Volgens IT Research bureau Gartner kunnen bedrijven best beginnen experimenteren met 3D printing en rapid manufacturing, want tegen 2016 worden de 3D-printers van industrieel niveau goedkoop genoeg voor consumenten om ze in huis te halen. Wie nu de mogelijkheden al uitprobeert, “can hit the ground running” eens de hoogste kwaliteit voor ieder van ons toegankelijk wordt. Plan C anticipeert al langer op die doorbraak met haar project “iMade, lokale productie op maat” dat nu van start gaat met een eerste workshop rond duurzaam materialenbeheer.

Nieuwe loopschoenen produceren met 3D-printen biedt een kans minder materialen te gebruiken, zoals bovenstaande modellen van New Balance illustreren. Mooi, ook. Maar deze maaktechnologie laat meer toe dan een zuiniger fabricage van goederen die we nu op grote schaal fabriceren. Zoals bijvoorbeeld het integreren van massa-customisatie, de kringloopeconomie en inzetten op een lokale, sociaal ingebedde productie. Het zijn die uitdagingen die iMade, samen met 21 sterke partners, in symbiose weet te brengen. Lees hier 7 argumenten die Plan C er toe aanzetten om iMade op de sporen te zetten.

1. De digitalisering van de maakindustrie

De digitalisering van kennis is een continu proces, dat niet ophoudt bij de eenmalige overzetten van informatie op digitale dragers. De digitale informatiebronnen genereren zelf nieuwe pistes voor kennisverwerking, innovatie en ondernemerschap. Een groeiend deel van de levenscyclus van het ontwikkelen, ontwerpen, fabriceren van objecten en producten vindt plaats in een digitale omgeving. Dat luidt een tijdperk in waarin het digitale object in groeiende mate gelijk is aan het fysieke object, op de gebruikte materialen na. Het is een paradigmaverandering die in alle geledingen van de economische leven een impact heeft. Er is een systeemverandering op til die de logistieke en economisch- commerciële aspecten van de handel in producten grondig wijzigt. iMade anticipeert daarop.

2. Opkomst van de homefactory

De digitale revolutie schudt de economische realiteit dus continu door elkaar. Vandaag kan je met één druk op de knop van een digitaal ontwerp een fysiek voorwerp maken. De technologie evolueert snel. 3D-printer doet de intrede in de huiskamer. Al zijn er nog heel wat praktische hordes te nemen, de weg van de ‘Home Factory’ wordt ingeslagen. iMade formuleert een alternatief en stelt voor een Vlaams regionaal netwerk voor duurzame rapid manufacturing uit te bouwen. Op die manier kan Vlaanderen wereldwijd de eerste proeftuin worden voor nieuwe business modellen voor de productie-op-maat.

3. Long Tail Economy

Met ‘The Long Tail Economy’ beschrijft auteur Chris Anderson een groeiende cultuur en economie die evolueert van massaconsumptie en -productie van uniforme producten naar een veelheid aan nicheproducten op maat. In de traditionele economie was de grootschalige productie van bijvoorbeeld films, foto’s, kranten of tijdschriften uitsluitend een zaak van een beperkt aantal kapitaalkrachtige organisaties. De voortdurende technologische ontwikkelingen hebben er intussen voor gezorgd dat iedereen nu producten onder de aandacht kan brengen van een groot publiek. In de nieuwe economie, waarin de kosten van (virtuele) opslag en distributie verwaarloosbaar zijn geworden, wordt het mogelijk om met nicheproducten toch een belangrijke winst te behalen. een nieuwe economische reus als Amazon.com haalt 25 % van zijn omzet uit de verkoop van de ‘long tail’ van de 3,6 miljoen minst verkochte boeken. Een markt heeft enerzijds enkele producten zeer veel worden verkocht (de hits), en anderzijds zeer veel producten die weinig worden verkocht (de niches). Nu deze nicheproducten niet meer moeten strijden om schaarse “schapruimte” vinden ze makkelijker hun weg tot de markt. Eens tot volle maturiteit gekomen, zullen 3D-printing en aanverwante technologieën hetzelfde realiseren voor de maakindustrie.

