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3D打印在未来供应链中的作用

文章和图片来源:        时间:2021.05.18        点击率:




  来自Forecast 3D / 强生 / Essentium /HP / Stratasys / 3D Systems / Xometry等公司的3D打印应用案例







  Forecast 3D公司在加州参与一项合作项目中,完成鼻咽拭子从设计开发到批量3D打印100万个FDA批准产品的整个过程仅用了三个月的时间。







  强生公司在南卡罗来纳州的Ethicon品牌与PRISMAHealth合作,利用3D打印技术制造FDA授权呼吸机扩展分流装置。该装置可允许两名新冠肺炎患者共享一个呼吸机,直至有单独的呼吸机可用。







  在得克萨斯州,Essentium设计了一款3D打印的口罩。在通过传统制造方式注塑模具准备好的十个星期前,3D打印已经批量制造了数万只口罩。该公司在后续继续利用增材制造打印口罩,作为传统生产的补充。随着新冠肺炎疫情造成的从远东到西海岸地区的供应链中断,世界各地出现了很多通过3D打印填补供应链缺口的案例。迅速引发了人们对更敏捷,更具弹性的供应链的需求的讨论,在这个行业中,3D打印对这些供应链的转型是多么重要。


  Steve Richardson是Forecast 3D的业务发展经理,他主要专注于国际范围内的供应链开发。Steve 认为:“必须关注整个价值流,明白自己只有一个关注点(通常是OEM),且需要协调所有加工件的生产。此外,我们必须进行数据驱动决策。”但是,在近距离了解3D打印功能之后,他坚信3D打印非常重要:“通过这次疫情我坚信是增材制造可显著增加供应链的能动性。”


  HP全球3D打印总经理Ramon Pastor在2020年向TCT表示,在调研了2000名制造业企业领导者关于数字化制造的趋势后,指出 “供应链的弹性取决于所述供应链最薄弱环节的弹性”。大约12个月前,海外工厂随着新冠肺炎疫情的蔓延而倒闭,世界各地的制造企业都从惨痛经历中获得了这一教训。







  《2019年全球离岸服务外包目的地指数》列出了最有吸引力的生产商品的地区:印度、中国、马来西亚、印尼和越南名列前茅,泰国与美国和英国一起跻身前八名。尽管美国和英国在“人员的技能和可用性”、“商业环境”和“数字谐振”方面占有很大优势,但在“经济吸引力”方面存在欠缺。


  由于很多制造企业过于强调降低成本,所以在许多情况下,有效性和弹性都被忽略了。正如Richardson指出的:“如果一家公司一直抱着'要降低成本'的心态,那么供应链中的每一个决定都是基于‘获得市场上成本最低的产品’这一想法做出

的。”






  对于海外国家,让制造业“回流”国内已然是一项政治讨论。


  新冠肺炎疫情的传播对所有公司和整个行业都造成了影响。在Deloitte于去年进行的一项调查中,有59%的受访者表示他们经历了销售放缓,且在现金流方面面临挑战;22%的受访者指出,无法直接为客户服务是其业务在疫情期间遭受的主要负面影响。







  3D Systems的首席执行官Jeff Graves在最近接受TCT采访时表示:“新冠肺炎疫情的爆发致使所有公司开始审视他们的供应链,并表示需要获得更多的灵活性。”


  LEO Lane的联合创始人兼业务副总裁Lee-Bath Nelson博士表示:“没有人会预测到新冠肺炎疫情的爆发,但在疫情后期,必须对之前的业务停滞采取措施。”实施离岸制造零部件的策略首先要考虑成本因素,而不是控制、可见性或者道德问题。对于许多制造商来说,在人力成本较低的国家或地区大量生产商品是一种具有成本效益的方式,如果没有其他特殊情况的时候,重新安排供应链以使制造业生产“回流”国内可能复杂且太耗费时间。


  然而,许多人认为,这种模式存在隐性成本,这些成本只在危机时期才会显露出来。Richardson举例:假设某个零件是一条生产线的不可或缺部分,或者是客户组装产品功能的不可或缺部分,“如果没有该零件,你的成本将变得非常高昂。那么,仅仅10美分的成本,还需要在千里之外你看不见的地方制造它吗?”







  Xometry的首席执行官Randy Altschuler在2020年4月也提出了同样的看法。他在与TCT的访谈中强调:“我们需要开始量化供应链中断的成本和风险成本。好比国外的东西可能比国内便宜50%,但是如果考虑到可能会发生供应链黑天鹅事件(正如我们现在所经历的那样,没有可用的供应商)的概率,这就需要进行思考,且需要将该概率带入到计算公式中。”


  当然,这些考虑更可能是由新冠肺炎疫情和随之而来的生产中断所引起的。但是,正如Jennifer Johns博士在之前的演讲中讨论的那样,对于海外国家,让制造业生产“回流”国内是一项政治讨论。制造业的重新外包是一个政治讨论。

  事实上,这一概念需要像日本等国家一样得到政府的支持,提供补贴"把制造业带回家"。如果没有这些补贴,制造商很可能会把成本效益放在首位。


  正如Essentium公司在疫情早期生产口罩一样,他们认为将3D打印作为传统制造的补充也是可行的。同样,根据强生的经验,3D打印技术在去年所展现出来了扭转局势生产之前从未设想过的产品的惊人能力。







  强生3D打印和客户解决方案部门负责人Sam Onukuri表示;“作为一家在全球市场开展业务的跨国公司,不应存在“一刀切”的做法。市场环境在变化,消费者的偏好也在变化,我们必须能够根据市场需求做一些顺应时代的调整。这项工作只能通过与我们的商业研发团队保持端到端合作的可持续的、灵活的供应链来实现。”







  在提及Forecast 3D进行的测试拭子增材制造时,Richardson也表示:“协同规划,协同设计,着眼于各自的优势,信任合作伙伴,尝试从短缺的市场中获取实时数据”这一理念。3D打印的应用潜力巨大,这一点疫情期间已经得到了证明。


  结语


  在讨论3D打印在柔性供应链中的潜力时,人们通常会忽略其快速的原型制作能力。Richardson表示,这就是这项技术将产生最大的影响。Graves对此深表同意,称我们将会遇见“增材制造零部件设计的爆炸式增长”。Richardson还坚称“每个生产机会都始于原型制造机会”。











  Teipel评估说:“供应链的重新调整需要很长时间。但在当下,由于增材制造的发展,以及智能工厂等的蓬勃发展,人们会发现一种新型效率开始出现。”Onukuri补充道:“3D打印将成为供应链的支柱。我们一直想要确保我们可以满足不同市场中的客户需求,且能够快速转变。通过重新构想提供产品与服务的方式,我们真正地向着可以改变人类健康的创新迈进了一步。”

  Richardson总结说:“通过信任和协作,增材制造可以让企业更上一层楼。鼻拭子就是一个很好的例子。我们在很短的时间内就完成了大量鼻咽拭子的生产。现在想想,如果所有公司积极主动,有一个完整的供应链目标或愿景,然后花时间去实施灵活的供应链,那么未来拥有无限可能。"