Lange termijn technologie investeringsroadmap

Lange termijn technologie investeringsroadmap

Voor de supply chain van de high tech systems ketens Joost Krebbekx | Erik Teunissen | Wouter de Wolf | Joost Simkens

Lange termijn technologie investeringsroadmap Voor de supply chain van de high tech systems ketens

Joost Krebbekx Erik Teunissen Wouter de Wolf Joost Simkens Berenschot

Inhoud 1. Inleiding 7 1.1 Aanleiding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Afbakening van dit traject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2. Samenvattende situatieschets

11

3. Vraagstelling

29

4. Vier soorten toeleveranciers zullen elk op hun eigen wijze kunnen investeren in langetermijntechnologie

31

5. Ontwerpende toeleveranciers kunnen investeren in ontwikkelingen op het gebied van systeemtechnologie 35 5.1 Machines en apparaten worden steeds vaker modulair opgebouwd waardoor generieke bouwblokken ontstaan . . . 35 5.2 Ontwerpende toeleveranciers op een laag stuklijstniveau (product suppliers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 6. Makende toeleveranciers kunnen investeren in ontwikkelingen op het gebied van fabricagetechnologie 71 6.1 Langetermijninvesteringen voor toeleveranciers op een laag stuklijstniveau werkend aan de maakkant (processpecialisten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 6.2. Langetermijninvesteringen voor op een hoog stuklijstniveau werkend aan de maakkant (integratoren) . . . . . . . . . . . . 87 7. Hoe kunnen de andere actoren in het ecosysteem hierbij helpen?

89

8. Blue Ocean-kansen voor het ecosysteem 91 8.1 Wat is een Blue Ocean-kans? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 8.2 Samen of alleen investeren? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Ten slotte

95

6

7

LANGE TERMIJN TECHNOLOGIE INVESTERINGSROADMAP

1. Inleiding 1.1 Aanleiding

•• ICT •• Lifestyle & leisure

Het programma Point One richt zich op nieuwe hoogwaar-

•• Transport, logistiek en safety

dige technologische ontwikkelingen in de hightechsector, waarbij zowel het bedrijfsleven als de onderzoeksinstel-

De langetermijnvisie op de technologische ontwikkelingen

lingen betrokken worden. De route die het programma

die voor u ligt, is gebaseerd op de vraag vanuit OEM’ers

Point One voor ogen heeft, wordt ingericht door een aantal

(Original Equipment Manufacturers). De invulling van die

langetermijnontwikkelplannen.

vraag door toeleveranciers en TU’s is ook opgenomen en moet leiden tot een duurzame verankering van kennis en

Bij Point One ligt de focus op de volgende

kunde. Dit past binnen het Point One-traject onder strand

technologiegebieden:

4.

•• Nano-elektronica. •• Embedded systemen.

Doelen van dit langetermijntechnologieontwikkelingstraject

•• Mechatronica.

zijn: •• het analyseren van de technologische behoeften bij

Deze technologiegebieden vinden hun toepassingen in eindmarkten zoals: •• Healthcare en well-being •• Energy en power

OEM‘ers in Nederland •• het analyseren van de technologische visie op deze gebieden

8

9


•• het analyseren van de technologische

1.2 Afbakening van dit traject

oplossingsrichtingen, en de aanzet tot mogelijke rolverdelingen in de supply chain

Er zijn dus drie gebruiker(s)groepen, elk met een eigen

Voor meer achtergrond over het ontstaan van

aandachtsgebied:

deze vierdeling en voorbeelden van dit soort

Deze langetermijnvisie is gemaakt voor Point One, maar

•• interactie tussen betrokken partijen zoals OEM‘ers,

kent ook twee andere directe gebruikers: Brainport Indu-

supply chain, onderzoeksinstellingen en visionairs.

stries en DSPE. Dit is in onderstaande figuur weergegeven:

toeleveranciers verwijzen wij u naar hoofdstuk 3 1. De Point One-organisatie zelf, met als grootste belang

van het verdiepingsrapport.

de technologieontwikkeling van ‘het hart’, hetgeen de leden bindt, een nieuwe collectieve impuls te geven.

Naast deze primaire keten onderscheiden we tevens de volgende spelers:

AFBAKENING

Point One

OEM-ers Opdrachtgever: Point One/ Agentschap NL

2. Brainport Industries dat de toeleveranciers

Brainport Industries

SC LVHMHC

in de hightechketen verbindt. Deze

•• Kennisinstituten.

roadmap biedt aanknopingspunten voor

•• Universiteiten.

de strategie van de toeleveranciers.

•• Hogescholen. •• Overheden.

5 business cases

Annual roadmap

R&D wat projecten

Precisietechnologie

3. De Nederlandse Vereniging van PrecisieTechnologie, Dutch Society for Precision Engineering (DSPE) geheten. De DSPE is vooral op zoek naar een opvolging

Mechatronica Nano electronics Embedded

van het werk uit het IOP precisietechnologie. Het Niet-precisietechnologie

LV = van enkelstuks tot een paar honderd per jaar HM = veel aflevervarieteit, logistiek HC = technologisch complex, high tech

Dutch Society for Precision Engineering (DSPE)

IOP precisietechnologie is eind 2009 gestopt.

•• Regisseur ecosysteem.

10

“Medisch-diagnostische systemen zullen van de laboratoria naar de bedside verplaatst worden. Doorlooptijden van analyses gaan hierbij van dagen naar minuten.” Frank Smeets, business development manager Medische Technologie bij UMC St.Radboud

11


2. Samenvattende situatieschets Nederland bezit veel competentie op het gebied van machi-

Naast deze groeirichtingen is het essentieel dat er innovatie

nes en apparaten. De afgelopen jaren hebben de Neder-

blijft plaatsvinden op het gebied van de drie soorten tech-

landse OEM’ers laten zien dat ons land een world-class rol

nologieën die de OEM’ers en de supply chain momenteel

speelt in de wereld van hightech systems. De supply chain

toepassen. Dit betreft systeemtechnologie, componenttech-

in Nederland is zeker competent om de huidige OEM’ers

nologie en fabricagetechnologie.

te bedienen met modules waarmee de zij hun producten samenstellen. Ze kan echter nog groeien in toegevoegde

Dit rapport geeft nieuwe inzichten en handvatten om de

waarde door meer ownership te nemen in het design en de

toeleveranciers in de supply chain meer kansen te bieden;

sustaining van deze modules en daarnaast in het leveren

om buitenlandse markten te exploiteren; om nieuwe appli-

van specifieke modulekennis die voor meerdere OEM’ers

catiegebieden te ontwikkelen; en om de fabricagetechno-

kan worden ingezet. De supply chain is echter ook kwets-

logieën naar de volgende generatie te brengen. Dit rapport

baar doordat ze afhankelijk is van een klein aantal Neder-

poogt hierbij een geordend totaaloverzicht te geven.

landse OEM’ers, die sterk reageren op de economische situatie. Deze kwetsbaarheid kan worden verminderd door

Het is de bedoeling om een lange termijn investeringsroad-

te groeien. Daar zijn twee richtingen in. Ten eerste kan de

map in een internationale context te schetsen. Het gaat dus

supply chain buitenlandse OEM’ers als klant aantrekken;

niet alleen om nationale ketens, maar om alle kansen op

ten tweede kunnen nieuwe OEM’ers ontstaan in nieuwe

het gebied van apparaten en machines wereldwijd.

markten.

12

13


Leeswijzer: Naast dit rapport waarin met name de bood-

De totale health-markt is wereldwijd erg groot met een dito

dustrie. De groeiverwachting voor deze markt is nog goed,

Een van de dwarsdoorsneden op deze markten betreft de

schap voor de verschillende soorten toeleveranciers

groeiverwachting. De markt voor health equipment kent

waarbij deze markt meer en meer mature aan het worden is.

markt voor machinebouw. In zijn totaliteit is de markt voor

wordt afgeleid, bestaat er ook een verdiepingsrapport

een redelijke marktomvang waarbij het Nederlandse cluster

De positie van het Nederlande ecosysteem, in met name de

machinebouw goed voor meer dan 1.000 miljard euro. De

waarin meer detailinformatie is weergegeven. Ook is er

redelijk gepositioneerd is. Health equipment is dus een

semiconductorapparatuur, is zeer goed te noemen en kent

totale productiewaarde (omzet uit productie) in Europa is

nog een reader beschikbaar met belangrijke onderlig-

interessante markt, maar de te verwachten concurrentie zal

verschillende wereldspelers zoals ASML, FEI, ASMI en Océ.

621 miljard euro, in de VS is deze markt goed voor 235,9

gende overzichtsartikelen.

ook groot zijn. Nederland zou zich kunnen onderscheiden

Onze suggestie is dat u de boodschap in dit boekje twee

door zich te richten op interessante (nieuwe) nichemarkten

De markt voor lifestyle & leisure (en dan met name de

nebouw een van de belangrijkste ecosystemen met een pro-

keer leest: één keer voor uzelf en de tweede keer door

gebaseerd op aanwezige sterktes, zoals personal health en

consumentenelektronica) is een relatief grote markt. Deze

ductiewaarde van 22 miljard euro en een uitstekende groei

de ogen van uw klant. De kunst van het over de schou-

medical imaging.

markt zal blijven groeien door met name de aanwas aan

in de afgelopen tien jaar van 60,5%. De markt voor machi-

nieuwe producten en toepassingen. De clusterpositie van

nebouw is divers, er worden vele soorten machines aan vele

De energy-markt is als totale markt ook erg groot. Als

Nederland ten aanzien van deze markt is echter niet sterk

verschillende markten toegeleverd. De twee belangrijkste

gekeken wordt naar equipment zijn met name lighting,

meer. Hierin zijn we meer en meer toeleverancier aan het

markten binnen de scope van deze opdracht zijn machines

solar energie en smart grid interessante markten. De groei-

worden in plaats van OEM’er.

voor (algemeen) industrieel gebruik (waaronder ook de

der kijken van uw klant naar diens klanten kan u zeker voordelen bieden. Marktontwikkelingen samengevat

annual sales in dollars. Ook voor Nederland is de machi-

verwachting is groot in deze markt (met name van solar

food- en chemiemarkt valt) en voor metaalbewerking.

Het gaat er hierbij om dat we goed begrijpen wat er in de vijf

energie- en smart grid-oplossingen). De clusterpositie van

De markt voor transport, logistics & security is in dit opzicht

markten gebeurt en dat we de technologische en busines-

Nederland is redelijk, maar op sommige terreinen lopen we

relatief klein. De totale vervoermiddelenmarkt (met als

sontwikkelingen scherp in het vizier hebben. De vijf mark-

achter. Ook dit is een interessante markt, met veel mondi-

grootste markt automotive) is natuurlijk erg groot, maar

ten zijn door Point One aangewezen en betreffen: health,

ale concurrentie.

een beperkt deel van de toeleveranciers valt binnen de high-

LVHMHC staat voor Low Volume High Mix en High Com-

tech precisiemarkt, waar deze roadmap met name op gericht

plexity. Dit houdt in dat de scope van dit rapport laagserie-

energie, ICT, lifestyle & leisure en transport, logistics &

Scope: LVHMHC-ketens

security. Binnen deze markten ligt de focus ligt op de markt

De ICT-markt (inclusief semicon) is een relatief grote

is. Deze markt kent een redelijke groei en de positie van het

achtige klanten van de supply chain betreft op het gebied

van systemen.

markt. Een belangrijk segment voor Nederland is de ontwik-

Nederlandse ecosysteem is redelijk.

van machinebouw. Vaak wordt die lage seriegrootte van

keling en bouw van equipment voor de semiconductorin-

hooguit enkele honderden stuks wel gecombineerd met een

14

15


grote variëteit aan af te leveren verschillende producten.

tier toeleveranciers. 2nd en 3rd tier toeleveranciers ken-

nes voor nieuwe fabricagetechnologie. Daarbovenop komt

Hierna staan de belangrijkste ontwikkelingen in de tijd afge-

Veelal kenmerken deze klanten zich door productfamilies

nen afgeleide markten vanaf de 1st tier toeleveranciers.

nog de samensmelting van de elektronische en mechanische

beeld op het gebied van systeemtechnologie, geordend langs

van steeds weer afgeleide machines, die bovendien meestal

Dit is ook de reden waarom eindmarktontwikkelingen bij

werelden en de nieuwe ontwikkelingen van materialen zoals

de verschillende bouwblokken. De balken die u ziet, geven

ook nog klantspecifiek gemaakt moeten worden. De keten

de ontwerpende toeleveranciers genoemd worden.

kunststoffen, keramiek en biomedische materialen.

het bereik aan waarin een doorbraak van een bepaalde

kenmerkt zich door grote schommelingen in volume (half and double). High complexity houdt technologische com-

technologie waarschijnlijk is. De balk is dus een bereik in de Ontwikkelingen in drie soorten technologie

1. Ontwikkelingen van systeemtechnologie samengevat.

plexiteit ofwel hightech in. Dat betekent dat in de scope

tijd en met doorbraak bedoelen we hier de overgang van de R&D-fase naar de industrialisatiefase waarmee deze techno-

Decennialang waren met name de elektronica- en de

Het gevolg is dat systemen steeds sneller, betrouwbaarder,

mechanische wereld de innovatiedrijfveer voor high com-

goedkoper en duurzaam moeten worden ontwikkeld. Om

Het idee achter deze scope is dat OEM‘ers op wie deze ken-

plexity technologie, met verschillende opeenvolgende door-

de ontwikkeling van deze machines te optimaliseren, streeft

In dit overzicht speelt waarschijnlijkheid dus een belangrijke

merken van toepassing zijn, vaak geen behoefte voelen om

braaktechnologieën. Nog steeds is bijvoorbeeld de bekende

men naar standaard bouwblokken ofwel machinemodules.

rol. Technologieën die zowel vanuit interviews, sessies als

naar lagelonenlanden te gaan, en veel ontwerpinspanningen

wet van Moore de drijfveer voor oplossingen zoals Extreme

Hierdoor worden machines goedkoper en flexibeler toepas-

literatuur zijn genoemd, hebben een andere kleur gekregen

moeten verrichten met een supply chain die geografisch in

Ultra Violet Lithography (EUVL): de nieuwste doorbraak op

baar en van een hoger kwaliteitsniveau. Dit kan door in

omdat de waarschijnlijkheid door die meerdere bronnen

de buurt zit en dezelfde ontwikkeltaal spreekt.

het gebied van hoge processingsnelheden gecombineerd met

het ecosysteem gezamenlijk bouwblokken (lees veelvoorko-

hoger is.

