Het virtuele magazijn onder de loep

De financiële afdeling kijkt vandaag nadrukkelijk naar het voorraadbeheer als factor tot kostenefficiëntie. Ze wil het werkkapitaal maximaal onder controle houden door als bedrijf ‘lean’ en ‘mean’ te opereren. “Het opslaan van fysieke objecten genereert voorraadkosten en leidt tot verspilling door voorraadveroudering”, zegt Brian Vejrum Wæhrens, professor operationele strategie aan de universiteit van Aalborg in Denemarken. “Die vaststelling zorgt ervoor dat ondernemingen open staan voor nieuwe productie- en voorraadmodellen. Daar sluit het virtuele magazijn naadloos op aan.”

Het ‘virtuele magazijn’ kent verschillende vormen. Magazijnbouwers hanteren de term bijvoorbeeld om te verwijzen naar een digitale weergave van het warehouse, dat toelaat de inrichting ervan en de interne stromen te optimaliseren. Het onderzoek definieert het virtuele magazijn evenwel als een verzameling van gedigitaliseerde onderdelen, die gekoppeld zijn aan een digitale productiecapaciteit en fabricage op aanvraag mogelijk maken.

“Door gebruik te maken van een productie op aanvraag kan een bedrijf snel en gemakkelijk configuraties van de supply chain wijzigen, producteigenschappen aanpassen op basis van de wensen van de klant en de uitvoering van productieorders dicht bij de lokale markten sturen”, aldus de professor. “In tegenstelling tot traditionele fabricagemethodes vereist productie op aanvraag geen vooraf gemaakte gereedschappen, uitgebreide en verspreide supply chains, dure opslagvoorzieningen of langeafstandstransporten. Bovendien elimineert dergelijke aanpak het risico en de ecologische voetafdruk van onverkochte voorraden.”

Hoe gaat het in zijn werk?

Lasse Staal fungeert namens het bedrijf Nexa3D als technologiepartner bij dit onderzoek. Nexa3D spuitgiet kunststofproducten in 3D-geprinte kunststofmatrijzen. Additieve productie, met 3D-printing als bekendste vorm, geldt als een belangrijke schakel in het virtuele magazijn. “Dergelijke technologie maakt de fabricage van onderdelen op aanvraag mogelijk”, aldus Lasse Staal. “Met een virtueel magazijn creëer je als het ware een digitale voorraad met een grote verscheidenheid aan onderdelen van verschillende producten, die je naar behoefte bestelt en produceert. Via ‘just-in-time’ logistiek breng je onderdelen binnen de kortste tijd tot bij de klant, interne afdeling of externe opdrachtgever.”

Voor welke toepassingen?

Additieve productie associëren we spontaan met de vervaardiging van onderdelen. “Het klopt dat de technologie daar het sterkst is ingeburgerd”, beaamt professor Vejrum Wæhrens. “Het virtuele magazijn biedt bijvoorbeeld het geknipte antwoord wanneer een vrij uniek onderdeel binnen een productieproces om vervanging vraagt of niet langer via de klassieke kanalen beschikbaar is.” Collega-onderzoeker Lasse Staal stelt dat er vaak een zekere complexiteit geldt bij oudere onderdelen. “Kleine volumes produceren van dergelijke componenten die niet langer conventioneel te verkrijgen zijn, gaat gepaard met een hoog prijskaartje en een lange tijdsspanne. Dan kan additieve productie via een virtueel magazijn voordeliger blijken.”

De onderzoekers geven aan dat het virtuele magazijn niet enkel voor grootspelers is weggelegd. “Het is perfect mogelijk dat een referentiebedrijf het virtuele magazijn en additieve productie ‘as-a-service’ openstelt naar andere gebruikers”, zegt Lasse Staal. “Op die manier ontstaat er schaalvergroting en kostenvoordeel voor beide partijen.”

