3D printing vil ændre fremtidens transport og forsyningskæder

Ordet ”disruptions” er tidens måske varmeste modeord. Det gælder ikke mindst inden for SCM og logistik, hvor en stribe disruptions i form af deleøkonomi, droner, Industri of Things, avanceret sensor-teknologi, big data analytics og digitale værktøjer baseret på cloud, sociale medier, mobile teknologier o.s.v. truer med at vende op og ned på logistikverdenen, som vi kender den. Og så kan man måske også tale om, at Amazon i sig selv er en disruption, idet virksomheden igen og igen formår at skyde genvej i konkurrencen med innovative forretningsmodeller og løsninger. En af de teknologier, der står forrest i disruption-køen er 3D printing.

3D printing har både effekt på det private forbrugermarked og det industrielle marked, men det er den industrielle anvendelse, der ifølge konsulent Sebastian Mohr fra Prokura og professor Omera Khan fra DTU repræsenterer det største disruption-potentiale. Sebastian Mohr og Omera Kahn har behandlet emnet indgående i artiklen ”3D Printing and Its Disruptive Impacts on Supply Chains of the Future” publiceret i Technology Innovation Management Review, november 2015.

De to forfattere anbefaler industriledere at forberede sig på de omvæltninger, 3D printing meget let og ganske hurtigt kan have på forskellige industriers distribution og forsyningskæder. Grundprincippet i 3D printing er, at fremstillingen af et produkt sker individuelt og på brugsstedet ved hjælp af en printer, der får tilført materiale. Traditionel fremstilling foregår som masseproduktion på en central fabrik, hvorefter produktet bliver distribueret i et salgs- og distributionsnetværk, der kan spænde over lande, regioner og flere kontinenter.

3D printing har allerede haft stor effekt på prototyping, og der foregår i øjeblikket en intens udvikling af teknologiens præcision, hastighed og kvalitet. De to forfattere identificerer syv områder, hvor supply chain ledere kan forvente, at 3D printing vil have stor og forstyrrende effekt. Det er:

1. Mass customization.
2. Ressourceeffektivitet.
3. Decentralisering af produktion.
4. Kompleksitetsreduktion.
5. Rationalisering af lager og logistik.
6. Produktdesign og prototyping.
7. Juridiske og sikkerhedsmæssige forhold.

Mass Customization
Forfatterne påpeger, at 3D printing kan have stor indflydelse på den kundevendte del af forsyningskæden såsom produktion og distribution. Teknologien åbner op for helt nye muligheder for at kundetilpasse produktet, involvere kunder i produktdesign og udsætte dekoblingspunktet mellem massedesign og kundetilpasning – også kendt som postponement – til et meget sent tidspunkt i værdikædestrømmen.

Ressourceeffektivitet
Flere forskere peger på, at 3D printing tilbyder højere ressourceeffektivitet end traditionelle produktions- og distributionsmetoder. Det sker gennem mindre spild, lavere lagerniveauer, færre kassationer, mindre transport etc. Det har fået flere forskere til at forvente, at den hastige udbredelse af 3D printing vil igangsætte en ændret indstilling til anvendelse af naturressourcer med større respekt for at reducere materialeforbruget i produktions-, design- og genanvendelsesprocesser. Det kan fx være koncepter som den cirkulære økonomi.

Decentralisering af produktion
Omlokaliseringen af produktionen via 3D printing kan medføre markante fordele i form af produktion-på-stedet, hurtigere reaktioner til ændringer i efterspørgsel etc. Tilbagetrækning af produktion placeret i lavomkostningslande vil forbedre time-to-market, reaktionsevne og agilitet. Det gælder særligt for små serier af produkter med højteknologiske specifikationer. 3D printing har store potentialer på svært tilgængelige geografiske markeder og i katastroferamte nødhjælpsområder.

Reduktion af kompleksitet
3D printing er et virkemiddel til at reducere kompleksitet i forsyningskæden. Det kan ske ved at konsolidere komponenter i ét enkelt produkt og derved forenkle produktionsprocessen markant. Effekten kan være markant reduktion af både omkostninger og gennemløbstid. Det kan også reducere antallet af varenumre i systemet og øge transparens samt styrbarhed i vareflowet.

Rationalisering af lager og logistik
3D printing gør det muligt at producere varen per efterspørgsel og på forbrugsstedet. Behovet for at transportere varen kan derfor blive erstattet af en 3D printer placeret tæt på kunden, hvilket kan betyde en betydelig rationalisering af lager og logistik. Den betydelige distribution af varer på tværs af kontinenter, der foregår i dag, kan ifølge flere forskere blive erstattet af elektronisk forsendelse af filer til 3D printere, der kan printe varen tæt på kundens adresse, ligesom fysiske lagre kan blive erstattet af elektroniske databaser med 3D-modellerede filer af særligt teknisk komplekse varer.

