Управление запасными частями — это бесконечная битва за достижение идеального баланса между спросом на запасные части, минимальными объемами заказа и сроками производства деталей, а также стоимостью хранения запасов. Но всегда ли должно быть именно так?
Цифровое складирование и цифровое производство запасных частей могут звучать как модные слова, но они становятся все более мощными решениями для компаний, позволяющими решать проблемы, связанные с хранением и поддержанием запаса запасных частей, одновременно улучшая их финансовые результаты и оптимизируя цепочки поставок.
В этом руководстве мы освещаем лучшие практики управления запасами запасных частей, сравниваем физические запасы запасных частей с цифровым складированием и объясняем, как вы можете использовать инструменты цифрового производства, такие как 3D-принтеры, для производства запасных частей по требованию.
Лучшие практики управления запасами запасных частей
Традиционный процесс управления запасами запасных частей включает физический подсчет запасов и проверку местоположения запасных частей на складе или производственном цехе. Менеджер отслеживает отсутствие товара на складе, логистику и сроки поставки. Этот физический процесс подвержен человеческим ошибкам, которые могут привести к незапланированным простоям, потерям капитала и разнообразным операционным проблемам.
Цифровизация предоставляет инструменты для оптимизации процессов управления физическими запасами и, в некоторых случаях, для решения операционных проблем, с которыми сталкиваются эти процессы на складе или производственном участке.
Успешная реализация оптимизированной системы управления запасами запасных частей начинается с принятия руководящих принципов или лучших практик, которым должны следовать все:
- Систематически классифицируйте компоненты: Первый шаг к оптимизации запасов запасных частей — это принятие или разработка метода классификации деталей. Метод классификации должен учитывать компоненты, необходимые для обслуживания или ремонта критически важного оборудования. Два традиционных метода классификации компонентов обычно используются для реализации процессов управления физическими запасами запасных частей. Это методы аналитического анализа ABC и XYZ.
Подход ABC-анализа присваивает важность компонентам с более высокой стоимостью потребления. Здесь стоимость потребления относится к компонентам, которые расходуются гораздо быстрее по сравнению с другими. При этом подходе запасные части, отнесенные к категории «A», имеют более высокую стоимость потребления по сравнению с B. Части, обозначенные как C, имеют наименьшую стоимость потребления. Эта оценка дает менеджерам по запасам информацию, необходимую для пополнения запасов деталей с более высокой стоимостью потребления.
XYZ-анализ используется для классификации запасных частей в соответствии с изменчивостью их циклов спроса. Например, X-детали — это элементы с постоянным спросом в течение производственных циклов или определенных периодов. Y-детали представляют собой детали с некоторой степенью вариаций спроса, а спрос на Z-детали испытывает наибольшие колебания, что затрудняет прогнозирование количества Z-запасных частей для хранения на складе. - Оптимизируйте спецификацию (BOM): BOM относится к структурированному списку всех материалов и компонентов, необходимых для изготовления продукта. Для технического обслуживания и ремонта традиционная спецификация определяет запасные части, необходимые для ремонта производственного оборудования. Оптимизация спецификации начинается с реализации графика непрерывного обновления запасов запасных частей в реальном времени. Оптимизация спецификации снизит неточности и гарантирует, что на складе будут храниться запасные части, необходимые для работ по техническому обслуживанию и ремонту.
- Внедрите процесс рабочих нарядов: Рабочие наряды играют важную роль в определении того, что уходит из запасов запасных частей, что отсутствует на складе и какие требования к замене существуют. Ситуации, в которых возникают человеческие ошибки — например, забывают оформить официальный рабочий наряд на использованные детали — могут привести к незапланированным простоям и проблемам с техническим обслуживанием в будущем. Внедрение процесса рабочих нарядов с использованием решений цифровизации, таких как автоматизированное планирование и отчетность, снижает человеческие ошибки и оптимизирует процесс рабочих нарядов.
- Сосредоточьтесь на непрерывном обучении сотрудников: Несмотря на лучшие намерения, ошибки случаются. Эти просчеты и ошибки записи можно уменьшить за счет внедрения инструментов цифрового управления запасами запасных частей и адекватного обучения персонала, управляющего запасами. Программы обучения должны учитывать использование как физических, так и цифровых процессов управления запасами, чтобы обеспечить свободное владение сотрудниками любым процессом или их гибридом.
- Сделайте места хранения запасов доступными: Процесс управления запасами должен обеспечивать наличие запасных частей на складе и их доступность для сотрудников. Централизованный склад обеспечивает четкий обзор деталей, имеющихся в наличии, и их местоположения, что повышает эффективность на рабочем месте.