2D-nanoprecisie. Wellicht is deze ontwikkeling goed genoeg

mende modules) te ontwikkelen en synergievoordelen te

Leeswijzer: Indien u direct meer diepgang zoekt in

om de komende tien jaar deze wereld naar het atoomniveau

benutten op het gebied van met name motion, vision, hand-

Om deze doorbraken te realiseren, zijn dieperliggende tech-

marktontwikkelingen voor eindmarkten en LVHMHC-

te brengen.

ling, dosering, vacuümsystemen maar ook meettechnieken.

nologie- en materiaal enablers nodig.

minder complexe systemen afvallen.

systemen, verwijzen we u naar hoofdstuk 4 van het verdiepingsrapport.

Er zijn echter steeds meer nieuwe markten met nieuwe producten die nieuwe innovatie-impulsen geven, zoals allerlei

De marktontwikkelingen betreffen ontwikkelingen in de

nieuwe diagnoseapparatuur binnen Health, opmars van

eindmarkten en zijn met name direct relevant voor 1st

robotische systemen in diverse eindmarkten, nieuwe machi-

logie rijp is om daadwerkelijk te worden toegepast.

16

17


Systeemtechnologie

Contactloos doseren

Verificatie per drop

Dosing

Pico/femto liter meten Biocontent Motion in vacuum

Motion

Self calibration

Doser mbv elekron/ion/foton

Learning control

On the fly

Beyond rigid bodycontrol Maar assig bewegen

MIMO

Hogere nauwkeurigheid/stabiliteit (absoluut en relatief) >6DOF

Handling

Adaptive control, disturbance based adaptation

Hybride handling oplossing

3D-imaging

Embedded imaging In-line meten met selfcontrol

Measuring

Trendline

Scannende tasters In-line meten met off-line verificatie TCoO sustainable

Contactloos meten

Pneumatiek wordt elektronisch

Modulair interface management

Duurzame grondstoffen/disposables

Adding

Nanotechnologie: hulpstoffen sturen

Conditionering mbv druk/straling/gas Meten en gradienten corrigeren tbv modelvorming

Doorvoer compartimenten

Ultraclean

Covering

op lager energieverbruik en recyclebaarheid.

2. Ontwikkelingen van componenttechnologie samengevat

Ook de soorten componenten nemen in aantal toe, als

3D-vormen

Systemen bestaan uit bouwblokken, bouwblokken bestaan

materiaalkennis. Van alle soorten componenten en materi-

weer uit samengestelde componenten. Een groot deel van

alen zijn sensoren en actuatoren te maken, waarbij gemi-

deze componenten valt onder de categorie High Complexity.

niaturiseerde versies onder de verzamelnaam MEMS en in

Miniaturisatie van deze componenten speelt hierbij een

Microsystemen nemen een vlucht naar met name biomedi-

hoofdrol. Meer functionaliteit per volume, grotere diver-

sche toepassingen.

siteit aan functionaliteit per component, integratie van

Remote controle install based

Integrated safety

Self control

Conditioning

het diepterapport.

algemenere zin microsystemen kunnen worden vergaard.

Prognostics

Wireless energie >10kw

Super capacitors

Cryogenic

king van steeds meer verschillende materialen en is gericht

Intelligent networks

Green machine

Portable voor medical appl.

Contolling

hierbij steeds vaker richting 3D-structuren, met gebruikma-

bouwblokken, dan verwijzen wij u naar hoofdstuk 8 van

gevolg van de combinatie van kennisvelden en nieuwe

Realtime imaging

High freq imaging

Predictieve maintenance

van systeemtechnologie en de basisgedachten van de

Kleine reactiekamers

Multiplexing

Powering

biedt extra mogelijkheden aan componentfuncties. 2D gaat

Contactloos motion

Meten conditionerenidentificeren tijdens handling

Imaging

Leeswijzer: Wilt u direct inzoomen op de verdieping

functies in kleinere modules en dat alles om betere en

Nanotechnologie zorgt ervoor dat er nieuwe componenten

handzamere apparatuur te bouwen, en dat dan weer pas-

ontstaan met nieuwe functies, bijvoorbeeld nanomotoren,

send bij de toenemende gebruikersbehoeften. Semiconduc-

nano-antennes en nanogeheugenbuisjes. Nanotechnologie

tors zijn hierbij het sprekende voorbeeld. De wet van Moore

zal in alle soorten componenten een rol gaan spelen. Een

gaat daarbij voorlopig nog wel door, maar krijgt invloed van

grote doorbraak op industrialisatieschaal ligt niet ver meer

het vermengen van aanverwante technologiegebieden. Het

weg in de tijd.

‘mergen’, oftewel samensmelten, van technologieën zoals

Onderhoud als designparameter

elektronica met bijvoorbeeld mechanica, fluïdica of fotonica 5 jaar

10 jaar

15 jaar

18


Componenttechnologie

In dit overzicht speelt waarschijnlijkheid wederom een

ontwikkeling van deze precisie in de buurt komt van een

belangrijke rol. We hebben de technologieën die zowel

fysieke grens: de atoomafstand.

Gloeilamp  LED

TSV

3D Integratie

Plastic electronics HFO gate oxide

ALD componenten

Photonisch

Generieke tech via foundries

Packaging

Flexibel solar cells

PV Thin solar cells Meten en bewerken in één

Componentsoort

Contactloos meten

Integratie photonisch en elektronisch

Composiet

Mechanisch

Keramiek 3D printing (metalen) Production on a Chip/MRT

Biomedisch

MRI compatible

Frequency filter (SAW)

Akoestisch

Accurate freqency response

Staal/glas/kunststof

ontwikkeling, die hierbij ook een rol gaan spelen:

Componenten moeten gefabriceerd worden. Bovendien

Production on a Chip/MRT

Nano-imprint

•• 3D-precisie. Ontwikkelingen op het gebied ‘Taniguchi-denken’. •• Bewerkingsstrategie. Niet langer is maar één technologie

moeten ze samengebouwd worden tot een compleet wer-

belangrijk voor het maken van een geschikte

kend systeem. De hightech systems ketens gebruiken hierbij

component, eigenlijk kiest men voor een combinatie van

circa zestig verschillende soorten fabricagetechnologie.

afneem-, opbreng-, reinigings- en inspectietechnologie

Jarenlang is de Taniguchi-curve (een soort wet van Moore)

om aan de eisen te voldoen. Een nieuwe eis daarbij is

leidraad geweest voor de ontwikkeling van precisietechnolo-

reinheid.

gie. Ontwikkelingen op het gebeid van oppervlakteprecisie

Tweeslag lineair

5 jaar

de verschillende soorten componenttechnologie en ach-

3. Ontwikkelingen in fabricagetechnologie samengevat.

Coatings/gelsotemMRT

Plenaire motor

wordt. Er zijn andere aspecten, naast verdere 2D-precisie-

van 3D-precisie kennen nu een lijn in het

Hot embossing

Lineair

Leeswijzer: Wilt u direct inzoomen op de verdieping van

hoofdstuk 5 van het diepterapport.

Voice coil

Magnetisch

Taniguchi-curve, en het is maar de vraag of in de verdere

tergrond van nanotechnologie, dan verwijzen wij u naar

Voice coil motoren Kleinere vormfactoren

Fluidisch

Bewerkingsprecisie daarentegen loopt achter op de

meerdere bronnen hoger is.

ontwikkeling van deze 2D-precisie nog veel energie gestoken

High eff/low cost ALD componenten Printing proces

Optisch

andere kleur gegeven omdat de waarschijnlijkheid door die

Integrated nanophotonics

Componenten vanuit nanotechnologie

Elektronisch

vanuit interviews, sessies als literatuur zijn genoemd, een

Low volume e-beam

EUV

19

10 jaar

15 jaar

volgen deze curve aardig. Dit betekent echter ook dat de

•• Nieuwe opbrengtechnologieën zijn in opkomst en bieden meer vormvrijheid, kleinere rendabele seriegrootte,

20

21


grote en juist kleinere werkstukafmetingen in een steeds

Fabricagetechnologie

groter wordende variatie van toe te passen materialen. Clean room

High volume productie van MEMS

Assemblage

•• Kleiner wordende afmetingen van het werkstuk zelf

TSV elektrisch

zorgen voor nieuwe fabricagetechnologie.

kalender van mogelijke doorbraken weergegeven.

Meet

3D meten + sturen met optische componenten Inline meten

Technologieveld

Voor alle soorten fabricagetechnologie staat hierna de

Kunststof en keramiek verbind/samenstellen Diffusie verbinden ipv smelt

Biomedisch multispectraal imaging

Freeform

bijvoorbeeld keramiek, engineering plastics, composieten

fabricageprocessen.

e-beam verbinden 3D stack snelle waferfab

•• Nieuwe materialen dringen steeds meer door,

bestaande processen of het ontwikkelen van nieuwe

Kunststof en keramiek verbind/samenstellen LV precisie verbinden en samenstellen

Verbinding

en biomaterialen. Dit vergt het aanpassen van

LV precisie verbinden en samenstellen

Receptenboek: Photonic devices

Analyse van stempels Integrated nano photonic sensors

MEMS-technologie in tasters H-assited plasma

Reiniging

Megasonisch/ionenstaal reinigen Nano reiniging biomedisch Maskerloze methodieken voor lithografie

EUV

Transformatie

Repliceren van kunststoffen voor thermo-akoestische componenten

MRI: glasbewerken Integratie photonic/electronic componenten Rapid solidifying procestechonlogie

Omvorm

Technische keramieken spuitgaten Microinjectiemolding

Incremental metal forming

In dit overzicht speelt waarschijnlijkheid dus wederom een

Receptenboek: Photonic Devices

gekregen omdat de waarschijnlijkheid door die meerdere bronnen hoger is.

Multi fluid heads

Opbreng

belangrijke rol. Technologieën die zowel vanuit interviews, sessies als literatuur zijn genoemd, hebben een andere kleur

Next gen. EUV

Nanoimprint Jetten van gangbare metalen Pico/femto seconde lasers

Weghaal

ECMFrezen

Etch: photonic spiegels (IN)

Bewerken gehard materiaal met hoge snelheden

Seriebewerken op één machine Voice-coil

ALD: PV

Trillingsonderdrukking frezen

3-5 pluggen: TSV e-beam lithography

Jetten elektrische vloeistoffen Chemical-mechanical plantirization

Mag. field assisted polishing

Repliceren van kunststof voor MEMS

Frezen kleine producten bij hoge toerentallen

5 jaar

Solid state photonic packaging

10 jaar Tijd tot doorbraak

15 jaar

22

Leeswijzer: Wilt u direct inzoomen op de verdieping van

betrekken van toeleveranciers in de ontwerpprocessen en

de verschillende soorten fabricagetechnologie en ach-

wel in een dusdanig vroeg stadium dat de creativiteit en de

tergrond van nanotechnologie, dan verwijzen wij u naar

capaciteit van de toeleveranciers maximaal uitgenut kunnen

hoofdstuk 5 van het diepterapport.

worden. De combinatie van deze twee trends wordt ook wel functioneel uitbesteden genoemd.

4. Ontwikkelingen in organisatie van de ketens samengevat.

23


Op een hoog stuklijstniveau uitbesteden betekent dat toeleveranciers die gewend zijn om op een hoger stuklijstniveau

Complete stuklijst OEM Mate van betrokkenheid in stuklijst

System System innovator integrator

te werken, de primaire partij worden en dat andere toeleveNaast de ontwikkelingen vanuit de markt en op techno-

ranciers door hen aangestuurd dienen te worden.

gebied van organisatie van de keten te benoemen. Immers,

Specialisaties van toeleveranciers

dienen te vinden.

