Printed Intelligence van technologie naar toepassing

Printed Intelligence van technologie naar toepassing KANSEN VOOR MERKBELEVING , ZORG , BEVEILIGING EN DUURZAAMHEID

Appelgaarde 101 3992 JD Houten tel. 030 2687463 e mail: [email protected]

INHOUDSOPGAVE 1.

2.

3.

ALLEDAAGSE PRODUCTEN SLIMMER MAKEN ................................................................... - 3 1.1.

SLIMME VERPAKKINGEN ......................................................................................................... - 5 -

1.2.

INSTORE COMMUNICATIE EN MARKETING COMMUNICATIE ......................................................... - 6 -

1.3.

ZORG EN MEDISCHE CONTROLE .............................................................................................. - 7 -

1.4.

TOEGANG EN BEVEILIGING ..................................................................................................... - 9 -

1.5.

AGRO INDUSTRIE EN VOEDING.............................................................................................. - 10 -

SPELERS, NIEUWE FUNCTIES EN BOUWSTENEN ................................................................- 11 2.1.

DE PRINTED ELECTRONICS/INTELLIGENCE WAARDEKETEN ......................................................... - 13 -

2.2.

INKTEN, COATINGS EN SUBSTRATEN....................................................................................... - 14 -

2.3.

DRUK- EN PRINTAPPARATUUR............................................................................................... - 15 -

2.4.

FUNCTIONELE COMPONENTEN.............................................................................................. - 17 -

VAN BOUWSTENEN NAAR TOEPASSINGEN ..................................................................... - 19 3.1.

MARKTSITUATIE .................................................................................................................. - 19 -

3.2.

PRODUCTONTWIKKELAARS EN PRODUCENTEN ........................................................................ - 20 -

3.3.

KANSEN CREËREN VOOR PRINTED ELECTRONICS/INTELLIGENCE TOEPASSINGEN ............................ - 22 -

PROGRAMMAMANAGEMENT EN DE ROL VAN DE MEDIA ALLIANTIE .................................... - 25 -

Auteur:

Ir. Albert Noppen en Drs. Richard van Hoorn, Media Alliantie

Versiebeheer:

1.0 27 september 2012

Dit visiedocument is door de Media Alliantie op eigen initiatief opgesteld en geheel onafhankelijk tot stand gekomen. Verspreiding en citeren met bronvermelding is toegestaan.

-2-

PRINTED INTELLIGENCE, VAN TECHNOLOGIE NAAR TOEPASSING

1. Alledaagse producten slimmer maken Elektronica heeft het leven de laatste decennia aanzienlijk prettiger gemaakt. We kunnen ons geen wereld zonder televisie, computer, internet en smartphones voorstellen. Praktische toepassingen zoals een thermostaat, routeplanner of kassasysteem zijn voor de meesten onder ons onmisbaar. Toepassingen die mogelijk zijn geworden door productie van geïntegreerde schakelingen (chips) in steeds kleiner detail. Een ontwikkeling waarbij ’s-Nederlands trots AMSL een cruciale rol speelt. Deze ontwikkeling gaat steeds verder, gericht op complexe chips voor een nieuwe generatie computers, smartphones en tablets. Maar ook in een andere richting zien we een ontwikkeling, het printen van eenvoudige schakelingen op papier en folie. Of het printen van biosensoren op papier en folie met standaard druk- en printtechnologie. Deze ontwikkelrichting maakt het mogelijk om goedkoop en in hoge volumes slimme functies aan alledaagse producten toe te voegen. Zoals verpakkingen die de merkechtheid van het product aangeven, beveiligde toegangsbewijzen, een medicijn verpakking die zelf aangeeft dat het medicijn is gebruikt en eenvoudige disposable medische diagnose producten die helpen bij preventie en de kwaliteit van de zorg kunnen verbeteren. Deze innovaties zijn mogelijk door toepassing van nanotechnologie. Kleine deeltjes, verwerkt in inkt en coatings die met bestaande printen druktechnieken en droging (sintering) op papier en folie aangebracht worden. De techniek maakt het mogelijk om elektronische schakelingen op goedkope flexibele materialen te printen (Printed Electronics) en/of chemische of biochemische functies aan papier of folie toe te voegen waarmee een geprint/gedrukt een bredere functie krijgt als alleen het leesbaar maken van tekst en beeld (Printed Intelligence). Deze innovatie vatten we samen onder de naam Printed Electronics en Intelligence (hierna afgekort door PE/I), nieuwe technologie met een groot maatschappelijk potentieel. PE/I biedt een breed scala aan toepassingen. Het zal een onderscheidend vermogen bieden aan fysieke en online winkelketens. Supermarkten en fabrikanten van luxe consumentengoederen. Vanwege de lage kosten zal PE/I op grote schaal toegepast worden op slimme verpakkingen. Waarmee het dagelijks leven van miljoenen mensen op een duurzame wijze makkelijker kan worden. PE/I zal ook bedrijven en instellingen verder helpen waar informatiebeveiliging van belang is. Banken, verzekeraars maar ook organisatoren van sport en cultuurevenementen kunnen voordeel halen aan de opslag van data en geluid op papier en -3-


folie. Vooral in de interactie met mobiele platforms zoals smartphones en iPad´s. Belangrijke toepassingen worden verwacht in de zorg. Fabrikanten van medicijnen, ziekenhuizen en zorginstellingen passen naar verwachting in de toekomst PE/I op grote schaal toe. Daarmee is Printed Electronics/Intelligence een krachtige groeimarkt ook voor de innovatieve maakindustrie. Op dit moment wordt de marktomvang wereldwijd geschat op € 2,5 miljard. Naar verwachting zal deze markt in 2020 een omvang hebben van € 500 miljard. Nederland wil hier een positie innemen. Printed Electronics/Intelligence is dan ook niet voor niets opgenomen binnen de topsector High Tech Materials & Systems, onderdeel van het innovatiebeleid van de overheid. Alle inspanningen zijn geconcentreerd op topsectoren die de meeste groeikansen bieden. Printed Electronics/Intelligence gaat een nieuwe sector vormen, volgend uit het samensmelten van industrieel printen, elektronica en de chemie sector. De Media Alliantie, advies en kennisvereniging voor printen online professionals, houdt zich al enige tijd met PE/I bezig. Samen met een groeiend netwerk van internationale partners. In dit visiedocument beschrijven we ons onderzoek naar toepassingsmogelijkheden voor PE/I. We starten met de beschrijving van vijf toepassingsrichtingen. Het is een keuze, er zijn meer toepassingen denkbaar. Daarnaast gaan we niet in op specifieke complexe vormen van Printed Electronics, zoals zonnecellen en Oled displays. In hoofdstuk twee wordt de nieuwe technologie ingeleid. Hoogwaardige materialen zoals geleidende inkten en aangepaste papiersoorten, productiesystemen en elektronische componenten. Zoals componenten voor de opslag en opwekking van energie, sensors en schakelingen. De Media alliantie bouwt momenteel aan een (wereldwijd) netwerk van leveranciers van systemen en componenten en kennisinstellingen, nodig om toepassingen te ontwikkelen. In Nederland zijn dit onder andere TNO, het Holst Centre en partijen uit de waardeketen zoals drukkerijen en ontwikkelaars van elektronische schakelingen. Het is noodzakelijk om kennis over en voorbeelden van toepassingen van PE/I te ontwikkelen die aansluiten bij de behoefte in bijvoorbeeld de zorg, consumentengoederen, beveiliging. Het gaat erom de stap te maken van techniek naar toepassing. De Media Alliantie functioneert daarbij als programmamanager vanuit haar kennis van productontwikkeling en technologie integratie in de druksector. In hoofdstuk drie wordt aangeven hoe deze innovatieprogramma’s uitgevoerd worden, in welke stappen theorie en beschikbare componenten geïntegreerd worden in nieuwe innovatieve toepassingen.