- Инвестируйте в систему управления запасами: Использование цифровых платформ наделяет склады и производственные предприятия интуитивно понятными системами, которые автоматизируют процесс управления запасами. Эти платформы оснащены такими функциями, как системы уведомлений и возможности анализа данных, которые реализуют многие из лучших практик, перечисленных выше. Возможности системы управления запасами также могут быть расширены при интеграции с решениями Интернета вещей (IoT) для отслеживания запасных частей (включая всю цепочку поставок) и инструментами прогнозирования, которые предсказывают будущие потребности в запасных частях. Это гарантирует, что дефицит на складе можно предсказать и устранить до его возникновения.
Цифровое складирование 101
Проблемы хранения и поддержания физических запасов запасных частей
Традиционно компании управляют физическими складами и складскими помещениями, предназначенными для размещения и содержания больших запасов запасных частей до тех пор, пока они не понадобятся. Эти запасы запасных частей занимают огромное пространство и требуют регулярного обслуживания, чтобы обеспечить сохранение запасных частей в оптимальном состоянии до момента использования. Управление складскими помещениями и физическими запасами деталей связывает значительные финансовые ресурсы, которые можно было бы использовать более продуктивно в других местах.
Компании, которые полагаются на сторонних поставщиков запасных частей, также сталкиваются с другими проблемами, связанными с поддержанием актуального запаса. Эти проблемы включают увеличение сроков поставки, когда производитель-подрядчик сталкивается с возросшим спросом, простоями производства и, в крайних случаях, банкротством. Сбои в цепочке поставок, вызванные пандемией или политическими проблемами, могут привести к увеличению сроков поставки произведенных запасных частей. Минимальные объемы заказа также означают, что компаниям часто приходится заказывать больше деталей, чем прогнозируемый спрос.
Цифровое складирование и цифровое производство запасных частей предлагают решения для решения этих проблем, связанных с физическими запасами запасных частей.
Что такое цифровой склад?
Цифровой склад — это цифровая платформа, на которой хранятся оцифрованные проекты запасных частей и чертежи для производства этих проектов по требованию. По сути, это цифровое хранилище файлов CAD, 3D-моделей и других чертежей, необходимых для производства деталей, просто отправляя цифровой файл на 3D-принтер или другой инструмент цифрового производства на собственных мощностях компании или у поставщика услуг.
Цифровой склад может быть простой онлайн-платформой для хранения данных (Google Drive, Microsoft OneDrive, Dropbox, Bynder и т.д.), но на рынке также существуют более сложные решения с расширенными функциями, такими как категоризация, тегирование, фильтрация, расширенный поиск и ссылки на поставщиков услуг.
Преимущества цифрового складирования и цифрового производства запасных частей включают:
- Более низкие затраты: За счет сокращения размера физических запасов компании могут снизить капитальные расходы, потраченные на пополнение запасов запасных частей, и затраты на содержание обширных складских помещений.
- Сокращение сроков поставки: Сложные и длинные цепочки поставок для производства деталей и компонентов приводят к тому, что детали часто занимают недели или месяцы, что делает процесс негибким и вынуждает компании добавлять значительный буфер для учета неопределенностей прогнозирования. Напротив, инструменты цифрового производства могут производить новые партии деталей за несколько дней по требованию.
- Устойчивость цепочки поставок: Недавняя пандемия COVID-19 и война в Украине показали, что сложные цепочки поставок подвержены сбоям. Децентрализованное производство с использованием цифрового производства снижает риски и приближает производство к конечному пользователю.
- Отсутствие минимальных объемов заказа: Традиционные процессы массового производства ориентированы на производство одинаковых деталей в больших количествах для достижения эффекта масштаба, что может быть проблемой, когда запасные части требуются только в меньших объемах. У инструментов цифрового производства нет минимальных объемов заказа, и они могут производить детали по требованию.
- Сокращение отходов: Детали, хранящиеся на складах, рискуют устареть по мере изменения продукта, что приводит к чрезмерным отходам. Проекты, хранящиеся в цифровых складах, могут быть версионированы, всегда оставаться актуальными и производиться только по требованию, что сокращает отходы, а также углеродный след производителя оригинального оборудования (OEM).
Физические запасы или цифровой склад? И то, и другое!
Когда имеет смысл иметь физические запасы, а когда создавать цифровой склад? Ответ в большинстве случаев — иметь и то, и другое, чтобы максимизировать преимущества каждого подхода.
Согласно профессору Жаннетт Сонг, наличие некоторых деталей на складе и 3D-печать других по требованию оптимизирует процесс управления запасами запасных частей. Применение аналитических решений для прогнозирования спроса также гарантирует, что на складе будет храниться точное количество деталей, а дополнительный спрос может быть удовлетворен за счет цифрового производства.
