Nieuwe kansen voor u en uw onderneming!

Layer Manufacturing Nieuwe kansen voor u en uw onderneming! Industrial Design Centre, Enschede 2009 SOLide FOC, Rollercoaster 1 Introductie Rein van der Mast 1. Adviseert de maakindustrie over de technologische en organisatorische inrichting van de product- en productieontwikkeling 2. Is betrokken bij wetenschappelijk onderzoek en publiceert over de bij punt 1 genoemde zaken 3. Studeerde Industrieel Ontwerpen aan de TU Delft 4. Leidde een ontwikkelafdeling van een producent van consumentenproducten, alwaar hij solid en surface modelling en rapid prototyping introduceerde 5. Begeleidde als co-manager productieontwikkeling in de medische en automobielindustrie 6. Liet klantspecifieke producten ontwikkelen in China en Oost- Europa (outsourcing/offshoring) 7. Draagt bij aan de realisatie van Leonardo Experience 2 1

Nieuwe kansen: rapid technologies 3 Wat behelzen de rapid technologies of RT? 1. Vervaardiging van (1) 1. Onderdelen 2. Samenstellingen (in één keer) 2. Vervaardiging van (2) 1. Prototypes (rapid prototyping of RP) 2. Gereedschappen (rapid tooling) 3. Eindproducten (rapid manufacturing of RM) 3. Additief (toevoegen van materiaal, additive fabrication of RF) 4. Laagsgewijs (layer manufacturing technology of LMT) 5. Zonder (productgebonden) gereedschappen 6. Diverse materialen 1. Kunststof 2. Metaal 3. Keramiek 7. Namenstrijd: time-compression, rapid, additive, direct digital Prometal gietvorm(3dp / Rapid Casting) microtec Lab on a chip Selective laser sintering (SLS) http://www.solide-tct.nl/downloads/sls-rte.wmv 4 2

Nieuwe kansen: rapid technologies 5 Rapid prototyping 1. Voor realisatie prototypes 1. Zichtmodellen (spuugmodel; kijken en voelen) 2. Functionele modellen (kijken, voelen en belasten) 2. Voordelen 1. Meer, vroegtijdige iteraties drukken risico s 1. Eerder terugkoppeling van of voor 1. Ontwerper 2. Opdrachtgever 3. Deskundigen 4. (Panels) van eindgebruikers 5. enz. 2. Minder kosten dan bij correcties naderhand 2. Breed inzetbaar 3. Snel (rapid) 3. Inmiddels breed geaccepteerd Redbull Racing / CRP technology voorvleugel, schaal 1:2 (SLS) Wouter Scheublin speelgoed (SLS) Nieuwe kansen: rapid technologies Rapid tooling 1. Minder bekend dan rapid prototyping 2. Steeds vaker toegepast bij realisatie van gereedschappen 3. Breed inzetbaar 1. High tech, zoals stalen spuitgietmatrijzen 2. Low tech, zoals zandachtige gietmallen 4. Snel (rapid) Arcam tool (DMLS) 6 StarTwin / Verdult carter ThunderStart (3DP) Joris Laarman / Droog/Friedman / Verdult BoneChair (3DP) 3

Nieuwe kansen: rapid technologies Rapid manufacturing of RM / direct digital manufacturing (DDM) 1. Steeds vaker toegepast bij realisatie eindproducten 2. Biedt veel kansen 1. Kleine seriegrootten, grote variëteit 2. Ontwerp aan te passen aan wensen van individuele consument (mass customization) 3. Complexe vormen mogelijk 3. Groeimarkt! Hippus Paard (SLS) 7 Phonak hoortoestel (SLS) Hettich rotor (SLS) Nieuwe kansen: rapid technologies Principes (belangrijkste) 1. Fotopolymeer (hardt uit onder invloed van licht) 1. Stereo lithography (SL) 2. Poeder (1)(klontert aaneen onder invloed van warmte) 1. Selective laser sintering (SLS) 2. Selective laser melting (SLM) 3. Direct laser manufacturing (DLM) 3. Poeder (2) (klontert aaneen met behulp van oplosmiddel) 1. 3D Printing 1. Goedkoop 2. Beperkt belastbaar 3. Inclusief kleur 4. Gesmolten kunststof (leggen van dunne draad) 1. Fused deposition modelling (FDM) 5. Folie (zeldzaam) 1. Papier (laminatedobject manufacturing of LOM) 2. Kunststof (plakken) 3. Metaal (folie per laag uitgesneden en ultrasoon gehecht) 8 4

