Layer Manufacturing Nieuwe kansen voor u en uw onderneming ! Industrial Design Centre, Enschede ©2009 SOLide FOC, Rollercoaster
1
Introductie Rein van der Mast 1.
Adviseert de maakindustrie over de technologische en organisatorische inrichting van de product- en productieontwikkeling
2.
Is betrokken bij wetenschappelijk onderzoek en publiceert over de bij punt 1 genoemde zaken
3.
Studeerde Industrieel Ontwerpen aan de TU Delft
4.
Leidde een ontwikkelafdeling van een producent van consumentenproducten, alwaar hij solid en surface modelling en rapid prototyping introduceerde
5.
Begeleidde als co-manager productieontwikkeling in de medische en automobielindustrie
6.
Liet klantspecifieke producten ontwikkelen in China en OostEuropa (outsourcing/offshoring)
7.
Draagt bij aan de realisatie van ‘Leonardo Experience’
2
1
Nieuwe kansen: rapid technologies Wat behelzen de rapid technologies? Wat behelzen de rapid technologies of RT? 1.
2.
Vervaardiging van (1) 1.
Onderdelen
2.
Samenstellingen (in één keer)
Vervaardiging van (2) 1.
Prototypes (rapid prototyping of RP)
2.
Gereedschappen (rapid tooling)
3.
Eindproducten (rapid manufacturing of RM)
3.
Additief (toevoegen van materiaal, additive fabrication of RF)
4.
Laagsgewijs (layer manufacturing technology of LMT)
5.
Zonder (productgebonden) gereedschappen
6.
Diverse materialen
7.
1.
Kunststof
2.
Metaal
3.
Keramiek
Prometal gietvorm (3DP / Rapid Casting)
Namenstrijd: time-compression, rapid, additive, direct digital
3
microTEC Lab on a chip
Selective laser sintering (SLS)
http://www.solide-tct.nl/downloads/SLS-RTe.wmv
4
2
Nieuwe kansen: rapid technologies Wat behelzen de rapid technologies? Rapid prototyping 1.
2.
Voor realisatie prototypes 1.
Zichtmodellen (spuugmodel; kijken en voelen)
2.
Functionele modellen (kijken, voelen en belasten)
Voordelen 1.
1.
2.
3.
Redbull Racing / CRP technology voorvleugel, schaal 1:2 (SLS)
Meer, vroegtijdige iteraties drukken risico’s Eerder terugkoppeling van of voor 1.
Ontwerper
2.
Opdrachtgever
3.
Deskundigen
4.
(Panels) van eindgebruikers
5.
enz.
Minder kosten dan bij correcties naderhand
2.
Breed inzetbaar
3.
Snel (rapid) Wouter Scheublin speelgoed (SLS)
Inmiddels breed geaccepteerd
5
Nieuwe kansen: rapid technologies Wat behelzen de rapid technologies? Rapid tooling 1.
Minder bekend dan rapid prototyping
2.
Steeds vaker toegepast bij realisatie van gereedschappen
3.
Breed inzetbaar
4.
1.
High tech, zoals stalen spuitgietmatrijzen
2.
Low tech, zoals zandachtige gietmallen
Arcam tool (DMLS)
Snel (rapid)
StarTwin / Verdult carter ThunderStart (3DP)
Joris Laarman / Droog/Friedman / Verdult BoneChair (3DP)
6
3
Nieuwe kansen: rapid technologies Wat behelzen de rapid technologies? Rapid manufacturing of RM / direct digital manufacturing (DDM) 1.
Steeds vaker toegepast bij realisatie eindproducten
2.
Biedt veel kansen
3.
1.
Kleine seriegrootten, grote variëteit
2.
Ontwerp aan te passen aan wensen van individuele consument (mass customization)
3.
Complexe vormen mogelijk
Hippus Paard (SLS)
Groeimarkt!
Phonak hoortoestel (SLS)
Hettich rotor (SLS)
7
Nieuwe kansen: rapid technologies Wat behelzen de rapid technologies? Principes (belangrijkste) 1.
Fotopolymeer (hardt uit onder invloed van licht) 1.
2.
3.
1.
Selective laser sintering (SLS)
2.
Selective laser melting (SLM)
3.
Direct laser manufacturing (DLM)
Poeder (2) (klontert aaneen met behulp van oplosmiddel) 1.
4.
3D Printing 1.
Goedkoop
2.
Beperkt belastbaar
3.
Inclusief kleur
Gesmolten kunststof (leggen van dunne draad) 1.
5.
Stereo lithography (SL)
Poeder (1)(klontert aaneen onder invloed van warmte)
Fused deposition modelling (FDM)
Folie (zeldzaam) 1.
Papier (laminated object manufacturing of LOM)
2.
Kunststof (plakken)
3.
Metaal (folie per laag uitgesneden en ultrasoon gehecht)
8
4
Een andere kijk: MPH Productie op afstand Productie op afstand: producten eerder ter plekke 1.
2.
Bestand overal driedimensionaal ‘afdrukbaar’ (.STL) 1.
Aaneengesloten driehoekjes representeren productoppervlak
2.
Meer driehoekjes staat gelijk aan meer detail (hogere resolutie)
3.