Гибридный подход снижает затраты и отходы, связанные с физическими запасами, одновременно уравновешивая производственные ограничения, связанные с цифровыми запасами.
Например, хорошей практикой является поддержание достаточного запаса критически важных запасных частей. Высокообъемные детали, вероятно, также всегда будут более рентабельными при производстве с помощью традиционных производственных инструментов, в то время как цифровое складирование и производство могут обеспечить существенную экономию при производстве малообъемных запасных частей (~1-10 000 единиц). Материал, размеры деталей и другие функциональные характеристики также определяют лучший метод производства и подход к запасам для определенных деталей. Производителям оригинального оборудования также следует рассчитывать рентабельность инвестиций (ROI) на основе различных факторов: устаревание, риск дефицита поставок, возможность сокращения запасов и т.д. Такие программные инструменты, как 3YOURMIND или Spare Parts 3D, могут помочь проанализировать запасы запасных частей и оценить потенциал каждой детали.
Наконец, гибридный подход также предлагает производителям более легкий путь для начала цифровизации, продолжая полагаться на проверенные временем традиционные решения.
Как создать цифровой склад
Детали в цифровом складе должны быть представлены цифровыми файлами. Если ваша деталь или продукт были разработаны с использованием программного обеспечения CAD, то цифровой файл должен быть легко доступен.
Для более старых запасных частей обратное проектирование с помощью 3D-сканирования и 3D-моделирования — это инструменты, используемые для создания цифровых запасов запасных частей.
Чтобы начать работу, компании могут использовать простую онлайн-платформу для хранения данных, использовать программное решение для цифрового склада или разработать полностью проприетарное решение. Для тех, кто планирует заказывать детали по требованию, некоторые поставщики услуг 3D-печати также предлагают решения для цифрового складирования.
Цифровое производство запасных или сменных частей
Аддитивное производство (3D-печать)
Технологии 3D-печати или аддитивного производства (AM) создают трехмерные детали из моделей автоматизированного проектирования (CAD) путем последовательного добавления материала слой за слоем до тех пор, пока не будет создана физическая деталь.
3D-печать повсеместно используется в прототипировании и разработке продуктов на протяжении десятилетий. Сейчас эта зрелая технология входит в широкое использование в производстве. В процессе разработки продукта производители уже используют гибкость 3D-печати для производства внутренних инструментов, таких как кондукторы, приспособления и другие производственные вспомогательные средства, или даже для быстрого изготовления оснастки, такой как формы для литья под давлением или термоформовки.
Недавние достижения в области машин, материалов и программного обеспечения открывают возможности для производства высокоточных, функциональных 3D-отпечатков, которые могут заменять детали конечного использования — детали, которые продаются и используются конечным клиентом, — позволяя предприятиям выводить на рынок инновационные продукты и, наконец, сделать мелкосерийное и среднесерийное производство доступным.
3D-принтеры чаще всего используются для производства пластиковых деталей — также доступны металлические 3D-принтеры, но по значительно более высокой цене. Существует много различных типов 3D-принтеров, наиболее распространенными процессами для производства пластиковых деталей являются: селективное лазерное спекание (SLS), стереолитография (SLA) и моделирование методом наплавления (FDM).
В то время как большинство традиционных производственных процессов требуют дорогостоящего промышленного оборудования, специальных помещений и квалифицированных операторов, 3D-печать также позволяет компаниям перенести производство внутрь компании. Компактные настольные или настольные системы 3D-печати для создания пластиковых деталей доступны по цене, требуют очень мало места и не требуют специальных навыков, позволяя профессиональным инженерам, дизайнерам и производителям ускорить циклы итераций и производства с месяцев до нескольких дней.
- Автомастерская Ringbrothers, удостоенная наград, изначально внедрила SLA 3D-печать внутри компании в качестве инструмента прототипирования для более быстрой и рентабельной итерации. С тех пор, как они внедрили эту технологию, они нашли способы использовать 3D-печать для повышения качества и креативности своей работы с деталями конечного использования, включая запасные части для классических автомобилей.
- Ashley Furniture, крупнейший в мире производитель мебели, интегрирует новые технологии на свои фабрики, от 3D-печати до робототехники. На заводском этаже Ashley Furniture в Аркадии, штат Висконсин, прямо сейчас работают 700 деталей, напечатанных на 3D-принтере, бок о бок с промышленными роботами и станками с ЧПУ, от сборки до производства. Помимо производственных вспомогательных средств, одними из самых практичных применений являются сменные детали для производственного цеха. Когда удерживающее кольцо вакуума для сверлильного станка point-to-point нельзя было купить отдельно, единственным вариантом была покупка всего узла, что было дорого. «Компания не продавала бы только кольцо, нам пришлось бы покупать весь узел за 700 долларов», — сказал инженер по производству Брайан Конкель. «Вместо этого мы смогли отсканировать деталь на 3D-сканере, чтобы захватить геометрию, и напечатать сменную деталь за 1 доллар, чтобы наше сверлильное оборудование продолжало работать, без необходимости покупать полный узел».
