Jaarverslag Lectoraat Kunststoftechnologie. Lector Dr. Ir. Harold Gankema Datum: 28 februari 2013 Versie: 1.1

Jaarverslag 2012

Lectoraat Kunststoftechnologie Lector Dr. Ir. Harold Gankema Datum: 28 februari 2013 Versie: 1.1

COLOFON Christelijke Hogeschool Windesheim Postbus 10090, 8000 GB ZWOLLE, Nederland Lectoraat Lector Telefoon Website Email

: Kunststoftechnologie : Dr. ir. Harold Gankema : (088) 469 9893 : www.windesheim.nl/lectoraatkunststoftechnologie : [email protected]

Auteur(s) Versie Status Toegangsrechten

: Dr. ir. Harold Gankema : 1.1 : definitief : openbaar

Februari 2013 © Lectoraat Kunststoftechnologie, Christelijke Hogeschool Windesheim

Inhoudsopgave INHOUDSOPGAVE ............................................................................................................................................................. 1 1

INLEIDING ............................................................................................................................................................. 2

2

ONTWIKKELING LECTORAAT KUNSTSTOFTECHNOLOGIE ........................................................................... 3

2.1

Terugblik 2012 ........................................................................................................................................................ 3

2.2

De kenniskring ........................................................................................................................................................ 4

2.3

Partners & netwerk ................................................................................................................................................. 6

2.4

Adviesraad ............................................................................................................................................................. 6

3

ONDERZOEKSPROJECTEN ................................................................................................................................ 7

3.1

Duurzaam produceren in de Kunststofindustrie (RAAK-MKB project - afgerond)................................................... 7

3.2

Maakindustrie creëert met Rapid Manufacturing nieuwe ontwerpen en mogelijkheden (RAAK-MKB project) ..... 10

3.3

Recycling in Ontwerp (RAAK-MKB project met Saxion als penvoerder) .............................................................. 13

3.4

Renewable energie-efficiënte kunststof-productietechnologieën voor het grensoverschrijdend MKB (RAAKInternationaal project) ........................................................................................................................................... 17

4

ONDERWIJSACTIVITEITEN ............................................................................................................................... 20

5

OVERIGE ACTIVITEITEN .................................................................................................................................... 22

5.1

Activiteiten op Windesheim .................................................................................................................................. 22

5.2

Activiteiten verricht in de vakwereld ..................................................................................................................... 22

5.3

Publicaties (en pers) ............................................................................................................................................. 23

1 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

1 Inleiding Het jaar 2012 stond in het teken van de verdere groei van het Lectoraat Kunststoftechnologie, na de start in 2009 met het aanstellen van de kwartiermaker Prof. Theo Poiesz en later de lector dr.ir. Harold Gankema. Zo werd op 5 maart 2012 onder grote belangstelling het Polymer Science Park geopend. Hier op aansluitend werd op 6 maart een Kunststoftechnologiecongres gehouden waar meer dan 500 belangstellenden aanwezig waren. Vanaf de start van het Lectoraat Kunststoftechnologie is het beleid gericht geweest op het versnellen van de verankering van het lectoraat in de regio, door het vormen van een adviesraad onder de paraplu van de kenniskring van het lectoraat en door het entameren van (extern gefinancierde) projecten met regionale spelers. Deze aanpak heeft geleid tot een flink aantal innovatieve projecten met een groot aantal regionale deelnemers resulterend in een relatief groot aantal projecten die onder de SIA/RAAK subsidieregeling voor innovatief onderzoek gesubsidieerd worden. Deze projecten zijn over het algemeen breed en multidisciplinair van opzet en niet zo zeer specialistisch zoals men misschien bij toegepast/praktijkgericht onderzoek zou verwachten. Een mijlpaal op het gebied van samenwerking binnen de regio is het opzetten van een open innovatiecentrum op het gebied van kunststofverwerking, het Polymer Science Park te Zwolle. Hieraan is vanuit het lectoraat Kunststoftechnologie het nodige bijgedragen. Ten aanzien van het onderwijs is het beleid binnen het Kenniscentrum Technologie erop gericht dat de lectoraten een herkenbare plaats in het curriculum invullen, naast het verzorgen van gastcolleges in de verschillende fasen van de opleidingen binnen het domein Techniek. Binnen het lectoraat Kunststoftechnologie is dat de minor Polymer Product Engineer. Het doel van deze ontwikkelingen is enerzijds dat de lectoraten zich goed aan de studenten kunnen presenteren en anderzijds dat studenten ingezet kunnen worden in het onderzoek van het lectoraat. Daarnaast wordt er op het onderwijsvlak vanuit het lectoraat Kunststoftechnologie samen met het lectoraat Duurzame Polymeren van de STENDEN Hogeschool gewerkt aan een gezamenlijke duale masteropleiding Polymer Engineering. Beoogde startdatum voor deze opleiding is september 2013. Ook op het gebied van expertisegebieden via Centres of Expertise heeft het lectoraat zich gedurende 2012 actief ingezet. Binnen deze Centers of Expertise worden verschillende programmalijnen gedefinieerd. Het lectoraat Kunststoftechnologie heeft zich verbonden aan expertise centra binnen de topsector High Tech Systems en Materialen (samenwerking met SAXION) en binnen de topsector Chemie (samenwerking met STENDEN). In samenwerking met regionale strategische partners worden innovatieve projecten opgezet, die gericht zijn op producten procesinnovatie. Bovenstaande activiteiten hebben ertoe geleid dat er een aanzienlijke uitbreiding van de kenniskring heeft plaatsgevonden in 2012. De verwachting is dat deze ontwikkeling zich versterkt zal voortzetten in 2013.


2 Ontwikkeling lectoraat Kunststoftechnologie 2.1 Terugblik 2012 Terugkijkend op 2012, kunnen we concluderen dat het een jaar is geweest waarin zeer veel is gebeurd en waarin een goede basis is gelegd voor de komende jaren. Hieronder een kort overzicht van enkele in het oog springende wetenswaardigheden. Onder grote belangstelling is op 5 maart 2012 in Zwolle het Polymer Science Park geopend, een open innovatiecentrum op het gebied van de verwerking van kunststoffen. De founding fathers zijn Wavin, DSM, het ROC Deltion en Windesheim. Het oprichten van dit centrum is opgenomen in de rapportage van de topsector Chemie aan het Ministerie EL&I. Voor de noodzakelijke investeringen van 1.2 M€ is subsidie verleend door de Provincie Overijssel. Aansluitend op de opening van het Polymer Science Park is op 6 maart 2012 een Kunststoftechnologie congres georganiseerd door het lectoraat. De belangstelling hiervoor was zeer groot. Er waren meer dan 200 afgevaardigden van het bedrijfsleven en meer dan 300 studenten van de studierichtingen van de School of Engineering & Design aanwezig. De dag bestond uit een aantal zeer uiteenlopende lezingen die werden ingeleid door de dagvoorzitter Helga van Leur. Afgewisseld met een bedrijvenmarkt en een aantal workshops over onderzoeksspeerpunten van het lectoraat. Al met al was het een zeer geslaagde dag, waar veel goede contacten aan overgehouden zijn. In 2012 is er één SIA Raak project aangevraagd dat gehonoreerd is op 21 december. De startdatum van dit project over Thermoplastische Composieten is 1 maart 2013. Gedurende 2012 waren 3 SIA RAAK projecten actief. Twee SIA RAAK MKB projecten zijn in september 2011 gestart. De andere, een SIA RAAK Internationaal project (Energie Efficiënte Maatregelen in de Kunststofverwerking) waarin onder andere samengewerkt wordt met de Universiteit van Duisburg/Essen, is aan het eind van 2011 ingediend en begin 2012 toegekend. Met dit project is officieel gestart in september 2012. De Kick-off meeting is georganiseerd op 18 september jl. Het eerste SIA RAAK MKB project van het lectoraat op het gebied van Duurzaam produceren in de kunststofindustrie is per september 2011 beëindigd. De officiële afsluiting van dit project heeft plaatsgevonden tijdens het hier boven genoemde kunststoftechnologiecongres op 6 maart 2012. De resultaten van het project zijn daar gepresenteerd binnen een workshop over procesoptimalisatie. Ook op het onderwijsvlak zijn interessante ontwikkelingen te melden, waaronder het opzetten van een Engelstalige minor Polymer Product Engineer. Deze versie van de minor heeft gedraaid in periode 3 en 4 van het schooljaar 2011-2012 (februari tot juni) met een groep van 12 studenten. Conform de aanbevelingen van de Externe Onafhankelijke Commissie heeft het lectoraat een onderzoeker in dienst, die in de loop van kwartaal twee van 2013 zal aanvangen met een promotieopdracht in samenwerking met de Universiteit Twente.