Een andere organisatorische trend is dat toeleveranciers zich

Conceptueel ontwerpen

Technologie en Organisatieapplicatiekennis capaciteit en projectmanagement Productspecialist Processpecialist

OEM

toeleveranciers zullen in de mix van al deze trends hun weg

OEM

logisch gebied is het belangrijk om ontwikkelingen op het

Alleen uitvoeren

steeds meer specialiseren. Er zijn steeds duidelijker vier rolRelatie OEM’er en toeleveranciers

patronen te onderscheiden. Enerzijds zijn er toeleveranciers die gericht zijn op ontwerpen, anderzijds op het maken, ook

Binnen deze relatie zijn eigenlijk twee organisatorische

tussenvormen komen daarbij voor. Wat er gemaakt moet

trends te noemen. De eerste is dat de OEM’ers graag op een

worden, is weer te onderscheiden in niveaus van een onder-

hoger stuklijstniveau hun opdrachten uitbesteden. Dit zorgt

deel tot en met een complete machine. Deze twee parame-

ervoor dat vanuit het perspectief van de uitbestedende partij

ters: 1) ontwerpen versus maken en 2) onderdeel versus

een effectievere ketensturing met minder direct leverende

complete machine, leveren dus vier soorten toeleveranciers

toeleveranciers mogelijk is. De tweede trend die speelt, is het

op in de keten.

Product- en Gespecialiseerde applicatiekennis fabricagetechnologie

OEM Losse onderdelen

Mate van betrokkenheid in het creatieproces

24

Hierdoor ontstaan de volgende vier rollen:

Leeswijzer: Indien u meer achtergrond wilt over de vier

Kennis detailed engineering bouwblok

soorten toeleveranciers, kunt u nu hoofdstuk 4 lezen van •• Toeleverancier op een hoog stuklijstniveau werkend aan de ontwerpkant (innovator).

dit rapport of hoofdstuk 3 van het verdiepingsrapport.

Keuze bouwblok

Hier staan ook voorbeeldbedrijven genoemd verdeeld

•• Toeleverancier op een laag stuklijstniveau werkend aan de maakkant (processpecialist).

Internationale marktontwikkeling

Cleanroom

De huidige ontwikkelingen in de markt, technologie

LV microverbinden en assemblage Functietesten

Integrator

Verbinden materialen

Moduleverantwoordelijkheid

soort leverancier. Hierna is in één oogopslag de essentie weergegeven:

OEM’er nieuwe systemen

ODM’er 3D, zuiniger, kleiner en goedkoper

•• Toeleverancier op een laag stuklijstniveau werkend aan de ontwerpkant (productspecialist).

Organisatorisch

Kunde bouwblok

•• Toeleverancier op een hoog stuklijstniveau werkend aan en organisatie zijn vertaald naar de ontwikkelingen per

Technologisch

Ontwikkelen roadmap

Innovator

over de vier soorten rollen. de maakkant (integrator).

25


Opbrengtechnologie

Nano parts

Uitbreiden portfolio middels roadmap

Parts Keuze soort componenten

Let op: in één organisatie kunnen soms twee of zelfs drie

Internationale marktontwikkeling

Doorgroei rol innovator

rollen voorkomen. In vroegere tijden was het zelfs heel

Ontwikkeling combinatieprocessen

gewoon om binnen één onderneming alle rollen te hebben.

Ontwikkeling reinigingsprocessen

Proces

Ontwikkeling voorkeur klanten

2010

Ontwikkeling contactloze/droge processen Ontwikkeling opbrengprocessen Ontwikkeling new business opbrengprocessen

2015

2020

26

27


Ecosysteem

Voor makende toeleveranciers op een laag stuklijst niveau (processpecialist) staat de hoofdboodschap in

Naast de de supply ketens spelen ook nog andere partijen

hoofdstuk 6.1 van dit rapport.

een belangrijke rol in een ecosysteem. Te denken valt aan universiteiten, kennisinstellingen, opleidingsinstellingen

Voor makende toeleveranciers op een hoog stuklijstni-

enzovoorts.

veau (integratoren) staat de hoofdboodschap in hoofdstuk 6.2 van dit rapport.

Samen met hen kan bijvoorbeeld gewerkt worden aan ontwikkelingen op het gebied van R&D fabricagetechnologie.

De rest van het Nederlandse ecosysteem kan hierbij ook een bijdrage leveren, dit is in hoofdstuk 7 van dit rapport

Afhankelijk van de bestaande expertise en de nieuwe vraag

samengevat.

uit de markt ontstaat telkens weer een nieuwe mogelijkheid om te excelleren. Dit bepaalt ook de dynamiek in het ecosy-

Hoe de toeleveranciers gebruik kunnen maken van col-

steem en leidt weer tot nieuwe rolpatronen.

lectiviteit op het gebied van R&D voor fabricagetechnologie is in hoofdstuk 8 van dit rapport samengevat.

Leeswijzer: Voor ontwerpende toeleveranciers op een hoog stuklijstniveau (innovatoren) staat de hoofdboodschap in hoofdstuk 5.1 van dit rapport. Voor ontwerpende toeleveranciers op een laag stuklijstniveau (partsspecialist) staat de hoofdboodschap in hoofdstuk 5.2 van dit rapport.

28

29


Als het gaat om functioneel uitbesteden horen uitbesteders en toeleveranciers elkaar wel, maar hebben ze moeite om elkaar te verstaan. Alef Schippers, Innovation Sourcing Officer Philips Healthcare

3. Vraagstelling De vraagstelling voor de ontwikkeling van een visie is: waar moet de supply chain van de LVHMHC-ketens op lange

•• Wat willen onze OEM-klanten zelf doen en wat wil men aan de toeleveranciers vragen?

termijn in investeren als het gaat om technologie? Bij het beantwoorden van deze vraag zijn de volgende onderlig-

•• Welke kennis en kunde hoort bij die nieuwe vraag?

gende vragen van belang: •• Wat voor soort fabricagetechnologieontwikkelingen zijn •• Hoe zien de OEM-klanten hun technologische toekomst

aan de maakkant te verwachten?

en wat betekent dat voor de toeleveranciers? •• Moeten wij hierdoor ons machinepark anders inrichten •• Zitten onze nationale en internationale klanten in

op termijn?

toekomstig succesvolle markten? Wat betekent dit voor de toeleveranciers? •• Welke nationale of internationale klanten zijn wellicht (nog meer) interessant in de toekomst? •• Wat voor soort systeemtechnologie en componenttechnologie zijn aan de ontwikkelkant te verwachten?

•• Welke kennis en kunde hoort bij die vraag? •• Hoe kan de rest van het ecosysteem de toeleveranciers helpen bij het investeren in kennis en kunde?

30

De grote doorbraak in ons ecosysteem komt pas echt op gang als de grotere mkb’ers zich wat ondernemender zouden opstellen en bereid zijn risico te dragen. Hierdoor ontstaat meer balans in de keten


31

4. Vier soorten toeleveranciers zullen elk op hun eigen wijze kunnen investeren in langetermijntechnologie

Dennis Schipper, CEO Demcon

Bij de verdere beschrijving van mogelijke investeringen in technologie onderscheiden we vier verschillende soorten toeleveranciers.

32

33


Focus: Toepassingen van technologieën. Proces is afgeleide

Complete stuklijst OEM

Focus: organisatieproces waarbij opdrachten worden gezocht

Links in dit model de (mee)ontwerpende toeleveranciers die op een bepaald moment, op een vastgesteld stuklijstniveau

stuklijstniveau (processpecialist) staat de

(module, sub-assy, los onderdeel) ingeschakeld worden:

hoofdboodschap in paragraaf 6.1.

de systeminnovator en productsupplier. Deze toeleveranciers kunnen voornamelijk investeren in kennis en kunde samenhangend met systeemtechnologie.

System System innovator integrator

3. Voor makende toeleveranciers op een laag

4. Voor makende toeleveranciers op een hoog stuklijstniveau (integrator) staat de hoofdboodschap in paragraaf 6.2.

1. Productspecialist 3. Processpecialist

OEM

Ontwerpende toeleveranciers

OEM

Rechts in dit model de (mee)makende toeleveranciers die 2. Technologie en 4. Organisatieapplicatiekennis capaciteit en projectmanagement

Makende toeleveranciers

Product- en Gespecialiseerde applicatiekennis fabricagetechnologie

op een bepaald moment, op een vastgesteld stuklijstniveau

De rest van het Nederlandse ecosysteem kan hierbij ook

(module, sub-assy, los onderdeel) ingeschakeld worden bij

een bijdrage leveren, hetgeen in hoofdstuk 7 samengevat is.

het fabriceren: de systemintegrator en processupplier. Deze toeleveranciers kunnen voornamelijk investeren in kennis

Ontwerpende toeleveranciers kunnen investeren in ontwik-

en kunde samenhangend met fabricagetechnologie.

kelingen op het gebied van systeemtechnologie.

1. Voor ontwerpende toeleveranciers op een laag stuklijstniveau (productspecialist) staat de hoofdboodschap in paragraaf 5.1.

Focus: product Proces is afgeleide

MARKT Losse onderdelen

Focus: productieproces waarbij opdrachten worden gezocht

2. Voor ontwerpende toeleveranciers op een hoog stuklijstniveau (partsspecialist) staat de hoofdboodschap in paragraaf 5.2.

34

35


5. Ontwerpende toeleveranciers kunnen investeren in ontwikkelingen op het gebied van systeemtechnologie Motion applicaties moeten niet alleen sneller en preciezer worden, maar ook snel goedkoper. Jan van Eijk, professor Advanced Mechatronics TU Delft

Ontwerpende toeleveranciers worden in het ontwikkelproces, soms ook het Product Creatie Proces of Product

5.1 Machines en apparaten worden steeds vaker modulair opgebouwd

Generatie Proces genoemd, betrokken door de OEM‘er. Dit

waardoor generieke bouwblokken

kan zijn omdat een bepaalde module het beste ontworpen

ontstaan

kan worden door de onderneming die deze ook gaat maken

Een belangrijke trend die zal doorzetten, is dat machines en

(ownership), of omdat het specialisme van een toeleveran-

apparaten (in de scope van LVHMHC) steeds bouwblokach-

cier veel groter is dan bij de OEM‘er in huis. Ontwerpende

tiger worden opgezet rondom de hoofdfunctie: de processing

toeleveranciers worden vooral gevraagd om mee te denken

zelf, de kern van de werkelijke applicatie. Dit is vaak ook

over de manier waarop het systeem het beste kan functione-

strategische OEM-kennis die in de core/non-core discus-

ren in de gebruiksfase (die varieert bij verschillende sytemen

sie zonder meer bij de OEM‘er in huis gehouden wordt. De

van enkele jaren tot meer dan twintig jaar).

variëteit aan verschillende processing bouwblokken is net zo groot als het aantal klanten. Om een indruk te krijgen,

In dit hoofdstuk worden de belangrijkste ontwikkelingen

volstaat een blik op de classificatie van de verschillende

voor deze groep toeleveranciers weergegeven.

maaktechnologieën (hoofdstuk 6 diepterapport), waar zo’n zestig maaktechnologieën op een rijtje staan.

36

37


Systeemtechnologie HC systems Covering Conditioning Processing Hoofdfunctie

Adding Dosing

Motion Handling (controlling) object Powering

Imaging

Measuring

Subfuncties

System controlling

Het ontwerpproces van een LVHMHC-systeem komt dus

verstaan is het voorportaal van elkaar begrijpen. Het

steeds meer buiten de organisatiegrenzen van de OEM’er te

spreken van dezelfde taal is dus essentieel. Generalisten

liggen. OEM’ers moeten ten opzichte van vroeger hun tech-

die tegelijkertijd enige diepgang en respect weten te

nologische creativiteit aan anderen overdragen en overlaten.

bereiken, zijn de ‘golden boys’.

OEM’ers kunnen meer focusseren op het formuleren en bewaken van de systeemarchitectuur en interfaces tussen de

•• Goed functioneel opdelen is een vak.

bouwblokken. Dit vraagt een belangrijke vernieuwing in de

Interfacemanagement is daar een onderdeel van. In een

werkwijze van alle betrokken partijen.

vroegtijdig stadium zullen de interfaces gedefinieerd worden en zal hier een wijzigingsprocedure voor

5.1.2 Innovatiedrivers in de bouwblokken vragen toenemende technische creativiteit

gehanteerd worden. Dit is niet altijd prettig, maar wel noodzakelijk om werkpakketten, op bouwblokniveau,

Hierna zijn per bouwblok de belangrijke trends op het

parallel uit te zetten. Dat is vaak nodig om de

gebied van eisen en oplossingen weergegeven. Voordat we

gewenste time-to-market te halen. Goed opdelen van

ingaan op de verschillende trends per bouwblok eerst nog

werkpakketten zorgt voor een doorlooptijdreductie van

een aantal algemeen trends op het niveau van het totale

minimaal 20% (ervaringsgetal).

