3D printing (ook wel additive manufacturing genoemd) gaat steeds meer het dagelijks leven beïnvloeden en biedt grote economische kansen. Hoe maak je de vertaalslag naar een bestaand productieproces? Stap je in en op welk moment? Aan tafel wisselen tien ondernemers / specialisten hun ervaringen uit.

Bij 3D Print Lab, gevestigd op de campus van Tilburg University, staan de deelnemers aan het BOB Debat rond de 3D printer. Gefascineerd bekijken zij de verschillende kunststof 3D geprinte producten en fantaseren over toekomstige toepassingen. Na de toelichting van Dirk Brands (3D Print Lab) wandelt het gezelschap naar Faculty Club waar het debat plaatsvindt. Gespreksleider Hanneke van Oirsouw (GROEIkwadraat) opent het debat met de eenvoudige vraag: ‘Wat is 3D printing eigenlijk?’ ‘Als je 3D printing bekijkt in relatie tot het bestaande 2D printing, voeg je de 3e dimensie toe’, zegt Sjef van Gastel (Fontys Hogeschool Engineering). Als directeur Innovatieve Productietechnologie, Center of expertise Hightech Systems & Materials, geeft hij een staaltje basiskennis weg: ‘Er zijn drie industriële productietechnologieën: verwijderen (draaien, frezen en boren), omvormen (korreltje grondstof wordt plastic) en toevoegen (lasindustrie). Toevoegen = additief. 3D printing is dus een vorm van additieve manufacturing.’ Pierre van Kleef (Midpoint Brabant) benadrukt dat de vrijheidsgraad van vormgeving bij additive manufacturing heel hoog is. ‘Een product is makkelijk te maken in de zin van een product opbouwen.’ De techniek is niet zo ingewikkeld, volgens Marcel Verbeek (Pekago). ‘De grootste uitdaging is het anders denken door ontwerpers. Je kunt veel meer dan vroeger doordat je meer vormgevingsvrijheden hebt dan bij conventionele productieprocessen. 3D printing is het resultaat van nieuwe ontwerpmogelijkheden.’

Innovatieslag
‘Is de nu nog lage snelheid van het printproces misschien een reden waarom ondernemers bang zijn om 3D printing al toe te passen?’, vraagt Hanneke nieuwsgierig. Marcel geeft aan dat hij in 2014 al met het eerste 3D geprinte product naar de klant ging. Hij concludeert dat om de concurrentie met conventionele productieprocessen aan te kunnen, ook grotere printers nodig zijn. Daarnaast speelt de snelheid van produceren een belangrijke rol in het succes. Dirk: ‘De techniek gaat nu heel snel, terwijl de basis er eigenlijk al heel lang is; de eerste 3D printtechnologie dateert van 1967.’ De innovatieslag laat blijkbaar op zich wachten en dat ligt aan de software. Iedereen aan tafel is het erover eens dat de innovatie op de kunststofmarkt een ontdekking is, maar dat de snelheid signifi cant omhoog moet. ‘De eigenschappen van kunststof zijn goed genoeg voor productie’, aldus Michiel de Bruijcker (Admatec). Hans van der Maat (Vormenfabriek) knikt: ‘Modellen moeten sneller ontwikkeld kunnen worden voor klanten. Nu duurt het circa zes weken van ontwerp tot het eindproduct.’ Michel Zebregs (Schreinemacher): ‘Wij werken mechanisch maar ooit komt de tijd dat frezen ouderwets wordt en 3D printing de nieuwe techniek is.’

Chocoladeprinter
‘Wat te denken van een chocoladeprinter?’ oppert Marcel Verbeek. ‘Al jaren zoemt het in de markt dat foodprinters de consumentenmarkt gaan bereiken. Het duurt niet lang meer of iedereen heeft straks een 3D printer. Je koopt de grondstof en download een chocolaatje.’ Alexander Hermanns (Indicia) heeft onder andere onderzoek gedaan naar het verwerken van chocolade. ‘Het massaal printen van chocolade is een grotere uitdaging dan het printen van plastic of metaal. Het direct printen van plastic mallen voor een chocoladeproject viel tegen; je moet het plastic zo maken dat de chocolade glad en glanzend uit de mal komt.’ Hans bevestigt: ‘3D printen gaat veel te langzaam; op dit moment gaan er 20 chocoladetabletten in één vorm en die worden met 20 vormen tegelijk per minuut geproduceerd.’ De chocoladeprinter blijft nog even toekomstmuziek. Jan de Beer (Switchtec) zet grote vraagtekens bij het idee van Marcel. ‘Hoeveel mensen hebben straks een 3D printer in huis? Consumenten hebben toch ook geen interesse in een cnc-freesmachine? Bovendien is het niet zo dat je met één druk op de knop een product hebt.’ 