2.2 De kenniskring De personele samenstelling van het lectoraat was in 2012 als volgt: Interne leden Naam Functie Dr. ir. Harold Gankema Lector Dr. ir. Geert Heideman Associate lector Dr ir. Niels Boks Docent/onderzoeker Drs. Ing. Tonny van Dijk Docent/onderzoeker Ir. Alexander Janssen Ir. Masja Mooij Dr. Ir. Jakob Buist Ir. Otto Kool Mike Laarman Koen Hermans Cristian Hummel

Docent/onderzoeker Docent/onderzoeker Docent/onderzoeker Docent/onderzoeker Onderzoeker Onderzoeker Onderzoeker

FTE 0,6 fte, vanaf 1/9 0,8 fte 1,0 fte vanaf 1/8 0,6 fte 0,6 fte, vanaf 1/5 0,4 fte en vanaf 1/9 0,2 fte 0,8 fte, vanaf 1/9 1,0 fte 0,6 fte, vanaf 1/9 0,4 fte 0,45 fte vanaf 1/9 0,2 fte vanaf 1/9 1,0 fte vanaf 1/9 1,0 fte vanaf 23/7 1,0 fte vanaf 1/12

Externe leden (de Adviesraad) Dr.ir. Gerrit Rekers (directeur Wavin T&I, Dedemsvaart; partnerbedrijf) Dr. ir. Sepas Setayesh (Philips CL, Drachten; partnerbedrijf) Drs. Wim Zwetsloot (directie Schoelller-Arca, Zwolle; partnerbedrijf) per 1/8 opgevolgd door Patrick Breukers Ir. Hilbrand van Bleek (directie Dyka, Steenwijk, partnerbedrijf) Ir. Gerard Nijkamp (Attero, Wijster, partnerbedrijf) Drs. Erik de Ruijter (directeur Federatie NRK) Drs. Arie Brouwer (managing director DPI-value center, Eindhoven) Ir. Christiaan Bolck (programma manager bioplastics WUR, Wageningen) Jan Scholten (innovatie-adviseur Syntens, Enschede) Prof. dr.ir. Remko Akkerman (hoofd vakgroep productietechnologie UT en wetenschappelijk directeur TPRC) Ten opzichte van 2011 hebben zich een groot aantal veranderingen voorgedaan binnen de personele samenstelling van zowel de interne als de externe kenniskring. Maar ook binnen de ondersteunende afdeling zijn verschillende veranderingen opgetreden. De formatie van de interne kenniskring is uitgebreid om een sterkere focus te kunnen geven aan de onderzoeks- en onderwijstaken binnen het lectoraat. Dit is een direct gevolg van de honorering van een tweetal SIA RAAK MKB projecten in de loop van 2011 en de honorering van een ander project in januari. De inleen van Alexander Jansen is uitgebreid van 0,8 tot 1,0 fte om het project op het gebied van 3D printen te kunnen leiden. Maar ook om de teruggang in aanstelling van Masja Mooij op te vangen (van 0,6 naar 0,4 fte). Tevens is Masja voor een periode van 5,5 maanden met zwangerschapsverlof geweest (half maart – eind augustus). Tonny van Dijk is vanaf 1 mei voor 1,0 fte aangesteld binnen het lectoraat, maar meteen weer voor 0,6 fte gedetacheerd bij het Polymer Science Park als locatiebeheerder. Vanaf 1/9 is dit verder uitgebreid naar 4 dagen per week (0,8fte).


Ten behoeve van de uitvoering van het SIA RAAK Internationaal project is Jakob Buist per 1/9 ingeleend om als projectleider van KOENST te fungeren en tevens als werkpakketleider binnen het project op te treden. Hiertoe is ook Otto Kool voor 0,2 fte aangesteld. Om de continuïteit beter te kunnen waarborgen en minder afhankelijk te zijn van de beschikbaarheid van studenten, is besloten om vanuit de beschikbare project subsidies per SIA RAAK project een jonge (pas afgestudeerde) onderzoeker aan te stellen. Zo is Koen Hermans (vanaf 23/7) aangesteld bij het project Recycling in Ontwerp, Mike Laarman (vanaf 1/9) aangesteld bij het project over 3D printen (Rapid Manufacturing) en Cristian Hummel (vanaf 1/12) aangesteld bij het project Energie Efficiënte Maatregelen in de Kunststofverwerking (KOENST). Een andere aanleiding van de uitbreiding ligt in het feit dat de Minor Polymer Product Engineer ook in de tweede helft van het schooljaar 2011/2012 (februari-juni 2012) aangeboden werd. Dit keer niet in het Nederlands maar in het Engels. Alexander Jansen en Masja Mooij zijn beide als projectleider aangesteld bij het SIA RAAK MKB project over 3D printen. En Tonny van Dijk is aangesteld als projectleider bij het SIA RAAK MKB project over Recycling in Ontwerp. Dit laatste project is een samenwerking met SAXION Hogescholen uit Enschede. Niels Boks had o.a. als taak het SIA RAAK MKB project m.b.t. Duurzaam Produceren af te ronden en te ondersteunen bij het opzetten van een onderzoeksprogramma bij de andere projecten. Daarnaast vervult Niels een belangrijke en bepalende rol binnen de minor Polymer Product Engineer. Om het groeiende aantal (omvangrijke) projecten en activiteiten uit te kunnen voeren en tevens gestalte te kunnen geven aan de visie van het lectoraat, is de interne kenniskring van het lectoraat verder uitgebreid met twee associate lectoren. Geert Heideman (vanaf 1/8/’12) is aangesteld als rechterhand van de zittende lector en als specialist op het gebied van kunststofverwerking (incl. rubbertechnologie). Margie Topp (vanaf 1/1/’13) is aangesteld om het gebied van composiet materialen te ontginnen. Naast veranderingen binnen de interne kenniskring zijn er ook een aantal veranderingen geweest in de externe kenniskring (de adviesraad). Wim Zwetsloot (Schoeller Arca Systems) is per 1/10 met vervroegd pensioen gegaan en is opgevolgd door Patrick Breukers. Daarnaast is de adviesraad vanuit de academische wereld verder uitgebreid met Prof. dr.ir. Remko Akkerman. Remko is hoofd van vakgroep productietechnologie bij de faculteit Werktuigbouwkunde van de Universiteit Twente. Hij is tevens wetenschappelijk directeur van het TPRC (Thermoplastic Composites Research Centre). Ook binnen de ondersteuningsafdeling van de het lectoraat zijn er veranderingen geweest. Per 1 december 2011 is Linda Schulte aangesloten bij het Kenniscentrum Technologie ter ondersteuning van o.m. het lectoraat Kunststoftechnologie. Gertine Nakken neemt het financiële gedeelte voor haar rekening. Verder richt Gertine zich op de subsidieaanvragen en subsidieverlening in zijn totaliteit en de aansturing van de projectassistentes van het kenniscentrum. Cindy Wijnhoud was tot februari 2012 verbonden aan het lectoraat. Zij is van februari 2012 tot en met augustus 2012 met zwangerschapsverlof geweest en is in september gestart met een nieuwe functie. Vanaf oktober is Linda opgevolgd door Miriam van Schaick. Miriam ondersteunt het lectoraat Kunststoftechnologie met een aanstelling van 0,7 fte.


