De voorbije dagen zag u onze ‘Additive Design Challenge’ misschien al eens passeren. De Additive Design Challenge, een ontwerpuitdaging die voortvloeide uit het iMade-project, onderzoekt hoe additive manufacturing (of 3D-printen) gebruikt kan worden om tot lokale, duurzame productie op maat te komen.
De volgende industriële revolutie?
Digitale productietechnieken, en 3D-printen op kop, worden vaak voorgesteld als drijvende kracht voor de volgende industriële revolutie. Dat gezegd zijnde doet een snelle google image-search op 3D-printing toch op z’n minst wenkbrauwen fronsen. Is dit de volgende industriële revolutie?
Er wordt in de 3D-print ontwerpwereld sterk geëxperimenteerd met de vormvrijheid die 3D printen je geeft, maar functionaliteit wordt hierbij vaak vergeten. Is vormvrijheid louter voor de vormvrijheid zelf dan voldoende? Je kan tegenwoordig in een soort fotohokje een 3D scan van jezelf laten nemen en deze dan uitprinten. Jezelf als action figure. Is dat de volgende industriële revolutie?
Jezelf als action figure. Is dat de volgende industriële revolutie?
Additive manufacturing focust zich momenteel voornamelijk op twee zaken: gadgets en optimalisatie (incrementele innovatie). De gadgets hebben als doel te evangeliseren. Ze moeten ontwerpers, consumenten en bedrijven de verschillende mogelijkheden van de technologie aantonen, in de hoop dat deze op termijn dan wel functioneel aangewend kan worden.
Dat functioneel aanwenden resulteert dan vaak (meestal) in de tweede categorie: optimalisatie. Maar als we het bekijken vanuit een duurzaamheidsoptiek kunnen we ons hierover wel wat vragen stellen. Of zoals Michael Braungart (Cradle2Cradle) het verwoordde: “Being ‘less bad’ is not the same as being good”.
“Being ‘less bad’ is not the same as being good”
Daarnaast bestaat er ook in design een sterke dualiteit. Langs de ene kant wordt maatwerk, aanpasbaar ontwerp en customization vaak als gimmick of marketingstunt gebruikt door massaproducenten. Langs de andere kant lopen ontwerpers met een focus op user-centered design vaak vast op de kost van opschaling, net omdat ze geen massaproductie willen. Deze dualiteit heeft twee gevolgen. Enerzijds worden nieuwe technologieën vaak gebruikt om ‘oude waarde’, een oud ontwerp, deels te heropwaarderen. Anderzijds vallen disruptieve producten en diensten vaak terug op oude technologieën en bedrijfsstrategieën.
De vraag die we ons kunnen stellen is: waarom gebruiken we geen nieuwe technologie om nieuwe waarde te creëren? Hoe komt het dat de meest disruptieve modellen zo ver weg blijven van een tastbaar product. Waar blijft de Uber van productontwerp?
Hoe komt het dat de meest disruptieve modellen zo ver weg blijven van een tastbaar product. Waar blijft de Uber van productontwerp?
De volgende industriële revolutie!
Uiteraard zijn er ook (een veelvoud aan) goede redenen om aan te nemen dat productietechnologieën zoals additive manufacturing wel degelijk een sterke impact zullen hebben op hoe we dingen maken. Misschien zijn ze terecht het vlaggenschip van de volgende industriële revolutie.
Een eerste, vaak onderbelichte sterkte van de technologie is de vormvrijheid. Die is niet alleen vanuit esthetisch standpunt prikkelend, maar ook uiterst functioneel. Je kan voortaan een product te ontwikkelen vanuit de specifieke functie die het moet vervullen. Waar we bijvoorbeeld in een spuitgiet-productieproces een materiaal moeten ontwikkelen dat over zijn hele volume bepaalde trek- en druksterktes moet kunnen opvangen, kunnen we met 3D-printen materiaal toevoegen waar het nodig is, en weglaten waar niet. Dit maakt ook dat krachten heel nauwkeurig opgevangen en afgeleid kunnen worden daar waar ze optreden.
Een tweede grote verschuiving ten opzichte van de traditionele productietechnieken is het maatwerk. Er valt binnen 3D-printing weinig meerwaarde te halen bij een uniforme productie op grote schaal. Dit maakt dat de grote meerwaarde van je product niet in prijs maar in de kwaliteit op maat zit. En als we kijken naar de essentie van ontwerp, betekent die kwaliteit dus ‘de mate waarin het product een probleem oplost’.
Lokale decentrale productie is een derde voordeel van additive manufacturing. Het mag dan ook niet verbazen dat zowel in Europa als de VS 3D-printen wordt gezien als de technologie die de maakindustrie weer nieuw leven kan inblazen op lokaal niveau. Eén van de meest aangehaalde voorbeelden hier is dat van het Belgische Melotte. Met hun Dental-programma voor in België 3D-geprinte tandprotheses concurreert het bedrijf met de traditionele markt en Chinese productie. Maar lokaal betekent ook dat ontwikkelingslanden in de derde wereld toegang krijgen tot hun eigen mini-fabriekjes. In Afrika printen mensen bijvoorbeeld zelf been- en armprotheses.
Zes principes voor goed ontwerp
Dat we zo goed kunnen zien welke producten, productietechnieken en cultuurverschuivingen aan de basis lagen van de vorige industriële revoluties is eenvoudig: hindsight. Ze hebben zich reeds voltrokken en achteraf hebben we genoeg tijd gehad om hun impact te zien.
