虽然 AM 在这些领域将继续发展, AM 生产备件 (Walter、Holmström 和 Yrjölä,2004)。事实上,大型制造公司现在正在生产最终用途备件 (Daimler,2017;Deutsche Bahn,2018;Volvo,2018)。这些公司通常拥有数万个库存单位 (SKU) 和价值数千万美元的备件组合 (Wagner 和 Lindemann,2008)。铁路和航运公司等运输服务提供商也面临类似的情况 (Foundry Management and Technology 2019)。
这在一定程度上解释了为什么 2019 年仅金属部件的全球备件市场就达到 5260 亿美元(《2020 年全球市场报告》)。对于许多此类企业而言,备件占收入的两位数百分比(Cohen 等人,2006 年;Wagner、Jönke 和 Eisingerich,2012 年),因此有效的备件管理对于保护底线至关重要(Kennedy、Patterson 和 Fredendall,2002 年)。
目前,大多数备件都是采用 TM 方法制造的,包括 CNC 等减材制造和铸造等成型。这些工艺通常需要 突尼斯电子邮件列表 高昂的前期模具成本、集中生产,并且在切换到生产不同零件时需要高昂的设置成本。因此,通过 TM 采购(或生产)备件需要批量订购、运输、较长的交货时间和大量的仓库库存,从而导致维持需求不确定的滞销库存的成本很高。
AM 为这一挑战提供了一种潜在的解决方案,因为它具有生产灵活、打印不同部件之间的设置成本低的优点 (D'Aveni, 2018; Holmström & Gutowski, 2017; Khajavi, Holmström, & Partanen, 2018)。它也更具移动性,可以实现分散的本地生产。从 AM 采购意味着更低的订购成本和更短的交货时间,这意味着更低的库存水平和更低的年度库存相关成本,包括订购、持有和报废成本。与 TM 相比,AM 的前期成本也低得多,因为它不需要工具。权衡的是,AM 通常会产生更高的边际单位生产成本 (Khajavi, Deng, Holmström, Puukko, and Partanen 2018)。
尽管 AM 具有潜在的优势,但目前 AM 在备件方面的采用率仍然很低(Howleg & Pil 2015)。这不仅是因为该技术的技术限制,还因为缺乏可扩展的分析工具来识别 AM 降低总体成本的场景。事实上,我们研究的动机在于对后者的观察。
有几种流行的软件工具(Protolabs 2021、Varotsis 2018、Xometry 2021)可用于评估零件是否可以打印,但大多数仅提供单位生产或前期工具成本,而忽略了产品生命周期的其他成本领域,这对希望评估 AM 在生命周期各个阶段的各种备件潜力的公司提出了挑战。更重要的是,典型的 AM 与 TM 盈亏平衡分析确定了年度订单量,其中 AM 和 TM 具有相同的单位总前期和生产成本,忽略了库存成本的差异(Xometry 2020)。