Rapid manufacturing op ESEF en Techni-Show

Een behuizing van een hoortoestel, gemaakt met behulp van ‘selective laser sintering' en afgestemd op het individu.

Rapid manufacturing biedt nieuwe kansen voor de maakindustrie. Er ontstaan nieuwe markten en nieuwe businessmodellen. Maar bovenal kun je heel efficiënt dicht bij de klant kleine series produceren. Het maakt je minder gevoelig voor concurrentie uit lagelonenlanden, en Nederland biedt dé ideale voedingsbodem om hierin een proeftuin te zijn.

Voor menigeen is rapid manufacturing nog steeds iets van designers. De realiteit anno 2010 is echter anders. Zowel op de ESEF 2010 als de Techni-Show 2010, beide van 9 tot en met 12 maart in Utrecht, tonen exposanten de nieuwe mogelijkheden. Rapid manufacturing wordt stilaan een volwassen markt. De Amerikaan Terry Wohlers komt in zijn meest recente rapport over de wereldmarkt voor layertechnologie tot de slotsom dat in 2008 hierin wereldwijd 1,183 miljard U$ werd uitgegeven. Zowel aan machines, materialen als dienstverlening rond ‘additive manufacturing', zoals hij het nu noemt. Tegen 2015 rekent Wohlers op een verdubbeling tot meer dan 2 miljard dollar. Bedrijven die nu al deze technieken toepassen, verwachten - volgens hetzelfde Amerikaanse onderzoek - binnen tien jaar de helft van hun omzet te halen uit het fabriceren van productiedelen via deze layertechnieken.

Twintig jaar nodig
Ook in Nederland groeit de overtuiging dat we op de drempel van de grote doorbraak staan. "Elke nieuwe techniek heeft twintig jaar nodig om door te breken. Er is nu een nieuwe generatie enthousiaste gebruikers, die de verhalen over niet waargemaakte beloftes uit het verleden niet kennen", meent professor dr. ir. Fred van Houten, hoogleraar Ontwerptechniek aan de Universiteit Twente. Roel van der Burg van TNO Industrie & Techniek maakt de vergelijking met de CNC-besturingen op gereedschap-machines. "Die technologie stamt uit de jaren vijftig en zestig. Toch is de breedschalige implementatie ervan pas in de jaren tachtig gekomen."

Redenen doorbraak
Er zijn verschillende redenen waarom rapid manufacturing op het punt staat door te breken. De eerste is dat er veel meer en veel betere materialen beschikbaar zijn. Kon je vroeger een prototype met een 3D-printer maken om de ontwerper iets in handen te geven dat leek op het eindproduct, nu worden stukken geprint die direct inzetbaar zijn. Er zijn metaalpoeders op de markt die een ‘gelayerd' onderdeel dezelfde mechanische eigenschappen geven als een freesdeel.
"Je kunt zelfs serieus denken aan serieproductie, van enkele tientallen stuks tot tienduizenden", zegt Peter Mercelis van het Belgische Layerwise, een van de eerste bedrijven in de Benelux die rapid manufacturing als commerciële dienstverlening aanbiedt. Fred van Houten ziet nog twee redenen. De nieuwe generatie 3D-printers zijn veel sneller en compacter geworden. "Bovendien zijn ze een factor tien goedkoper geworden. 3D printen is een echte productietechniek geworden."

Breder kijken dan enkel 3D printen
Voor Tonny Grimberg van het Industrial Design Centre (IDCentre) in Enschede heeft rapid manufacturing een bredere betekenis. Het IDCentre is samen met de Universiteit Twente, Saxion Hogeschool, AMF, STODT en Somatech (onderdeel Solvagroep) en een aantal andere partners de initiatiefnemers voor het Rapid Manufacturing Center dat in het voorjaar van 2010 in Enschede de deuren opent. Tonny Grimberg: "We moeten bij rapid manufacturing niet alleen naar de layertechnieken kijken. Voor mij hoort daar ook bij dat we van een 3D-ontwerp direct de vertaalslag naar de freesmachine kunnen maken. Het is belangrijk dat we de tijd van ontwerp naar productie zo kort mogelijk houden. Daarom moeten we ook de werkvoorbereiding automatiseren."

Kennis verspreiden
Het RM Center in Enschede zoekt samenwerking met anderen in Nederland, zoals TNO Industrie en Techniek. Dit kennisinstituut voor de industrie heeft in Eindhoven een democentrum rapid manufacturing ingericht. Op de ESEF 2010 wordt het initiatief van RMplatform.nl breed gepresenteerd, door TNO Industrie en Techniek gestart op initiatief van TNO, FME, Somatech en Berenschot. Ook dit moet de krachten bundelen. Want de experts mogen dan overtuigd zijn van de doorbraak die gaat komen, in de maakindustrie zelf wordt rapid manufacturing nog lang niet breed omarmd.
"Veel partijen hebben geen echte kennis van wat het is. Ze hebben er van gehoord en over gelezen, maar geen gebruikerservaring. En zolang ze blijven ontwerpen zoals ze voor spuitgieten doen, voegt rapid manufacturing niets toe", zegt Krista Polle van TNO.

Kansen voor maakindustrie
Deze nieuwe manier van produceren biedt kansen aan de maakindustrie. "Je wordt bij het ontwerp van een product minder gehinderd door maakbaarheid", zegt Fred van Houten. Geometrie wordt een minder belangrijke factor, want je kunt haast elke vorm printen. Hij ziet deze technologie ook als een middel om het kostprijsverschil tussen kleine en middelgrote series te verkleinen. "Als je de logistiek goed regelt, maakt het niets uit of je veel kleine orders verwerkt. De machine haalt de efficiency uit het nesten van producten, waarbij je zelfs consumenten- en b2b-producten door elkaar kunt maken." Van Houten en Grimberg gaan nog een stap verder in hun visie. Je kunt producten produceren dicht bij de plek waar ze nodig zijn. Niet wereldwijd magazijnen vol met reserve-onderdelen bouwen, maar het onderdeel pas maken als het nodig is en zo kort mogelijk bij die plek. "Er zal ‘facility sharing' ontstaan. Bedrijven verhuren hun machines een deel van de dag aan anderen, die zo van op afstand kunnen produceren. Zo ontstaan virtuele fabrieken, die over de hele wereld kunnen staan."

Eén van de 3D-printers op de Techni-Show is de Solido SD300.

Nieuwe afzetmarkten
Flexibiliteit, complexiteit en personalisatie, dat zijn de drie sleutelwoorden voor de toekomst. Rapid manufacturing biedt de maakindustrie een gereedschap hiervoor. Professor Van Houten ziet voor de Nederlandse maakindustrie een voortrekkersrol weggelegd. Rapid manufacturing kan de hele branche naar een hoger niveau in de waardeketen brengen. Volgens hem volgt de Duitse industrie de ontwikkelingen in Nederland nauwlettend. "Omdat ze weten dat wij dit soort nieuwe modellen beter kunnen toepassen. De Nederlandse maakindustrie heeft veel potentieel om vernieuwend te zijn. Nederland kan een proeftuin voor deze nieuwe concepten zijn."

De Techni-Show 2010 vindt plaats van 9 tot en met 12 maart 2010 in Jaarbeurs Utrecht. Meer over beide beurzen in CAD-Magazine nummer 1 dat uitkomt rond 10 februari.

www.technishow.nl