Voor een exacte beschrijving van de bouwblokken

Daarentegen is er steeds meer behoefte om niet-kernfunc-

en hun technische betekenis, en een overzicht van de

ties (lees subfuncties en dus bouwblokken) aan de keten

bouwblokopbouw van 28 machines en apparaten verwij-

over te laten. Doordat steeds meer OEM‘ers dit doen, liggen

zen wij u naar hoofdstuk 7 van het diepterapport.

er kansen voor toeleveranciers. Dit vergt wel strategische

betere functionele opdeling. Dit heeft tot gevolg dat

van veel sensoriek is dat er goed naar de onnodige

systeem: •• HC-systemen worden steeds complexer, steeds meer •• Ontwerpen van het totale systeem vraagt om een steeds

sensornetwerken met regelloops erachter. Het nadeel

investeringen. Hierboven staat een ordening van veelvoor-

het ontwerpproces nu echt multidisciplinair wordt.

foutmeldingen gekeken moet worden om de machines

komende bouwblokken. Niet alle systemen hoeven dus te

Statisch, mechanisch, mechatronisch, meet- en

op een hoge up-time te houden (zie ASML-machines die

bestaan uit dezelfde bouwblokken!

regeltechniek, software, etc. lopen parallel. Elkaar

38

Het Nederlandse hightech cluster moet de stap gaan maken van nu 2D, soms 2½D naar 3D precisie. Er komt meer dan een dimensie bij. Gustaaf Savenije CEO Anteryon

39


nu 45 (!) verschillende graden van vrijheid hebben die

Belangrijke trends in de verschillende bouwblokken zijn:

tegelijkertijd beheerst moeten worden). Design-bouwblok •• Hoewel schaarste van materialen en energie op dit moment nog niet echt doordruppelt in de gedachte

•• Richting van picoliters en femtoliters en het meten en corrigeren daarvan (procescontrol vloeistoffen)

van de high tech systems wereld, heeft deze trend

•• Ook biocontent en reagenten

een behoorlijke impact op de toekomstige spelregels

•• Verificatie per druppel

van het ontwerpen. Het ontwerpen voor een lager

•• Contactloos doseren van vloeistoffen (schieten in plaats

energieverbruik van het systeem is het eerste aspect. Het ontwerpen op next-life of hergebruik van modulen of onderdelen is het tweede aspect. Ontwerpen louter

van neerleggen) en on the fly •• Doseren van elektronen, ionen, fotonen als hulpproces steeds belangrijker

op basis van herbruikbare materialen in plaats van virgin materialen lijkt het verste weg en is aspect drie.

Motion controlling-bouwblok

Océ en Panalytical hergebruiken complete modules

•• Snellere processing versus echt stilstaan

(respectievelijk papierdoorvoer en röntgenbuis) na het

•• Stepping (ptp), scanning (path control)

eerste leven nog minstens één leven. ASML heeft zelfs

•• Hogere nauwkeurigheid, stabiliteit (absoluut en relatief)

een second-life programma voor gebruikte systemen.

•• On-the-fly monitoren en regelen •• Meerassige bewegingen (6 DOF)

Voor meer detailinformatie over de impact van duur-

•• Lichter construeren om minder massa te bewegen

zaamheid verwijzen wij u naar het diepterapport (bijlage

•• Stijvere materialen voor minder vervorming

‘Sluiten van de high tech systems ketens’).

•• Motion in vacuüm •• Configureerbaarheid

40

•• Magnetische oplossingen (contactloze motion), moving magnets

Imaging-bouwblok •• 3D imaging

•• Piezo-aandrijvingen (blijft moeilijk)

•• Massieve dataverwerking

•• Draadloze informatie‑ en energieoverdracht

•• Slimme vision en imaging door gebruik voorkennis

•• Multiple-Input Multiple-Output (mimo) control •• Adaptiviteit •• Learning en self control principes •• Snelle lussen Handling-bouwblok •• Meten, conditioneren, identificeren tijdens handling •• Handling wordt steeds meer hybride oplossing •• Steeds meer in vacuüm of contaminatievrije condities •• Toename multiplexing (meerdere bewerkingen tegelijkertijd) •• Steeds meer single product processing dus handling wordt belangrijker •• Kleinere reactiekamers, scheiden reactiekamers •• Diversiteit product neemt toe,handling-eisen ook •• Handling kleinere onderdelen: loslaten wordt steeds moeilijker

product en proces •• Embedded imaging als deel van de controllus om controlsnelheid te verhogen •• Sneller en nauwkeuriger imagen, meer real time

42

43


Measuring-bouwblok

Powering-bouwblok

System controlling-bouwblok

Conditioning-bouwblok

•• Kleinere meetcamera’s leiden tot in-line control en

•• Energieverbruik omlaag (wens) (TCoO, sustainable)

•• Safety on board door toenemende complexiteit

•• Temperatuur meten en gradiënten corrigeren, betere

•• Energie-uitwisseling tussen deelsystemen

•• Modulair benadrukt interfacemanagement

•• Portable oplossingen voor medical of nog kleiner

•• Balans tussen elektronica, software en mechanica voor

self-control •• 6 DOF of meer om onder andere vervorming mee te pakken

•• Supercapacitators

mechatronische oplossingen wordt belangrijker

modelvorming •• Andere condities dan temperatuur: vacuüm, straling, gassen en uitgassen, ultraclean, trillingsvrij, etc.

•• Variëteit aan imaging technologieën neemt toe

•• Hoge vermogensdichtheden en dissipatie

•• Predictive maintainance

•• Meer compartimenten en doorvoeren

•• Scannende tasters, contactloos meten

•• Green machine

•• Remote control installed base

•• Grootte van de compartimentering

•• Sensoren en voorspellende algoritmen voor bijvoorbeeld

•• Verschuiving pneumatiek naar electronic controlled

•• Redundantie om een hoge MTBF te halen

•• Cryogene condities

Adding-bouwblok

Covering-bouwblok

•• Milieuvriendelijke hulpstoffen en disposables

•• Nieuwe 3D-vormen

•• Hergebruik van hulpstoffen door recycling

•• Betere toegankelijkheid voor onderhoud als

onderhoud (prognostics) •• In-line metingen met off-line verificatie •• Trendline meten belangrijker dan absolute meting •• Hoge aspectratio’s meten •• Grote 2D-oppervlakken en structuren meten •• Centrale en decentrale netwerken (intelligentie) •• Wireless measuring •• Contactloos meten •• Steeds meer meetalgoritmen

•• Draadloos •• Implementatie oplossingen vanuit ontwikkeling elektrisch rijden-technologie •• Koeling voorkomen

•• Nanotechnologie om opbrengst hulpstoffen te sturen, procesintensivering •• Hulpstoffen en object mogen soms juist niet interfereren

designparameter

44

45


Samengevat kunnen we dan het volgende overzicht maken van de belangrijkste trends:

Systeemtechnologie HC systems

Covering

Extreem vacuüm

Conditioning Processing Hoofdfunctie

Adding Snelheid + prec.

volgende enablers gewerkt worden:

aansluit bij de genoemde trends en enablers.

bijvoorbeeld magnetische lagering.

Dosing

Motion Handling (controlling) object

Imaging

Measuring

•• Beheersing en compensatie van storingen:

De genoemde trends vragen steeds meer technologische creativiteit om tot oplossingen te komen. Dit betekent vaak

-- beheersing ’drift’/stabiliteit

dat oplossingen zo maar van het ene concept in een andere

-- trillingsisolatie, akoestische isolatie

markt toepasbaar gemaakt kunnen worden. Oplossingen

-- beheersing van temperatuur, vochtigheid, druk,

in het gebied van systeemtechnologie dienen zich niet te

afmetingen.

beperken tot eventuele in-huis maaktechnologieën van de toeleverancier. In principe dient er volledige keuzevrijheid te zijn.

•• Intelligente calibratiemethodieken.

Contactloos

Nuttig Powering

engineering disciplines in huis moeten hebben

-- actieve trillings- en krachtencompensatie

•• Metrologie verder dan nanobereik maar ook grotere

Subfuncties

5.1.3 Ontwerpende toeleveranciers zullen meer

•• Ontwerpoplossingen voor licht en stijf.

contaminatie.

Elektronen etc.

FF en selfcontrol

annual roadmap 2011 verwijzen wij u naar Point One, die

•• Ontwerpoplossingen voor constructies in vacuüm,

*6 DOF en 3 soorten motion

Sustainable

Om in deze gebieden vorderingen te maken, moet aan de

System controlling

3D beeldherkenning

•• Contactloos meten.

Zoals gezegd is het oppakken van de taak van het ontwerpen

•• Meer en meer geavanceerde regeltechniek voor

van een bouwblok een multidisciplinaire aangelegenheid.

(parallelle) deelprocessen. •• Massieve parallelle dataverwerking, datatransmissie en

Multidisciplinair is sneller uitgesproken dan geregeld. De impact van deze eis is groot.

mass storage zonder storingen.

Draadloos Minder

Dit betekent het opbouwen van kennis op verschillende

MTBF Massieve dataverwerking

Point One voorziet ook in een annual roadmap waarbij

detailengineeringgebieden (groene blokken), die oorspron-

onderwerpen collectief kunnen worden opgepakt. Voor de

kelijk vaak wel aanwezig waren bij de OEM’er. Mechanische

47

Motion Imaging Handling Powering Controlling Measuring Dosing Conditioning Covering Adding

CAM

CAD Solid

CAE

blokken).

FEM

allianties aan te gaan of zelfs overnames te doen (groene

roadmapping, etc.

Tanaguchi (manufacturing)

nagement, FMEA, Design of Experiments, design reviews,

Meet- en ––regeltechniek

zelf in deze kennis investeren door mensen aan te nemen,

Materiaal

voor alle soorten bouwblokken betekent multidisciplinair

gevat onder de noemer skills: brainstorming, projectma-

Magnetisch

betreffende deel van het ontwerpproces. We hebben deze

Electrisch

laat juist zien dat er weinig witte blokken zijn! Kortom,

Statisch

nis en kunde te komen, kan fors zijn. Nevenstaande tabel

match te zijn op het gebied van kunde die relevant is in het

Mechanisch

tier verdwijnen. Naast inhoudelijke kennis dient er een

Vision

De investering om op dit niveau van multidisciplinaire ken-

Hardware

ontwikkelbureaus, softwarespecialisten, etc. zullen als 1st

Software


Fluid

46

48

Toeleveranciers die zich in bepaalde bouwblokken willen specialiseren, kunnen via de hiervoor staande matrix een

5.1.4 Ontwerpende toeleveranciers kunnen op een

OEM

hoog stuklijstniveau bijdragen

eerste opzet van een in-huis kennisprofiel vinden om multidisciplinair te werken.

49


Steeds meer OEM’ers worden kop-staartbedrijven of zijn als jong bedrijf meteen zo opgestart (bijvoorbeeld ASML). Vaak

Om deze uitspraak handen en voeten te geven, heeft een

wordt hier echter nog bedoeld dat de maakkant zo geregeld

aantal experts aangegeven wat dit zoal kan betekenen in uw

is. Bij een echt kop-staartbedrijf loopt dat evenwichtig, met

organisatie en is aan de expertgroep gevraagd om daar een

andere woorden zowel aan de maakkant als aan de ont-

inkleuring aan te geven.

werpkant wordt op hetzelfde stuklijstniveau gewerkt.

Voor meer informatie over welke detailengineering

Op een hoog stuklijstniveau uitbesteden betekent dat toele-

kennis bij welk bouwblok hoort en de definities van de

veranciers die gewend zijn om op een hoger stuklijstniveau

termen die bij kunde/skills genoemd worden, verwijzen

te werken de eerste partij (1st tier) worden en dat parts/

we u naar hoofdstuk 8 van het diepterapport.

processuppliers door hen aangestuurd dienen te worden (2nd tier), zie figuur hiernaast.

•• Goed functioneel specificeren om te kunnen uitbesteden

OEM

is een vak, dus dat gaat ook bij OEM’ers niet meteen

Marketing & Sales

Distribution & Services

Marketing & Sales

Distribution & Services

System design

System assembly

System design

System assembly

Subsystem design

Subsystem assembly

Proces suppliers

Innovators/integrators Subsystem design

Subsystem assembly

Proces suppliers Parts design

Parts production

Parts design

Parts production

•• Het in competitie zijn van de toeleveranciers met afdelingen binnen de OEM’er, die zich bedreigd voelen door uitbesteden op een hoger stuklijstniveau. •• Robuustheid bij toeleveranciers met betrekking tot technologische onvolkomenheden, die keihard tot grote en ook doorgeleide claims kunnen leiden vanuit het veld. Hogere rewards maar ook hogere risks. •• OEM’er wil één aanspreekpunt: systeminnovator

Om op een hoog stuklijstniveau te kunnen uitbesteden,

die ook systemintegrator aanstuurt. Verschillende

moeten de volgende valkuilen worden vermeden:

verdienmodellen achter deze rollen (zie ook CPIM

Op een hoger stuklijstniveau het werk van de OEM’er overnemen, heeft een behoorlijke impact op zowel de

vlekkeloos.

onderzoek 2007 vanuit BOM/LIOF). Vaak wordt •• Half doorvoeren van het ‘optrekken’ van het blauwe

toeleverancier als de OEM’er zelf. Dat laatste mag niet over

blok (zie figuur hierboven) en OEM’er die nog steeds

het hoofd gezien worden, want hier bevinden zich zeker een

voorschrijft met welke parts- en processuppliers zaken

aantal potentiële valkuilen.

gedaan moet worden.

per afgeleverde module betaald en worden geen voorontwikkelkosten vergoed. •• Duitse OEM’ers zijn over het algemeen minder ver met deze managementfilosofie. Amerikaanse OEM’ers (zoals

50

KLE en Applied) zijn juist veel verder en passen dit veel toe.

