供應鏈的改善可以實現(xiàn)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(yè)在激烈的競爭中脫穎而出。

我們已經(jīng)看到，由于手機的普及，發(fā)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(yè)4.0技術的普及，3D打印將會革新當前復雜的傳統(tǒng)供應鏈模式，為整個行業(yè)帶來意想不到的變化。Ultimaker也將通過業(yè)務開發(fā)與優(yōu)秀的企業(yè)密切合作，憑借3D打印技術幫助企業(yè)改善供應鏈，加速本地數(shù)字化制造的轉型。