Машиностроительный цех A&M Tool and Design начал использовать 3D-печать для производства функциональных деталей, таких как приспособления, и нескольких деталей конечного использования. Например, когда муфта-паук для одной из их больших машин для полировки линз прибыла не того размера за два дня до крупной выставки, Литтл быстро спроектировал и напечатал на 3D-принтере SLA сменную деталь правильного размера. Напечатанная муфта использовалась для привода двухсилового двигателя на шлифовальном станке.
- Tessy Plastics, подрядный производитель пластиковых деталей для индустрии здравоохранения, использовала серию SLS 3D-принтеров Fuse для производства по требованию сменной системы зубчатых ремней и шкивов. В этом сценарии последнее изменение требований заказчика задержало бы производство на несколько дней, если бы использовались обычные производственные процессы. С помощью 3D-печати Tessy Plastics смогла быстро напечатать на 3D-принтере сменную систему, и конечная деталь использовалась в течение нескольких недель.
Инструменты с ЧПУ
Инструменты с числовым программным управлением (ЧПУ) — это субтрактивные производственные процессы. Они начинаются с твердых блоков, стержней или прутков из пластика, металла или других материалов, которым придается форма путем удаления материала путем резки, растачивания, сверления и шлифования.
К инструментам с ЧПУ относится обработка на станках с ЧПУ, которая удаляет материал либо с помощью вращающегося инструмента и неподвижной детали (фрезерование), либо с помощью вращающейся детали и неподвижного инструмента (токарный станок). Лазерные резаки используют лазер для гравировки или резки широкого спектра материалов с высокой точностью. Гидроабразивные резаки используют воду, смешанную с абразивом и высоким давлением, чтобы разрезать практически любой материал. Фрезерные станки и токарные станки с ЧПУ могут иметь несколько осей, что позволяет им работать с более сложными конструкциями. Лазерные и гидроабразивные резаки больше подходят для плоских деталей.
Инструменты с ЧПУ могут формировать детали из пластика, мягких металлов, твердых металлов (промышленные станки), дерева, акрила, камня, стекла и композитов. Они идеально подходят для производства нестандартных или малообъемных деталей конечного использования, конструкционных деталей и оснастки для широкого спектра отраслей.
По сравнению с инструментами аддитивного производства, инструменты с ЧПУ более сложны в настройке и эксплуатации, в то время как некоторые материалы и конструкции могут требовать специальной оснастки, обработки, позиционирования и обработки. Это делает их дорогостоящими для единичных деталей по сравнению с аддитивными процессами и более подходящими для небольших производственных серий. Механическая обработка идеальна для приложений мелкосерийного производства, которые требуют жестких допусков и геометрий, которые трудно формовать, таких как шкивы, шестерни и втулки.
Процессы механической обработки имеют больше ограничений по геометрии деталей, чем 3D-печать. При механической обработке стоимость одной детали увеличивается с увеличением сложности детали. Поднутрения, сквозные отверстия и элементы на нескольких гранях детали увеличивают затраты. Процессы механической обработки требуют допусков для доступа инструмента, и определенные геометрии, такие как изогнутые внутренние каналы, трудно или невозможно произвести с помощью обычных субтрактивных методов.
Сравнение: Инструменты цифрового производства для запасных или сменных частей
Начните работу с цифровым складированием и 3D-печатью запасных или сменных частей
Создание цифрового запаса запасных частей — это рентабельный способ снизить затраты на управление запасами. Сочетание этой системы с внутрифирменным инструментом цифрового производства, таким как 3D-печать, поддерживает стратегии производства по требованию и позволяет производителям снижать затраты и сроки поставки, повышать устойчивость и сокращать время простоя.
Formlabs предлагает передовые SLA и SLS 3D-принтеры и промышленные материалы для производства запасных и сменных частей. Изучите наши 3D-принтеры или свяжитесь со специалистом, чтобы обсудить, как вы можете собрать идеальный рабочий процесс.
О нашей компании
TITAN 3D - поставщик и системный интегратор оборудования для 3D-печати, 3D-сканирования и автоматизированного контроля в промышленности, машиностроении, медицине.
Готовы ответить на все Ваши вопросы, проконсультировать по оборудованию, и подобрать лучшее оборудование для решения Ваших задач.
Каталог 3D-принтеров мировых производителей - проработку технологии, подбор оборудования, внедрение, пусконаладку и обучение берем на себя!
+7 (952) 243-77-75 I 01@titan-3d.ru I www.titan-3d.ru