5.1.5 Belangrijke marktontwikkelingen voor ontwerpende toeleveranciers op een hoog stuklijstniveau (integratoren)

•• Product- en processuppliers verliezen rechtstreekse contact met OEM’er.

De vijf Point One-eindmarkten zijn met name relevant voor de innovatoren en integratoren, omdat zij vaak een keuze moeten maken voor enkele OEM’ers om intensief mee

•• IP-opbouw: welk deel van de innovatie hoort nu toe

samen te werken. Deze toeleveranciers op een hoog stuk-

º Markt

Huidig NL

Huidig Europees

Huidig wereldwijd

Health totaal

110

1.650

+4.000

OECD, CBS

Medical technology and devices

5

84

+200

Themedica, Eurostat, CBS, bewerking Berenschot

(x mld)

Companiesandmarkets

10,6% 2001-2006

Philips

+ 20

37 in 2015, in NL: van 2,3 naar 3,5 in 2012

Point One annual roadmap, Research and Markets

X-ray systems

3,8

5 in 2015

GlobalData

MRI Equipment

5

5,5 in 2010

Global Industry Analysts Inc

Klinische robots

0,25

50%

Mikroniek

ICT in medical

454

9,8% (CAGR)

Marketresearch

in groeiende markten. Echter, voor de producten proce-

concurrerende) markten te kapitaliseren.

stoeleveranciers zijn deze marktontwikkelingen ook interes-

Medische apparaten thuisgebruik

sant omdat deze eindmarkten de market pull stimuleren

Medical imaging

In hoofdstuk 4 van het verdiepingsrapport vindt u een

van de uitbestedende partij. De volgende opmerkingen over

uitgebreide analyse van de vijf eindmarkten.

taken, verantwoordelijkheden in de verschillende rollen in De volgende tabel toont een aantal verzamelde gegevens, die een goed beeld geven van de omvang of groei van belangBelangrijk hierbij is vooral de dialoog, de taal die tussen de twee partijen moet ontstaan. Bij de interviews en ook tijdens de sessies bleek hier een behoorlijke ruimte voor verbetering te worden onderkend.

2,3

voor hun producten.

toeleveranciers en het afbouwen van taken aan de kant

rijke onderliggende segmenten in de vijf eindmarkten.

Bron

8,3% (CAGR*) 2009-2014

eigen IP-portfolio opbouwen om in meerdere (niet

de keten zijn dan van belang.

16

Minimal Invasive Surgery

lijstniveau zijn vooral op zoek naar apparaten en machines

besteden vergt het opbouwen van taken aan de kant van

Groeiverwachting

HEALTH

aan de toeleveranciers en kan de toeleverancier een

Het op een juiste wijze organiseren van functioneel uit-

51


52

Markt (x mld)

53


Huidig NL

Huidig Europees

Huidig wereldwijd

Groeiverwachting

Bron

ENERGY

Markt (x mld)

Huidig NL

Huidig Europees

Satellieten 20

Smart grid

20 in 2008 naar 40 in 2013 en 100 in 2030

Morgan Stanley

5,5

100

Groeiverwachting

Bron

1-2

Euroconsult

300

isuppli

LIFESTYLE & LEISURE Consumentenelektronica

Lighting

Huidig wereldwijd

Global Industry Analysts Inc, Point One annual roadmap

Lifestyle & leisure

LED’s

1

37% (CAGR)

Global Industry Analysts Inc

Domotica

Solar

37,1

PV-markt 55% (CAGR) en voor equipment-markt 35% (CAGR)

Solarbuzz, Point One annual roadmap

Domestic robots

20

Point One annual roadmap

0,8

1 in 2020


1 in 2014

BCC research

TRANSPORT, LOGISTICS & SAFETY ICT Transportmiddelen Semiconductor industrie

14,4

Semiconductor Manufacturing Equipment Printing Industrial

Multi bands

0

38

249

16

945

+ 2.000

EECA, SIA, Point One annual roadmap

Electronic Vehicles

31,1 (2005)

CBS, Eurostat 227 in 2015

Just auto

16

Groei naar 31 (2011)

SEMI

Devices in auto’s

Schatting: 100

Berenschot Databeans

Groei wereldwijd naar 15 (2013) naar 50 (2016) en NL naar 4 (2016)


Semiconductor in automotive

20

2

Lighting in automotive

10

Just auto

2 nieuwe sales wereldwijd in 2012

Point One annual roadmap Navigatie

5


54

Markt (x mld)

Huidig NL

Huidig Europees

Huidig wereldwijd

Toelevering safety, mobility, sustainability RFID tracking & tracing

De ICT-markt (semicon) is een relatief grotere markt. Het

belangrijkste ontwikkelingen (mede gebaseerd op de cijfers

genoemde cijfer slaat op de totale markt. Een segment is de

uit voorgaande tabel):

equipment voor semicon; die valt onder de machinebouw

Bron

2 in 2015


IDTechEx

De totale health-markt is wereldwijd erg groot. De markt

markt is nog goed, maar deze markt lijkt meer mature te

voor health equipment kent een redelijke marktomvang; de

worden. De positie van het Nederlande ecosysteem, in met

groeiverwachting voor deze markt is wel groot. Het cluster

name de semicon equipment, is zeer goed te noemen.

en is daar verder beschreven. De groeiverwachting voor de 5 0,2 in 2012


Security robots high risk situations

0,1 in 2012


AUV 2,3 in 2019

Research and Markets, Douglas Westwood

Robots

Van de vijf Point-One markten beschrijven we hierna de

Groeiverwachting

Security systemen openbare ruimte

Autonomous Underwater Vehicle (AUV) & Remotely Operated Vehicles (ROV)

55


0,75

17,3

21,4 in 2014

BCC research

B2B Robots

14,8

17,5 in 2014

BCC research

Militairy robots

0,9

1,2 in 2014

BCC research

in Nederland is redelijk gepositioneerd. Health equipment is dus een interessante markt, maar de te verwachten

De lifestyle & leisure (met name de consumentenelektro-

concurrentie zal ook groot zijn. Nederland zou zich kun-

nica) is een relatief grote markt. Deze markt zal blijven

nen onderscheiden door zich te richten op interessante

groeien. De clusterpositie van Nederland ten aanzien van

(nieuwe) nichemarkten gebaseerd op aanwezige sterktes,

deze markt is echter niet sterk.

zoals personal health en medical imaging. De markt voor transport, logistics & security is relatief De energy-markt is als totale markt ook erg groot. Als geke-

kleiner. De totale vervoersmiddelenmarkt (met als grootste

ken wordt naar equipment zijn met name lighting, solar en

markt automotive) is natuurlijk erg groot, maar een beperkt

smart grid interessante markten. De groeiverwachting is

deel van de toeleveranciers valt binnen de hightech precisie-

groot in deze markt (met name van solar en smart grid-

markt. Deze markt kent een redelijke groei. De positie van

oplossingen). De clusterpositie van Nederland is redelijk,

Nederlandse ecosysteem is redelijk.

maar op sommige terreinen lopen we achter. Ook dit is een interessante markt, met veel mondiale concurrentie.

56

57


Naast de eindmarkten is de markt voor machines ook een

Een zeer belangrijke markt voor het Nederlandse ecosy-

zeer belangrijke markt voor de ontwerpende toeleveranciers,

steem, die ook binnen machinebouw valt, is de semicon

maar ook voor de makende toeleveranciers. In zijn totaliteit

equipment markt. De totale markt voor deze machines is

is de wereldwijde machinemarkt goed voor meer dan 1.000

16 miljard euro in 2009, maar was in 2008 nog goed voor

miljard euro. De totale productiewaarde (omzet uit produc-

meer dan 30 miljard euro. De belangrijkste submarkt daarin

tie) in Europa is 621 miljard euro. In de VS is deze markt

is de wafer fab equipment.

goed voor 235,9 annual sales in dollars. Ook voor Nederland is de machinebouw een belangrijk ecosysteem met een

De hiergenoemde trends en cijfers geven een indicatie van

productiewaarde van 22 miljard euro en een groei in de

de markten voor het ecosysteem. Echter, er zijn vele ver-

afgelopen tien jaar van 60,5%.

schillende subsegmenten met een eigen dynamiek, omvang en (verwachte) groei.

De machinemarkt is divers, er worden vele soorten machi-

Weghaaltechnologie

Opbrengtechnologie

Overige interessante OEM’ers

AgieCharmilles

3Dsystems

AGFA

ALSI

AGFA

AGIE-Charmilles

Boehringer

Agilent

Applied Materials

Braincenter

Aitron

Arburg

DanoBat

Applied materials

ASMI

Deckel

ASMI

ASML

Decker en Gildemeister

bosch

Azores

Digma

Canon

BAE Systems

Disco

DEK Solar

Boeing

Dories Scharmann

EOS

CERN

Emag

FRONT

Conceptlaser Gmbh

Fanuc

GE medical

Demeureux Delta

Jonas&redman

DMG

nes aan vele verschillende markten toegeleverd. De twee

In hoofdstuk 4 van het verdiepingsrapport vindt u een

belangrijkste markten binnen de scope van deze opdracht

aantal websites waar volop gedetailleerde marktcijfers te

zijn machine voor (algemeen) industrieel gebruik (waaron-

koop zijn.

FEI Hauser

KLA Tencor

EADS

Naast de marktgegevens hebben wij een lijst van honderd

Hembrug

KNS - USA

Eastmann

(inter)nationale OEM’ers samengesteld die klant zijn of

Herminghausen

Kyocera

Engel

mogelijk klant zouden kunnen worden van het Nederlandse

Hitachi

MuData

EVG

ecosysteem:

Jung

Nikon

Fiar

Junker

Obducat

Fisscher - precise

der ook de food- en chemiemarkt valt) en voor metaalbewerking, beide grote markten voor machinebouw. In hoofdstuk 6 van het verdiepingsrapport vindt u een uitgebreide analyse van de machine-industrie.

58

59


Weghaaltechnologie

Opbrengtechnologie


Weghaaltechnologie

Kern

Oce

GE - AE

Yasda

Trumpf

Kugler Precision

Oerlikon Balzers

ITER

ZPS LMG

Voortman

Logitech

OTB

Liebherr

Walker Hagou

Makino

Oxford Instruments

Manz

Walter Maschinenbau

Mapper

Pixdro

Mapper

Waters

Mori Seki

Replisaurus technologies

Mikron

Zeiss

Mitsubitsi

Roth & rau

Molecular Imprint Inc

Okamoto

Samsing Techwin

Obducat

OMAX

Sharp

OD Medical OD Security PEMtec

Pemtec

Siemens

Pratt & Whitney

Precitech

SunPower

Punch Graphics

Roboform

Suss Microtec

Resato

Schaublin

Thermo Fischer

Rolls Royce

Sunnen

Toshiba

S2M

SVB

Von Ardenne

SAFAN

Timesavers

Sarix

TOS VARNSDORF

Siemens / SKF

Trumpf

Spark Holland Ticmar Villach

Opbrengtechnologie


60

61


5.1.6 Langetermijninvesteringen voor innovatoren:

vol te kunnen zijn, is er een opbouw van applicatiekennis

5.2 Ontwerpende toeleveranciers

op een hoog stuklijstniveau werkend aan de

nodig over verschillende soorten OEM’ers, zodat oplossingen

op een laag stuklijstniveau

ontwerpkant

ontwikkeld voor de ene markt vertaald kunnen worden naar

(productsuppliers)

Samengevat kunnen de innovatoren investeren in: Technologie • Opbouwen detailed engineering kunde • Opbouwen van relevante applicatiekennis bij bouwblokken • Investeren in eigen bouwblok roadmap • Opbouwen kennis opbouwende fabricageprocessen

Organisatie • Kiezen van een bouwblok • Opbouwen kunde • Marktontwikkelingin meerdere internationale OEM’ers

oplossingen voor de andere markt. Dit zullen dus internatio-

Voor de ontwerpende toeleveranciers op een laag stuk-

nale marktontwikkelingen zijn. Niet alleen om kennis op te

lijst—niveau zijn andere ontwikkelingen te verwachten, met

bouwen (kenniscarrousel) maar ook om risico’s te spreiden,

name op het gebied van componentenontwikkeling of sub-

is het zinvol om meerdere soorten klanten te hebben. Naast

sub-subsamenstellingen. De ontwikkelingen beschreven in

kennis moet er ook voldoende geïnvesteerd worden in kunde

de vorige paragraaf zijn echter wel van invloed als innova-

(skills) die bij dit niveau van ontwerpen hoort (zie ook

tiedrijfveer voor dit segment toeleveranciers.

