The Impact of Additive Manufacturing in Supply Chain Management
Creators: name: Τζιαντόπουλος, Κωνσταντίνος Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Προσθετική Κατασκευή
Διαχείριση Εφοδιαστικής Αλυσίδας
Χωροθέτηση εγκαταστάσεων
Additive Manufacturing
Supply Chain Management
Facility Location

description: Η Προσθετική Κατασκευή (ΠΚ) αύξησε το ενδιαφέρον των ερευνητών, των επαγγελματιών και των μέσων μαζικής ενημέρωσης τα τελευταία χρόνια. Η ΠΚ περιλαμβάνει διαφορετικές τεχνολογίες που επιτρέπουν την κατασκευή εξατομικευμένων προϊόντων, χρησιμοποιώντας μια ποικιλία πολυμερών, μεταλλικών ή κεραμικών υλικών, με σημαντικές συνέπειες στη διαχείριση της εφοδιαστικής αλυσίδας (ΔΕΑ) (π.χ. πιο μικρή, πιο συνεργατική και πιο αποκεντρωμένη) και την απόδοσή της (π.χ. μειωμένος χρόνος παραδόσεων, μειωμένα αποθέματα, αυξημένη εξατομίκευση των προϊόντων και βελτίωση του επιπέδου εξυπηρέτησης). Ορισμένες βιομηχανικές εφαρμογές της ΠΚ έχουν ήδη εφαρμοστεί στους κλάδους της αεροβιομηχανίας, της αυτοκινητοβιομηχανίας, των ανταλλακτικών και της υγειονομικής περίθαλψης. Οι εφαρμογές της ΠΚ στην υγειονομική περίθαλψη αφορούν κυρίως την παραγωγή ιατρικών εργαλείων και βοηθημάτων ακοής και πιο πρόσφατα την εφοδιαστική αλυσίδα φαρμάκων (δηλ. την παραγωγή φαρμάκων). Τα ενδιαφερόμενα μέρη της εφοδιαστικής αλυσίδας φαρμακευτικών προϊόντων αντιμετωπίζουν σοβαρές προκλήσεις, όπως την υψηλή διαθεσιμότητα προϊόντων, τα εξαιρετικά υψηλά επίπεδα εξυπηρέτησης και την παραγωγή φαρμάκων υψηλής έντασης κεφαλαίου υπό υψηλή αβεβαιότητα ως προς τη ζήτηση. Η ΠΚ αποτελεί μια ριζικά νέα διαδικασία παραγωγής φαρμάκων, η οποία έχει αποδειχθεί ότι προσφέρει σημαντικά οφέλη στην ΔΕΑ με την παροχή κατ' απαίτηση και κατανεμημένης παραγωγής, μειωμένων χρόνων παραγωγής, φαρμάκων με εξατομικευμένη δόση, καθώς και δισκίων πολλαπλών-API και προσαρμοσμένων προφίλ απελευθέρωσης. Σε αυτή τη μελέτη, ταξινομούμε τη βιβλιογραφία σχετικά με την ΔΕΑ και της υιοθέτηση της ΠΚ και προσδιορίζουμε τις βασικές αποφάσεις που σχετίζονται με το σχεδιασμό και τη διαχείριση των ΕΑ που καθορίζονται από την ΠΚ. Επιπλέον, εξετάζουμε τη φαρμακευτική ΕΑ και την επίπτωση της εφαρμογής της ΠΚ για την παραγωγή δισκίων φαρμάκων. Τέλος, αναλύουμε μέρος της παγκοσμιοποιημένης εφοδιαστικής αλυσίδας φαρμάκων και αξιολογούμε τον αντίκτυπο της υιοθέτησης της ΠΚ για την παραγωγή δισκίων φαρμάκων, καθώς και τις ευκαιρίες αναδιαμόρφωσης της ΕΑ κάτω από διαφορετικά κόστη παραγωγής για την ΠΚ. Για το σκοπό αυτό, προτείνουμε ένα μοντέλο MILP που στοχεύει στην ελαχιστοποίηση του συνολικού κόστους που αποτελείται από: i) το κόστος επένδυσης για την εγκατάσταση της ΠΚ, ii) το κόστος παραγωγής για την πρωτογενή παραγωγή του Active Pharmaceutical Ingredient (API), iii) το κόστος παραγωγής για την παραγωγή και συσκευασία των δισκίων και iv) το κόστος μεταφοράς των πρωτογενών και δευτερογενών προϊόντων παραγωγής. Το προτεινόμενο μοντέλο εφαρμόστηκε σε μια μελέτη περίπτωσης που περιλαμβάνει ένα δίκτυο εφοδιασμού 4 επιπέδων για δισκία θεοφυλλίνης
description: Additive Manufacturing (AM) has raised the interest of researchers, market professionals and media during the last few years. AM comprises a technological platform that enables the “on-demand” fabrication of customized products, using a variety of metallic, polymer or ceramic materials, with significant implications on supply chain configuration (e.g., shorter, more collaborative and decentralized) and performance (e.g., reduced lead times and inventory, increased customization, form postponement, service level improvements). Several industrial applications of AM have been already brought forward in the aerospace, automotive, spare parts and healthcare sectors. AM applications in healthcare pertain mainly to the production of medical tools and hearing aids, and more recently to the pharmaceutical supply chain (i.e., drug production). Pharmaceutical supply chain (PSC) stakeholders are facing serious challenges, such as high product availability, exceptionally high service level standards, and capital-intensive drug manufacturing under high demand uncertainty. AM constitutes a radically new drug production process that has been shown to deliver substantial benefits in the PSC by enabling on-demand and distributed production, reduced lead times, personalized dose drugs, as well as multi-API tablets and tailored release profiles. In this study, we taxonomize the literature on SCM and AM adoption and address the key decisions involved in the design and management of SCs defined by AM platform technologies. Furthermore, we examine the pharmaceutical SC and the AM development for drug tablet production. In final, we analyze part of the globalized pharmaceutical supply chain and assess the impact of AM adoption for drug tablet production, as well as the SC reconfiguration opportunities under different AM production costs. For this purpose, we propose a MILP model formulation which aims to minimize the total cost consisted of the following cost elements: i) AM facility investment cost, ii) production cost for primary manufacturing of the Active Pharmaceutical Ingredient (API), iii) secondary manufacturing for drug production and packaging and iv) transportation cost of primary and secondary manufacturing products. The minimization of the total cost function is subject to network connectivity, production capacity, demand fulfillment, flow conservation and non-negativity constraints. The proposed model is applied at a small problem case involving a 4-echelon PSC network for theophylline Active Pharmaceutical Ingredient (API) tablets. In particular, there are 5 primary and 4 secondary manufacturing sites of theophylline API and tablets, 3 distribution centers that can also host AM facilities, and 3 customer zones placed in England