-4-


1.1.

Slimme verpakkingen

Printed Electronics/Intelligence, toegepast in slimme consumentenverpakkingen, kan verschillende uitdagingen van fabrikanten oplossen. Een belangrijke uitdaging is het beheersbaar houden van goederenstromen in de totale logistieke keten. Misgrijpen en overbodige voorraden leiden tot teleurgestelde afnemers, lagere omzet en kapitaalverlies. Met RFID zijn al stappen gezet maar deze toepassing is voor de meeste consumentenproducten te duur. Zeker in verhouding tot de beperkte mogelijkheden, gericht op beheersing van transport in plaats van de totale beheersing van fabrikant tot consument. De kosten van de ‘conventionele’ RFID tag op de verpakking bestaan vooral uit het monteren van de chip op de antenne. Met Printed Electronics wordt de antenne en chip in één gang gedrukt, waardoor de kosten aanzienlijk lager zijn. Voor eenvoudige RFID tags (met een beperkt geheugen) is dit nu al mogelijk. De focus van RFID producenten, zoals PolyIC en Kovio, om meer complexe tags te kunnen drukken met meer geheugen en hoge frequenties ligt op het aansluiten op de “Electronic Product Code” die de barcode vervangt. Nu worden vooral passieve

Figuur 1. RFID tag (bron: PolyIC)

RFID-tags gebruikt die alleen data uitlezen. In combinatie met een Printed Electronic batterij zijn ook actieve RFID tags mogelijk die als transmitter werken, waardoor een beter bereik mogelijk is en meer mogelijkheden voor het uitwisselen van informatie. Andere mogelijkheden in Printed Electronics zijn om geluidsgolven (bijv. vanaf een smartphone met NFC) om te zetten naar een kleine hoeveelheid stroom waardoor data uitgewisseld kan worden. Deze technieken zijn geschikt om logistieke uitdagingen op te lossen. Het zekerstellen van herkomst en kwaliteit zijn uitdagingen voor zowel fabrikant als consument. De Printed RFID van de toekomst zal verschillende toepassingen combineren om deze zorgen te verminderen. Ten eerste het overbrengen van productgerelateerde informatie via een smartphone. Denk aan informatie over de herkomst van het product, condities waaronder het product gebruikt kan worden, instructies voor een optimaal gebruik in combinatie met achtergrondinformatie. Voorts is een toepassing het beschermen van het merk door het eenmalig vastleggen van unieke gegevens. Namaak bestrijden door consumenten de gelegenheid te bieden de herkomst van het product zelf, middels een smartphone, uit te lezen. Of reclame maken door combinatie met online marketing acties of andere promoties. Daarnaast kan de echtheid vastgesteld worden. Is een verpakking al eens geopend of is er een -5-


beschadiging opgetreden in de transportketen? Toepassingen die consumenten helpen bij het onderhoud van een product (consumenten elektronica) of hulp bieden wanneer het product niet meer goed functioneert. Een volgende uitdaging is het communiceren van de kwaliteit van het product. Kan de voeding nog geconsumeerd worden? Deze vraag wordt beantwoord door slimme verpakkingen die gebruik maken van gedrukte sensoren. Waarmee de kwaliteit van de producten beter bewaakt en gegarandeerd wordt. Veel nauwkeurig dan een houdbarheidsdatum printen, zoals nu gebeurt. Vocht- , temperatuur- en druksensoren worden toegepast in verpakkingen van producten die gevoelig zijn voor klimatologische veranderingen tijdens het transport. Sensoren in combinatie met voorspellende methoden voor het juist beoordelen van de kwaliteit en het gebruik van het product. Niet alleen kostenbesparend maar ook duurzaam. Omdat

Figuur 2. Sensor voor vaststellen

consumenten minder voedingsmiddelen weggooien. Sensoren

rijpheid (bron: Ripesense)

worden toegepast om aan te geven of het product nog vers is (zie afbeelding), en of het zijn kwaliteit heeft behouden. Denk aan een temperatuursensor in combinatie met een sensor die zuurstof kan detecteren om zo vast te stellen of een verpakking al eerder geopend is geweest.

1.2. Instore communicatie en marketing communicatie Veel aankoopbeslissingen worden in de winkel genomen. Het is dus zaak om op te vallen. In combinatie met interactieve displays worden slimme verpakkingen ingezet voor point of sale promotie. Printed sensoren maken het mogelijk om interactiviteit toe te voegen aan instore communicatiematerialen, zoals displays. Een voorbeeld is een door het Franse bedrijf ISORG ontwikkelde papieren display, uitgerust met een bewegingssensor. Zodra een consument zich in de buurt van de display begeeft geeft de bewegingssensor een signaal af aan een geprinte LED die vervolgens een lichteffect geeft. Zo worden meerdere PE/I toepassingen gecombineerd. Het voordeel van

Figuur 3. Interactieve poster (bron: ISORG)

geprinte sensoren is de lage kostprijs bij grote oppervlakten (zgn. -6-


wide area sensing surfaces). Toepassingen zijn ‘standalone’ banners en poster, maar ook vloeren en wanden in gebouwen. Voor vloeren worden vormen van ‘smart textile’ gebruikt die beweging traceren en vertalen naar licht en/of geluid. Ook hier zijn weer toepassingen mogelijk die de connectie maken tussen de display en de smartphone van de consument. Om zo een actiemarketing toe te passen, bijvoorbeeld een link naar een online game of de consument voorzien van extra informatie over het product. Een aansprekend voorbeeld is de interactieve poster ontwikkeld door communicatiebureau Uniform (UK) en Printed Electronics specialist Novalia. De poster bevat muziektracks van verschillende popgroepen die beluisterd kunnen worden. De poster bevat kaarten, bedrukt met conductive inkt. De kaart bevat een druksensor, die vervolgens een in een geheugen opgeslagen muziektrack afspeelt middels een geprinte luidspreker. Aanvullende mogelijkheden voor dit type toepassingen zijn het bestellen van downloads of tickets voor het eerstkomende concert.