4. Duurzaam Materialenbeheer en de ‘Resource Revolution’

iMade wil de nieuwe productietechnieken op een doordachte manier introduceren bij de bedrijven en consumenten in Vlaanderen, en stelt als vereiste de technologische innovatie te koppelen aan een duurzaam materialenbeheer. Duurzaam beheer van materialen is van strategisch belang. Het aantal grondstoffen en hulpbronnen is eindig. De volgende kwart eeuw worden 3 miljard nieuwe consumenten in de middenklasse verwacht. Dat impliceert een steeds versnellende race op grondstoffen en hulpbronnen. iMade wil dat Vlaanderen inzet op een slim hergebruik van materialen en hoogwaardig gesloten kringlopen en zich zo onafhankelijk als mogelijk maakt van de materialenrace om zich heen. De digitale productietechnologie laat toe lokaal producten op maat te vervaardigen, assembleren en vermarkten. In de plaats van massaproductie, wordt een maatproductie economisch haalbaar voor een heel aantal producten. Het biedt een nieuw perspectief op arbeid in de maakindustrie in een zinvolle symbiose met nieuwe technologie. De lokale productie op maat schrijft in op een cradle-to-cradle-logica.

5. Lokale productie en korte ketens


Businessmodellen die de productie-infrastructuur zo dicht mogelijk bij de klant positioneren, winnen letterlijk en figuurlijk terrein. De lokale infrastructuur laat toe om de transportkost te minimaliseren, maar zorgt bovenal voor een drastische vermindering van de transactiekost tussen producent en consument. Er treedt met de economische crisis in bepaalde segmenten een omkering op in het proces van outsourcing en delokalisatie naar landen met lagere kosten en grotere markten, wanneer niches kunnen worden bediend met aanpassing aan de lokale vraag. Dit creëert enorme opportuniteiten voor het samengaan van hightech productie en sociale economie voor dergelijke aanpassingen. Lokale productie en een korte productieketen zijn bovendien de beste garanties voor lokale tewerkstelling. In dit verband is het belangrijk te verwijzen naar het Atkins rapport, waarin aangetoond wordt dat additieve technologieën wel degelijk duurzaam kunnen zijn.

6. Hoogwaardig gesloten kringlopen

De problematiek inzake materialengebruik is strategisch belangrijk, zowel defensief: Vlaanderen voert 90 % van zijn grondstoffen in; als offensief: innovaties betreffende materialenbeheer stimuleren onze economie en geven een concrete invulling aan de vraag naar een groenere economie. Daarom kunnen innovatieve businessmodellen op basis van een additieve productietechnologie een extra concurrentieel voordeel halen indien ze een platform delen voor het beheer van de materialenkringloop. Plan C heeft met iMade een visionair model dat een infrastructuur creëert die toelaat om toepassingen voor productie-op-maat te vermenigvuldigen, zonder dat dit hoeft aanleiding te geven tot een proliferatie van materialenverbruik. Tezelfdertijd heeft de uitrol van een dergelijke infrastructuur een sterk marktcreërend effect. Eén van de vormen van die infrastructuur is een keten van dienstencentra met state-of-the-art additieve technologie, die kwaliteitsborging op alle vlakken garanderen, inbegrepen materiaalbeheer.

7. Van bedrijfsinnovatie naar systeeminnovatie


iMade is een voorbeeld van een systeeminnovatie omdat het verder gaat dan het traditionele denken. Spontaan ontstaan binnen het iMade-netwerk nieuwe relaties en samenwerkingsvormen (lead clusters). De kern van de innovatie in dit voorbeeld is de combinatie van een aantal vernieuwingen: technologische (3D-printing, slimme en hernieuwbare materialen, nieuw datamanagement), structurele (closed-loop logistiek), sociaaleconomische (arbeid en tewerkstelling) en culturele (veranderende consumentenbehoeften). Dankzij nieuwe businessmodellen vullen producenten, dienstverleners en consumenten hun behoeften op een geheel nieuwe of andere wijze in. Dat leidt tot een doorbraak die bij losstaande innovaties niet optreedt.

Het bericht 7 stevige argumenten om iMade te ontwikkelen verscheen eerst op Plan C.