Voorbeelden componenten en sub-subsamenstellingen

Photonic Crystals

hoofdstuk 8 van het diepterapport). De kunst van dit soort toeleveranciers is over de schouder van de klant naar diens klanten te kijken en te voorspellen wat de behoefte van die

5.2.1 Innovaties in de bouwblokken stimuleren, niet alleen de precisie van componenten Multiplexer

Ring resonators

klanten op termijn is en hiermee een eigen technologieroad-

In het schema op de volgende pagina is aangegeven welke

maptraject in gang te zetten met eigen voorontwikkeling op

innovatiedrijfveren per soort component verwacht wor-

het gebied van de eigen specialiteit: het bouwblok.

den. Componentontwikkeling is bij uitstek een activiteit

Een van de belangrijke trends bij componenten is dat er

markten en eventueel nieuwe markten beoordelen of er een

die bij ontwerpende toeleveranciers op een laag stuklijstni-

steeds meer functionele integratie ontstaat. Soorten techno-

mogelijkheid bestaat om een bepaald bouwblok als speciali-

veau (productsuppliers) in goede handen is. Dit bepaalt de

logie van componenten gaan door elkaar lopen: vakgebie-

teit te kiezen (zoals bijvoorbeeld de NTS groep al jaren inzet

ontwikkelingsrichting van hun technologische creativiteit.

den smelten samen, ook wel ‘merge’ genoemd. Zo kunnen

op het bouwblok motion). Aan de hand van de hiervoor-

OEM’ers bemoeien zich het liefst niet met ontwikkeling van

actuatoren ook MEMS zijn of sensoren uitgevoerd als

gaande tabel kan een organisatie verder bepalen welke kennis

componenten, ze worden gekozen uit een catalogus. Soms

mechanische oplossingen inclusief elektronische schake-

zij dient op te bouwen om multidisciplinair bouwblokken te

zijn de eisen echter zo specifiek dat een speciale component

lingen. Hierna wordt dus meer een marktordening bedoeld

kunnen ontwerpen en zelfs te voorontwerpen. Om succes-

ontworpen en gemaakt moet worden.

dan een echte classificatie van componenten.

Toeleveranciers in deze rol kunnen op basis van hun huidige

11

62

63


2D precisie

3D precisie

Meer materialen

Snellere processing

Lagere kosten

Kleinere batches

Kleinere afmeting component

Lager energiegebruik

Elektronische componenten Fotonische componenten PV-componenten Optische componenten Mechanische componenten Biomedische componenten Sensoren Actuatoren MEMS Akoestische componenten Fluid componenten Magnetische componenten

Geen invloed

Zeer grote invloed

De tabel geeft de relatie aan tussen de soort componenten en de belangrijkste innovatiedrijfveren vanuit de markt. Elk soort component kent een andere set van innovatiedrijfveren.

64

65


Wat precies wordt verstaan onder de verschillende soorten

Het idee om individuele atomen te kunnen verplaatsen,

weergegeven als een deel van de product lifecycle-kromme en

componenten en de achterliggende ontwikkelingen, vindt u

kwam vooral voort uit de ontwikkeling van microscopische

vergeleken met andere majeure technologische doorbraken

in hoofdstuk 5 van het diepterapport. In dit overzicht wordt

technieken waarbij een oppervlak wordt afgetast met een

uit het verleden. Volgens deze grafiek is nanotechnologie in de

aangegeven dat de 3D precisie, lagere kosten, kleinere afme-

fijne naald zoals AFM en STM. Deze technieken danken hun

opmaat naar een grotere schaal van toepassingen en zal deze

tingen en het energieverbruik van de componenten in het

bestaan aan de mogelijkheid bewegingen elektronisch op te

rond 2025 doorgebroken zijn. In de opmaat naar dat jaartal

grotere systeem belangrijke innovatiedrivers zijn. Overigens is

leggen met een precisie van kleiner dan een atoom. Uiter-

onderschrijft de stelling dat nano-technologie het komende

de ontwikkeling van schone componenten (zonder uitwen-

aard is een computer daarbij onontbeerlijk. Het is hiermee

decennium steeds meer alternatieve keuzen in componenten

dige en inwendige vervuiling) een trend die apart vermel-

mogelijk geworden atomen vrij direct ‘zichtbaar’ te maken

oplevert.

denswaardig is. Deze trend komt voort uit de ontwikkeling in

en zelfs het oppervlak op atomaire schaal te ‘beschrijven’.

BOTTOM-UP APPROACH EN TOP-DOWN APPROACH BENADEREN ELKAAR

ontwikkelingen in health-systemen, en komt ook terug bij de

Nanotechnologie brengt nieuwe materialen maar ook

1mm

maakprocessen in paragraaf 6.2.

nieuwe componenten. Naar alle waarschijnlijkheid gaat het

schone precisie voor hoog vacuüm maar ook nanoprecisie en

Dimensional scale

NANOTECHNOLOGIE IS EEN ONTWIKKELING VOOR > 2025

Rapid adoption

1800

1853 Textile 1853

Railway 1913

1969

1913 Auto

Computer

1969

2025

2081

Nanotech

2025 Introduction of technology

1771

1825

1886

Industrial revolution

1939

1997 Information evolution

“Top-Down Approach”

maken van precisiecomponenten of zelfs sub-subsubsyste5.2.2 Ontwikkelingen van componenten gebaseerd op nanotechnologie

men vanuit het opbouwen met atomen veel meer voor de hand liggen. Het zal een afweging worden hoe een bepaalde

In voorgaande tabel is aangegeven dat het verkleinen van

component gemaakt gaat worden. Bottom-up of top-down

de dimensies van de componenten van groot belang is. De

benaderen elkaar.

10µm

Precision & ultraprecision Machining

1µm 100nm

Hoe kleiner echter de component, hoe moeilijker het wordt Lithography Energy beams

Nanotechnology

10nm

klassieke manier van het maken van componenten is het steeds preciezer bewerken van een ’brok’ materiaal tot die

In het volgende diagram staat dat anno 2010 deze situatie

kleine component, dat lensje, dat precisienaaldje.

al bereikt zou moeten zijn. Dat is sporadisch het geval, maar het komende decennium is dit wel meer opportuun. In het figuur daarna staat de ontwikkeling van nanotechnologie

Biochemistry

om dat kleine object met de rest van het systeem te verTop-Down/ Bottom-Up Synthesis

Nanophase Materials

1nm

Chemistry

“Bottom-Up Approach”

0,1nm

binden. Immers, een component is een onderdeel van een groot systeem en zal daarmee verbonden moeten zijn om de functie uit te kunnen oefenen. Voor gedetailleerde trends in de nanotechnologie verwijzen wij u naar hoofdstuk 5 van het diepterapport.

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2010

66

67


Nieuwe gebieden zijn sensoren/actuatoren, fluïde en fotoni-

ontwerpende toeleveranciers op een laag

sche componenten. Voor PV (zonnecellen) is het duidelijk

stuklijstniveau (productsuppliers)

dat de ontwikkeling buiten Nederland in een stroomversnel-

De essentie van de volgende afbeelding is dat de bekende,

ling is gekomen. De BOM initieert in 2010 een aanzet om

’klassieke’ gebieden van elektronische en mechanische

snel een nieuw Nederlands ecosysteem hierin op te starten.

componenten (High Complexity) langzaam teruglopende

MEMS is al meer dan een decennium een belofte, en als

Nederlandse clusterposities kennen. Maar er is ook een

zodanig in dit overzicht behandeld.

aantal nieuwere gebieden in opkomst waarbij in ieder geval de markt zou moeten gaan groeien. Of tegelijkertijd de clus-

De teruglopende clusterposities elektronisch en HC mecha-

terpositie van het ecosysteem van dat soort componenten

nisch zijn overigens te wijten aan teruglopende activiteiten

in Nederland zal groeien, is natuurlijk minder evident. Dit

(NXP, Fico, ASM, OTB) respectievelijk teruglopende ken-

betekent dat het geen automatisme is dat het Nederlandse

nisontwikkeling (universiteiten) plus de switch van metaal

ecosysteem een deel van de ’wereldkoek’ naar zich toe kan

naar kunststof/keramiek waarvoor Nederland over een

trekken.

minder goede kennishuishouding en kunde beschikt.

CLUSTER ASSESSMENT HC COMPONENT MARKTEN Hoog

Attractiviteit van de markt

5.2.3 Essentiële marktontwikkelingen voor

Elektronisch

Mechanisch PV

Fluid

Fotonisch

Sensoren Optisch MEMS Magnetisch Actuatoren Akoestisch

Laag Zwak

Clusterpositie in de markt

Sterk

Een onderbouwing voor deze figuur is terug te vinden in paragraaf 5.5 van het diepterapport.

68

Marktomvang (wereldmarkt) (x mld dollar)

Groeiverwachting (totale markt)

Clusterpositie NL

Elektronische componenten wereldwijd

223

+

+

Fotonische componenten

50

+

-

PV-componenten

10

+

-

Optical componenten

3,8

++

-

Biomedical componenten

12,3

+

-

Mechanische componenten

200

+/-

+

Sensoren

50

++

-

MEMS

69


+10

++

+

Akoestisch

- niet gevonden

--

Fluïdisch

- niet gevonden

--

Magnetisch

- niet gevonden

--

Aan het eind van hoofdstuk 5 van het diepterapport vindt u een onderbouwing van deze afbeelding.

5.2.4 Langetermijninvesteringen voor productspecialisten: op een laag stuklijstniveau werkend aan de ontwerpkant

Samengevat kunnen de productsuppliers op lange termijn investeren in: Technologie

Organisatie

• Ontwikkelen kleinere dimensies, lager energieverbruik en lagere kosten • Ontwikkelen eerder in hogere 3D-precisie dan in 2D-precisie • Opzetten in eigen low volume component roadmap • Opbouwen kennis opbouwende fabricageprocessen

• Inzetten op behoud van bestaand in NL of meeliften op nieuw (internationaal?) • Sensoren/actuatoren, Fluïde, Fotonica • Inzetten op eigen internationale marktontwikkeling • Doorgroeien naar hoger stuklijstniveau

Toeleveranciers van dit soort componenten of sub-sub-

Omdat we binnen de scope van deze roadmap het over low

subsystemen moeten zich vooral richten op de belangrijke

volume ketens hebben, kan geïnvesteerd worden in een

innovatiedrivers die relevant zijn voor hun componenten

speciaal portfolio voor deze ketens. In samenhang hiermee

(zie ook hoofdstuk 5 van het diepterapport).

ligt de vraag voor op welk soort componenten een leverancier wil inzetten en of hij internationaal wil opereren of

Over het algemeen zijn dat de volgende innovatiedrivers in

niet. Zet hij in op Nederland, dan moet hij kijken of hij op

kleinere afmetingen van de component, het energieverbruik

het behoud van de bestaande clusters wil meebewegen of

van het sub-sub-subsysteem en lagere kosten. Verder is

juist de switch maakt naar nieuwe soorten componenten

3D-precisie voor de meeste componenten van groter belang

waarvan de marktontwikkelingen gunstig lijken. Maar de

dan de traditionele 2D-precisie.

ontwikkeling van het Nederlands ecosysteem van deze com-

70

ponenten moet nog op gang komen. Indien dit laatste niet slaagt zal een leverancier eerder aansluiting moeten zoeken bij internationale ecosystemen. Indien een toeleverancier een component maakt, in het ‘hart’ van een bouwblok zit, ligt het voor de hand dat hij ook kan investeren in het oppakken van de rol van ont-

71


6. Makende toeleveranciers kunnen investeren in ontwikkelingen op het gebied van fabricagetechnologie

werpende toeleverancier op een hoog stuklijstniveau, en daarmee doorgroeien naar de rol van innovator.

In dit hoofdstuk maken we gebruik van de rechterkant van het toeleveranciersmodel, dit betreft dus de makende

•• Vormtechnologie: spuitgieten. Hierbij wordt materiaal in een vorm gebracht.

toeleveranciers. •• Transitietechnologie: uitharden, gloeien, etc. Hierbij Fabricagetechnologie is onder te verdelen in verschillende

wordt de chemische structuur van het materiaal

soorten. De volgende classificatie is gemaakt om de trends

veranderd.

beter te kunnen ordenen: •• Reinigingstechnologie: uitdampen, beitsen. Hierbij •• Wegneemtechnologie: frezen, ECM, etc. Hierbij wordt

worden materialen/componenten schoongemaakt.

materiaal weggenomen. •• Meettechnologie: SEM, röntgen, etc. Hierbij worden •• Opbrengtechnologie: opdampen, printen, etc. Hierbij wordt materiaal aangebracht.

allerlei metingen gedaan aan de componenten. Hoewel je met meten niets maakt, is het wel vaak een belangrijke stap om iets te maken.

Bron: IPMAN Roadmap for Micro- and Nanomanufacturing

72

Fabricagetechnologieën en precisie

RELATIE FABRICAGETECHNOLOGIE EN PRECISIE

worden twee of meer componenten (definitief) met

De relatie tussen fabricagetechnologie en precisie is vast-

elkaar verbonden.

gelegd in de zogenaamde Taniguchi-curve. Elke fabricage-

Achievable Machining Accuracy

•• Verbindingstechnologie: solderen, lassen, etc. Hierbij

technologie kent een vorm van uiterste, herhaalbare precisie •• Samensteltechnologie: picking, placing. Hierbij worden twee of meer componenten samengesteld.

maar ook minder precieze uitvoeringsvormen. Zo is er bij-

Met al deze technologieën kan de aanmaak van losse onder-

is jarenlang gebruikt als rode draad voor de ontwikkeling

delen maar ook het samenstellen van complete systemen

van de precisiefabricageprocessen in de tijd en is hiernaast

beschreven worden. Een compleet fabricageproces is dus

weergegeven.