Figuur 4. Interactieve poster met geluid

Verdergaande toepassingen voor

(bron: Uniform, UK)

marketingcommunicatie zijn denkbaar in combinatie met online verkoop. Met behulp van inkjetprinting

kunnen gepersonaliseerde en unieke individuele data geprint worden. Bijvoorbeeld een direct marketingactie waarbij de individuele consument een persoonlijke code in een printed memory op een geprinte kaart toegezonden krijgt die een connectie maakt met een smartphone of tablet. Als actie kan bijvoorbeeld na het maken van de connectie naar een webshop gaan. PE/I biedt daarbij meer mogelijkheden voor bescherming van de privacy, bijvoorbeeld door het toepassen van codes die bij het uitlezen door de consument met data op een smartphone overeen moeten komen.

1.3. Zorg en medische controle Maatschappelijke ontwikkelingen, zoals de vergrijzing, stimuleren de ontwikkeling van toepassingen voor PE/I. Vooral door de verbetering in de dagelijkse kwaliteit van leven, die in combinatie met enorme kostenbesparingen mogelijk zijn. In het veld van medische

-7-


diagnostiek en farmacie bieden deze toepassingen bijvoorbeeld ouderen extra ondersteuning bij het zorgvuldig en op tijd innemen van medicijnen. Verder is het mogelijk om de zorgkosten te verlagen door gebruik van goedkope toepassingen voor medische diagnostiek. Denk aan het meten van de bloedsuikerspiegel in het kader van diabetes. Een voorbeeld van een toepassing voor de zorg is de ontwikkeling van een slimme blister verpakking door Qolpac en het Holst Centre in Nederland (zie afbeelding). Qolpac, een voormalig onderdeel van DSM, richt zich op de ondersteuning van mensen bij het gebruik van medicijnen en zorgtoepassingen, onder meer door het toepassen van e-Health en dus ook in combinatie met PE/I. Samen met Holst Centre is een slimme blister verpakking ontwikkeld, die bestaat uit een geprinte schakeling die een signaal afgeeft als de verbinding wordt verbroken wanneer de pil uit de blister wordt gedrukt. Op deze wijze wordt bijgehouden of de gebruiker het medicijn op tijd inneemt. Figuur 5. Slimme blister verpakking (bron: Holst Centre)

In de eenvoudige medische diagnostiek zijn Printed Intelligence toepassingen ontwikkeld die zorgkosten verlagen door gebruik in preventie en alledaagse aandachtspunten in de zorg. Is een medische ruimte voldoende schoon? Een praktisch voorbeeld is de Clean Card van Orion Diagnostica. De Clean Card is een snelle en eenvoudige hygiënetest om micro organismen vast te stellen. Andere vormen van tests zijn de controle op drugs die op grootschalige evenementen ingezet kunnen worden. Verdergaande ontwikkelingen liggen op het gebied van Microfluidics. Microfluidics behandelt het gedrag, de controle en manipulatie van vloeistoffen die geometrisch zijn beperkt tot een kleine schaal. Het belang van microfluidics groeit binnen medische toepassingen. Toepassingsgebieden zijn het optimaal toedienen van medicijnen door micro Figuur 6. Clean card pro (Bron: Orion Diagnostica)

systemen en diagnostiek met behulp van labon-a-chip.

-8-


1.4. Toegang en beveiliging Met de digitalisering nemen de zorgen over compliancy, informatiebeveiliging en privacy toe. Printed Electronics/Intelligence biedt nieuwe mogelijkheden voor (tijdelijke) toegangbewaking in combinatie met informatievoorziening. Denk aan toegang tot evenementen, muziekshows en bioscopen. Het intelligente ticket omvat niet alleen het bewijs tot toegang, maar kan ook een connectie maken met een smartphone- of web app, waar het programma, een plattegrond, stoelreservering samen met data uit sociale media gecommuniceerd wordt. Tijdens beurzen kunnen applicaties ontwikkeld worden waarbij naast toegang, informatie gegeven wordt over de indeling van stands en presentaties. Op de stand gemakkelijk persoonlijke gegevens van bezoekers opnemen om informatie na te sturen. Een dergelijke toepassing is beschreven door Printechnologics (Chemnitz, BRD), Een onzichtbaar

Figuur 7. Toegangsbewijs met onzichtbare code

weggeschreven code en interactie met de

(bron: Printechnologics)

touchscreen technologie van een smartphone of tablet, een webapp start de genoemde toepassingen (zie afbeelding). Printed memory in de vorm van een Write Once Read Many (Worm) in combinatie met RFID biedt mogelijkheden voor beveiligde toegang. Door de relatief lage kosten kan gemakkelijker besloten worden om tijdelijke beveiligde toegang tot locaties te regelen. Denk bijvoorbeeld aan het geven van toegang van service monteurs in een bedrijf. De RFID tag maakt het daarbij mogelijk om iemand te traceren, respectievelijk na te gaan waar een bezoeker is geweest.. Een ander belangrijk toepassingsgebied van Printed Intelligence is merkbescherming, al eerder genoemd als onderdeel bij smart packaging. De behoefte aan merkbescherming neemt toe, de grote merken worden steeds vaker geconfronteerd met grootschalige fraude van nepproducten. Ook de Anti Counterfeiting Trade Act (ACTA), heeft de aandacht hierop nog eens bevestigd. Voor producenten van duurdere producten, zoals printer cartridges, of cosmetica is het inmiddels noodzaak om echt van nep te onderscheiden. Naar verwachting wordt beveiliging met PE/I voor sommige producten, zoals medicatie verplicht gesteld. PE/I biedt mogelijkheden om vrijwel onzichtbaar in de verpakking of op het product identificatie aan te brengen die eenduidig de echtheid van het product aangeeft. -9-


1.5. Agro industrie en voeding Met een toenemende wereldbevolking is innovatie in de landbouw van groot belang. Chemische en biosensoren bieden bij uitstek praktische vormen van intelligentie die de logistieke keten met behoud van kwaliteit en duurzaamheid van producten verbeteren. Zoals de vochtsensor die makkelijk kan meten of de vochtigheidsgraad van de bodem voldoende is na het toedienen van water. Meer complexe sensors kunnen vormen van bacteriën meten en ontwikkelingen in de tijd meten. Het voordeel van het op grote schaal kunnen produceren van sensoren is dat kleine boeren en zelfproducerende consumenten breed ondersteund worden bij het juist behandelen van gewassen. De genoemde vochtsensor ondersteunt bijvoorbeeld bij het op tijd en in de juiste hoeveelheid geven van water of kan zelf eenvoudig meten of de grond voldoende nitraten bevat. Voor ontwikkelingslanden zijn eenvoudige sensoren van groot belang. Eenvoudige vormen van bestrijding van ziekten van gewassen en het juist gebruik en gereedmaken voor consumptie van voedingssupplementen worden ondersteund door sensoren. Signalering in de vorm van verkleuring van actief papier nadat de juiste samenstelling van het product is gerealiseerd met toevoeging van (schoon) water. Een belangrijke Nederlandse exportsector, de sierteelt, kan gebruik maken van Printed Intelligence bij het inrichten van de keten. Het meten van het juiste klimaat en temperatuur dicht op de producten. Waar het van belang is om de keten te optimaliseren en de afnemer te overtuigen van de kwaliteit van de producten. Dit in combinatie met toepassingen die de consument op de eindbestemming informeren over het product. Dit zal bijdragen aan een hogere kwaliteitsbeleving bij buitenlandse afnemers.