Beleven we een doorbraakmoment voor 3D-printen? Vind je weldra een 3D-printer in elke huiskamer, elke garage? Sommige believers denken van wel. Vanuit het perspectief van duurzaam materialenbeheer, kan men zich afvragen of dit wel een goed idee is. Plan C lanceerde recent het project iMade,  dat de nieuwe productietechnieken op een heel andere manier toegankelijk wil maken. Een uitgelezen moment dus om een overzicht te geven van de actualiteit omtrent 3D-printing.

iMade kiest voor lokale dienstencentra

Plan C lanceert – tijdens onze netwerkdag op 29 november – samen met 19 partners het project ‘iMade, lokale productie op maat‘. Binnen iMade staan rapid manufacturing technologiën zoals 3D-printing, laser sintering en stereolithografie centraal. Het zijn technologieën die toelaten op basis van digitale computermodellen objecten als het ware te vervaardigen met één druk op de knop.  iMade zal onder meer onderzoeken hoe lokale dienstencentra kunnen worden ingeschakeld om deze technieken toegankelijk te maken voor bedrijven, ontwerpers en individuen.

Ieder zijn eigen 3D-printer?

Volgens Chris Anderson, hoofdredacteur van Wired magazine, zullen we allemaal een 3D-printer in de huiskamer willen. Volgens Anderson maken we met de komst van een nieuw desktop 3D-printer Replicator 2, van het bedrijf Makerbot, het Macintosh-moment van de sector mee – verwijzend naar het moment in de jaren ’80 waarin Apple met de Macintosh de doorbraak van desktop computer mét grafische interface lanceerde. De Replicator 2 brengt desktop manufacturing binnen ieders bereik, volgens de makers is de installatie niet moeilijker dan die van een gewone printer. Chris Anderson mag je gerust een believer noemen. Hij is de auteur van de bestseller ‘The Long Tail: Why the Future of Business Is Selling Less of More’. Zijn nieuwe boek â’Makers: The New Industrial Revolution’ verschijnt in oktober 2012.

Goedkoper en preciezer

De trend van consument-vriendelijke 3D-printers valt alvast niet te ontkennen, zo komen er momenteel heel wat goedkope 3D-printers op de markt. Eén bijzonder toestel dat hoogwaardige fabricage naar de huiskamer brengt is de ‘Form 1′ van Formlabs. Het is een machine die objecten maakt met behulp van stereolithografie. Opmerkelijk aan dit toestel is dat je er met een precisie van 0,025 millimeter objecten op kan produceren, terwijl de prijs van het apparaat rond de 2.000 euro zal schommelen, wat in verhouding vrij laag is.

Intussen wordt duidelijk naar de gewone consument gelonkt. Makerbot startte recent met het openen van winkels om hun 3D-printers en bijhorende materialen te slijten. Terwijl het Nederlandse warenhuis De Bijenkorf al voor het tweede jaar op rij een 3D-printer in de etalage plaatst.

Speelgoed krijgt nieuwe dimensie

Voor beginners leent 3D-printen zich nog het makkelijkst tot het  maken van gadgets en speelgoed. Zo kan je je zoon of dochter een huis laten tekenen, de prent in 3D-renderen, online opladen bij i.materialise en op maat laten produceren. Disney is dat ook niet ontgaan. Het Amerikaanse bedrijf onderzoekt de mogelijkheden om elektronische  speelfiguurtjes in één keer te fabriceren, met behulp van geavanceerde optische technieken. Maar 3D-printen kan de speelgoed-fanaten ook bevrijden, zo wordt het eindelijk mogelijk om Lego en Meccano-stukken met elkaar te verbinden.

Spullen herstellen

3D-printen is ook uitermate geschikt om spullen te herstellen. Wanneer de knop van de koffiezet of de afstandsbediening stuk is, kan je in principe een nieuw stukje printen. Op die manier kunnen spullen langer in gebruik worden gehouden. Ondanks de duidelijke voordelen, reageren producenten niet altijd even enthousiast. Hoe moet het ook met de verzekering als je zelf aan een elektrisch toestel hebt gemorreld. Eén producent van synthesizers ligt daar blijkbaar niet van wakker en laat gebruikers toe zelf vervangstukken en accessoires te printen. Dat bedrijf, genaamd Teenage Engineering, stelt gratis digitale 3D-modellen ter beschikking van haar klanten via de digitale marktplaats Shapeways.