Casestudy

Om het potentieel van het virtuele magazijn en de aandachtspunten te identificeren, werkte het onderzoeksteam een casestudy uit bij een groot Deens productiebedrijf. “De onderneming in kwestie gelooft dat het virtuele magazijn helpt om de veerkracht van supply chains te vergroten en offshore productie- en voorraadkosten te verlagen. Bovendien verwacht het bedrijf dat het uitvalpercentage verkleint en de impact op het milieu afneemt. Het virtuele magazijn moet er ook voor zorgen dat het bedrijf snel alternatieve leveranciers vindt voor producten in kleine volumes en met een hoog risico op uitputting”, duiden de onderzoekers.

“Die denkoefening wijst op het belang van de beschikbaarheid van digitale gegevens over de technische kenmerken en de supply chain”, stipt professor Wæhrens aan. “We integreren die data in een gemeenschappelijke database, die fungeert als onderdelenselectietool. Die tool moet vergelijkingen met referentieonderdelen mogelijk maken om de gewenste kwaliteit te bereiken en validatie toe te laten. Bij bedrijven die digitale data van hoge kwaliteit ontberen, moeten experts een onderdelenselectieproces aansturen. Daarop volgt dan kwaliteitsvalidatie.”

Uitdagingen

De casestudy onthult verschillende uitdagingen bij het implementeren van een virtueel magazijn. Die situeren zich onder meer op het vlak van de beschikbaarheid van gegevens, het vinden van een geschikte selectietool en de kwaliteitsvalidatie. “Dat traject vergt aandacht en voorbereiding, aangezien een gebrek aan digitale representaties van de onderdelen een succesvol project in de weg staat”, beklemtoont Lasse Staal. “In het bijzonder speelt dat een bepalende rol bij de virtuele opslag van oude onderdelen die met conventionele productiemethoden zijn vervaardigd en waarvoor mogelijk geen CAD-bestanden of gedigitaliseerde productie- en kwaliteitsborgingsprotocollen beschikbaar zijn.”

Een tweede belangrijke uitdaging heeft betrekking op de digitalisering en virtualisering van de productie en levering, en op de daaropvolgende productkwaliteitsborging. “On demand-productiemethodes verschillen sterk van conventionele productiemethodes op het vlak van kwaliteit en functionele prestaties”, zegt professor Wæhrens. “De geschiktheid voor het vooropgestelde doel hangt af van de vereisten, de volledigheid van de digitale gegevens en de gehanteerde methode.”

Raamwerk

Om dergelijke uitdagingen aan te pakken, is er volgens de studie nood aan een raamwerk. Dat raamwerk beantwoordt vragen met betrekking tot de beschikbaarheid van digitale tekeningen, de mogelijkheid om onderdelen meteen te maken en het kwaliteitsniveau bij productie op verschillende locaties. “Het raamwerk dat uit dit onderzoek voortvloeit, verschilt van klassieke bevindingen door de focus op oudere onderdelen en de geschiktheid ervan. Bovendien is onze onderdelenselectietool in staat componenten uit het onderdelenportfolio te vergelijken met referentieonderdelen. Ook omvat het procesvalidatie en procesverbetering om de gewenste kwaliteit te bereiken, met de mogelijkheid via een bijgewerkt referentieonderdeel naar het onderdelenselectieproces terug te koppelen. De selectietool leert dankzij die aanpak continu bij, wat resulteert in een voortdurende verbetering van het onderdelenselectieproces”, meent de professor.

Zelfkennis

De onderzoekers hopen een vervolg aan dit onderzoek te breien en het raamwerk verder uit te rollen. Daartoe staan ze open voor nieuwe samenwerkingen met de bedrijfswereld. “Wat mij tijdens dit onderzoek opvalt, is de beperkte kennis van de eigen noden. Weinig bedrijven lijken te weten welke cruciale onderdelen niet vlot verkrijgbaar zijn via conventionele productiemethodes en waar het virtuele magazijn mogelijk hiaten kan oplossen. Dergelijke inzichten zijn uiteraard van goudwaarde bij het uitwerken van een businesscase rond het virtuele magazijn”, besluit Lasse Staal.

KD

Het volledige onderzoek is beschikbaar via open access: Elham Sharifi, Atanu Chaudhuri, Saeed D. Farahani, Lasse G. Staal, Brian Vejrum Waehrens, Virtual warehousing through digitalized inventory and on-demand manufacturing: A case study, Computers in Industry, Volume 164, 2025.