- 10 -


2.Spelers, nieuwe functies en bouwstenen Binnen het veld van PE/I zijn een tweetal gebieden te onderscheiden, het printen van elektronische schakelingen op papier of folie (Printed Electronics), het toevoegen van nieuwe functies aan verpakkingen en het ontwikkelen van indicatoren en diagnose materialen. Toepassing op papier maakt het mogelijk om deze als disposable producten door consumenten te laten gebruiken. Met de term Printed Intelligence geven we aan dat het gaat om producten waar sprake is van additionele functionele waarde of intelligentie, geproduceerd door (low cost) printtechnologie. De twee gebieden worden hierna toegelicht. Printed Electronics is het printen van elektronische schakelingen op verschillende substraten, zoals folie of papier. Uitgangspunten zijn het gebruik van standaard printtechnologie (zeefdruk, flexodruk, offsetdruk en inkjet), goedkope en flexibele substraten en geleide inkten (conductive inkt). Belangrijke voordelen zijn de lage kosten en efficiënte productie in hoge volumes, maar ook de betere recyclebaarheid en duurzaamheid van de gebruikte substraten, waardoor milieuvoordelen te behalen zijn in vergelijking met conventionele elektronica. Printed Electronics komt voort uit wetenschappelijke doorbraken in de nanotechnologie. De technologie van de zeer kleine deeltjes, net groter dan een enkele molecuul. Deze minuscule deeltjes geven de conductive inkt en/of coating hun unieke eigenschappen. Geleiding van zwakstroom, opslag van energie of data. Tot zelfs de opwekking van energie, zodat zonnecellen gedrukt kunnen worden. Combinatie van verschillende conductive inkten maakt het mogelijk om elektronica op papier en folie te drukken. Tot nu toe konden elektronische schakelingen op printed circuit boards geplaatst worden, de integrated circuits. Deze IC’s worden ‘gedrukt’ met geavanceerde lithografische systemen in clean rooms. Om vervolgens toegepast te worden in computers, smartphones en huishoudelijke apparaten. Elektronica op papier of folie wordt opgebouwd uit lagen met verschillende eigenschappen. Er zijn meerdere drukgangen nodig. Printed Electronics maakt gebruik van nieuwe materialen gecombineerd met goedkope productietechnieken. Het meest gangbare geleide materiaal is zilver, maar andere goedkopere materialen (koper of grafeen) en organische polymeren zijn ontwikkeld om te worden toegepast. De materialen worden verwerkt tot zogenaamde geleidende of conductive inkten die ook gecombineerd kunnen worden met reguliere kleurinkten. De substraten bestaan voornamelijk uit verschillende foliesoorten (PET, PEN) en in toenemende mate papier, - 11 -


vanwege de lage kosten en het relatief eenvoudige print/drukprocedé. Printed Electronics richt zich de afgelopen jaren vooral op de ontwikkeling van materialen en het produceren van componenten. Componenten zijn bijvoorbeeld printed memory, printed batterij, printed display, transistor en (semi)conductors. Door het combineren van componenten kunnen toepassingen ontwikkeld worden, die vervolgens kunnen interacteren met externe systemen. Het tweede gebied is Printed Intelligence. Bij de recente productontwikkeling zijn de grenzen van Printed Electronics vervaagd en zien we een verbreding van het toepassingsgebied optreden naar producten die chemisch en biologisch van aard zijn. Zoals geprinte sensoren die enzymen kunnen traceren en daarop een reactie aangeven, zoals een verkleuring. Dergelijke toepassingen verbreden de markt, vooral op het gebied van eenvoudige medische diagnostiek en slimme verpakkingen en labels. Het gaat hierbij om het printen van biomoleculen en het printen met inkten waarin verschillende chemische of biochemische stoffen zijn verwerkt. De chemische of biochemische stoffen worden gekozen naar de aard van de toepassing en welke chemische reactie er moet plaatsvinden. Daarnaast kan de technologie worden toegepast voor het produceren van low cost indicatoren en sensoren en wordt de techniek verder uitgewerkt in zogenaamde microfluidic chips waarmee veel toegepaste laboratorium testen uitgevoerd kunnen worden, zoals het testen op drugs (XTC) bij een grootschalig ‘dance event’. Het toepassingsgebied van chemische en biochemische indicatoren en sensoren is breed. Denk aan het uitvoeren van testen op stoffen in het milieu, persoonlijke medische diagnostiek, voedingsdiagnostiek en ‘clean air’ testen. Het toevoegen van nieuwe functies aan verpakkingen en printmedia biedt allerlei mogelijkheden om verpakkingen en de printmedia interactief te maken. Interactief zowel in de vorm van een directe interactie, zoals een verpakking die reageert op ‘beweging’ (een geprinte bewegingssensor) of indirecte interactie middels een smartphone. De indirecte interactie middels een smartphone kan toegepast worden voor informatievoorziening, promotie of game toepassingen. Deze functies zijn mogelijk door de verdere ontwikkeling van actieve RFID, waarbij het in de toekomst mogelijk zal worden om via NFC functie van de smartphone contact te maken met een antenne die actief gevoed wordt door omzetting van de uitgezonden radiogolven van de smartphone om zodoende informatie uit te kunnen lezen. Vormen van directe interactie zijn het aanbrengen van combinaties van conductive inkt en papier voor het produceren van geluid of het tonen van licht of het presenteren van informatie op een geprinte display. - 12 -


2.1. De Printed Electronics/Intelligence waardeketen Het ontwikkelen van nieuwe toepassingen voor Printed Electronics/Intelligence is alleen mogelijk als spelers uit diverse sectoren samenwerken om een maatschappelijke, commerciële of logistieke uitdaging op te lossen. Voor het ontwikkelen van PE/I toepassingen is het nodig een nieuwe waardeketen van spelers te ontwikkelen en verschillende, vaak nieuwe technologiegebieden aan elkaar te koppelen. De waardeketen wordt als volgt geschetst:

Figuur 8. Waardeketen Printed Electronics (bron: Aistrup Consulting)

De activiteiten van ondernemingen in de waardeketen concentreren zich tot nu vooral op de ontwikkeling van inkten/substraten, printtechnologie en de ontwikkeling van functionele componenten. Dit zijn de bouwstenen voor Printed Intelligence producten. In dit hoofdstuk gaan we dieper in op deze bouwstenen. De bouwstenen zijn nodig voor de ontwikkeling van zinvolle producten die afnemers zullen aanspreken en toegevoegde waarde bieden aan afnemers. Daarvoor zijn technologie ondernemingen nodig die gezamenlijk met creatieve kennisintensieve dienstverleners en kennisinstellingen de bouwstenen weten te integreren tot producten. In het volgende hoofdstuk worden voorbeelden van dergelijke ondernemingen beschreven en geven we de visie hoe de Media Alliantie de stap van bouwstenen naar toepassingen kan stimuleren.