2.3 Partners & netwerk Het lectoraat wordt financieel en inhoudelijk gesteund door partnerschappen met het bedrijfsleven (Wavin, Dyka, Attero, Schoeller Arca Systems, Philips Consumer Lifestyle) en verschillende instanties en instellingen (Federatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie, DPI-VC, Wageningen Universiteit, Syntens, Universiteit Twente). Deze partners zijn allen vertegenwoordigd in de adviesraad van het lectoraat. De externe evaluatiecommissie die het Kenniscentrum Technologie eind 2011 heeft beoordeeld, heeft aangegeven dat het wetenschappelijk gehalte van het onderzoek en andere werkzaamheden nog wat een de magere kant was. Het lectoraat Kunststoftechnologie heeft daartoe het initiatief opgevat om de adviesraad uit te breiden met een vertegenwoordiger uit de academische wereld. Hierop is prof. dr.ir. Remko Akkerman van de Universiteit Twente benaderd en vanaf juni is hij toegetreden tot de adviesraad van het lectoraat.

2.4 Adviesraad Op 22 mei, 22 juni en 3 oktober hebben bijeenkomsten van de Adviesraad plaatsgevonden. Bij beide eerste bijeenkomsten was de opkomst van de partners matig. De bijeenkomst bij Dyka op 3 oktober werd door alle partners bezocht. De bijeenkomsten op 22 mei en 3 oktober (respectievelijk bij Philips en Dyka) stonden in het teken van een uitwisseling van informatie m.b.t. de onderzoeks- en onderwijsactiviteiten waar het lectoraat bij betrokken is. Kortom: kennismaken met elkaar en met de onderzoeksaanpak van het lectoraat. Tijdens de bijeenkomst bij Dyka was Prof. Kolleg (voormalig hoogleraar in Osnabrück) aanwezig om een lezing te geven over oppervlaktebehandeling van kunststoffen t.b.v. onder andere de hechting van coatings. Dit onderwerp wordt gezien als een toekomstig onderwerp om opgepakt te worden door het lectoraat. Meerdere partners hebben aangegeven dit een relevant onderwerp te vinden. Tijdens de bijeenkomst op 22 juni (de Broeierd in Enschede) is uitgebreid gesproken over de toekomstvisie en missie van het lectoraat. De adviesraad ondersteunde de voorgestelde ideeën maar gaf wel aan dat een duidelijke en ambitieuze visie werd geapprecieerd: Bekend staan als HET kennisknooppunt van Nederland op het gebied van toegepaste kunststoftechnologie.


3 Onderzoeksprojecten 3.1 Duurzaam produceren in de Kunststofindustrie (RAAK-MKB project afgerond) Soort project: R&D project Projectleider en onderzoekers  Dr.ir. Harold Gankema  Dr.ir. Niels Boks  Drs. ing. Tonny van Dijk  Ir. Jolling Lodema  Ir. Alexander Jansen  Ir. Paul Touw

0.25 fte (Programmaleider) 0.25 fte (Projectleider) 0.15 fte (Projectleider) 0.10 fte 0.10 fte 0.05 fte (begeleiden leeronderzoek minor Process Optimization)

Aantal bij het project betrokken studenten: April - juni 2010: 4 afstudeerders; Bert-Jan Veldkamp, Michel Pouw, Sander van Vliet, Harm-Jan Dekker. 2 stagiaires; Mike Laarman en Christiaan Zimmer. Sept. 2010 – febr. 2011:

Inzet studenten minor Polymer Product Engineer: 15 studenten ca. 1 dag/week gedurende 8 weken) en Inzet afgestudeerde HBO ingenieur voor ca. 4 maand full time; dhr. Mark Tolsma.

Status project: afgesloten in 2011, afsluitende rapportages in 2012. Aantal bij het project betrokken studenten: In 2012 zijn er geen studenten middels een stage of afstuderen bij dit project betrokken geweest. Tijdens de minor Polymer Product Engineer is een nieuw vak geïntroduceerd waarin de procesoptimalisatie methode (Parameter Effect Methode) die tijdens het project is getoetst, wordt bestudeerd door de studenten. Ook doen ze via een practicum ervaring op met deze methode. Dit is vergelijkbaar met de opzet zoals deze in het project Duurzaam Produceren is toegepast. Beschrijving van het project De energiekosten vormen een significant onderdeel (gemiddeld 5-10%) van de kostprijs van kunststofproducten. De laatste jaren is de prijs voor energie explosief gestegen. De materiaalkosten vormen het grootste aandeel in de kostprijs (gemiddeld 50-75%). Door de sterk gestegen olieprijzen zal dit aandeel blijven groeien. De activiteiten voor energiebesparing, materiaalbeheer, afvalbeheer, recycling en milieubeheer kosten de kunststofonderneming in de praktijk veel tijd en geld. Die kosten zullen uiteindelijk terugverdiend moeten worden. De doelstellingen van dit RAAK-project zijn in drie deelgebieden op te splitsen: besparing in energieverbruik, besparing in materiaalkosten, en efficiënter milieubeheer en duurzaam ondernemen. Dit moet niet alleen leiden tot een verbeterde vorm van duurzaam ondernemen, maar ook tot een verbeterde concurrentiepositie van de kunststofverwerkende industrie in de regio Oost-Nederland. Het project wordt uitgevoerd bij tenminste 10 bedrijven. 7 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

Na opgedane kennis en ervaring zullen ook weer andere bedrijven trainingen overgedragen krijgen. Ook wordt de kennis opgenomen in de lesmodulen voor studenten. Gedurende alle fasen van het project “Duurzaam produceren” vinden er activiteiten plaats ten behoeve van kenniscirculatie en –disseminatie: cursussen, workshops, publicaties, seminars, kenniskringen, voortgangsbesprekingen, curriculum ontwikkeling etc. Beoogde resultaten Door materiaal en energie te besparen en een beter milieubeheer te verzorgen kan de positie van de kunststofverwerkende industrie in deze crisistijden worden verbeterd. Descriptive title Reducing the energy/product and material flow/product ratio in the Polymer Industry using a practical reduced-order Taguchi optimization method. Abstract A well-known optimization method is “Design of Experiments” which is based on variance analysis (ANOVA) to improve the performance of a sub-optimal process. In this method, process parameters are varied between upper and lower boundaries in order to obtain the optimum. The number of experiments to be conducted is with p the number of parameters. This means that for a realistic process with four control variables, 16 experiments have to be carried out. Also, to account for statistical variances in a process, for each combination of parameters a certain number of products has to be analysed. In practice, this experimental set-up proves to be tedious. Therefore a reduced order approach has been 1 proposed by Taguchi (Ross, 1996), where the number of experiments was reduced using the property that most parameters are interdependent. This leads to an experimental set-up which is reduced by a factor 2. For processes with significant statistical properties a simple averaging scheme is followed, leading to a deterministic approach with a significantly reduced number of experiments. The result is consequently suboptimal but as a rule improves the process performance in most practical settings. This approach still incorporates statistical analysis according to the ANOVA-principle. However, due to the complex nature of statistical analysis, this forms a barrier for the average industrial work force to apply the optimization method. 2 Therefore, Poiesz (2005) proposed a simplified approach which proved to be very efficient in the injection moulding industry. In order to check the simplified reduced order approach, research has been carried out in the Polymer Product Industry that was targeted towards moulding and foil production machinery. The objective was to reduce energy and/or material costs per unit of product output. Also the amount of dye in coloured polymer products was optimized this way. Using the reduced experimental set-up it was demonstrated to conduct the experiments within a one-day time frame and also without significant loss of the associated product quality. Out of 6 moulding and 3 foil production processes it was shown that the reduction in energy and material costs was reduced between 1-6% and the amount of dye used between 30 and 50%. In none of the processes a performance deterioration was observed. In conclusion, it appears that the reduced order approach is practical as well as beneficial for daily operations in the polymer product industry, leading to reduced energy and material throughput. Therefore

