运输

3D印刷制造集线器如何优化城市物流

研究人员卡迪夫大学商学院正在调查3D印刷制造集线器如何很快更换我们许多人在世界各地熟悉的多梯队运输系统。

多级系统是以外包制造为基础,严重依赖分布在多个配送中心的供应商层。世界上许多交通结构都基于这种系统,卡迪夫的研究人员认为,3D打印可能正是颠覆一切的技术。

加迪夫商学院管理科学的读者和制造系统管理中的高级讲师和运营管理中的高级讲师,以及运营管理中的高级讲师,以及运营管理的高级讲师,已经提出了一个有效的数学模型,以调查各种各样的集成3D印刷生产场景运输规划,以及潜在的利益,可以屈服于克定挑战城市物流的交付公司。

“一般来说,生产和运输问题是分开解决的,”他们解释说。“在这项研究中,我们试图将完成客户订单和准时交货这两个重要部分结合起来,研究每天和每周的运输和生产情况。我们提出了一种简单而有效的算法,可以解决保持高3D打印机使用率和有效货车利用率的问题。

“在这样做的过程中,我们提供了一个易于重新配置的计分板为基础的工具,适合中小企业的运营,并能够使用非金融驱动程序。”

UPS想要拥抱3D打印
UPS送货卡车。照片通过UPS。

3D打印与运输物流一体化

近年来,3D打印越来越多地融入到世界各地的运输系统中,以帮助简化和改善运输领域,特别是在城市物流领域。城市物流是指城市货运配送以及在缓解拥堵和其他环境影响的同时提高效率的策略。

例如,美国海军将3D打印纳入其运营在某些情况下在军舰上,为了快速产生备件和原型的需求,展示运输资源也可以作为响应式制造介质。粘合剂喷射3D打印机OEMExOne最近任务开发了一个便携式3D打印工厂美国国防部(国防部),包含武装部队可能需要在该领域生产的一切,是土地,空气或大海。

在其他地方,亚马逊的专利3 d printing-equipped卡车有可能在未来为消费产品提供移动制造集线器。2015年提交的是,该专利介绍了3D打印服务提供商在移动卡车上打印客户订单的能力,并且预计该公司在该地区更广泛的商业模式。

同时,也是全球航运和物流供应商UPS也在3D打印方面进行了投资,在一些商店安装了3D打印机,以创建一个用于制造商的按需打印网络在美国。据报道,通过大幅减少交货时间和运输成本,UPS正在寻求“我们知道它所知的备件物流和合同物流”。

其他例子包括全球物流公司的同胞DHL的使用无人机供应医疗产品,包裹送货品牌试用DPD与机器人专家合作星际飞船对于最后一英里的交付,和劳斯莱斯的循环经济模式减轻了其负担喷气发动机维修在其中部署某些3D打印组件,通过终身服务计划。

亚马逊的蓝、黄、白三色快递都是在飞机上完成的。通过亚马逊的照片。
亚马逊的无人机送货服务。通过亚马逊的照片。

通过3D印刷和城市物流改善医疗保健分配

在他们的研究期间,Demir,eyer和Huang调查了如何将3D印刷制造中心与城市物流的融合方式适用于位于城市环境中的客户的医疗保健产品的分布。特别是,它们将其数学模型应用于在组合3D印刷生产和运输计划的各种情景中的助听器的分布。

他们说:“我们知道确实需要考虑环境问题。”“许多物流公司已经开始考虑如何应对。在我们的工作中,我们展示了一种可能的互补方法,将急需的定制医疗设备的本地生产和分销整合起来。这是一个非常特殊的案例,但我们相信它可以扩展到其他领域。”

研究人员基于医疗行业的真实案例进行调查,并得出结论,建立这些类型的联合3D打印物流设施是“完全合理的”,并确定了许多现有的商业机构具备成功实现这一目标的技术能力。本文的研究是在Covid-19大流行之前进行的,研究人员认为,此后在全球范围内出现的封锁和供应链中断,进一步凸显了更加本地化的物流解决方案的潜在优势。

“物流服务提供商有很多食欲来实现3D打印,”他们说。“而我们的工作表明了明显的商业机会。克服一些应用程序有技术难以克服,但我们预计未来采用我们的命题的早期采用者。“

研究人员研究了3D打印助听器每天和每周的运输和生产情况,开发了一种新型的数学优化模型,旨在提高客户订单的完成情况,同时确保准时交付。该算法生成的解决方案可以同时保持3D打印机的高使用率和货车的有效使用率。利用这一点,他们设计了一个基于记分牌的工具,适合于中小型企业使用,以优化他们自己的生产交付流程,该流程可以根据生产场景轻松地重新配置。

“然而,我们需要的是强调建立生产设施,并将人员和技术结合在一起,”研究人员继续说。“这是一个真正的挑战,也是人们在考虑3D打印时经常忽略的问题。重要的是要记住它不仅仅是技术。在这种情况下,我们通过提出分析性决策支持,同时考虑了制造技术和运输。”

一辆联邦快递定制关键卡车,按需投递,当天即可送达。照片通过FedEx.
Fedex定制关键卡车,以点播,同日度交付。照片通过FedEx.

3D印刷在物流中的未来潜力

虽然Demir和他的同事们专注于生产和交付过程的优化3 d印刷助听器在这项研究中,他们认为潜在的整合3 d印制技术制造业中心与城市物流可以看到在许多其他delivery-based行业,如零售商店和超市送货上门的服务。

他们补充说:“我们已经知道,超市正在使用调度算法来决定如何将货物运送到商店或家庭。”“这将给他们提供一个拓展其他市场的好机会。我们专注于运输,只服务于医疗设施,但很有说服力的是,它可以与其他零售商合作,分享运输能力。这对于提高效率和潜在的环境效益都是有益的。

“对于制造商来说,有很多机会可以扩展他们的产品,或者通过城市物流与客户接触。”

关于这项研究的更多细节可以在标题为“竞争到最后一英里:城市物流背景下的战略性3D打印,”发表在计算机与运筹学杂志上。这项研究是由E. Demir, D. Eyers和Y. Huang共同撰写的。

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特色图片显示年代UPS送货卡车。照片通过UPS。