Over de volgende industriële revolutie is weinig bekend, net omdat ze in volle beweging is. We weten nog niet exact welke technologie finaal de doorslag zal geven en hoe de producten en diensten van de toekomst eruit zullen zien. Wat we wel al kunnen, is principes definiëren die momenteel het verschil maken tussen disruptief en niet disruptief design. Plan C ontwikkelde in navolging van iMade ‘The Additive Toolkit’, een ontwerptool die zes ontwerpprincipes naar voor schuift en ontwerpers uitnodigt om op een meer holistische, systemische manier te kijken naar wat ze doen. En het is niet toevallig dat deze zes ontwerpprincipes mooi aligneren met de grootste troeven van 3D-printen.
1. MATERIALEN
De juiste materialen efficiënt inzetten
Elke ontwerper moet zich bewust zijn van welke materialen er gebruikt worden, wanneer en in welke hoeveelheid deze gebruikt moeten worden, en waarom net dat materiaal best geschikt is voor de functievervulling van het ontwerp.
Bij 3D-printen krijg je een enorme vormvrijheid tijdens het ontwerpen. Dit maakt product-onderdelen eenvoudiger geïntegreerd kunnen worden, efficiëntie verhoogd en materiaalverbruik verlaagd kan worden. Daarnaast geeft de technologie je de kans om product-technische specificaties in de vormgeving van het product (in plaats van in het materiaal), op te vangen, wat op zijn beurt leidt tot minder materiaalvariaties en dus eenvoudigere recyclage van de ontwerpen.
2. NATUUR
Laat je inspireren door de natuur
Net zoals de natuur is ook 3D printen erg sterk in het opbouwen van complexe structuren. Net omdat ook in de natuur er maar enkele polymeren beschikbaar zijn, moeten moeilijke problemen opgelost worden met vorm-optimalisatie. Door te kijken naar de opbouw van botstructuren of hoe planten voedselbanen organiseren, en deze te vertalen naar algoritmes, kunnen we deze 3,8 miljard jaar R&D nu ook vertalen in nieuwe producten.
3. MENSEN
Omarm diversiteit en inclusie
Goed ontwerp houdt rekening met de mensen die ermee in contact komen, en dit in de volledige levenscyclus van het ontwerp. Van ontginning over productie tot retail, gebruik en end-of-life is het de verantwoordelijkheid van een ontwerper/producent om na te denken over wie er met het product in aanraking komt en welke gevolgen dat heeft.
3D-printen biedt boeiende kansen voor localisatie en decentralisatie. 3D-printen kan je immers overal. De productie van (complexe) goederen is niet langer het monopolie van fabrieken. Additive manufacturing zou wel eens de missing link kunnen zijn om een deel van de maakindustrie terug naar Europa te brengen, met nieuwe vormen van ambachten, lokale productie, lokale jobs, korte ketens met lokale grondstofbronnen… Een lokale industrie heeft ook lokale impact, wat onder het motto “You don’t sh*t where you eat.” wellicht leidt tot meer zorg voor mens en omgeving.
4. NALATENSCHAP
Ontwerpen voor de lange termijn
Bij het ontwikkelen van een product is het belangrijk om te streven naar een lange levensduur van het product en/of een verhoogde functionaliteit. En omdat niet elk product meerwaarde kan halen uit een lange levenscyclus, is het van belang dat product update-baar, herbruikbaar, modulair of uitwisselbaar zijn.
De erfenis die je product achterlaat is geen marketing maar een ontwerpkeuze.
Net omdat er geen voordeel te halen is in schaalgrootte, geeft 3D-printen je de mogelijkheid om echt persoonlijk te ontwerpen. Dit maakt dat je als ontwerper de kans krijgt om vol in te zetten op het emotionele aspect van ontwerp. Immers, een product dat een emotionele band heeft met de gebruiker zal automatisch met meer zorg en langer gebruikt worden.
5. KENNIS
Samenwerken en leren stimuleren
De makermovement, de beweging die erg veel ontwikkelingen binnen design voor additive manufacturing voorstuwen, is gebaseerd op de principes van open innovatie, co-creatie en kennisdeling. Het is dus ook niet verwonderlijk dat deze principes, die tot op heden nog vooral in internet- en techomgevingen ingang vonden, hoe langer hoe meer hun weg vinden in traditionele organisatiestructuren.
Daarenboven is het vanuit ontwerpstandpunt onmogelijk om een probleem op te pakken zonder input van experts, ervaringsdeskundigen en gebruikers. Kennisverzameling, disseminatie en co-creatie zijn al lang vertrouwde begrippen binnen de ontwerpwereld.
6. NUT
Echte behoeften vervullen
Goed ontwerp is functioneel ontwerp. Goed ontwerp lost een bepaalde gebruikersnood op. Net omdat schaalvoordeel niet meer echt speelt binnen additive manufacturing, is er geen nood meer aan hybride designoplossingen. Net omdat elke gebruikersnood anders is, kan je nuances leggen die van een product heel persoonlijk jouw product maken.
Daarnaast gefet 3D-printen je de kans om iteratief te ontwerpen. Dit betekent dat je product niet af hoeft te zijn. Je kan een kleine serie in de markt zetten, en de feedback rechtstreeks verwerken in versie 2, zonder meerkost van matrijzen, productiewijziging en dergelijk. Het opbouwen van verschillende versies voor verschillende type gebruikers wordt dus veel eenvoudiger. Persoonlijk ontwerp was nog nooit zo persoonlijk.
Alle info over de Challenge vind je op www.additivechallenge.com.