1 2

Ross, P.J. (1996). Taguchi Techniques for Quality Engineering. (2nd ed.), McGraw-Hill, N.Y. Poiesz (2005) Personal communication.


this approach is a valuable asset in realizing a sustainable polymer industry. Since this approach might also be of value in other industry sectors, future research will focus on the dye industry, which is energy as well as material intensive. Looptijd van het project 01-09-2009 tot 01-09-2011 Samenwerkingspartners Consortiumleden (2) Koepelorganisatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie (NRK), Den Haag; Christelijke Hogeschool Windesheim (penvoeder), Zwolle. Programmaleden (10) AKG Polymers, Vroomshoop; Dyka, Steenwijk; Euro Mouldings, Nijverdal; Herikon, Almelo; Hertalan Rubber Products, Kampen; Schoeller Arca Systems Services, Hardenberg; Sphere Nederland, Hardenberg; Timmerije, Neede; Wavin Diensten/DION, Hardenberg; Wavin Nederland, Hardenberg. Netwerkleden (4) BPI Indupac, Hardenberg; Promens, Zevenaar; GMS, Hardenberg; Fachhochschule Osnabrück. Output  Afstudeerverslagen: - Veldkamp, B-J., & Pouw, M. (2010): Duurzaam produceren in de kunststofindustrie, Afstudeerproject nr. TB.09.3.1, juni 2010. - Vliet, S. van, & Dekker, H.J. (2010): Duurzaam produceren in de kunststofindustrie, Afstudeerproject nr. TB.09.3.2, juni 2010.  Stageverslag: - Laarman, M. (2010). NRG scope toegepast in de Kunststofverwerkende Industrie, Stageverslag juni 2010.  3 Projectbijeenkomsten/workshops waarin resultaten gepresenteerd zijn aan de betrokken partijen. 18 februari 2010 bij Herikon in Almelo, 22 juni 2010 bij Hertalan in Kampen en 10 november 2010 bij Dyka in Steenwijk.  Eindbijeenkomst op 27 mei 2011 bij Mooirivier in Dalfsen. Hierbij was professor Wortberg van de Universiteit Duisburg/Essen aanwezig en heeft hij een presentatie gegeven m.b.t. energiebesparingsmogelijkheden bovenop de resultaten behaald in het onderhavige project. Dit vond veel interesse bij de aanwezige bedrijven.  Publicatie uitgegeven in de vorm van een boekje dat de resultaten beschrijft en een apart boekje dat ingaat op de PEM methode en toepassing daarvan.  Kunststofcongres op 6 maart 2012 waar de publicaties zijn gepresenteerd en aangeboden aan de aanwezigen (ruim 200 medewerkers van bedrijven en meer dan 300 studenten). Gerealiseerde projectsubsidie: ca. € 300.000 RAAK-MKB.


3.2 Maakindustrie creëert met Rapid Manufacturing nieuwe ontwerpen en mogelijkheden (RAAK-MKB project) Soort project: R&D project Projectleider en onderzoekers:  Dr.ir. Harold Gankema  Ir. Alexander Jansen  Ir. Masja Mooij  Mike Laarman  Dr.ir. Niels Boks

0.05 fte (projectsponsor) 0.25 fte (projectleider) 0.25 fte (projectleider) 0.40 fte (junior onderzoeker) 0.15 fte

Aantal bij het project betrokken studenten: Febr. 2012 – aug. 2012: Stagiaire: Mike Laarman, (t/m juni). 2 afstudeerders: Bart Kodden en Erwin van Weerdenburg. Juli – aug. 2012:

4 werkstudenten: Jaap Juurlink, Yvo de Haas, Mike Laarman, Gydo Willemsen.

Sept. 2012 – jan. 2013

9 minor studenten: Bram van Ravenhorst, Ben Zilvold, Micheal de Visser, Adrie Verdoes, Gerjan Kappe, Anne de Ruig, Laurens Wes, Douk van Werven en Melchior de Joode. 2 afstudeerders: Bas de Haan en Gijs Eggink.

Status project: lopend. Beschrijving van het project: Aan het begin van de jaren ’90, vervangt de computer met tekenpakket definitief de tekentafel. Ook het tekenen zelf ondergaat een revolutie, waar er altijd werd getekend in aanzichten en doorsnedes (twee dimensioneel met een X-as en Y-as) kan er nu volledig drie dimensionaal worden getekend (X-as, Y-as en Z-as). Hierdoor is het mogelijk om de complexiteit van producten fors te vergroten. Producten kunnen door middel van 3D tekenen dubbel-gekromde oppervlakken krijgen, ook de mate van integratie van onderdelen stijgt enorm. Door deze complexere producten is behoefte aan prototypes ontstaan tijdens het ontwikkelingsproces. De eerste Rapid Prototyping (RP) technieken voorzien halverwege de jaren ‘90 in deze behoefte naar prototypes. De techniek biedt de mogelijkheid om direct vanuit een digitaal bestand een product “te printen”. Het proces is echter nog kostbaar en levert fragiele producten. Maar de behoefte aan reële prototypes zorgt voor een stormachtige ontwikkeling binnen RP zodat er tal van nieuwe technieken ontstaan. Ook het aantal materialen dat deze “printers” kunnen verwerken wordt steeds groter. Elke techniek en materiaal heeft zijn eigen specifieke eigenschappen. De Rapid Prototyping techniek is geëvolueerd naar Rapid Manufacturing (RM) techniek, waarmee functionele producten in kleine series kunnen worden gemaakt. Dit is mogelijk door de ontwikkeling van nieuwe technieken, waarmee de kosten per product drastisch zijn gedaald en de kwaliteit fors is gestegen. Producten geproduceerd met RM doen niet meer onder voor conventioneel vervaardigde producten. 10 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

De voordelen van RM zijn immens voor de kunststofverwerkende industrie. Conventioneel vervaardigde producten maken gebruik van een vorm-omkeringsproces waarbij eerst matrijzen moeten worden vervaardigd voordat producten kunnen worden gemaakt. Met Rapid Manufacturing kan er rechtstreeks vanuit een digitaal bestand producten worden geprint. Dit levert voordelen op zoals kortere ‘time-to-market’, mogelijkheid om ‘just in time’ te produceren, ‘mass-customization’ en nieuwe ‘design’ mogelijkheden De kunststofverwerkende industrie is ervan overtuigd dat de productieomgeving er over 5 jaar compleet anders uitziet door de ontwikkeling van RM. Zij verwachten dat RM een nog grotere impact op de productie zal hebben dan de stap van twee- naar driedimensionaal tekenen. Echter voordat de (gedeeltelijke) overgang kan worden gemaakt naar RM heeft de kunststofverwerkende industrie te maken met een aantal vragen die zij nader willen onderzoeken:  

Identificatie van mogelijkheden van RM in de huidige bedrijfsvoering? Met welke RM techniek materiaal combinatie kunnen de gewenste functionele eisen worden gecreëerd?

 

Moeten er aanpassingen voor RM aan het ontwerp worden doorgevoerd? Wat is de financiële haalbaarheid van RM, waar zit het break-even point?