Sebastian Mohr og Omera Khans undersøgelse af forskningslitertur på området viser, at den kombinerede effekt af 3D printing på forskellige dele af forsyningskæden potentielt kan forårsage en nedgang i efterspørgslen på global transport af fysiske varer samt en nedgang i det totale antal varer på distributionscentre. Den nye teknologi kan også skubbe til fordelingen af lagre fra færdigvare- og halvfabrikatalagre til større lagre af råvarer velegnet til 3D printing. Håndteringen af disse råvarer er billigere, mere sikkert og stiller krav om mindre kvalificerede medarbejdere.

Produktdesign og prototyping
3D printing er en alsidig teknologi, der kan producere et stort antal forskellige varetyper på en sikker, billig og hurtig måde. 3D printere er derfor velegnede i skabelsen af innovative produktionsprocesser og for at teste prototyper samt nye eller opdaterede produktdesign. 3D printere er også glimrende til direkte produktion af produkter eller komponenter, der kræver en høj grad af kundetilpasning og er kendetegnet ved høj grad af kompleksitet samt lave produktionsvolumener. 3D printere tilbyder en direkte vej fra digital til fysisk produkt, og det betyder, at produktudviklere ikke længere behøver at fokusere på design-for-manufacturing men kan koncentrere sig om andre vigtige aspekter såsom udvidet funktionalitet og materialebesparelser. Teknologien åbner også op for nye muligheder for kundeinvolvering i designprocessen, fordi det simpelthen er så meget lettere og hurtigere at afprøve prototyper.

Juridiske og sikkerhedsmæssige forhold
Juridiske og sikkerhedsmæssige aspekter spiller og vil fortsætte med at spille en vigtig rolle i overvejelserne om brugen af 3D printing. Nogle forskere fremhæver, at der er stor risiko for produktion af våben og andre farlige genstande. Andre peger på, at den eksisterende lovgivning ikke er klar til at håndtere de muligheder for kopiering af produkter, som 3D printing åbner op for, og ej heller er klar til at placere ansvar, hvis et 3D printet produkt fejler, eller en 3D printer producerer våben eller andre illegale genstande. Skal ansvaret placeres hos designeren, producenten af printeren, materialeleverandøren eller virksomheden, der printer og sælger produktet? Der er altså betydelig usikkerhed, hvad angår personlig sikkerhed, intellektuel ejendomsret, tyveri og produktansvar.

3D har stort potentiale
De to forskere konkluderer, at deres gennemgang af forskningen på området viser, at 3D printing med stor sandsynlighed vil skabe en række disruptions af distributionsmønstre og forsyningskæder: ”Fremtiden er ganske vist meget usikker, men der er god grund til at tage 3D printing seriøst med i overvejelserne”, skriver de og anbefaler virksomheder samt forskere at se nærmere på en række centrale spørgsmål, se figur 1.

De tilføjer: ”Den innovative teknologi kan vise sig at være ødelæggende for nogle elementer i dagens forsyningskæder, men den kan samtidig vise sig at være starten på en revolution for andre elementer. Supply chain ledere bør derfor være opmærksom på de potentielle effekter, denne teknologi kan have på deres organisation”.

Figur 1:

Aspekter - Spørgsmål

Produktion:

• Vil 3D printing bane vejen for andre innovationer i denne sektor?
• Hvilke følgevirkninger vil en disruption af produktionen have på andre områder?

Decentraliseret produktion:

• Hvordan vil en lokal-til-lokal forretningsmodel påvirke den globale logistikaktivitet?
• Vil der ske et skifte i transport af varer i retning af mere råvaretransport?

Design:

• Hvordan vil 3D printing påvirke innovationen i produktudvikling?
• Hvilke industrier/produktgrupper vil blive mest påvirket af nye designs?

Skift i kompetencebehov:

• Hvilke kompetencer vil supply chain managers efterspørge i fremtiden?
• Hvad vil der ske med hovedparten af arbejdskraften i lavomkostningslande?

Bæredygtighed:

• Kan 3D printing igangsætte en ny æra med bæredygtige forretninger?
• Hvordan vil materialebesparelser og smarte design påvirke produktionen på den lange bane?

Juridiske og sikkerhedsmæssige faktorer:

• Hvem ejer design- og produktrisikoen?
• Hvordan definerer man total cost of ownership?