- 13 -


2.2. Inkten, coatings en substraten Het begin van de waardeketen wordt gevormd door de ontwikkelaars en producenten van inkten/geleide materialen, coatings en substraten. Afhankelijk van de eisen die aan componenten en producten worden gesteld wordt er een keuze gemaakt voor inkten/conductive materialen, coatings en substraten. Printed Electronics/Intelligence kunnen gemaakt worden middels een print- of coatingproces waarna een patroon wordt aangebracht (patterning). Een coatingproces wordt vooral toegepast wanneer de tolerantie in laagdikte zeer laag dient te zijn. Binnen de PE/I waardeketen richten relatief veel ondernemingen zich specifiek op het ontwikkelen van inkten/conductive materialen met bepaalde eigenschappen. Deze eigenschappen worden afgeleid van de eisen die gesteld worden aan de verschillende (deel)componenten, zoals transistors, halfgeleiders, displays of sensoren. Op basis van deze eisen wordt geëxperimenteerd met diverse hoogwaardige materialen. Er worden geleide nanodeeltjes ontwikkeld op basis van zilver, geoxideerd koper, metaalzouten of polymeren en koolstof. Belangrijk zijn de gevolgen voor het productieproces. Hoe kan de geleidbaarheid van de schakeling, na aangebracht te zijn op het substraat, gerealiseerd en verbeterd worden? Dit proces, genaamd sintering, gaat gepaard met hitte. De uitdaging is het ontwikkelen van duurzame schakelingen met een goede geleidbaarheid, of weerstand, door sintering met een zo laag mogelijke temperatuur en/of zo weinig mogelijk invloed op de eigenschappen van het substraat. Naast conventionele droging door gebruik van een inline oven worden daarom steeds vaker licht (infrarood) of geluidsgolven toegepast om te drogen zonder het substraat aan te tasten.

Neodec BV is een Nederlandse onderneming die zich richt op de ontwikkeling van conductive inkten voor zeefdruk en industriële inkjet printing. Het belang van leveranciers van conductive inkten is om een hoge geleidbaarheid te realiseren met korte droogtijden voor een zo breed mogelijk spectrum aan substraten.

De meest gangbare substraten waarop conductive materialen/inkten aangebracht worden zijn metaal, plastics/folies, papier en textiel. Papier is in de belangstelling omdat het goedkoop is en ‘de-inking’ en recycling relatief goed georganiseerd zijn. Plastics zoals PET en PEN kunnen aangepast worden qua oppervlaktestructuur, hechting en materiaaleigenschappen. Het voordeel is dat deze breed toegepast kunnen worden voor verschillende applicaties. Papier als drager is nog in ontwikkeling, de eisen aan het papier voor het printen van elektronica zijn - 14 -


anders als voor het printen van tekst en beeld. Voor het printen van elektronica is het juist de bedoeling dat de conductive inkt op het papier blijft en niet in het papier komt, waarbij een goede hechting van de geleide ‘tracks’ van belang is. Voor de ondernemingen die substraten produceren is het probleem dat in de huidige fase waarin de markt PE/I zich bevindt het onrendabel is om productiemachines aan te passen aan de nog relatief kleine hoeveelheden die nu afgezet worden. De sturende factor voor papieren kartonfabrikanten om zich met PE/I bezig te houden is de ontwikkeling van smart packaging en smart labelling. Daar zitten de grote volumes die het economisch haalbaar maken om te investeren in de ontwikkeling van papiertechnologie en aanpassing van papiermachines en het procedé om papier te maken. Naar verwachting zullen kleinere niche spelers in de papierproductie hierop in willen spelen met hoogwaardige toepassingen. Afhankelijk van de toepassing moeten fabrikanten bij de ontwikkeling en productie van substraten rekening houden met combinaties van verschillende parameters, zoals: kwaliteit om goede geleide ‘tracks’ te maken, isolatie tussen de tracks, hechting van conductive inkt, duurzaamheid (geschikt voor sintering, bestand tegen warmte), oppervlakte eigenschappen, recyclebaarheid en optische eigenschappen. Het specificeren van de gewenste eisen aan de substraten is nog een aandachtspunt. Vanuit de spelers aan het einde van de waardeketen, de ondernemingen die zich op de toepassingen richten, komt er onvoldoende informatie over de gewenste specificaties, immers het denken over toepassingen staat nog aan het begin van zijn ontwikkeling. Een ander aspect is het gedrag en verwerking van het substraat tijdens het productieproces, er worden verschillende printtechnieken toegepast die verschillende invloeden hebben op de kwaliteit van het eindproduct.

2.3. Druk- en printapparatuur Diverse druk- en printapparatuur zijn geschikt voor het aanbrengen van Printed Electronics/Intelligence. Gangbare technieken die ook in de grafische industrie toegepast worden, zijn: zeefdruk (vlak en rol op rol), diepdruk, flexodruk en inkjet printen. Offset is niet de meest voor de hand liggende techniek vanwege de indirecte methode van aanbrengen en het gebruik van water. Waterloze offset wordt sporadisch toegepast. In een gesprek met een onderzoeker van Heidelberg op de Drupa, werd dit bevestigd en kijkt Heidelberg meer naar combinaties tussen offset en de andere genoemde technieken. Te denken valt aan een offsetpers met een inkjet toren.

- 15 -


Inkjet is sterk in opkomst als printtechnologie. De techniek is gemakkelijk in te zetten en te combineren met andere druktechnieken. Daarnaast biedt inkjet technologie de mogelijkheid om te ‘personaliseren’. Inkjet is vooral geschikt om kleinere batches producten te ontwikkelen en te integreren in andere productieprocessen. Inkjet heeft als nadeel de lage viscositeit, waardoor de ‘druppels’ wat moeilijker aan elkaar gesloten worden en er meer inkt aangebracht moet worden om de goede geleidbaarheid te realiseren. In de grafische industrie is inkjet in opkomst als printtechniek om tekst en beeld in hoge volumes te kunnen produceren. De uitdaging voor fabrikanten van printmachines, inkjetkoppen en besturingssoftware is de verhoging van de resolutie, de beheersing van de ‘puntvorm en puntgrootte’ en het verbeteren van stabiliteit en register bij hoge snelheden. Doelstellingen van de grafische industrie en de PE/I sector lopen hierin parallel. Ook in PE/I ligt de focus op verhoging van de resolutie, zij het dat de principes voor het aanbrengen van conductive inkt op het substraat aanzienlijk anders zijn. Het is aannemelijk dat de ontwikkelingen in printtechnologie in de grafische industrie en PE/I sector elkaar zullen versterken tijdens de ontwikkeling van inktkoppen, besturingssoftware en machinebouw.

Het Nederlandse bedrijf DJM inkjet solutions ontwikkelt en integreert industriële inkjet toepassingen voor zowel het printen van tekst en beeld als Printed Electronics/Intelligence toepassingen. Het bedrijf heeft zich gespecialiseerd in softwareontwikkeling voor een nauwgezette aansturing van de printkoppen en ziet voor de nabije toekomst diverse mogelijkheden voor Printed Electronics/Intelligence.