Met dit project wil het MKB door middel van onderzoek en testen en het iteratief aanpassen van het productontwerp, in samenwerking met studenten en docenten van Hogeschool Windesheim, deze vragen beantwoorden. Als de gewenste RM techniek materiaal combinatie getest is, kan worden overgegaan naar ‘re-design’ en ‘break-even’ analyse, waarbij conventioneel produceren wordt afgezet tegen Rapid Manufacturing. Bij het beoordelen van de kwaliteit wordt gebruik gemaakt van het laboratorium op Hogeschool Windesheim en van haar partner Fachhochschule Osnabrück. Tevens wordt gebruik gemaakt van de expertise van het TNO Rapid Manufacturing Demo Centre. De opgedane kennis wordt geïntegreerd in de Minor Polymer Product Engineer van de School of Engineering & Design binnen het domein Techniek van Hogeschool Windesheim. De kennis verspreiding binnen en buiten het consortium wordt samen met Syntens en de branche vereniging Nederlandse Rubber en Kunststofindustrie (NRK) vormgegeven. Descriptive title The design implications of the application of 3-D printing for functional product requirements. Abstract With 3-D printing techniques the complexity of products can be increased compared to traditional design methods. Within the manufacturing industry this has led to Rapid Manufacturing (RM) technology where functional products can be made in small quantities. For the plastic products industry, RM creates significant opportunities since the usual moulding techniques which employ shape-inversion methods can be bypassed. Because RM prints the product directly from a data file it facilitates shorter time-to-market, just-intime, mass-customization as well as new design opportunities. This research focuses on the issues of methods to identify the use of RM in the existing production lines; the mechanical and sustainable properties of the end products and the consequences of RM for product design. Also the financial aspects of RM production will be researched. The research set-up is largely empirical, with trial projects for many industrial partners aiming at practical issues as required material properties, re-design issues and break-even analysis. As output parameter the product quality of the produced prototypes is addressed. As a benchmark a desk research of European developments is carried out. 11 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

Looptijd van het project 01-09-2011 tot 01-09-2013 Samenwerkingspartners Consortiumleden (6) Christelijke Hogeschool Windesheim (penvoerder), Zwolle; Westrup Engineering, Vollenhove; DPI Value Centre, Eindhoven; Koepelorganisatie NRK, Leidschendam; Syntens, Enschede; TNO, Eindhoven. Programmaleden (13) Wavin T&I, Dedemsvaart; Dyka, Steenwijk; Van Dijk 3DE design engineering, Putten; Vitters Shipyard, Zwartsluis; Meprof Instrumentenmakerij, Hoogeveen; 3D Worknet, Ede; Thule Towing Systems BV, Staphorst; EURO Mouldings, Nijverdal; Herikon, Almelo; Heijcon, Raalte; Schoeller Arca Systems, Zwolle; BMA Ergonomics, Zwolle; Food Jazz DJs, Utrecht. Output Tijdens het eerste deel van het project zijn onderzoeken uitgevoerd voor de eerste zes MKB-bedrijven, waarbij interessante resultaten zijn geboekt. Enerzijds kan een deel van de productie worden overgenomen van speciale producten met een kleine seriegrootte, en anderzijds kunnen er stappen uit het productieproces gehaald worden door producten te scannen en matrijzen te printen voor het gieten van PolyUrethaan. Inmiddels is de derde tranche in het project ook uitgevoerd, en er zijn grote stappen gezet in het printen van PolyEthyleen en chocolade. Verder zijn er oplossingen ontwikkeld voor prototypes en kleine serieproducties van klant specifieke lichtschakelaars voor luxe zeilschepen. 







Minor opdrachten: - Alle minorstudenten (7-9-2011 t/m 25-1-2012): Onderzoek verschillende 3D-printtechnieken. - Alle minorstudenten (7-9-2011 t/m 25-1-2012): Ontwerpen producten voor de verschillende 3Dprinttechnieken. - D. van Werven, M. de Joode, R. Meester (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Vitters / Ontwikkeling van klantspecifieke lichtschakelaar voor zeilschepen. - B. van Ravenhorst, B. Zilvold, M. de Visser (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Food Jazz DJS / Printen van chocola. - A. de Ruig, A. Verdoes, G. Kappe, L. Wes (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Dyka / Koeloptimalisatie matrijskern. - J. Miermans, D. Kamp, B. Evers, H. van Putten, M. Danneberg, H. Jonker (30-1-2012 t/m 30-062012): Heijcon / Onderzoeken mechanische eigenschappen van een 3D-geprint materiaal. Afstudeerverslagen: - Eggink, G., Haan, B (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Euromouldings / Realistisch prototypes van blowmoulding producten, printen van PE. Afstudeerproject nr. W.12.1.7, januari 2013. - Weerdenburg, van de, E., Kodden, B.: (30-1-2012 t/m 31-09-2012): Wavin en BMA / Onderzoeken economische en mechanische haalbaarheid van Rapid Manufactured onderdelen. Afstudeerproject nr. IPO.12.3.12, augustus 2012. Stageverslagen: - Laarman, M. (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Herikon / 3D scannen en construeren van willekeurige voorwerpen. Werkstudenten: - Gydo Willemsen (8-2012): Dyka / Koeloptimalisatie matrijskern. - Yvo de Haas (7-2012 t/m 8-2012): Food Jazz DJS / Printen van chocola. 12 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl



Projectbijeenkomst - 10 juli 2012, terugkoppeling van eerste resultaten na 7 pilotruns en 4 innovatie triatlons.

Toegezegde maximale projectsubsidie: € 293.000 door RAAK-MKB. Overig: e  Bedrijfsprojectweek 2012 (12 t/m 16-11-2012), 2 groepen 2/3/4 jaars studenten IPO & W: Custom made brillen maken, door middel van scannen en 3D-printen.  Workshop Duitse studenten: CAD (Solid Works) cursus, scannen en printen.  Workshop Deltion studenten; CAD (Solid Works) cursus en printen.  Ultimaker handleiding, W. Thijms, R. Mulder (11-2012).

3.3 Recycling in Ontwerp (RAAK-MKB project met Saxion als penvoerder) Soort project: R&D project Projectleider en onderzoekers:  Dr.ir. Harold Gankema  Drs. Ing. Tonny van Dijk  Koen Hermans  Dr.ir. Niels Boks

0.05 fte (projectsponsor) 0.20 fte (projectleider) 0.40 fte (onderzoeker) 0.15 fte (onderzoeker)

Aantal bij het project betrokken studenten: Januari – juni 2012: 26 minor (Polymer)studenten; B. Huisman, D.J. Schep, M. Gaikema, R. Haitjema & E. van Loenen, G. Morsink, L. Haverkate, M. Maslowski, A. Massenet, H. Veen, J. Hermes, T. Klamer, T. Dijkerman, J. Koek, J. Hockbergen, A. Salamończyk & P. Schrijver, J. van Gijssel, J.W. Kreuger, A. Pawliczak, L. Seiler, Henry, A. de Ruig, M. van Brug, A. Geertsma, E. Evertsen & M. Closier. 2 afstudeerders; A.M Nijdam en E.J. Slingerland. Juni 2012 – aug. 2012: 5 werkstudenten; D. Spaans, L. Kiewiet, J. Lieben, F. Zijlstra en B. Huisman. Sept. 2012 – jan 2013: 11 minor (Polymer)studenten; G. Vierhout, R. Alblas, C. Sipkens & S. Mijerink, D. Hoff, T. Minkjan, L. Kempjes, D. Deemter, L. Bosscha, M. Kleine Deters & J. Korblet 3 stagiaires; J. de Wolde, P. Toering en M. Schut. Status project: lopend. Beschrijving van het project Het mkb heeft behoefte aan eenvoudige hulpmiddelen, waarmee de potentie van het hergebruik van kunststoffen en textiele materialen inzichtelijk gemaakt kan worden. Deze hulpmiddelen moeten inzicht bieden in de mogelijkheden van materiaalhergebruik in verschillende stadia van de productlevenscyclus, en de wijze waarop het ontwerp hier invloed op heeft. Zo vormt het kunnen demonteren van producten, ‘demontage’, een belangrijk aspect als het gaat om het creëren van monostromen en het voorkomen van vervuiling in de afvalketen. De transformatie van dit ‘afval’ tot ‘grondstof’ is vervolgens bepalend voor het toepassingsgebied. En dat roept weer de vraag op welke invloed het transformatieproces heeft op de eigenschappen van her te gebruiken materiaal en welke effecten dat heeft (of: zou moeten hebben) op het ontwerp. Dit leidt tot de vraag naar de acceptatie bij de verwerkende industrie en de eindgebruiker van 13 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

andersoortige ontwerpen op basis van recyclaat. Het project dient werkmethodes in de vorm van do’s en don’ts op te leveren, waardoor nieuwe product- innovaties mogelijk zijn en nieuwe product-marktcombinaties ontwikkeld kunnen worden. Bijkomend voordeel is dat hergebruik daarmee bevorderd wordt hetgeen maatschappelijke besparingen geeft op het gebruik van schaarse bronnen. De vertaling van bovengenoemde vragen naar kennisvragen voor de verwerkende industrie leidt tot het volgende:  