Een andere kijk: MPH Productie op afstand Productie op afstand: producten eerder ter plekke 1. Bestand overal driedimensionaal afdrukbaar (.STL) 1. Aaneengesloten driehoekjes representeren productoppervlak 2. Meer driehoekjes staat gelijk aan meer detail (hogere resolutie) 3. Alle bekende viewers ondersteunen.stl 2. Bestand nuttig voor 1. Internationale samenwerking product- en productieontwikkeling (co-creation) 2. Wereldwijde afzet 3. Reductie vervoer 9 Een andere kijk: MPH MPH: mobile parts hospital Afgeleid van MASH: mobile army surgical hospital 1. Probleem: gebrek aan vervangende onderdelen 1. Afghanistan (stof veroorzaakt slijtage) 2. Oplossingen 1. Neem voldoende reserveonderdelen mee 2. Maak vervangende onderdelen ter plekke 3. Voordelen MPH 1. (bouw onderdeel uit en) verzamel informatie over vorm 1. 3D scan 2. database 3. download via satelliet 2. Vervaardig onderdeel (selective laser melting) 3. Werk onderdeel af (verspanen) (en bouw onderdeel in) 1. Logistiek eenvoudiger en goedkoper 2. Grotere beschikbaarheid reserveonderdelen 4. Opmerkingen US Army Mobile Parts Hospital (SLM) US Army Mobile Parts Hospital (SLM) 1. Selective laser melting (SLM) is (nog) langzaam en duur en brengt een tamelijk grof oppervlak voort. 10 5

Een andere kijk: organ printing Organ printing Organ printing: donororganen op afroep 1. Oplossing voor tekort aan donororganen 2. Geen high-tech apparatuur vereist 1. Standaard kleuren inktjetprinter 2. Iedere druppel bioinkt bevat één cel 3. Resultaat: gelei-achtige massa 4. Na verloop van tijd: cellen groeien aan elkaar 3. Problemen 1. Voldoende circulatie in bloed- en lymfevaten MU South Carolina artist impression 11 Rapid technologies: niet alleen techniek 12 Niet alleen techniek Rapid technologies: meer dan techniek 1. Samenhang technologische, marktgebonden en organisatorische innovaties 2. Lean product development 1. Meer met minder 2. Cost of delay 3. Flow 4. Effectief 5. Efficiënt 3. Nieuwe businessmodellen 1. Produceren op afstand 1. Nieuwe vormen van dienstverlening 2. Nieuwe relatie producent, consument 1. Nieuwe producten 3. Nieuwe organisatievormen 1. Virtuele bedrijven Twister.MGX (SLS) 6

Nieuwe kansen: mass customization / personalization Mass customization / personalization Mass customization: op maat gemaakt 1. Betreft consumentenmarkt 2. Ieder exemplaar is anders 3. Consument draagt rechtstreeks bij aan ontwerp 1. Op basis van lichamelijke kenmerken (Custom Fit) 2. Consument ontwerpt mee 4. Producent en consument communiceren veelal rechtstreeks met elkaar Discussie 1. Wat is nieuwe rol ontwerper? 2. Wie is eigenaar ontwerp? 3. Wat is nieuwe rol (if any) van groot-en detailhandel? 4. Nieuwe wet- en regelgeving vereist 1. Geautomatiseerd, genormaliseerd, virtueel testen van alle ontwerpen 2. Nieuw standpunt met betrekking tot aansprakelijkheid University of Ulster human skull (SLA) Puma (MC) 13 Nieuwe kansen: mass customization / personalization Mass customization / personalization (Mass) customization: meer voorbeelden (Festo, Zazzle, EOS, APC, Mars) 14 7

Nieuwe kansen: open innovatie Open innovatie Co-creation: Individuen en (kleine) organisaties vormen met elkaar een geheel (ligt in het verlengde in customization / personalization) 1. Complexer 2. Flexibeler 1. Behoefte aan flexibele productiemiddelen 3. Mondialer (dankzij het Internet) 4. Goed te combineren met rapid De toekomst zal bestaan uit individuen die op wereldwijde schaal via het Internet samenwerken in communities. Deze ontwikkeling mobiliseert individueel talent en deelt ideeën zodat innovaties versneld ontstaan. Ik zie deze ontwikkelingen als een kans om van Nederland dé plaats te maken om samen te komen, samen te leven en samen te werken. M.J.A. van der Hoeven 15 Nieuwe kansen: onderwijs Onderwijs Nieuwe concepten vereisen actuele kennis 1. Kennis over rapid oplossingen (maar ook actuele conventionele oplossingen) 2. Kennis over verbeterde conventionele oplossingen 3. Kennis over nieuwe business models Rapid technologies en co-creation zijn zeer geschikt om prijsgunstig te experimenteren met productideeën en om kleine series te realiseren. Dat is niet alleen interessant voor studenten, maar ook voor bedrijven. Bovendien is een meerwaarde te behalen met kennis over customization, een belangrijke groeimarkt. De arbeidsmarkt heeft steeds meer behoefte aan mensen die bekend zijn met actuele technologische mogelijkheden. 16 8

vragen SOL id e/ discussieir. R. (Rein) van der Mast Sluisweg 59 3311 WV Dordrecht Netherlands phone +31(0)78-635 19 55 fax +31(0)78-635 19 56 website e-mail solide-tct.nl rm@solide-tct.nl 17 9