Digitale Bestandsverwaltung und On-Demand-Produktionsmodell von Ersatzteilen

Das Dilemma des traditionellen Ersatzteilmanagements

Das Ersatzteilmanagement war schon immer ein Problem in der Fertigungsindustrie. Beim traditionellen Modell müssen Unternehmen eine große Anzahl an Ersatzteilen bevorraten, um den Wartungsbedarf der Geräte zu decken. Die Lagerkosten sind hoch, nehmen viel Platz in Anspruch und sind schwer zu verwalten. Noch problematischer ist, dass viele Ersatzteile für alte Geräte nicht mehr lieferbar sind und der Beschaffungszyklus langwierig oder sogar unmöglich ist. Sobald die Ausrüstung ausfällt, führt dies zu langen Ausfallzeiten. Statistiken zeigen, dass die Ersatzteillagerumschlagsrate produzierender Unternehmen im Durchschnitt nur 0,5 bis 1,5 Mal pro Jahr beträgt und ein großer Geldbetrag in Ersatzteilen gebunden ist, die möglicherweise nie verwendet werden. Der Aufstieg der digitalen Technologie hat einen Wendepunkt in diesem Dilemma herbeigeführt. Das Modell, das virtuelles Inventar mit On-Demand-Produktion kombiniert, verändert das Ersatzteilmanagement.

Aufbau eines digitalen Inventars

Bei einem digitalen Inventar geht es darum, physische Ersatzteile in dreidimensionale digitale Modelle umzuwandeln und diese in der Cloud oder auf lokalen Servern zu speichern. Sie können bei Bedarf sofort mithilfe der 3D-Drucktechnologie hergestellt werden. Der Aufbau eines digitalen Inventars erfordert die Durchführung eines 3D-Scans oder einer umgekehrten Modellierung von Ersatzteilen. Für vorhandene physische Ersatzteile wird ein dreidimensionaler Scanner verwendet, um die Formdaten zu erhalten, und die parametrische Modellierung wird mithilfe einer CAD-Software durchgeführt. Bei Ersatzteilen mit vollständigen Zeichnungen werden die Zeichnungen direkt in 3D-Modelle umgewandelt. Bei abgekündigten Ersatzteilen ist es erforderlich, das Modell zu zerlegen und zu vermessen oder anhand der ursprünglichen Konstruktionsdaten der Ausrüstung neu aufzubauen. Nachdem das digitale Modell erstellt wurde, muss der Druckprozess überprüft werden, um sicherzustellen, dass die gedruckten Teile die Nutzungsanforderungen erfüllen können. Alle Modelldaten werden einheitlich nach Codierungsregeln verwaltet und ein komfortabler Abruf- und Aufrufmechanismus eingerichtet.

Implementierungspunkte der On-Demand-Produktion

Das On-Demand-Produktionsmodell wandelt das traditionelle Horten von Ersatzteilen in das Horten von Fertigungskapazitäten um, und der Bestand wird vom physischen Raum in den digitalen Raum übertragen. Zu den Umsetzungspunkten gehören: Einrichtung eines Schnellreaktionsmechanismus zur Steuerung der Lieferung von Ersatzteilen innerhalb von 24–72 Stunden nach Einreichung der Anfrage; Auswahl geeigneter Druckverfahren und Materialien, um sicherzustellen, dass die Leistung von Ersatzteilen den Betriebsanforderungen der Ausrüstung entspricht; Einrichtung eines Qualitätssicherungssystems und gedruckte Ersatzteile können nur nach bestandener Prüfung verwendet werden; Durch die Verbesserung des Kostenrechnungsmechanismus können die Einzelproduktionskosten höher sein als beim Massenkauf, die Gesamtkosten werden jedoch aufgrund einer erheblichen Reduzierung des Lagerbestands erheblich gesenkt. Weiterentwicklung der Fähigkeiten des technischen Teams, einschließlich umfassender Prozessfähigkeiten wie dreidimensionale Modellierung, Druckvorgänge und Nachbearbeitung. Die On-Demand-Produktion ist kein einfacher Ersatz für die traditionelle Beschaffung, sondern eine organische Kombination der beiden Modelle, bei der die optimale Lösung basierend auf den Eigenschaften der Ersatzteile ausgewählt wird.

Anwendungsfälle und Auswirkungen

Ein großes Produktionsunternehmen verfügt über Ausrüstungsanlagen von mehr als 1 Milliarde Yuan, die jährlichen Beschaffungskosten für Ersatzteile betragen etwa 8 Millionen Yuan und der Wert der auf Lager befindlichen Ersatzteile beträgt etwa 20 Millionen Yuan. Nach der Einführung des digitalen Bestandsmanagements wurden wichtige Ersatzteile mit geringer Nutzungshäufigkeit und langem Beschaffungszyklus digital gespeichert und ein digitaler Bestand mit 1.500 Ersatzteilen aufgebaut. Sofortige Produktion durch 3D-Druck bei Bedarf, die durchschnittliche Lieferzeit verkürzt sich von den herkömmlichen 2–4 Wochen auf 3 Tage. Der physische Lagerbestand wurde um 40 % reduziert und die jährlichen Kosten für die Bestandsverwaltung wurden um 1,6 Millionen Yuan gesenkt. Noch wichtiger ist, dass die Ausfallzeit bei Geräteausfällen um 65 % reduziert wird und die Produktionskontinuität effektiv gewährleistet ist. Ein anderes Energieunternehmen digitalisierte häufig verwendete Ersatzteile für Kraftwerke in abgelegenen Gebieten. Das Betriebs- und Wartungspersonal trug mobile 3D-Drucker, um bei Bedarf Ersatzteile vor Ort zu drucken, was die Betriebs- und Wartungseffizienz sowie die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich verbesserte.

Entwicklungstrends und -aussichten

Digitale Lagerbestände und On-Demand-Produktionsmodelle entwickeln sich rasant. Die Blockchain-Technologie bietet technische Garantie für die vertrauenswürdige Speicherung und Rückverfolgbarkeit digitaler Ersatzteile. Intelligente Verträge realisieren die Berechtigungsverwaltung und Nutzungsverfolgung von Ersatzteildaten. Die Cloud-Fertigungsplattform integriert verteilte Druckressourcen und baut ein schnelles Liefernetzwerk für Ersatzteile auf. Fortschritte in der Materialtechnologie haben dazu geführt, dass die Leistung gedruckter Ersatzteile der Leistung von Ersatzteilen, die nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, immer näher kommt oder diese sogar übertrifft. Die Industriestandards verbessern sich allmählich und die Anerkennung und der Anwendungsbereich von Druckersatzteilen nehmen weiter zu. In Zukunft kann jedes Unternehmen seine eigene digitale Ersatzteilbibliothek einrichten und ein gemeinsames Ersatzteil-Ökosystem mit Geräteherstellern und Dienstleistern aufbauen, um ein effizienteres, wirtschaftlicheres und nachhaltigeres Ersatzteilmanagementmodell zu erreichen.