Flexodruk is een printtechnologie die de afgelopen jaren sterk verbeterd is, vooral door de hogere resolutie en het betere register. De ontwikkeling van het anilox transfersysteem heeft voor een belangrijke stimulans gezorgd voor het toepassen van de techniek in de grafische industrie, vooral voor de productie van flexibele verpakkingen en labels. Voordeel van flexodruk is de mogelijkheid om laag viscose inkten te gebruiken voor het aanbrengen van inkten in een dunne laag, in PE/I is juist het gebruik van meer hoge viscositeit van belang, maar dat is goed te realiseren. De techniek biedt mogelijkheden om multilayer toepassingen te maken. Daarnaast is de productie van de flexo sleeves relatief goedkoop en biedt de flexibiliteit van de sleeve mogelijkheden om substraten met variabele diktes in het oppervlak te bedrukken.

- 16 -


Zeefdruk heeft als voordeel dat relatief dikke inktlagen homogeen aangebracht kunnen worden. Ook multilayers kunnen goed aangebracht worden. Voor diverse toepassingen, zoals de productie van zonnecellen en oleds (displays), is dat nodig. Ook zeefdruk wordt een belangrijke techniek voor het produceren van PE/I. Naast zeefdruk is diepdruk een techniek die wordt toegepast, vanwege de mogelijkheid om in hoge snelheid te produceren en met een hoge resolutie. Diepdruk wordt vooral toegepast bij de productie van hoogwaardige verpakkingen in grote oplagen en biedt voor verpakkingsdrukkerijen de stap naar smart packaging.

2.4. functionele componenten Functionele componenten omvatten onder meer printed memory, batterijen, sensoren, RFID antenne, zonnecellen, displays en elektronica componenten, zoals diodes en transistors. Een groeiende groep ondernemingen richt zich op de productie van deze functionele componenten. Een aantal van deze ondernemingen heeft een achtergrond in de semiconductor industrie, productie van materialen of machines, andere ondernemingen hebben hun ‘roots’ in de productie van hoogwaardige materialen voor sectoren als: automotive, Figuur 10. Voorbeeld Printed Memory (bron: Thinfilm)

medische toepassingen, energie en hoogwaardige verpakkingen/labels.

Voorts zien we ondernemingen met een chemie achtergrond in deze markt stappen. Het aantal bedrijven dat met een achtergrond in de traditionele printtechnologie instapt is beperkt. Het zijn vooral ondernemingen die zich al in niche markten bevinden waarbij ontwikkeling van machines en productie soms worden gecombineerd. Een aantal voorbeelden van ondernemingen geeft meer inzicht welke waarde in dit onderdeel van de

Figuur 9. Gedrukte batterij (bron: Enfucell)

waardeketen door ondernemingen wordt toegevoegd.

- 17 -


ThinFilm ASA is een Noorse onderneming met een achtergrond in ontwikkeling van hoogwaardige polymere materialen. Thin Film levert geprint geheugen voor toepassing in games en speelgoed, RFID voor logistieke processen, authenticatie en identificatie, displays en smart packaging. ThinFilm Memory is een component met een data opslag van 20 bit geheugen dat zonder stroom werkt (non volatile). Aanvullend levert ThinFilm een geheugencontroller (ASIC) en recent is een ‘adressable memory’ component ontwikkeld, speciaal bedoeld voor integratie met RFID tags of sensor tags. Dit geheugen wordt in een rol naar rol proces in grote hoeveelheden geproduceerd. Op dit moment wordt ThinFilm geheugen vooral als component toegepast in combinatie met online games.

Verschillende technologiebedrijven die componenten leveren ervaren de afstand naar de markt van gebruikers die wachten op producten. Een toenemend aantal component ontwikkelaars gaan de stap maken naar de ontwikkeling van zogenaamde ‘eco systemen’ waarin componenten tot een meer compleet systeem worden ontwikkeld, om zodoende makkelijker toegepast te kunnen worden in productontwikkeling. Een recent voorbeeld daarvan is het voorgenoemde Thinfilm dat samen met technologie ontwikkelaar PARC (Xerox) onder de naam FlexTech Alliance een geïntegreerd ‘eco systeem’ gaat ontwikkelen van een printed memory en sensor systeem dat een multifunctioneel printed sensor systeem moet zijn voor toepassing in de gezondheidszorg.

Muhlbauer uit Duitsland is van oudsher een machinebouwer voor de semiconductor industrie en medio jaren 90 gestart met de ontwikkeling en productie van RFID chips. Muhlbauer levert (o.a.) een complete oplossing voor de productie van RFID tags voor verpakkingen en labels. Enfucell is een Finse onderneming gespecialiseerd in geprinte batterijen. De flexibele batterijen, 1,5; 3 en 6 volt, worden als component toegepast voor RFID tags (active tags), micro sensoren en smart packaging.

- 18 -


3.Van bouwstenen naar toepassingen Inmiddels zijn de belangrijkste componenten, nodig om de in hoofdstuk 1 beschreven toepassingen te ontwikkelen, beschikbaar. In het innovatieproces is momenteel de belangrijkste uitdaging om de componenten en systemen samen te brengen in een werkend systeem.

3.1. Marktsituatie In 2011 schetste het Finse technisch onderzoeksinstituut VTT de marktsituatie waarin Printed Intelligence zich bevindt als volgt. De technische ontwikkeling van materialen, printtechnologie en componenten gaat gestaag voort. De ontwikkeling van producten is nog in een vroeg stadium en beperkt zich tot het uitwerken van eenvoudige producten waarin een beperkt aantal componenten worden gecombineerd.

Figuur 11. Huidige marktsituatie Printed Intelligence (bron: VTT Finland)

Eindgebruikers zijn te vinden in Retail, FMCG, Farmacie, Zorg en Beveiliging en tonen de ontwikkeling

van PE/I. Deze eindgebruikers hebben behoefte aan meer inzicht in de mogelijke toegevoegde waarde van PE/I. Verder is er behoefte aan geïntegreerde toepassingen/producten met een duidelijke toegevoegde waarde. Het ontbreekt nog aan aansprekende demonstraties van toepassingen waarbij de verschillende componenten zijn geïntegreerd die in groter volume geproduceerd kunnen worden. Het ontwikkelen van producten is niet eenvoudig. Het vereist brede kennis van materiaaltechnologie, het gedrag van inkt op papier/folie en de inzet van printtechnologie. Daarnaast zijn creatieve vaardigheden belangrijk voor het ontwikkelen van producten die toegevoegde waarde bieden, waarbij ook de techniek in veel gevallen nog verder ontwikkeling vraagt. De waardeketen, geschetst in hoofdstuk 3, maakt inzichtelijk dat verschillende partijen moeten samenwerken om de producten en diensten vanuit een marktbehoefte te ontwikkelen. Technology integrators en functional designers specifiek voor - 19 -


PE/I zijn er nog nauwelijks en ‘manufacturers’ zoals verpakkingsdrukkerijen zijn beperkt bezig met het integreren van PI technologie in huidige producten of het ontwikkelen van nieuwe producten. Dat is ook niet eenvoudig voor deze bedrijven. Het vergt overzicht, creativiteit en uitwisseling van kennis en afstemming tussen verschillende nieuwe disciplines in de waardeketen en tussen bedrijven uit de printing en elektronica/chemie sector. Onderstaand een overzicht van de verschillende disciplines die nodig zijn voor de ontwikkeling en productie van producten.