Op mensenmaat

Enkele belangrijke toepassingen van 3D-printen en aanverwante technieken hebben te maken met het menselijke lichaam. Zo haalde het bedrijf Layerwise de internationale pers met de fabricage van een implant-kaakbeen en staat Melotte bekend voor de productie van medische implantaten voor het gebit. Eén van de pakkendste verhalen is dat van Emma. De tweejarige Emma kon haar armen niet gecontroleerd bewegen door een zeldzame aandoening. Vorsers van een ziekenhuis in Delaware vonden de oplossing met het printen van een harnas (ook “exoskeleton”), gemaakt van lichte kunststof. Het harnas is modulair opgebouwd en groeit mee met het kind. Is een stukje kapot of beschadigd, wordt in geen tijd een nieuw geprint. Deze protheses zijn op dit ogenblik de krachtigste toepassingen van 3D-printing. Maar ook dieren in nesten worden geholpen, zo kreeg een beschermde Amerikaanse Zeearend een nieuwe snavel. De toepassingen hoeven niet enkel medisch van aard te zijn maar kunnen ook prestatieverhogend zijn, zoals deze olympische spikes illustreren.

Groot, groter, grootst

‘Wat in het klein kan moet ook groot, groter, grootst lukken’, denken sommigen. Zo creëerde de Nederlandse ontwerper Dirk Van Der Kooij de ‘Endless Chair’ op basis van gerecycleerd materiaal van afgedankte koelkasten. Maar daar blijft het niet bij. Sommige ingenieurs dromen ervan hele huizen in één keer te bouwen met reuze-printers. Zo ontwikkelt Enrico Dini een techniek grote stenen constructies te printen. Aan de Britse Loughborough University gebeurt intensief onderzoek naar het printen met beton en mortel. Drie Spaanse architectuurstudenten hebben een apparaat ontwikkeld dat zandsculpturen maakt. Tenslotte is er nog ‘Contour crafting‘, een theoretisch bouwconcept van professor Behrokh Khoshnevis van de University of Southern California voor de snelbouw van huizen. Met het systeem dat hij ontwikkelt, worden fundamenten, muren, loodgieterij en elektriciteit in één ruk aangelegd met behulp van een huizenhoge 3D-printer.

Verre toekomst en donkere kantjes

De toekomstige toepassingen van direct manufacturing zijn zo mogelijk nog spectaculairder. Zo wil Airbus vliegtuigen uit de 3D-printer laten rollen. Wie dat moeilijk kan geloven … wat te denken van het drukken van biefstuk, leer, bloedvaten en organen? Wat er ook van zij, het is waarschijnlijk om ook oog te hebben voor de donkere kantje van deze snel ontwikkelende technologieën. Zo zijn er enkele Amerikanen die een open source vuurwapen via internet beschikbaar willen maken, zodat iedereen er thuis eentje kan maken.

Het bericht Een 3D-printer in elke huiskamer? verscheen eerst op Plan C.

iMade speelt in op de nieuwste technologieën van rapid manufacturing (3D-printing, stereolithographie, selective laser sintering ea.) die het volgende decennium gegarandeerd een ommekeer teweeg zullen brengen in de productieprocessen en de product-to-market-keten. iMade wil deze technologische revolutie meteen koppelen aan een sociale en ecologische evolutie. Welke arbeidskansen ontstaan er? Hoe kunnen we slimmer omgaan met materialen in deze tijd van groeiende grondstoffenschaarste? iMade heeft daarvoor een visie ontwikkeld en heeft de ambitie van Vlaanderen een groene, sociale proeftuin voor rapid manufacturing te maken.

iMade-netwerk

Concreet wil iMade met een netwerk van dienstencentra de infrastructuur opzetten om lokale productie op maat met state-of-the-art technologie en arbeidskansen doorbraak te doen vinden. Deel van de noodzakelijke infrastructuur is een softwareplatform dat het verdelen, verkopen, distribueren van 3D-designs veilig en vlot kan laten verlopen.

Doorbraak

PLAN C ontwikkelde iMade in samenwerking met een consortium van bedrijven. In 2009 werd het project iMade in de vorm van een TIS-aanvraag ingediend bij het IWT. Dat bleef zonder direct gevolg. Een tijdje bleef het stil rond iMade. Sedert begin 2011 is er een vernieuwde interesse om iMade te lanceren als een ViA-doorbraakproject. De nieuwe impuls kwam van OVAM en PLAN C. De eerste stap die nu wordt gezet is de presentatie van iMade op de ViA-Ronde Tafel van 6 juni 2011 over duurzaam materialenbeheer.

Video’s

Bekijk hier twee video’s over het project iMade. De eerste animatiefilm verklaart de doelstellingen van iMade. De tweede animatiefilm geeft voorbeelden van mogelijke toepassingen voor iMade in Vlaanderen.

Het bericht Plan C presenteert iMade op de ViA-Ronde Tafel verscheen eerst op Plan C.