0,01 mm

1 µm

0,1 µm

Hierna volgt eerst een aantal belangrijke trends voor de fabricagetechnologie.

No

rm

0,1 mm

voorbeeld sprake van conventioneel frezen, hoog precisiefrezen en UHP (ultrahoog precisiefrezen). De Taniguchi-curve

optelsom van vele fabricagetechnologieën.

73


al m

ach

10 µm

10 µm

0,01 µm Random errorrs (?)

Voor het gehele overzicht van relevante fabricagetechnologieën verwijzen wij naar hoofdstuk 6 van het diepte rapport.

g

10 µm 5 µm

0,1 µm 0,05 µm

0,005 µm

1920

1940

1960

???????????

1980

Mechanical comparitors Macrometers, dial indicators (Electric or pneumatic micrometers

Precision grinding machines Precision lapping machines (optical lens grinding machines) Precision diamond lathes (D.U.V. mask aligner) (optical lens finish grinding machines) Precision diamond grinding machines ultraprecision grinding machines 0,01 µm

Optical or magnetic scales electric comparators Electronics comparators (non-contact)

0,001 µm

0,3 nm (Attomic lattice distance) 1900

Lathes, milling machines

(curve generators) Precision jig borers ?? grinding machines 1 µm Siper finishing machines

Variance (2?)

0,001 µm

Measuring instruments (inspectionequipment)

Precision lathes, grinding machines lapping machines, honing machines

inin

Ul Pre (ex trapr cis tre eci ion me sio ma ac n m chi cu ac nin rat hi 1 µm g e m nin g ac hin ing ) Allowable 0,1 µm machining accuracy (errors) Systematic errors

Machine tools (processing equipment)

2000

Optical comparitors

Laser measuring instruments Optical fibers. Talisurfs Taligronds

(difraction grating ru?ng engine) High precision laser (electron beam lithographer) measuring instruments Super high precision grinding machine Talisteps Super high precision lapping and polisging machines Atom, molecule or ion beam machining Scanning electron microscopes Atom or molecule deposition Transmission electron microscopes Electron diffraction equipment ion analyzers (substance synthesizing) Year

X-ray micro analyzers Auger analyzers, ESCAR

Current status in, and future trends of, ultraprecision machining and ultrafine materials processing by Norio Taniguchi, Tokio Science University, Annals of the CIRP Vol. 32/2/1983 page 573

74


Algemene trends binnen fabricagetechnologie zijn: goedko-

EDM en ECM microfrezen. Deze processen moeten zich

Decennialang is precisie de innovatiedrijfveer in de elektro-

per/sneller, duurzamer (minder energie/waste), meer vari-

voor productie nog bewijzen.

nicawereld geweest, met verschillende opeenvolgende door-

atie in de te gebruiken materialen. Daarnaast zijn er andere, meer specifieke trends zichtbaar:

braaktechnologieën (zoals hiervoor weergegeven). Extreme •• Naast bewerken is handling van ’slappe’ en kleine objecten steeds belangrijker.

•• Naast weghaaltechnologie steeds meer opbrengtechnologie voor directe toepassingen (doorbraak doseren printen/jetten metaal).

Ultra Violet Lithography (EUVL) is de nieuwste doorbraak op het gebied van hoge processingsnelheden gecombineerd met 2D-nanoprecisie. Wellicht is deze ontwikkeling goed

•• Naast bewerken is schoon afleveren steeds belangrijker, dus eigenlijk de combinatie van gekozen afneem-/

genoeg om de komende tien jaar de semicon-wereld naar het atoomniveau te brengen.

opbrengen reinigingstechnologie. Eigenlijk moet •• Opbrengtechnologie zal via reserveonderdelen of unieke

men van een bewerkingsstrategie spreken waarin alle

Daarbovenop komt nu de behoefte om meer 3D-precisie te

producten (one-off’s) doorbreken (geen vormgevende

aspecten meegewogen worden om tot een afgewogen

bereiken (bijvoorbeeld stapelen IC’s, combinatie lenzen en

mallen), want deze zijn materiaalzuiniger, hebben meer

fabricage te komen.

IC), hetgeen een nieuwe drijfveer is voor bijvoorbeeld pick

vormvrijheid, er is geen tooling nodig en ze zijn in principe nauwkeuriger (ALD).

and place, opbrengen lagen. •• Steeds grotere nauwkeurigheid in alle processen, door verbetering van machines en procestechnologie (zie

•• Steeds meer seriële processen met zo min mogelijk objecthandling (frezen-meten-slijpen).

voorgaande inleiding). Verhoogde nauwkeurigheid en snellere processing door op een en dezelfde machine bewerkingen te combineren en tegelijkertijd te meten en

•• Toenemen hybride processen: gelijktijdige combinaties

te monitoren (in line).

van processen (zoals ECM-frezen). Er wordt gewerkt aan de ‘hybride’ koppeling van processen: ultrasoon frezen of draaien, ultrasoon vonken (EDM), ECM slijpen,

•• Computersturing van steeds meer processen, verbeterde koppeling aan CAD-files.

75

76

77


TANIGUCHI MET INHOUDELIJKE 3D PRECISIELIJN

107 Optical processing type

106

Het is makkelijker om een langzame-precieze technologie, sneller te maken door een lagere nauwkeurigheid toe te staan, dan een snelleniet precieze technologie nauwkeuriger te maken, door het inleveren van processnelheid Harmen Altena, Principal R&D Engineer, Philips Consumer Lifestyle

Processing resolution nm

10

104

2D m

icro

10

3D m

icro

Discharge processing 5

and

3

g-ray lithography

nano

-proc

essin

g

i-ray lithography

nan

o-pr

2D micro and nano-processing

oces

sing

3D grinding (micro diamond end mills

Micro discharge processing

3D Lithography

FIB deposition KrF lithography

Limit of

101

ultra-pre

3D micro and nano-processing

2-light quantum absorption effect micro optical processing Phase shift lithography

102

and

cision pro

cessing

EEM

(Tanaguc h

i)

100

EPL: electron beam reduction transcription Nano-imprint

Numerical central EEM

EUVL: ultraviolet ray reduction transcription

ELID micro grinding

Attomic grid interval

0,3 nm 10-1 1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

2010

2015

2020

2025

Ultra-precision processing (reference) 3D-precisie kent nu een lijn in het ‘Taniguchi-denken’

2030

Atomic lattice distance

Fluid jet polishing

Precision grinding

In dit overzicht ziet u de laatste

Rooster afstand atomen

stand van zaken met betrekking

heid. Deze komt in de buurt van de oorspronkelijke curve. µm

100

Precionsal machining

Conventional machining

Hard turning

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

precisie die met verschillende soorten technologie anno 2009 oppervlakteprecisie en bewe-

1

gingsprecisie gelot in een gesti-

UP machining

leerde versie van de Taniguchi-

0,01

0,01 0,003 µm

tot de uiterste reproduceerbare

is te bereiken. Het gaat hier om

10 0,1

Diamond turnning

achterlopen. Uitzondering is de precisie bij oppervlakteruw-

Polishing

0,01 0,003 µm

UP machining

Precision grinding

0,01

Nauwkeurigheid

UP diamond turning

Laser ablation

CMP

Hard turning

1 0,1

EDM

in 2010, maar nu ten opzichte van deze curve circa tien jaar

10

Micro milling

logieën niet de voorspelde nauwkeurigheid hebben bereikt

Conventional machining

ECM Micro EDM

De conclusie is dat wegneem-, opbrengen omvormtechno-

Precionsal machining

Chemical milling

verschillende fabricagetechnologieën.

Ruwheid (RA)

gemaakt van de laatste stand van zaken met betrekking tot

100

Conv. grinding

µm

rapport vanuit het IOP precisietechnologie is een overzicht

Electro polishing

De Taniguchi-grafiek bevat ook curven. In het afsluitende

Conv. turning

BEWERKINGSNAUWKEURIGHEIDSONTWIKKELINGEN LOPEN ACHTER OP TANIGUCHI

Stamping

fabricagetechnologie

(Micro) EDM

Taniguchi-curve anno 2010 geldt niet voor alle soorten

79


Injection mouldir

78

grafiek van pagina 81. Atomic lattice distance

Rooster afstand atomen

Bron: IOP precisietechnologie 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020

Status IOP/SenterNovemPBT 01072010

eindverslag.

80


Vanuit de doorbraken in high complexity componenten zijn de noodzakelijke nieuwe stappen in de fabricagetechnologie benoemd. Hierna zijn per technologiesegment de benodigde vernieuwingen nog eens op een rijtje gezet. Technologiesegment

Benodigde fabricagetechnologie

Wegneemtechnologie

Via etsen met hoge aspectratio voor TSV’s in 3D-integratie Hogere DRIE etssnelheden voor snelle TSV’s fabricage Goedkope en snelle maskerfabricage (weghalen) Fabriceren van solid state fotonische devices vereist cleanroom/floundry-faciliteit(en) Etsen/opbrengen van spiegels in fotonische devices Uitbreiden: receptenboek en bibliotheek van devices Polijsttechnieken versnellen door meten tijdens proces Versnellen vormgeven door in-process meten Laserbewerken met ps en fs lasers Nieuwe processen voor glas bewerken (W, O, T, R)

Opbrengtechnologie

Fast ALD Printing in low-end electronics als vervanging van litho en depositie 3-5 pluggen groeien in Si voor 16 nm node Jetten van elektrische vloeistoffen op < 100 nm schaal Fabriceren van solid state fotonische devices vereist cleanroom/floundry-faciliteit(en) Etsen/opbrengen van spiegels IN fotonische devices Uitbreiden: receptenboek en bibliotheek van devices Fast ALD In-line productie Opbrengen van verschillende fotogevoelige materialen om totale efficiency te verhogen richting 50% Nieuwe processen voor glas bewerken Nano-imprint bij harddisk

Technologiesegment


Omvormtechnologie

Nieuwe processen voor glas bewerken Repliceren in kunststof

Transitietechnologie

Litho direct gewenste materiaal aangroeien ipv resist belichten en dan depositie van gewenste materiaal EUV litho: 6.5 nm EUV bronnen (ipv 13.5 nm) voor Next-generation

Reinigingstechnologie

Nieuwe processen voor glas bewerken (W, O, T, R) In het bijzonder kwalificatie en testing Hygiëne van invasieve instrumenten Reinigingstechnologie voor 3D-stacking

Meettechnologie

EUV: meettechnologie In-line metrology voor hogere yield in semicon Meettechnologie: preciezer, flexibeler, in-the-loop In-line inspectietechnologieën Inspectie/imaging voor ’zachte materialen’ 3D meten en analyse en sturen Flexibele in-line tests in flexibele assemblagelijnen Stillere mechatronische systemen/ actuatoren (geluidmeten) Methoden voor meten/analyse stempels en resultaten nano-imprint

Verbindingstechnologie

Optisch-elektronische koppeling Zowel elektronische, optische verbindingen (flipchip, bumpsoldering) Integratie in producten en machines Miniaturisatie en nieuwe technieken ontwikkelen

81

82

83


Technologiesegment


Assemblage/ plaatsingstechnologie

Packaging van elektronica en optica 3D assembly (X,Y,Z, phi) A: glasvezel optische chip koppeling mechaniseren R+A: in het bijzonder kwalificatie en testing ’Handling’ van dunne wafers ( <100um) Cleanroom Pick & place met hoge nauwkeurigheid en hoge throughput voor 3D Spuitgiettechnieken integratie van PCB in behuizing (in-mold assembly) Prodtech: Active vibration control 3D-integratie Procesintegratie, production on chip / microreactoren

Hierna ziet u een tweetal voorbeelden van de precisietrend

De afbeelding daarna laat een table-top systeem zien dat

in assemblage. Als eerste een afbeelding van een operatie-

automatisch atomen assembleert tot nanostructuren.

robot uit de health sector. Een dergelijk concept zou ook

Natuurlijk ligt een dergelijke vorm van assembleren verder

voor de assemblage van kleine onderdelen in lage volumes

in de tijd dan het vorige voorbeeld.

(LV) opgezet kunnen worden, waarbij de operator handmatig, maar wel met een ondersteunende robot, dergelijke subsamenstellingen kan maken. Het gaat dan om plaatsen en verbinden door middel van verschillende hiervoor genoemde technologievormen.

In hoofdstuk 6 van het verdiepingsrapport zijn de technology push trends verder uitgewerkt en naast deze market pull trends gelegd.

