Wordt CO2-reductie de trigger voor de doorbraak van Additive Manufacturing?

Additive Manufacturing begint door te breken. De eerste lijn waarlangs is de inbedding in bestaande productieprocessen. De tweede lijn waarlangs de industriële doorbraak van Additive Manufacturing zich zal ontwikkelen, is die van distributed manufacturing. AM-machines vormen onderdeel van een wereldwijd digitaal productienetwerk. Deze ontwikkeling biedt kansen voor de maakindustrie in Nederland. Het wordt dan wel tijd te investeren in techniek, design en mensen, klinkt het bij het Fraunhofer Project Center @UTwente.

Fraunhofer Project Center ziet 3D printen langs twee wegen doorbreken

Ian Gibson, wetenschappelijk directeur, ziet steeds meer grote fabrieken waarin AM niet langer geïsoleerd wordt ingezet maar als onderdeel van een productieproces. Over tien jaar zie je de technologie terug in elke productiefaciliteit, is zijn overtuiging. “Grolsch gebruikt dan Additive Manufacturing in hun flessenproductie. Niet om flessen te printen, wel om de matrijzen daarvoor te maken.” Waar je 3D print, wordt bepaald door logistieke keuzes. Biba Visnjicki, directeur FPC@UTwente: “AM is dan gelinkt aan de digitale supply chain.” Een van de zaken die deze ontwikkeling gaat beïnvloeden, is de milieuwetgeving. Zij is overtuigd dat de maakindustrie onder het vergrootglas komt te liggen. “De maakindustrie is een van de grootste bijdragers aan de milieuproblematiek. Dat is een potentiële kracht voor AM.” Zodra overheden de carbon footprint van onderdelen gaan belasten, krijgt distributed manufacturing een extra impuls. “Blijven we alles de wereld rondsturen of gaan we produceren in een distributed hub?”, houdt Biba Visnjicki fabrikanten de spiegel voor. De grote uitdagingen voor de AM industrie op dit punt zijn de ontwikkeling van multimateriaal systemen, of systemen die makkelijk van materiaal kunnen veranderen; en de kwaliteitscontrole en validatie.

Nieuwe verdienmodellen

Door deze trends gaan supply chains veranderen en in het kielzog daarvan verdienmodellen, zegt Angus Fitzpatrick, projectmanager AM bij FPC@UTwente. Hij wijst op de medische industrie. Als mass customization ervoor zorgt dat alle implantaten uniek zijn, zullen de leveranciers hun verdienmodel moeten veranderen. “Bedrijven gaan dan hun designs franchisen.” In de toekomst gebeurt de productie van implantaten en andere medische producten lokaal. Zelfs ziekenhuizen gaan hun eigen implantaten printen. De medische industrie is één van de sectoren waarin het Fraunhofer FPC samen met partners uit de industrie een project start. Dat is niet enkel gericht op de additieve kant van het proces, maar op de hele procesketen, van design tot en met post processing. Aerospace is een andere markt waarin de technologie snel terrein wint. “De automotive industrie beweegt snel, ook de supply chain hiervan”, zo noemt Biba Visnjicki nog een derde sector die op de radar staat. Ook bedrijven uit andere sectoren zijn welkom bij het FPC in Twente. “Hier vinden ze de kennispool, de materialen en de kennis voor kwalificatie om Additive Manufacturing te integreren in hun processen”, zegt Ian Gibson.

Aeronamic: positie in supply chain behouden als AM doorbreekt

Een van de eerste projecten van het Fraunhofer Project Center die zijn afgerond, is 3D2SKY, waaraan onder andere Aeronamic in Almelo heeft meegedaan. De luchtvaarttoeleverancier heeft de afgelopen jaren met ondersteuning vanuit Fraunhofer de mogelijkheden van 3D metaalprinten verkend en onderzocht hoe het proces te optimaliseren. De belangrijkste klanten van Aeronamic maken grote stappen in het ontwikkelen van processen en producten voor AM. Daarbij speelt onder andere de vraag of ze uit de bestaande supply chains stappen en de technologie in huis halen of onderbrengen bij 3D print service providers. Of dat ze terugvallen op bestaande, gekwalificeerde toeleveranciers, zoals Aeronamic. Daarom is het voor het Nederlandse bedrijf belangrijk om competenties te ontwikkelen en de technologie te integreren in bestaande productieprocessen. Het Fraunhofer Project Center heeft Pas dan kan een model als distributed manufacturing echt doorzetten.

Digitaal productienetwerk

De Nederlandse vestiging van Fraunhofer bedt additive manufacturing in in het thema advanced manufacturing. Op de Enschedese campus komt een 1200 m2 grote productieruimte, waar onder andere de MetalFab1 metaalprinter komt te staan. Deze wordt specifiek voor titanium gebruikt. De machines in Enschede worden digitaal gekoppeld aan die in andere Fraunhofer centra én industriële netwerken. Zo wordt een groot netwerk van productiefaciliteiten voor zowel additive manufacturing als advanced manufacturing gevormd. “We bouwen van elke lijn op elke locatie een digital twin. Daardoor hoeven niet alle machines fysiek hier te staan”, zegt Biba Visnjicki. “Het heeft geen enkele zin om machines te dupliceren. Onze focus is de procesketen en hoe we additive manufacturing integreren in de industriële productieomgeving. Dat kunnen we heel goed digitaal doen”, zegt Angus Fitzpatrick.

Het Fraunhofer Project Center heeft een eigen online kanaal waar je webinars over advanced manufacturing nog eens kunt bekijken. Hier vind je ze: https://www.brighttalk.com/channel/18203/