Functioneel ontwerp •Idee ontwikkelen •Functioneel ontwerp •structuur componenten •substraat selectie •selectie inkt/chemie •product layout •product design

Technische voorbereiding •keuze printtechniek •keuze procesvolgorde •prepareren processen •inkt samenstellen •voorbehandelen substraat

Productie •rol naar rol (r2r) •test productie (s2s) •afstemmen lijncapaciteit •afregeling printunits •resolutie en registratie •droging / sintering •kennis operators

Product afwerking •snijden •assemblage van componenten •functie test •kwaliteits test •duurzaamheid test

Figuur 12. Integrale aanpak ontwikkeling toepassingen Printed Electronics/Intelligence

In 3.2 geven we een aantal voorbeelden van technology integrators en product ontwikkelaars die, veelal samen met kennisinstellingen, producten ontwikkelen.

3.2. Productontwikkelaars en producenten Productontwikkelaars integreren technologie en componenten tot producten die een concrete toepassing hebben. Productontwikkelaars vertalen het idee van de toepassing naar de techniek en de wijze waarop deze het best geproduceerd kan worden. Producenten zijn ondernemingen die de beoogde producten produceren middels printtechnologie. Productontwikkelaars zijn creatieve ondernemingen die met kennis van de technologie en componenten producten ontwikkelen. Het gaat daarbij om de ontwikkeling van PE/I producten en de integratie met systemen die nodig zijn om het product te laten functioneren.

- 20 -


Zoals apparatuur om printed intelligence toepassingen ‘uit te lezen’ of een bepaald proces op te starten. Hier volgen enkele voorbeelden van ondernemingen die producten ontwikkelen. Het Portugese Ynvisible, ontstaan als spin-off van een ontwikkelaar van multimedia en interactieve media aan de Universiteit van Lissabon, is gericht op de ontwikkeling van interactieve printed intelligence toepassingen. Daarbij wordt gebruik gemaakt van een eigen ontwikkelde Figuur 13. Product selector voor L’Oréal

interactieve display technologie die wordt geprint (electrochromic

display). Ynvisible heeft productontwikkelaars in dienst die ideeën van toepassingen vertalen naar een concreet productontwerp, waarin de eigen ontwikkelde technologie wordt toegepast en technieken van derden. Een succes is de ontwikkeling van een parfum selectie display voor L’Oréal dat consumenten in de winkel helpt om de juiste parfum te selecteren. Dit is gecombineerd met een spelelement. In dit geprint instore marketing product worden verschillende technieken gecombineerd, zoals displaytechnologie en druksensoren. PolyIC is een onderdeel van de Kurz group, leverancier van folieprint en embossing apparatuur en productie van folies, die zich richt op het leveren van complete RFID oplossingen. Dat betekent het leveren van de apparatuur (de ‘reader’) en de technologie om RFID tags te printen of de RFID tags zelf. Als de RFID tag in het veld van de ‘reader’ komt onttrekt het zoveel energie aan het radioveld, dat de reader middels de antenne de opgeslagen data (printed memory) kan lezen. Smartphones worden in toenemende mate uitgerust met Near Field Communication (NFC) technologie die kunnen communiceren met de antenne en die tegelijkertijd radiogolven uitzenden die omgezet worden in een kleine hoeveelheid stroom waarmee een Printed Memory uitgelezen wordt. Een ander voorbeeld van een productontwikkelaar van Printed Intelligence is Printechnologics gevestigd in Chemnitz, Duitsland. Printechnologics richt zich vooral op de ontwikkeling van producten die interactie tussen drukwerk en online toepassingen mogelijk maken. Onder de - 21 -


naam Touchcode heeft Printechnologics een techniek ontwikkeld voor het drukken van een niet zichtbare code op papier of folie die een connectie maakt met de touchscreen technologie van een smartphone of tablet en zodoende in staat is om een webapplicatie te activeren. Deze technologie kan toegepast worden bij verpakkingen voor het geven van additionele informatie over het product en/of het aangeven van de originele inhoud van de verpakking in het kader van merk bescherming. Andere toepassingen liggen op het gebied van interactieve game cards en multifunctionele toegangsbewijzen (zie ook figuur 7). Een toenemend aantal productontwikkelaars richt zich op productpresentatie en merkbeleving. PE/I wordt ingezet om functionele toegevoegde waarde en merkattractie te combineren. Zo heeft Pragmatic IC samen met Innovia Films elektronica geïntegreerd in haar polypropyleen labels voor flessen. Daarmee wordt voorzien in merkattractie, zoals het oplichten van het logo. Dit in combinatie met functionele toevoegingen, zoals temperatuur informatie of een ‘druksensor’ waarmee de kooktijd wordt aangegeven bij een bepaalde hoeveelheid gebruik van het product. Pragmatic IC neemt deel aan coalities met bestaande marktpartijen, bijvoorbeeld in de productie van wenskaarten of productie van drankenlabels. Doel van deze coalities is het snel en in grote volumes in de markt te zetten van nieuwe producten met nieuwe functies met bijzondere toegevoegde waarde.

In Nederland zijn nog weinig productontwikkelaars en technologie integrators/producenten van PE/I producten aanwezig. Een voorbeeld van een MKB onderneming die zich op dit pad begeeft is Labeltech, onderdeel van de Labelform groep bedrijven. Labeltech specialiseert zich in de productie van RFID etiketten, bedoeld voor toepassingen in logistieke tracking and tracing, diefstalbeveiliging, merkbeveiliging. In de meeste gevallen zijn de producten maatwerk op basis van overeengekomen specificaties.

3.3. Kansen creëren voor Printed Electronics/Intelligence toepassingen De marktsituatie voor Printed Electronics/Intelligence kenmerkt zich op dit moment vooral door ‘technology push’ in plaats van een vraag gestuurde ontwikkeling van producten. Er is algemene interesse in mogelijke toepassingen binnen verschillende marktsegmenten, maar het ontbreekt aan voldoende concrete voorbeeldtoepassingen die de eindgebruikers aanspreken. Daarnaast ontbreekt het aan kennis en ‘drive om te innoveren’ bij partijen aan de eind van de waardeketen, drukkerijen en technology integrators. Daarbij speelt het gebrek aan financiële middelen ongetwijfeld een rol, maar ligt het ook aan onvoldoende impuls vanuit de klant en - 22 -