Killer app
3D printen is hip gemaakt voor de consument. Iedereen wordt een maker. Zo moet een 3D printing app de industrie gaan veranderen. Alexander lacht: ‘Ja die app is er, Simple3D! Je moet wel kunnen modelleren en dat wordt nog niet gedaan. Daarvoor moet je opgegroeid zijn in deze wereld.’ En die wereld verandert snel, want het is nog niet zo heel lang geleden dat de eerste mobiele telefoon op de markt kwam. Wij konden het ons niet voorstellen, maar zijn getuige geweest van deze ontwikkeling. Als je 3D printing doortrekt, kan het heel veel brengen op langere termijn. Generaties na ons zullen anders gaan denken. Alexander is ervan overtuigd dat er een omslag komt: ‘Men zal anders naar objecten gaan kijken. Men zal zich afvragen: wat is de functie die het object moet hebben, hoe kan ik het herontwerpen, en kan ik het maken of moet ik het kopen?’ Dirk schudt zijn hoofd: ‘Je kunt nooit een product namaken met 3D printing. Dat is altijd een teleurstelling.’ Pierre vertelt dat Midpoint Brabant bedrijven het aanbod heeft gedaan om te experimenteren met 3D printing. Studenten van Avans en Fontys Hogeschool zullen een scan uitvoeren bij bedrijven, waaronder de Vormenfabriek en Pekago. 

Investeren
Bastian Duffhuës (Smederij-Lasbedrijf Jan Swinkels) is sinds 1 januari eigenaar van het metaalbedrijf. Hij heeft tot nu toe geluisterd en vraagt zich af wanneer hij moet gaan investeren in 3D printing. Bastian wil de boot niet missen omdat 3D printing uitkomst kan bieden voor specialistisch maatwerk in staaloplossingen. Zo rondde zijn team eind 2015 een nieuw prototype product af: Fluidisatie Bed, een high-tech ziekenhuisbed dat doorliggen voorkomt tijdens een langdurig ziekbed. Pierre vraagt zich af of deze fluidisatie bedden in de toekomst van staal blijven. Bastian kijkt even verbaasd, maar lacht dan: ‘Ik wil ook graag zaken blijven doen.’ Het printen van metaal is een lasproces waarbij metaal in poedervorm opgewarmd moet worden tot het smeltpunt. Kunnen nevenfouten in dit lastige proces voorkomen worden of moet Bastian een andere acceptatiegrens voor kwaliteit neerleggen? De beste las is tenslotte géén las. Alexander adviseert hem om eerst een functioneel voorwerp te ontwerpen en van daaruit een mix van toepassingen te bedenken en daarbij staal toch los te laten.

Turbulentie
‘Stel dat ik instap, wat is dan mijn financieel risico? Ben ik een miljoen kwijt als ik ermee begin of draag ik alleen het ondernemersrisico?’ vraagt Bastian. ‘Wij zijn met Schreinemacher ingestapt’, vertelt Michel gedreven. ‘Per kwartaal evalueren we. Ik weet niet waar het heen gaat, maar er zit potentie in. De turbulentie is in ieder geval groot genoeg.’ Sjef van Gastel bevestigt dat het goed haalbaar is. ‘Je kunt je bekwamen in 3D printing zonder grote investeringen. De eerste FDM printer koop je al vanaf 300 euro. Je kunt je de techniek eigen maken op Fontys Hogeschool. Als je zelfvertrouwen hebt, kun je ontwerpen, herontwerpen en ga je naar Dirk of Sjef. Zij ondersteunen het MKB en stellen faciliteiten beschikbaar. Fontys Hogeschool beschikt over diverse technologieën en bedrijven kunnen bij 3D Print Lab aansluiten om toegang te krijgen tot kennis en productiecapaciteit op een industriële 3D printer voor kunststof en metaal.’

