Is It Time for the Maritime Industry to Embrace 3d Printed Spare Parts?

New technology comes with benefits for companies that choose to adopt. Additive manufacturing (AM) or 3d printing as it is commonly known has been already implemented in various sectors (industrial and consumer products, medical, automotive, aerospace, etc.). The shipping industry is characterized as conservative to changes. As AM is starting to consolidate in the industry, can offer lessons guiding changes. Application in industries with similar to shipping characteristics (industries with moving assets), reveals the potential of applying it in the shipping industry. The availability of spare parts is important for the vessel maintenance. Additive manufacturing could shorten the space parts supply chain in the maritime industry, since the part could be made near the place it is needed

Additive manufacturing in the spare parts supply chain for the maritime industry

Maritime industry is characterized by heavy utilization of equipment and machinery, under harsh and corrosive operating conditions context, and that makes the requirements of maintenance particularly critical, because downtime has at least financial consequences. Units (in general) are subject to gradual deterioration that makes necessity the preventive or corrective maintenance, requiring availability of spare parts. New technology aims to make maintenance more effective and efficient. The availability of parts at the point of consumption makes inventory necessary for stocks to respond quicklyto demand. Keeping inventory costs (mainly in capital, and in some cases in available space). Spare parts supply chain (SPSC) plays an important role in keeping the maritime assets running. The conversion of information into a digital format makes it easier to preserve, access, and share it (digitization), moving industry and manufacturing to data-driven, leading in new business models for product design, manufacturing, distribution and service. Additive manufacturing (AM) is a different manufacturing technology, opposed to subtractive, brings new opportunities and benefits to the spare part supply chain, because it allows distributed manufacturing in small batches, minimizing inventory and reducing delays and costs. As all technological changes, the implementation of AM will face barriers, individual, organizational, environmental and technical, that must be treated accordingly, before they hinder or even stop the digital change in the enterprises. By reviewing research from other sectors with similar characteristics to maritime (i.e., aerospace), some conclusions can bedrawn on the benefits that AM could bring in the maritime spare part supply chain. Most of the studies in the field of the introduction of AM into the SPSC come from aerospace/aviation and defense. It is understood that any lessons learned from the introduction of a new technology, before applied should take into account the specific characteristics of the industry it is to be applied (in our case the maritime). Also, most of the research work examines the SPSC upstream, not emphasizing the end user needs, particularities, and objectives. The overall aim of this work is to point out the potential of additive manufacturing improvements on the configuration of spare parts supply chains in the maritime industry, stating the factors for the successful introduction in this industry. Since our research is aiming to explore the potential of introducing AM in the Spare Parts Supply Chain in the Maritime Industry, in order to get an understanding of enablers and inhibitors, the questionnaire method was selected for capturing the perceptions of the involved stakeholders. Two groups of interviewees were targeted, with the corresponding questionnaire, one called the end user (people on board a vessel and land office: ship owners, sailors, superintendents, engineers etc.), and one (upstream) for the maker (Original Equipment Manufacturers, subcontractors, regional or local distributors, suppliers, traders). The expectations of the company objectives regarding spares, as they have been prioritised differently by the stakeholders are recorded, as well as the intention of using 3D Printing, barriers they see, preferred place of “printing”, suggested suitable parts, available information for the spare part, and ways to select them. The practical value of this work, in addition to assessing the readiness of the industry, is that it highlights the factors for the successful implementation of AM in the maritime industry. The study provides assessment of the readiness, and factors for the successful implementation of AM in the maritime industry, highlighting the views of both the end users of spare parts, and the route upstream.