In un mondo in cui la stampa 3D su richiesta è la norma, le aziende dovranno scegliere tra tenere a portata di mano i pezzi di ricambio e stamparli solo quando necessario.

Ma non è una scelta così semplice come potrebbe sembrare in superficie.

Giovanna canzone, un professore di operazioni presso la Fuqua School of Business della Duke University, ha creato un modello matematico per aiutare le aziende a bilanciare i costi di stoccaggio dei pezzi di ricambio e la necessità di averli immediatamente disponibili.

I fornitori di ricambi sanno di aver bisogno di ricambi a portata di mano in caso di rottura di qualcosa. Ma nessuno sa cosa si romperà e quando, quindi le aziende devono tenere in magazzino un'ampia varietà di pezzi di ricambio in grandi quantità. Questo, canzone ha detto, è costoso e inefficiente.

"Prende spazio e capitale, " lei disse, "e c'è il rischio di deterioramento e danneggiamento".

L'avvento della stampa 3D significa che i produttori possono stampare ciò di cui hanno bisogno quando ne hanno bisogno, senza tenere un enorme inventario.

"Ma questo significa che non hai a portata di mano ciò di cui hai bisogno esattamente quando ne hai bisogno, perché la stampa 3D richiede tempo, " ha detto Song. "Quindi c'è un compromesso".

Song ha scoperto che un approccio ibrido—avere alcune parti a portata di mano e stamparne altre quando necessario—funziona meglio. Ma sapere quali parti stampare e quali immagazzinare è la parte difficile. È qui che entra in gioco il suo modello.

Un documento che descrive il modello, Stock o stampa? Impatto della stampa 3D sull'industria dei pezzi di ricambio, è stato pubblicato sulla rivista Scienze della gestione . La canzone ha lavorato con Yue Zhang, che ha condotto la ricerca mentre conseguiva il dottorato di ricerca. alla Fuqua School of Business ed è ora assistente professore alla Pennsylvania State University.

Song ha basato il suo modello su un produttore di apparecchiature che entra in un nuovo mercato internazionale, dove avrebbe fornito alle società di servizi di pubblica utilità pezzi di ricambio ma non disponeva di infrastrutture.

L'industria dei servizi pubblici era il banco di prova perfetto per la sua dipendenza dai pezzi di ricambio, sia in quantità, un trasformatore tipico può essere costituito da un massimo di 36 parti stampate, sia in domanda. Quando viene a mancare l'alimentazione o le parti si consumano, sono necessarie sostituzioni rapide per mantenere o ripristinare il servizio.

"Per le utenze, quando non hai pezzi di ricambio a portata di mano, è un enorme sconvolgimento, " Song ha detto. "Devono avere una fornitura affidabile e reattiva di pezzi di ricambio. Tradizionalmente un'azienda in questa posizione avrebbe un enorme magazzino in ogni mercato. Ma ora la stampa 3D è una valida alternativa, quindi hai due opzioni."

Song ha affermato che un approccio ibrido è ottimale per la maggior parte delle aziende. Abbandonare tutto l'inventario dei pezzi di ricambio è troppo rischioso, ma stampare determinate parti su richiesta può far risparmiare molti soldi.

"Se stai operando su larga scala, hai ancora bisogno di tenere l'inventario a portata di mano, " ha detto. "Ma un po' di flessibilità fa molto".

Per determinate circostanze, il modello può calcolare di quali pezzi di ricambio un'azienda avrà bisogno più spesso e quanti dovrebbe tenere in magazzino, e quali parti può attendere per stampare su richiesta, senza diminuire la sua capacità di funzionare in modo efficace.

"La grande decisione è come razionalizzare tutte queste parti, quali conservare e quali stampare, " ha detto Song. "Nella maggior parte dei casi troviamo che una stampante 3D non verrebbe utilizzata molto, ma l'azienda risparmia un'enorme quantità di scorte".

Sebbene la stampa 3D non sia ancora diventata completamente mainstream nell'industria manifatturiera, Song ha detto che le aziende lo stanno sperimentando.

"Sta arrivando, " ha detto. "Questo, combinato con l'intelligenza artificiale, sarà rivoluzionario".