84

85


6.1 Langetermijninvesteringen voor toeleveranciers op een laag stuklijstniveau werkend aan de maakkant (processpecialisten) Samengevat volgen hierna de opties voor processpecialisten: Technologie

Organisatie

• Korte termijn: investeren in combinatieprocessen, 3D (incl. CAD/CAM) precisie en reiniging • Middellange termijn investeren in contactloze, droge fabricagetechnologie • Lange termijn investeren in opbrengende fabricagetechnologie • Met reinigen en meten samen meer een maakstrategie samenstellen

• Zich richten op faciliteren doorbraken in componenten met nieuwe fabricagetechnologie • Zich richten op makende toeleveranciers hoog stuklijstniveau • Ontwikkelen nieuwe activiteiten op basis van opbrengtechnologie

Bij dit soort toeleveranciers zijn veel investeringen in lange-

geval zal men in een breder, multi-inzetbaar machinepark

termijntechnologie mogelijk en daarom is het goed bekijken

investeren.

van de toekomstige specialiteit (onderscheidend vermogen) belangrijk. Essentieel daarbij is de vraag of men qua markt-

In beide gevallen zal de tendens zijn dat er op korte termijn

ontwikkeling vooral inzet op de componentleveranciers

steeds meer behoefte is aan schone producten en meer

(ontwerpende toeleveranciers op een laag stuklijstniveau) of

3D-precisie. Investeringen zullen dan meer plaatsvinden in

dat men zich vooral wil oriënteren op toeleveranciers op een

combinatieprocessen (bijvoorbeeld ECM-frezen) (zie ook

hoog stuklijstniveau. In het eerste geval zet men vooral in

hoofdstuk 6 van het diepterapport), reinigingstechnologie

op technologieontwikkeling in doorbraken van componen-

en CAD/CAM op 3D-vormen om op een nauwkeurige wijze

ten (zie hoofdstuk 5 van het diepterapport). In het tweede

te kunnen meten en fabriceren.

86

87


Op middellange termijn kan men door doorontwikkelende

6.2. Langetermijninvesteringen voor

vraag naar precisie maar vooral ook reinheid, contactloze,

toeleveranciers op een hoog

droge technologie in optische processen investeren.

stuklijstniveau werkend aan de maakkant (integratoren)

Op lange termijn komen de opbrengende processen op industriële schaal in beeld. Voorafgaande aan een moge-

Samengevat zouden integratoren op lange termijn kunnen:

lijke investering in dergelijke systemen, is een strategische afweging van belang. Is de organisatie rijp voor deze totaal andere technologie en wijze van werken? Afhaaltechnologie zal niet verdwijnen, meer concurrentie ondervinden, doorgaan ja/nee, of wellicht een nieuwe activiteit opzetten naast de huidige?

Technologie

Organisatie

• Investeren in nieuwe verbindings- en assemblageprocessen voor kleinere dimensies en lage aantallen • Investeren in cleanroom faciliteiten • Investeren in verbinden van keramiek en composiet met andere materialen • Opzetten test- en meetprotocollen en systemen

• Ontwikkelen van kunde om op een hoog stuklijstniveau functioneel verantwoordelijk te zijn • Doorgroeien naar OMM • OEM’er worden van nieuwe machines

Van keuze van één machine naar maakstrategie. De combinatie van bewerken, meten en reinigen wordt dominanter

Vanuit de gedachte dat er steeds meer hybrideachtige

Op een hoger stuklijstniveau leveren betekent tevens de

en daarmee is een investering in één machine een zorgvul-

sub-sub-(sub)systemen komen, zal het erop aankomen

functie van de module of het bouwblok niet alleen op

dige afweging geworden van totale marktstrategie.

om dit soort kleine componenten te kunnen samenstellen

t=o garanderen maar ook op t=x. In de ontwerpfase moet

en te verbinden met het grotere subsysteem. Dit betekent

eveneens aandacht zijn voor het ontwikkelen van test- en

het eigenhandig of samen met equipment toeleveranciers

meetprotocollen vanuit de toepassing. Organisatorisch kan

ontwikkelen van dit soort nieuwe processen waarmee de

tegelijkertijd geïnvesteerd worden in het ontwikkelen van

onderneming onderscheidend kan zijn in de markt.

de kunde om op een hoog stuklijstniveau ook functioneel verantwoordelijk te zijn voor het gebruik (en onderhoud)

88

89


van de module in de praktijk. Dit betekent veel meer nazorg

beeld is hierbij de Phenom: een microscoop die gezamenlijk

en acute troubleshooting naar de installed base van klant-

door FEI company, NTS groep en Sioux is ontwikkeld en

systemen, en dus creativiteit om snel dit soort problemen te

op de markt geïntroduceerd. Ook zijn er mogelijkheden

tackelen. Men is niet klaar als het geleverd is!

vanuit de technologieontwikkeling van de genoemde nieuwe

7. Hoe kunnen de andere actoren in het ecosysteem hierbij helpen?

processen, waarbij de zelf ontwikkelde oplossing ook als Cleanroomfaciliteiten zijn nodig om ook samengestelde

een systeem op de markt gezet kan worden en kan worden

Naast toeleveranciers zijn er meer relevante spelers in het

delen schoon te houden en schoon af te leveren.

aangeboden als OEM’er.

ecosysteem waar tegelijkertijd stappen gezet kunnen worden.

•• Suppliers helpen bij het vinden van nieuwe OEM-klanten.

Hierna staan de mogelijke vervolgstappen op een rijtje. Nieuwe mechanische componenten worden vaak in nieuwe

Universiteiten:

materialen uitgevoerd. Het fabriceren daarvan is al lastig

OEM’ers:

maar zeker bij composieten en keramische delen zijn verbin-

•• Zelf leren functioneel uitbesteden, ontwikkelen van een

dingen ook lastig in het assemblageproces. De combinatie

goed begrippenkader om met de toeleveranciers hierover

van de maakkant met de ontwikkelkant maakt het mogelijk

te communiceren.

voor dit soort bedrijven om zich als Original Module Manufacturer te gaan ontwikkelen. Deze term is nieuw in toeleverland, maar de rol is al jaren bekend en succesvol gebleken in de automotive (zie bijvoorbeeld Bosch en Valeo).

•• Bewust zijn van genoemde valkuilen bij functioneel uitbesteden en hierop acteren. •• Snappen van de businessmodellen die achter de vier toeleveranciersrollen in de keten zitten. •• Meebepalen van bouwblokken over de verschillende

Toeleveranciers op een hoog stuklijstniveau (systeemintegratoren) kunnen ook investeren in (mede-)eigenaar worden van nieuwe systemen en daarmee feitelijk doorgroeien naar de rol van OEM’er. Het meest voor de hand liggende voor-

OEM’ers. •• Overhevelen van engineeringfuncties naar toeleveranciers en dus afbouwen eigen afdelingen.

•• Aanhaken op de trends van de verschillende bouwblokken. •• Benaderen van ontwerpende toeleveranciers voor onderzoek, voor derde geldstroom. •• Leveren van studenten aan ontwerpende toeleveranciers. •• Aansluiten bij de trends van de verschillende fabricageclassificaties (niet alleen wegnemen). •• Aansluiten bij de trends voor nieuwe componenten (niet alleen mechanisch/elektronica).

90

Kennisinstituten:

Regisseur ecosysteem

•• Aansluiten bij de trends van de verschillende

•• Helpen ontwerpende toeleveranciers met keuzen en

bouwblokken. •• Benaderen van ontwerpende toeleveranciers voor onderzoek, door middel van projecten. •• Aansluiten bij de trends van de verschillende fabricageclassificaties (niet alleen wegnemen). •• Aansluiten bij de trends voor nieuwe componenten (niet alleen mechanisch/elektronica).

91


investeringen in systeemtechnologiepalet. •• Helpen makende toeleveranciers met keuzen en investeringen in fabricagetechnologiepalet. •• Helpen ontwerpende toeleveranciers bij maken van eigen systeemtechnologieroadmap. •• Helpen makende toeleveranciers bij maken van eigen fabricagetechnologieroadmap. •• Onderzoek naar nieuwe componentclusterposities en

8. Blue Ocean-kansen voor het ecosysteem 8.1 Wat is een Blue Ocean-kans?

Bij een Blue Ocean-kans ben je de enige onderneming die

De befaamde business school INSEAD bedacht deze term

hiervan kan genieten en profiteren. De tegenpool van een

voor een kans waar de mogelijkheden mooi zijn en er geen

Blue Ocean is en Red Ocean, gekenmerkt door veel haaien

concurrenten (lees haaien) in de buurt zijn om dit perfecte

en daardoor veel strijd en bloed.

plaatje te verstoren.

acties om deze te versnellen. •• P1 annual roadmaps blijven doorvoeren, wellicht meer oog voor meer bouwblokken. •• P1 R&D-programma manufacturing engineering opzetten. •• Organiseren van summer courses functioneel specificeren, fabricagetechnologie en moderne toeleveranciers (de vier rollen). •• Verbinden www.productionnavigator.com aan de community. •• Meer relevante marktrapporten kopen en collectief beschikbaar stellen.

92

Op dit moment is er zeker een beperkt aantal gebieden waar

8.2 Samen of alleen investeren?

behoorlijk exploratief (zoekend en vernieuwend) gewerkt wordt en heel veel nieuwe systemen ontwikkeld worden:

Natuurlijk kan het ontwikkelen van de juiste kennis op

Voorstel samenwerkingsprogramma op het gebied van ontwikkeling fabricagetechnologie

Doseren van metalen en atomen op industriële schaal

Substraatinteractie, printstrategieën, betrouwbaarheid (levensduur) en druppelgrootte. Aanvullend is de jettingsnelheid (bij jettingresolutie, materiaalvariantie, substraatinteractie, etc. Fotogevoelige lagen, fotoresist, fotohardende kunststof, vloeibaar metaal Zie ook annual roadmap P1

3D elektroformeren

Voorspellen groeiprocessen door middel van CAE Beheersing groeiprocessen in caviteiten

Contactloze en droge bewerkingsmethodieken

Laserpulssnelheid: kortere pulsen via femto seconde lasers naar atto seconde lasers Doseringsprincipes: besturen van de (parallelle) laserstraal om bewerkingstijd te reduceren

Nieuwe hybride technologieën afneem incl. reiniging snijgereedschap = ECM tool

Quick scan ECM-combinaties met reinigingstechnologie

CAE-CAD-CAM

Post-processing vraagstukken oplossen van CAD- en CAE-files, die ze geschikt maken voor invoer in computergestuurde bewerkingsmachines

Low Volume -verbindings- en assemblagesystemen voor kleine dimensies

Microgripping principes industrialiseren Modulair haptisch robotsysteem

In line en 3D freeform meten

Contactloze en snelle methoden ontwikkelen (3D-vormen, nauwkeurige optische (freeform) componenten en moeilijke grootheden als vlakheid, rondheid, microstructuren op grote oppervlakken (displays, PV), oppervlaktekwaliteit

het juiste moment zeer strategisch zijn en kan het onder•• Health in combinatie met optische devices en fluïdica,

scheidend vermogen van een onderneming gebaat zijn bij

buiten het veld van de ’big irons’ (= grote scanners).

een investering in het eigen bedrijf die niet gedeeld wordt

•• Het ontwikkelen van fabricagetechnologie voor levende

met anderen. De stelling is dat als een bedrijf de middelen

materialen. •• Robotica in allerlei soorten eindmarkten: daar waar

93


heeft om een dergelijke ontwikkeling, met alle bijbehorende risico’s, uit eigen bronnen te financieren, dit ook

kostenreductie door mensbesparing en veiligheid een rol

zo zal gebeuren. Maar meestal is dit niet het geval. Dan is

spelen, is er vraag naar robotoplossingen.

(precompetitief) samenwerken een goede optie. In de tabel

•• Microreactortechnologie, de nieuwe wijze

hiernaast is een voorzet gegeven voor een dergelijk samen-

van produceren van zeer kleine hoeveelheden

werkingsprogramma op het gebied van voorontwikkeling

speciaal-chemicaliën.

van fabricagetechnologie.

•• 3D-opbouwende technieken: de doorbraak hiervan. De keuze van deze onderwerpen is gebaseerd op met name de hoofdtrends uit hoofdstuk 6 en de kansen die dit biedt om nieuw equipment te ontwikkelen waarmee het Nederlandse ecosysteem zich kan onderscheiden.

Belangrijk bij een dergelijk programma naast budgetbewaking en geld, is dat er hands-on gewerkt wordt aan de borging van toegepaste kennis en kunde in een fysiek apparaat/machine/unit.

94


Ten slotte Met dit totaaloverzicht van met name de drie verschillende soorten technologie (systeem-, componenten fabricagetechnologie) hebben we de ambitie een openingsbod te doen voor het ecosysteem. We hopen dat deze grafieken gebruikt gaan worden in het ecosysteem en dat het verder aanscherpen van de waarschijnlijkheid van genoemde doorbraken, door onderbouwingen van experts, steeds beter zal gaan. Nieuwe, gevalideerde inzichten moeten vooral oude inzichten vervangen. Naarmate de tijd vordert, zullen dit soort grafieken dan alleen maar in waarde toenemen. Nieuwe, onderbouwde inzichten kunt u altijd naar ons mailen: [email protected].

95

Berenschot Groep B.V. Europalaan 40 3526 KS Utrecht T +31 (0)30 291 69 16 E [email protected] www.berenschot.nl

Point-One High Tech Campus 69, 3rd floor 5656 AG Eindhoven +31 (0)88-5554333 [email protected]

Berenschot is aangesloten bij E-I Consulting Group.

Lange termijn technologie investeringsroadmap

Recommend Documents