Hoe kan in het ontwerpproces rekening gehouden worden met recyclebaarheid van materialen waaruit de producten worden opgebouwd? Hoe kan in het ontwerpproces rekening gehouden worden met de inzet van recyclaat?

De kennisvragen leiden op hun beurt naar de volgende onderzoeksvraag: 

Hoe kan het hergebruik van grondstoffen verankerd worden in een productontwerpproces, zodat dit leidt tot kwalitatief goede producten en de inzetbaarheid van recyclaat wordt vergroot?

Uit de onderzoeksvraag kunnen deelvragen worden geformuleerd. Zo is onderzoek nodig naar het productontwerpproces en de wijze waarop rekening wordt gehouden met het hergebruik van materiaalstromen. Verder is onderzoek naar de materiaaleigenschappen van recyclaat als grondstof van belang. De verwerking en toepassing van recyclaat in producten en de afvalhuishouding is een volgend onderwerp. Tenslotte speelt de vraag naar maatschappelijke acceptatie ervan. Descriptive title Recycling in Design Abstract Aim of the project is to provide a few simple tools to map the potential recycling of plastics and textile type materials. These tools should provide insight into the possibilities of reuse in the various stages of the product life cycle and how this is affected by the design of the products. For this reason it is important that products can be taken apart and that these components can be separated according to the various types of plastics used, which creates a monostream of potentially new raw materials. This transformation of waste to raw material and the quality consistency largely determines the possibilities for new end applications. Keeping in mind that all these processes, from design to reuse to redesign, affect the quality of end products later in the cycle, means that a clever design in the early stages is most important, but it is also important to question to what extent the end consumer and the plastics industry accept the use of recycled raw materials. The project will produce some do´s and don´ts allowing new product development, innovation and new product/market combinations. Looptijd van het project 01-10-2011 tot 30-09-2013


Samenwerkingspartners Consortiumleden (9) Hogeschool Saxion (penvoerder), Enschede; Christelijke Hogeschool Windesheim, Zwolle; AKG Polymers, Vroomshoop; Van Gansewinkel, Twello; D’Andrea & Evers, Enter; Schoeller Arca Systems Services, Zwolle; Stichting Texperium, Haaksbergen; Syntens, Enschede; Industrial Design Centre, Enschede. Programmaleden (14) Koninklijke Verpakkingsindustrie Stempher, Rijssen; SP Packaging BV, Enschede; Ten Cate Systems, Nijverdal; Philips Consumer Lifestyle, Eindhoven; Timmerije, Neede; Kwintet-KLM, Enschede; Mepal BV, Lochem; De Berkel BV, Varsseveld; Wavin T&I BV, Dedemsvaart; EKF BV, Enschede; Ecotherm BV, Winterswijk; H.J. Wiefferink BV, Oldenzaal; BPI Indupac, Hardenberg; Comaflex BV, Genemuiden. Netwerkleden (2) TU-Delft (Design & Engineering, Fac. Industrieel Ontwerpen), Delft; Koepelorganisatie NRK, Leidschendam. Output Op Windesheim zijn een aantal ontwerpcases uitgevoerd. Studenten hebben daarin een aantal ontwerpen afgeleverd die de recyclebaarheid van een aantal producten kunnen verbeteren. Vervolgens is de ontwerpmethodiek geanalyseerd. Dit zou ontwerpers moeten helpen met het ontwerpen van producten die beter geschikt zijn voor recycling. In samenwerking met AKG is een methode ontwikkeld om polypropeen en polyetheen van elkaar te scheiden. Dit blijkt waardevol omdat ingezameld kunststof afval uit een mix van beide kan bestaan en de genoemde materialen moeilijk te scheiden zijn met conventionele methoden. Het scheiden zorgt voor een verbetering van een aantal eigenschappen van de materialen waardoor deze hoogwaardiger hergebruikt kunnen worden. Het is mogelijk gebleken om kunststof een geur mee te geven die het gedurende langere tijd vasthoudt. De kunststoffen polypropeen en polyetheen zijn herhaaldelijk gerecycled, daaruit blijkt dat veel mechanische eigenschappen niet of weinig achteruit gaan door het recycleproces. 

Projectbijeenkomsten/workshops waarin resultaten gepresenteerd zijn aan de betrokken partijen; 3 april, 5 juni, 4 september, 6 november - Kernconsortium en werkpakketleiders. 5 juni en 9 oktober – klankbordgroep. Publicaties (artikelen, vakpublicaties) HSK win, Recycling is big business: interview met Tonny van Dijk en Koen Hermans gehouden door Hans Invernizzi. Nieuwsbrief: tweemaal ‘Nieuwsbrief RIO’ over alle lopende casussen, november en december 2012, resultaten en activiteiten binnen het project recycling in ontwerp. Bijeenkomsten: - 14 oktober 2011: officiële kick-off meeting op SAXION. - 25 november 2011: bijeenkomst voor de werkpakketleiders op Windesheim. - 9 oktober 2012: bijeenkomst KIVI/NIRIA bij BMA te Zwolle. Minor opdrachten: - B. Huisman, D.J. Schep, M. Gaikema R. Haitjema & E. van Loenen (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Herontwerp kledingtag / Onderzoek naar de mogelijkheden om beveiligingstags voor kleding beter recycleerbaar te maken. -








-







G. Morsink, L. Haverkate, M. Maslowski, A. Massenet, H. Veen, J. Hermes, T. Klamer, T. Dijkerman, J. Koek,J. Hockbergen, A. Salamończyk & P. Schrijver (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Herontwerp krat / Onderzoek naar de mogelijkheden om een kunststok krat met stalen frame beter recyclebaar te maken. - J. van Gijssel, J.W. Kreuger, A. Pawliczak, L. Seiler Henry, A. de Ruig (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Herontwerp wig / Onderzoek naar de mogelijkheden om een houten wig te vervangen door een kunststof variant gemaakt van recyclaat. - M. van Brug, A. Geertsma, E. Evertsen & M. Closier (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Herontwerp geurspel / Onderzoek naar de mogelijkheden om geur te bewaren t.b.v. een geurspel. - G. Vierhout, R. Alblas, C. Sipkens & S. Mijerink (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Mogelijkheden van verbeteren mechanische eigenschappen gerecycled materiaal / Onderzoek naar de mogelijkheden om de mechanische eigenschappen van materialen na recycling te verbeteren. - D. Hoff, T. Minkjan, L. Kempjes (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Maskeren van geur / Onderzoek naar de mogelijkheid om ongewenste geuren in kunststof te maskeren. - D. Deemter L. Bosscha M. Kleine Deters & J Korblet (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Toevoegen van geur / Onderzoek naar de mogelijkheid om een gewenste geur aan kunststoffen toe te voegen. Afstudeerverslagen: - Nijdam, A.M., Slingerland, E.J. (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Recycled Plastic Research and Design, Onderzoek naar mogelijkheden van gebruik van gereycled materiaal in consumenten producten, Afstudeerproject juni 2012. Stageverslagen: - Wolde, de, J. (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Recycling of Materials / Invloed van het recyclingproces op materiaal eigenschappen van PP. - Toering, P. (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Recycling of Materials / Invloed van het recyclingproces op materiaal eigenschappen van PA6. Werkstudenten - Donald Spaans, (01-06-2012 t/m 01-08-2012): Geur aan kunststoffen / Aanbrengen van geur aan kunststoffen (pilot). - Luca Kiewiet en Jon Lieben, (01-06-2012 t/m 01-08-2012): Recycling of Materials / Invloed van het recyclingproces op materiaal eigenschappen van Polypropyleen. - F. Zijlstra, B. Huisman, (01-06-2012 t/m 01-08-2012) Depolymerisatie / Kort onderzoek naar depolymerisatie van een aantal kunststoffen. - F. Zijlstra, (01-06-2012 t/m 01-08-2012) Materiaaleigenschappen / Kort onderzoek naar enkele materiaaleigenschappen van veelgebruikte kunststoffen.