Gouden ei
Onderwijs en MKB moeten hun krachten bundelen, is de conclusie. Gezamenlijk investeren in nieuwe technologieën en kennis delen, dat geldt niet alleen voor 3D Printing, maar ook voor andere technologieën als nanotechnologie. Bastian wil dan wel weten met wie hij kennis gaat delen, want gaandeweg komt zijn ‘gouden ei’ dichterbij. De andere partij mag niet met zijn idee weglopen, er moet een win-win situatie zijn. Sjef stelt hem gerust: ‘Die partijen zijn er wel!’Jan de Beer: ‘Samenwerking met scholen is een must, want de commerciële verkoop van 3D printers staat stil. Met een machine alleen kun je niets. Er moet een goede opleiding komen voor 3D printing.’ Switchtec bouwt innovatief aan een grote printer die je overal kunt plaatsen. ‘De printer wordt 10 x 10 x 10 meter’, vertelt Jan trots. En op de vraag van Alex of Switchtec ook de kennis erbij levert, is het antwoord logischerwijs ja. ‘We helpen mee ontwikkelen en kunnen alle producten printen waarop we marge kunnen maken.’ Alexander geeft aan dat er via de Open Universiteit een gratis beschikbare 3D printing cursus is, beschikbaar op 3dprintingcursus.com.

Rijdende trein
Wat betekent 3D printing voor je businessmodel? Hans: ‘Voor de Vormenfabriek betekent het niet meer dan een versnelling van de ontwerpfase.’ Michiel denkt dat het gebruik van een andere technologie geen invloed heeft op zijn businessmodel. ‘Je moet meedoen, anders verdwijnt je bedrijf. Een voorwaarde is wel dat de kwaliteit en de snelheid van 3D printing omhoog gaat. Bij kleinere series wordt de bedreiging een kans!’ Michel knikt: ‘Het is een rijdende trein waar je in moet stappen.’ Volgens Marcel worden producten overbodig. Hij wijst naar Alexander, die zelf veel aan prototyping doet. ‘Alexander zal zelf zijn onderdelen uitprinten, thuis of in de winkel. De logistieke sector wordt daarmee uitgeschakeld.’ Michel vult aan: ‘De voorraden in de magazijnen zullen dalen wanneer het veel makkelijker wordt om te printen.’ ‘Een decentrale productie’, vat Pierre samen. Alexander denkt juist dat de logistiek in kleinere units toeneemt: ‘Door meer onderdelen van producten, zoals auto’s, op maat te kunnen maken, zullen supply chains complexer worden.’ 

Verbinding
Bastian trekt zijn conclusie: ‘Ik denk dat het nog twee generaties gaat duren voordat producten op grote schaal 3D geprint worden. Dat maak ik niet meer mee.’ Marcel spreekt hem tegen: ‘De techniek heeft lang stilgestaan, maar nu 3D printing bekend wordt op scholen gaan de ontwikkelingen op allerlei fronten veel sneller.’ ‘Dat is dan de eerste omslag’, stelt Bastian. ‘Ik ben voor interne opleidingen bij bedrijven, want scholen lopen altijd een paar jaar achter en internet is dagvers.’ Switchtec werkt inmiddels samen met het ROC. Volgens Hans wordt er hier aan tafel te veel gesproken over het gebrek aan opleidingen voor 3D printen. ‘Bij de Vormenfabriek werken we met 3D, dan is de stap niet groot om een ontwerp te maken voor een 3D printer.’ Hoe jonger de engineer, hoe gekker en beter de ontwerpen voor 3D Printers. Op scholen denken ze al in 3D en 3D printen. Dat ook de oudere generatie zich kan omscholen bewijst Sjef die twee jaar geleden bij Fontys begon en zich de 3D materie meer dan eigen heeft gemaakt. Sjef: ‘Bij Fontys realiseren we ons dat kennis vluchtig is en verouderd. Dat moet je accepteren. De wetten van fysica blijven. Natuurkunde, wiskunde en materiaalkunde zijn basiskennis. Tijdens een minor opleiding krijg je cases en leer je problemen oplossen. Levenslang leren moet automatisme zijn.’ Marcel geeft aan dat er ook een taak bij de bedrijven ligt. ‘Wij kijken al naar wat kan, wij moeten de scholen motiveren. Denk out of the box, er zijn geen boundaries.’ Michiel tipt tot besluit: ‘Het is niet zo ingewikkeld. Begin in eigen huis en bouw je eigen 3D printer!’

Tekst: Ingrid Roets
Fotografie: Raldo Neven