Η ναυτιλιακή βιομηχανία χαρακτηρίζεται από εντατική χρήση εξοπλισμού και μηχανημάτων. Σε συνθήκες σκληρών και διαβρωτικών συνθηκών λειτουργίας, οι απαιτήσεις συντήρησης καθίστανται ιδιαίτερα κρίσιμες, επειδή ο χρόνος διακοπής λόγω βλάβης, έχει τουλάχιστον οικονομικές συνέπειες. Οι μηχανολογικές μονάδες (γενικά) υπόκεινται σε βαθμιαία φθορά που καθιστά αναγκαία την προληπτική ή διορθωτική συντήρηση, απαιτώντας διαθεσιμότητα ανταλλακτικών. Η νέα τεχνολογία έχει ως στόχο να κάνει τη συντήρηση πιο αποτελεσματική και αποδοτική. Η διαθεσιμότητα ανταλλακτικών στο σημείο κατανάλωσης καθιστά απαραίτητη την ύπαρξη αποθέματος για γρήγορη ανταπόκριση στη ζήτηση. Η διατήρηση αποθέματος έχει κόστος (κυρίως σε κεφάλαιο, και σε ορισμένες περιπτώσεις σε διαθέσιμο χώρο). Η αλυσίδα εφοδιασμούανταλλακτικών παίζει σημαντικό ρόλο στο να διατηρούνται σε καλή κατάσταση λειτουργίας τα ναυτιλιακά περιουσιακά στοιχεία. Η μετατροπή των πληροφοριών σε ψηφιακή μορφή καθιστά ευκολότερη τη διατήρηση, την πρόσβαση και την κοινή χρήση (ψηφιοποίηση), μεταφέροντας τη βιομηχανία και την κατασκευή σε δεδομένα, οδηγώντας έτσι σε νέα επιχειρηματικά μοντέλα από το σχεδιασμό προϊόντων, κατασκευή, διανομή, μέχρι και την εξυπηρέτηση. Η προσθετική κατασκευή είναι μια διαφορετική τεχνολογία κατασκευής, σε αντίθεση με τη συμβατική, φέρνει νέες ευκαιρίες και οφέλη στην αλυσίδα εφοδιασμού ανταλλακτικών, επειδή επιτρέπει την αποκεντρωμένη κατασκευή σε μικρές παρτίδες, ελαχιστοποιώντας τηνανάγκη διατήρησης αποθέματος, μειώνοντας παράλληλα τις καθυστερήσεις και το κόστος. Όπως συμβαίνει με όλες τις τεχνολογικές αλλαγές, η εφαρμογή της προσθετικής κατασκευής θα αντιμετωπίσει εμπόδια, ατομικά, οργανωτικά, περιβαλλοντικά και τεχνικά, τα οποία πρέπει να αντιμετωπίζονται αναλόγως, προτού εμποδίσουν ή ακόμη και σταματήσουν την ψηφιακή αλλαγή στις επιχειρήσεις. Με την μελέτη της έρευνας σε άλλους τομείς με παρόμοια χαρακτηριστικά με τη ναυτιλία (πχ την αεροδιαστημική, άμυνα), μπορούν να εξαχθούν ορισμένα συμπεράσματα σχετικά με τα οφέλη που θα μπορούσε να αποφέρει η προσθετική κατασκευή στην αλυσίδα εφοδιασμού ανταλλακτικών για τη ναυτιλία. Είναι κατανοητό ότι τυχόν εμπειρίες που αποκτήθηκαν από την εισαγωγή μιας νέας τεχνολογίας, πριν εφαρμοστούν, θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τα ειδικά χαρακτηριστικά της βιομηχανίας που πρόκειται να εφαρμοστεί (στην περίπτωσή μας ναυτιλία). Επίσης, το μεγαλύτερο μέρος των ερευνητικών εργασιών εξετάζουν την αλυσίδα εφοδιασμού ανάντη, χωρίς να δίνουν έμφαση στις ανάγκες, τις ιδιαιτερότητες και τους στόχους του τελικού χρήστη. Ο γενικός σκοπός αυτής της εργασίας είναι όχι μόνο να επισημάνει τις δυνατότητες βελτιώσεων στη διαμόρφωση των αλυσίδων εφοδιασμού ανταλλακτικών στη ναυτιλιακή βιομηχανία, με παραγωγή σύμφωνα με την προσθετική μέθοδο, αλλά και να επισημαίνει τους παράγοντες που θα οδηγήσουν στην επιτυχή εισαγωγή της σε αυτόν τον κλάδο. Η έρευνα στοχεύει στη διερεύνηση της δυνατότητας εισαγωγής της προσθετικής κατασκευής στην αλυσίδα εφοδιασμού ανταλλακτικών στη ναυτιλιακή βιομηχανία, προκειμένου να κατανοηθούν οι παράγοντες που διευκολύνουν και αυτούς πουεμποδίζουν την αποδοχή και εφαρμογή της. Επιλέχθηκε η μέθοδος ερωτηματολογίου για τη συλλογή των αντιλήψεων των εμπλεκόμενων μερών. Στοχεύτηκαν δύο ομάδες για τις συνεντεύξεις, με αντίστοιχο ερωτηματολόγιο: η μία των τελικών χρηστών (άτομα επί πλοίου και το χερσαίο γραφείο: ιδιοκτήτες πλοίων, ναυτικοί, επιθεωρητές, μηχανικοί κ.λπ.) και μία άλλη που ξεκινά από την παραγωγή μέχρι να φτάσει το ανταλλακτικό στον τελικό χρήστη. Στη δεύτερη αυτή ομάδα περιελήφθησαν κατασκευαστές, υπεργολάβοι, περιφερειακοί ή τοπικοί διανομείς, προμηθευτές, και έμποροι.Η μελέτη παρέχει μια αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας και των παραγόντων για την επιτυχή εφαρμογή της προσθετικής κατασκευής στη ναυτιλιακή βιομηχανία, επισημαίνοντας τις απόψεις τόσο των τελικών χρηστών ανταλλακτικών, όσο και της διαδρομής στην αλυσίδα εφοδιασμού. Η πρακτική αξία αυτής της εργασίας, εκτός από την εκτίμηση της ετοιμότητας του κλάδου να δεχθεί τη νέα αυτή τεχνολογία, είναι η επισήμανση των παραγόντων για την επιτυχή εφαρμογή στον κλάδο