Alle bekende viewers ondersteunen .STL
Bestand nuttig voor 1.
Internationale samenwerking product- en productieontwikkeling (co-creation)
2.
Wereldwijde afzet
3.
Reductie vervoer
9
Een andere kijk: MPH MPH: mobile parts hospital Afgeleid van MASH: mobile army surgical hospital 1.
Probleem: gebrek aan vervangende onderdelen 1.
2.
Afghanistan (stof veroorzaakt slijtage)
Oplossingen 1.
Neem voldoende reserveonderdelen mee
2.
Maak vervangende onderdelen ter plekke 1.
3.
4.
(bouw onderdeel uit en) verzamel informatie over vorm 1.
3D scan
2.
database
3.
download via satelliet
2.
Vervaardig onderdeel (selective laser melting)
3.
Werk onderdeel af (verspanen) (en bouw onderdeel in)
Voordelen MPH 1.
Logistiek eenvoudiger en goedkoper
2.
Grotere beschikbaarheid reserveonderdelen
US Army Mobile Parts Hospital (SLM)
US Army Mobile Parts Hospital (SLM)
Opmerkingen 1.
Selective laser melting (SLM) is (nog) langzaam en duur en brengt een tamelijk grof oppervlak voort.
10
5
Een andere kijk: organ printing Organ printing Organ printing: donororganen op afroep 1.
Oplossing voor tekort aan donororganen
2.
Geen high-tech apparatuur vereist
3.
1.
Standaard kleuren inktjetprinter
2.
Iedere druppel bioinkt bevat één cel
3.
Resultaat: gelei-achtige massa
4.
Na verloop van tijd: cellen groeien aan elkaar
MU South Carolina artist impression
Problemen 1.
Voldoende circulatie in bloed- en lymfevaten
11
Rapid technologies: niet alleen techniek Niet alleen techniek Rapid technologies: meer dan techniek 1.
Samenhang technologische, marktgebonden en organisatorische innovaties
2.
Lean product development
3.
1.
Meer met minder
2.
Cost of delay
3.
Flow
4.
Effectief
5.
Efficiënt
Nieuwe businessmodellen 1.
Produceren op afstand 1.
2.
1. 3.
Nieuwe producten
Nieuwe organisatievormen 1.
12
Nieuwe vormen van dienstverlening
Nieuwe relatie producent, consument
‘Virtuele’ bedrijven Twister .MGX (SLS)
6
Nieuwe kansen: mass customization / personalization Mass customization / personalization Mass customization: op maat gemaakt 1.
Betreft consumentenmarkt
2.
Ieder exemplaar is anders
3.
Consument draagt rechtstreeks bij aan ontwerp
4.
1.
Op basis van lichamelijke kenmerken (Custom Fit)
2.
Consument ontwerpt mee
Producent en consument communiceren veelal rechtstreeks met elkaar
University of Ulster human skull (SLA)
Discussie 1.
Wat is nieuwe rol ontwerper?
2.
Wie is eigenaar ontwerp?
3.
Wat is nieuwe rol (if any) van groot- en detailhandel?
4.
Nieuwe wet- en regelgeving vereist 1.
Geautomatiseerd, genormaliseerd, virtueel testen van alle ontwerpen
2.
Nieuw standpunt met betrekking tot aansprakelijkheid
Puma (MC)
13
Nieuwe kansen: mass customization / personalization Mass customization / personalization (Mass) customization: meer voorbeelden (Festo, Zazzle, EOS, APC, Mars)
14
7
Nieuwe kansen: open innovatie Open innovatie Co-creation: Individuen en (kleine) organisaties vormen met elkaar een geheel (ligt in het verlengde in customization / personalization) 1.
Complexer
2.
Flexibeler 1.
Behoefte aan flexibele productiemiddelen
3.
Mondialer (dankzij het Internet)
4.
Goed te combineren met rapid
De toekomst zal bestaan uit individuen die op wereldwijde schaal via het Internet samenwerken in ‘communities’. Deze ontwikkeling mobiliseert individueel talent en deelt ideeën zodat innovaties versneld ontstaan. Ik zie deze ontwikkelingen als een kans om van Nederland dé plaats te maken om samen te komen, samen te leven en samen te werken. M.J.A. van der Hoeven
15
Nieuwe kansen: onderwijs Onderwijs Nieuwe concepten vereisen actuele kennis 1.
Kennis over rapid oplossingen (maar ook actuele conventionele oplossingen)
2.
Kennis over verbeterde ‘conventionele’ oplossingen
3.
Kennis over nieuwe business models
Rapid technologies en co-creation zijn zeer geschikt om prijsgunstig te experimenteren met productideeën en om kleine series te realiseren. Dat is niet alleen interessant voor studenten, maar ook voor bedrijven. Bovendien is een meerwaarde te behalen met kennis over customization, een belangrijke groeimarkt. De arbeidsmarkt heeft steeds meer behoefte aan mensen die bekend zijn met actuele technologische mogelijkheden.
16
8
ide/ discussieir. R. (Rein) van der Mast vragen SOL Sluisweg 59 3311 WV Dordrecht Netherlands phone
+31(0)78 - 635 19 55
fax
+31(0)78 - 635 19 56
website
solide-tct.nl
e-mail
[email protected]
17
9