dat ondernemingen moeite hebben om partijen uit andere branches (elektronica, chemie) te vinden en samen te werken aan de ontwikkeling van prototypes. Voor de marktontwikkeling van PE/I is het evident dat ook op technologisch gebied er nog veel ontwikkeld moet worden. Vraagsturing vanuit de markt, in het bijzonder vanuit de in hoofdstuk één genoemde sectoren: consumentengoederen, zorg, farmacie, beveiliging, is natuurlijk belangrijk voor het creëren van kansen voor PE/I toepassingen, maar er is meer nodig om deze vraagsturing op gang te brengen. Daarvoor is het volgende nodig: 1. Belangrijke afnemerssectoren hebben onvoldoende inzicht in de potentiele toepassing van PE/I in hun sector en hebben onvoldoende inzicht welke partijen uit de waardeketen zij kunnen benaderen om een ontwikkeling op gang te brengen. Dit pleit voor het uitvoeren van strategische marktverkenningen wat de potentie bijvoorbeeld in de zorg en beveiliging is en onderzoek naar de wijze waarop ‘gebruiker gestuurde’ innovaties stond stand gebracht kunnen worden door samenwerking in de waardeketen. 2. Het ontbreekt aan input vanuit de hoek van creatief design en creatieve engineering, die samen met technologiebedrijven uit de geschetste waardeketen zich richten op de ontwikkeling van creatieve toepassingen. Daarbij ontbreekt tevens de rol van kennisintensieve innovatie adviseurs (business innovators) die de rol van begeleider kunnen spelen in het omzetten van ideeën in producten/toepassingen die bedrijfsmatig geproduceerd worden tegen een vergoeding die eindgebruikers willen betalen. Samenwerking tussen creatieve industriële design bureaus, ‘business innovators’ en technologie bedrijven uit de waardeketen is nodig om de slag te maken van technologie naar nieuwe toepassingen. Daarbij ‘gestuurd’ door vraagstellingen en opdrachten van sectoren, zoals producenten van consumentengoederen, de zorgsector, farmaceutische industrie en de agro industrie; 3. Het beschikbaar stellen van faciliteiten voor prototyping en pre processing van PE/I applicaties voor het testen of deze applicaties op productieschaal betrouwbaar en in de juiste kwaliteit gemaakt kunnen worden. Ondersteuning zou geboden kunnen worden bij de verdere ontwikkeling van aansprekende prototype toepassingen die relatief dicht bij hun markt introductie zijn. Voorbeelden van centra waar ondersteuning voor de industrie worden geboden op het gebied van prototyping en testproductie zijn het Printocent in Finland en recent de nieuwe faciliteiten opgericht door het Engelse Centre for Process Innovation CPI. Het CPI biedt programma’s voor ondernemingen die producten willen ontwikkelen of mogelijke toepassingen willen verkennen die “dicht bij de markt staan”

- 23 -


4. Ontwikkeling van samenwerking tussen de verschillende partijen in de waardeketen, waarbij convergentie zal gaan ontstaan tussen verschillende industrieën, zoals de chemie, elektronica en papier productie (zie onderstaand figuur). Evenals verdere stimulering van samenwerking tussen bedrijven en kennisinstellingen.

Chemie Bio chemie Electro engineering

Creative engineering

Papier Sensor engineering

Kunst stoffen

Elektronica Bussines innovatie

Drukkerij print Inkt

Marketing Communicatie Print technologie

Smart packaging

Creatief design

Pick and Printed Intelligence Place systems Producten

ICT

RFID Logistics

Overzicht betrokken industrieën (buitenste ring) en technology integrators/producenten

De conclusie van dit visiedocument is dat toepassing van Printed Electronics/Intelligence veel uitdagingen in de logistiek, marketing van consumentengoederen, kostenbeheersing in de zorg, farmacie, en beveiliging op zal lossen. Maar dat hiervoor samenwerking tussen kennisinstituten en leveranciers van componenten nodig is. Deze innovatie zal vraag gestuurd en onder begeleiding van integrators met een breed overzicht van de markt tot stand komen.

- 24 -


Programmamanagement en de rol van de Media Alliantie De Media Alliantie is een onderzoeks- en adviesbureau op het gebied van printen crossmedia innovatie. Aan de Media Alliantie is een kennisvereniging verbonden waarbinnen bedrijven, onderzoeksinstellingen en onderwijs elkaar ontmoeten. Binnen de Media Alliantie werken drie ervaren adviseurs als partners samen:

Ir. Albert Noppen, als technisch bedrijfskundige opgeleid aan de TU Eindhoven en voor de Media Alliantie trendonderzoeker PE/I en het eerste aanspreekpunt voor internationale technologieaanbieders, onderzoeksinstellingen en overheid

Drs. Richard van Hoorn, als bedrijfseconoom opgeleid aan de Universiteit van Amsterdam. Voert voor investeerders en eindgebruikers met interesse in PE/I marktverkenningen en is projectleider PE/I en Smart Business Networks

Ir. Roelof Janssen, als elektrotechnisch ingenieur/informaticus aan de TU Delft, richt zich bij PE/I op de begeleiding van ontwikkeling van schakelingen en systemen. Eerste aanspreekpunt voor spelers uit de elektrotechnische sector. Binnen het focusgebied Printed Electronics/Intelligence onderzoekt de Media Alliantie mogelijkheden voor vernieuwing (marktverkenningen) en helpt betrokken partijen bij het vernieuwingsproces en het realiseren van vernieuwing. De Media Alliantie voert - 25 -


toekomstgericht strategisch onderzoek uit voor branches en organisaties/overheid gericht op stimulering van innovatie. De Media Alliantie biedt zelf geen technologie aan maar is inzetbaar als onafhankelijk programmaleider voor integratie van systemen voor Printed electronics en Intelligence. Op dit moment voeren TNO/Holst Centre en de Media Alliantie een programma gericht op kennisoverdracht PE/I aan drukkerijen en verpakkingsbedrijven uit en begeleid de Media Alliantie bij het opzetten van pilots gericht op de ontwikkeling van demonstrators. Voor bedrijven en instellingen die toepassing (bijvoorbeeld in de zorg, consumentgoederen) willen verkennen heeft de Media Alliantie een adviestraject ontwikkeld. Vertrekpunt is het vaststellen van een strategie, gedragen door een positieve businesscase. Vervolgens biedt de Media Alliantie een traject aan dat bestaat uit drie vervolgstappen, creatie, implementatie en optimalisatie. Afhankelijk van de waarbij verschillende instrumenten worden ingezet. Management processen Strategievorming

Fasen

Instrumenten (voorbeeld)

Vaststellen businesscase



Kennisoverdracht technologie

1.



Brainstorm op hoofdlijnen

2. Ideeën genereren



Financieel onderzoek

3. Inschatten potentiele



Inrichten

Strategische analyse

opbrengsten en kosten Zoekprocessen

programmamanagement

Creatie



Blue Ocean

4. Prikkels ontvangen



Marktverkenning

5. Klantvraag onderzoeken



Roadmapping

6. Behoefte vertalen naar haalbare



Quality function Deployment

functies Ontwikkelings-

Implementatie



Prince 2 projectmanagement

processen

7. Productcreatie proces



Value engineering

8. Productieprocessen



Osterwalder Business model

definiëren/inrichten



Six sigma

Optimaliseren



Six sigma/lean production

10. Order realisatie



Service mapping

11. Service realisatie



Scan bedrijfsprocessen

12. Marge ontwikkelen/behouden



Verandermatrix Peter Camp

9. Marktintroductie Operationalisering

- 26 -


Printed Intelligence van technologie naar toepassing

Recommend Documents