Toegezegde maximale projectsubsidie: € 125.000 (voor Windesheim) door RAAK-MKB.


3.4 Renewable energie-efficiënte kunststof-productietechnologieën voor het grensoverschrijdend MKB (RAAK-Internationaal project) Soort project: R&D project Projectleider en onderzoekers:  Dr.ir. Harold Gankema  Dr. Ir Jakob Buist  Ir. Otto Kool  Laurens Bervoets  Cristian Hummel

0.05 fte (projectsponsor per 1 september) 0.40 fte (projectleider per 1 september) 0.20 fte (onderzoeker per 1 september) 0.20 fte (onderzoeker per 1 december) 0.40 fte (onderzoeker per 1 december)

Aantal bij het project betrokken studenten: Bij dit project zijn in 2012 4 minorstudenten betrokken geweest; Rutger Groen, Hein Vesters, Liam Teunissen en Joeri Faasen. Status project: lopend. Beschrijving van het project In de kunststofverwerkende industrie bestaat een groot deel van de kosten uit energiekosten, waardoor de vraag energie-efficiënte oplossingen van doorslaggevende betekenis kan zijn. Naast deze vraag speelt duurzaamheid in het gebruik van de beschikbare energiebronnen een grote rol in het optimaliseren van bedrijfsprocessen. Vanuit deze drive is dit onderzoek ontstaan. In dit project zijn daarvoor verschillende soorten, elkaar onderling aanvullende, expertisegebieden uit Nederland en Duitsland samengebracht:  Kennisinstellingen: Windesheim (lectoraat Kunststoftechnologie, energie, werktuigbouw, elektrotechniek) & Universiteit Duisburg IPE: (fundamenteel en toegepast onderzoek met betrekking tot ontwerp van kunststofverwerkende machines, energiegebruik bij kunststofverwerkende processen, mobiele meetopstellingen).  Solution providers: (energie-efficiëntie-advies; alternatieve energiedragers, energieterugwinning).  Kunststofverwerkende bedrijven (praktijkkennis met betrekking tot energievragen en oplossingen). Om te onderzoeken hoe bij de kunststofverwerkende bedrijven concrete energie-innovaties een bijdrage leveren aan de doelstelling om 10% energiereductie te bereiken is een onderzoeksprogramma opgezet. Dit onderzoeksprogramma kent ontwikkelingen op drie innovatiegebieden waarop enerzijds energieefficiency resultaten te behalen zijn en die anderzijds aansluiten bij de concrete actuele vragen vanuit het betrokken MKB-netwerk:  Energie optimalisatie van het productieproces.  Inzetten van alternatieve en duurzame energiedragers.  Hergebruik en opslag van energie. Descriptive title Renewable energy-efficient plastics production technologies for international small and medium-sized enterprises 17 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

Abstract The plastics processing industry with which Windesheim University of Applied Sciences cooperates in the project “Sustainable production in the plastics industry” has become aware of the possibilities and necessity of energy-efficiency and other energy innovations for their company. Except for specific research questions from individual small and medium-sized enterprises, ambitions for the future in the area of energy solutions by subsidiaries and government enterprises on a regional, national and international level are expressed more and more intensely and frequently.  NL: Multiannual agreement Energy-efficiency Branch and government (MJA3)  EU: PlastVoltage (Plastics processing Industry Voluntary Long-Term Agreement on Energy Efficiency)  EU: Europe 2020/ Energy 2020 (A strategy for competitive, sustainable and secure energy)  EU: Energy Road Map 2050  NL: World Energy Outlook 2011 (Verhagen On the road to sustainable energy innovation necessity‘ Nov ‘11)  PROV: Energy Agreement Overijssel (to increase the part of new energy up to 20% in 2020). But the question the work field poses is: how can these ambitions be achieved in a systematic and sustainable way on the basis of the required innovations. Via the KOENST project an interpretation is given by means of specific innovations in three domains. In this project various mutually supplementary fields of expertise from the Netherlands and Germany have been brought together:  Knowledge institutions: Windesheim University of Applied Sciences (Researchgroup Plastics Engineering Technology, Energy, Mechanical Engineering, Electrical Engineering) & Duisburg University: IPE (fundamental and applied research with regard to designing plastics processing machines, energy consumption in plastics processing processes, mobile measuring equipment)  Solution providers: (energy-efficiency advice, alternative energy sources, energy recovery)  Plastics processing companies (practical knowledge with regard to energy questions and solutions) A research programme has been set up to examine how specific energy innovations in plastics processing companies contribute to the goal to achieve a 10% reduction in energy. This research programme has development lines in three innovation fields that may produce energy-efficient results and also fit in with specific actual questions from the small and medium-sized network involved.  Energy-Optimalisation of the production process  Using alternative and sustainable energy sources  Reuse and storage of energy Results of the project:  Knowledge of energy-efficiency solutions in the three research and innovation fields  A research method and complementary instruments, with a definition of roles between knowledge institutions, solution providers and small and medium-sized enterprises.  A number of descriptions of innovation cases referring to specific market questions via Good Practices  An international network of small and medium-sized enterprises, solution providers and knowledge institutions in the field of energy-efficiency innovations. Looptijd van het project 01-09-2012 tot 01-09-2014 18 Christelijke Hogeschool Windesheim | Lectoraat Kunststoftechnologie Campus 2-6 | Postbus 10090 | 8000 GB Zwolle | 088 469 9893 | www.windesheim.nl

Samenwerkingspartners Consortiumleden (3) Christelijke Hogeschool Windesheim (penvoerder), Zwolle; Universiteit van Duisburg-Essen, Duisburg; SHSEnergieeffizienz UG Haftungsbeschränkt I.G, Oberhausen. Programmaleden (5) Timmerije, Neede; BPI Indupac, Hardenberg; Sphere, Hardenberg; Euro Mouldings, Nijverdal; 3Force, Zuidbroek. Netwerkleden (2) Koepelorganisatie NRK, Leidschendam; Syntens, Enschede; Output Binnen werkpakket I zijn bij twee bedrijven (Indupac en Sphere) onderzoeken gestart naar mogelijke energiebesparingen. De resultaten zullen in de derde week van 2013 worden gepresenteerd en vastgelegd. Hierbij zijn twee projectgroepjes van 2 studenten ingeschakeld binnen de minor ‘thermodynamic engineer’. Zo is bij Indupac de mogelijkheid onderzocht van het voorwarmen van de pallets (kunsstofkorrels) met behulp van restwarmte. Bij Sphere is het energieverbruik van het productieproces in kaart gebracht en zijn suggesties ter besparing gedaan. Beide projecten kennen een vervolg in het komende half jaar, binnen de minor ‘duurzame energie’. Binnen werkpakket II zijn twee nieuwe concepten ontwikkeld voor gasgestookte verwarming van spuitgietmachines. De resultaten zullen in de derde week van 2013 worden gepresenteerd, vastgelegd en op basis hiervan zal een conceptkeuze gemaakt worden. De concepten onderscheiden zich in axiale of radiale brander en warmteoverdracht door straling of door convectie. Hierbij zijn 4 studenten ingeschakeld binnen de minor ‘thermodynamic engineer’. Daarnaast is een numeriek model in ontwikkeling voor het voorspellen van thermische spanningen in het materiaal. De werkzaamheden binnen werkpakket III zijn in december gestart. 

Minor opdrachten: - J. Faasen, R. Groen, L. Teunissen & H. Vesters. (01-09-2012 t/m 31-01-2013): Concept ontwikkeling brander, bij partnerbedrijf 3Force. - L. Teunissen & H. Vesters (01-09-2012 t/m 01-01-2013): Opwarmen kunststofkorrels, bij partnerbedrijf BPI Indupac. - J. Faasen & R. Groen (01-11-2012 t/m 31-01-2013): Energiestromen, bij partnerbedrijf Sphere.

Toegezegde maximale projectsubsidie: € 300.000 door RAAK-Internationaal.


4

Onderwijsactiviteiten

Naast het projectmatig geformuleerde onderzoek zijn er op het gebied van onderwijs een aantal ontwikkelingen te vermelden;  Opzetten masteropleiding Polymer Engineering in samenwerking met STENDEN Hogeschool.  Vanuit het lectoraat zijn voor studenten van Techniek het afgelopen jaar diverse excursies georganiseerd naar partnerbedrijven binnen Nederland en naar beurzen/bedrijven in het buitenland. Daarnaast is er een 2-daagse cursus Solid Works gegeven aan studenten van de Hochschule Osnabrück op 7 en 8 november.  Minor Polymer Product Engineer in het Nederlands aanbieden tot februari 2012: totaal ca. 25 studenten.  Engelstalige minor Polymer Product Engineer vanaf februari tot juni 2012:11 studenten, waarvan 2 uit het buitenland.  Minor Polymer Product Engineer in het Nederlands aanbieden vanaf september 2012 tot februari 2013: totaal ca. 20 studenten. Programma PPE-minor: o Materiaalkunde van kunststoffen o Verwerkingstechnieken van kunststoffen o Moldflow analyse o Proces parametereffect methode/procesoptimalisatie o Onderzoekstechnieken o Engels o Construeren met kunststoffen o Levenscyclusanalyse o Environmental engineering o Overall project Lessen in samenwerking met bedrijfsleven: Vak Procesparameter effect methode Moldflow Overall project



i.s.m. bedrijven Dyka bv, Kornelis Caps & Closures bv, Euro Mouldings Wavin T&I AKG Polymers, Vitters Shipyard, Dyka bv, Food Jazz DJs

Begeleiding AP- en stage opdrachten - Willemsen, G. (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Recycled Materials – Polypropylene / Onderzoek naar de invloed van toevoegingen, met name anti-oxidanten, op de mechanische eigenschappen van gerecycled materiaal. Afstudeerproject nr. W.12.1.2 januari 2013 - Eggink, G., Haan, B (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Euromouldings / Realistisch prototypes van blowmoulding producten, printen van PE. Afstudeerproject nr. W.12.1.7, januari 2013. - Weerdenburg, van de, E., Kodden, B.: (30-1-2012 t/m 31-09-2012): Wavin en BMA / Onderzoeken economische en mechanische haalbaarheid van Rapid Manufactured onderdelen. Afstudeerproject nr. IPO.12.3.12, augustus 2012.


-

-



Nijdam, A.M., Slingerland, E.J. (30-1-2012 t/m 30-06-2012): Recycled Plastic Research and Design, Onderzoek naar mogelijkgheden van gebruik van gereycled materiaal in consumenten producten. Afstudeerproject juni 2012. Wolde, de, J. (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Recycling of Materials / Invloed van het recyclingproces op materiaal eigenschappen van PP. Toering, P. (03-09-2012 t/m 25-01-2013): Recycling of Materials / Invloed van het recyclingproces op materiaal eigenschappen van PA6. Gastlessen/presentaties - Aart Naaktgeboren (Wavin T&I) – Toepassing van Moldflow binnen Wavin Nederland - november 2012 & januari 2013.


5 Overige Activiteiten 5.1 Activiteiten op Windesheim      

Symposium Kenniscentrum Techniek op 13 december 2012: Presentatie ”De kunst van het verbinden in kunststoffen”. Gastcollege uitwisseling Wilhelmshaven op 22 mei 2012: Presentatie “Polymers & Production / Sustainable developments”. Gastcollege uitwisseling Wilhelmshaven op 10 oktober 2012: Presentatie “Polymers & Production / Sustainable developments”. Gastcollege uitwisseling Osnabrück op 7 november 2012: Workshop Solid Works, scannen en 3D printen“. Jurybijeenkomst Bedrijvenprojectweek op 16 november 2012. Niels Boks was lid van de jury. Techniekdag op 31 oktober 2012: Mike Laarman heeft aan havo en vwo scholieren een presentatie gehouden over 3D printen en Koen Hermans vertelde over werken in de techniek.

5.2 Activiteiten verricht in de vakwereld            

Opening Polymer Science Park op 5 maart 2012. Kunststoftechnologiecongres op 6 maart 2012. Verhuizing Polyplasticum naar Polymer Science Park. Voorbereiden / opzetten Centre of Expertise in samenwerking met SAXION Hogescholen binnen High Tech Systems & Materialen. Voorbereiden / opzetten Centre of Expertise in samenwerking met STENDEN Hogeschool binnen Chemie. Aanvraag voorbereiden predicaat Centre of Open Chemical Innovation (COCI) / Innovation Lab (ILAB) met STENDEN Hogeschool. Presentatie Polymer Innovation Day (DPI-ValueCentre) op 14 november 2012: Presentatie “Processing of Polymers / Sustainable developments”. Studiereis en Presentatie lectoraat bij College of Environmental and Biological Engineering in Chonqing, China op 15 november. Jury bijeenkomst PRIMA ondernemen Award voor meest Maatschappelijk Verantwoorde Onderneming in de kunststofsector op 18 december 2012. Lector Harold Gankema was lid van de jury. Op 22 mei, 22 juni en 3 oktober hebben bijeenkomsten van de Adviesraad plaatsgevonden. Op 9 oktober 2012 heeft Tonny van Dijk een lezing gehouden over recycling van kunststoffen tijdens een bijeenkomst van KIVI/NIRIA bij BMA te Zwolle. Daarnaast hebben de leden van het lectoraat diverse beurzen en congressen bijgewoond, waaronder de Kunststoffenbeurs in Veldhoven op 26 en 27 september.


5.3 Publicaties (en pers)  

 

Vakpublicatie: NRK Netwerk 2012/2: Uitbreiding lectoraat. Vakpublicatie: Niels Boks, Tonny van Dijk (2012): Windesheimreeks Kennis en Onderzoek: Meer producten, minder energie / Duurzaam produceren in de kunststofindustrie (ISBN/EAN: 978-90-7790142-7). Vakpublicatie: HSK win, Recycling is big business: interview met Tonny van Dijk en Koen Hermans gehouden door Hans Invernizzi. Vakpublicatie: Nieuwsbrief: tweemaal ‘Nieuwsbrief RIO’ (november en december 2012) over alle lopende casussen, resultaten en activiteiten binnen het project recycling in ontwerp


Jaarverslag Lectoraat Kunststoftechnologie. Lector Dr. Ir. Harold Gankema Datum: 28 februari 2013 Versie: 1.1

Recommend Documents