Na het verteren van talrijke kerstkalkoenen en-bûches en alle beleefde bedankjes voor de - al dan niet originele – pakjes onder de kerstboom wordt het tijd voor een ontnuchterde blik op wat voor ons de relevante trends in manufacturing 2022 … and beyond zijn. Geen betere gesprekspartners voor een interessante voortuitblik dan Franc Coenen, uitgever van 3D Print Magazine, Solutions Magazine en Made In Europe, en Kris Binon, directeur van Flam3D, het onafhankelijk kennis-en netwerkplatform alias de gestaag groeiende Benelux-voortrekker voor iedere speler in de waardeketen van additive manufacturing. Beiden houden dagelijks de vinger aan de pols over hoe nieuwe productietechnologie de mondiale productiemodellen onderhuids- maar toch abrupt - ontwrichten.
2022 wordt een jaar waarin het lappendeken van gereputeerde namen en nieuwkomers gaat consolideren, belangrijke standaarden en platformen voor de volledige waardeketen steeds meer kritische massa krijgen (hate it or love it) en waarin vooral duurzaamheid en kennisoverdracht topprioriteit worden.
Slimme order- en productie-opvolging via globale maak- en inkoopplatformen, consolidatie en duurzaamheid
Franc Coenen steekt van wal met de voorspelling dat AI -en cloudgedreven maakplatformen zowel de vraag, de productie, het aanbod, de kwaliteit, het design als de ontwikkeling steeds meer gaan integreren. Op die platformen zoomen we straks wat dieper in. Bij de platformen voor additive manufacturing hebben we afgelopen jaar overnames en fusies gezien. Deze markt consolideert. Er ontstaan grotere totaalaanbieders, die hopelijk geen oligopolie vormen. Materialise kocht onlangs de MES-specialist voor 3D-printing, namelijk Link3D voor 33.5 miljoen USD. 3D Systems betaalde dan weer recent $180 miljoen voor het Belgische start-up Oqton. Voorts haalde Shapeways met zijn beursgang honderden miljoenen dollars op om die vooral te investeren in het eigen platform, dat over 3 jaar $400 miljoen omzet moet genereren. Interessant is de opmerking van Shapeways CEO Greg Kress. Hij constateert dat amper 6% van de wereldwijde maakbedrijven gedigitaliseerd is. Het overgrote deel dat deze stap nog niet heeft gezet, zijn kmo’s die niet over de middelen hiervoor beschikken. In dat gat springen dus de nieuwe Google’s en Amazons van de maakindustrie.
Kijken we naar de toepassing van additive manufacturing, dan zien we in de VS en China heel wat beweging achter de schermen om verder te schakelen met acquisities om naar compleet geïntegreerde systemen en fabrieken te evolueren. Het Chinese Falcon Tech rept zich om 50 metaalprinters operationeel te krijgen en een volledige smart AM-factory op te starten. In onze achtertuin investeert Wilting Components op zijn beurt in een volledige AM-afdeling. Franc is er van overtuigd dat de druk op de ketel om te investeren in AM voor Benelux-maakbedrijven nu toch echt wel naar een significant kookpunt groeit. Straks is achterblijven geen optie meer en vormt de in te halen achterstand de hoogste prioriteit. Finaal stelt hij dat waar het vorige decennium I4.0 propageerde, de nadruk in het huidige decennium tegen wil en dank op duurzaamheid komt te liggen.
Duurzaamheidshype kan innovatie-afknapper zijn
Bij dit laatste heeft Franc zo zijn bedenkingen. “Sinds 2011 vormde Industrie 4.0 alom de focus. Maakbedrijven, universiteiten en onderzoekscentra, die bezig waren met innovaties op hardcore mechanische bewerking, kregen plots moeilijker toegang tot innovatiepremies wanneer er te weinig I4.0-gehalte was. Nu dreigen we hetzelfde mee te maken met pilots van productiebedrijven, die net iets te weinig het sustainability-label opgeplakt krijgen en geen innovatiebudget krijgen. Pas later blijken dit dan wel echt gemiste kansen voor de volledige sector te zijn.”
Kris vult even aan. Hij bemerkt dat in heel wat gevallen het paard achter de wagen wordt gespannen. Startups, en veel Westerse bedrijven raken financieel geblokkeerd om hun ambities te realiseren als de kraan dichtgedraaid wordt omdat de kaart duurzaamheid te weinig kan getrokken worden. Grote spelers in de VS draaien hun rug niet om voor een paar miljoen extra dollars hun productie wat groener te kleuren. Maar de sector heeft het ondertussen gesnopen. In 2019 werd AMGTA (Additive Manufacturing Green Trade Association) opgericht, die mondiaal AM promoot als de duurzame maaktechnologie. Onlangs paste AMGTA expliciet haar communicatie online aan om de duurzame missie beter verkocht te krijgen.
Platformen consolideren om mondiaal kritische massa te scoren
We gaan even dieper in op de strijd naar de ultieme platformen. Franc verduidelijkt dat hij 3 platformniveaus onderscheidt. De eerste soort is het platform waarop de business gedaan wordt en de prijsoffertes en bestellingen worden uitgevoerd (Tech2B, Xometry en 3DHubs). Ieder bedrijf moet dringend overwegen of het zich bij dergelijke sterke mondiale digitale orderplatformen wil aansluiten. Offertes worden op deze platformen dankzij algoritmen en machine learning stante pede online gegenereerd. Dit type platformen à la Booking.com maakt de beschikbare capaciteit transparant. In combinatie met automatisering breiden maakbedrijven via deze platformen hun orderportefeuille uit. Dat zet druk op prijzen, omdat inefficiënties uit de markt worden gehaald. Het vraagt tevens om nieuwe skills van de maakbedrijven: marketing en sales verschuiven richting online.
Het tweede platformniveau wordt gevormd door de productiemonitoringplatformen , waar vooral MES- en PLM-systemen de orders, de productie, de kwaliteit, de supply chain, de machinestatus, de voorraden, etc. opvolgen binnen een IoT-context. De volledig geconnecteerde en geïntegreerde fabrieksplatformen zeg maar. Om deze platformen universeel bruikbaar - ongeacht merk en technologie - te kunnen uitrollen, worden de printerfabrikanten verplicht om toegang tot de data van hun machines te verlenen. Giganten, zoals Autodesk, Altair, Siemens en Materialise die engineeringsoftware bouwen, maar ook omgekeerd de fabrikanten van 3D-printers zelf bijvoorbeeld 3D Systems bouwen aan platformen via overnames van nichespelers om een totaaloplossing te kunnen aanbieden. Misschien wel het beste bewijs dat additive manufacturing stilaan geaccepteerd wordt door maakbedrijven, die de technologie integreren in bestaande productieworkflows.
Het derde platformtype schuurt aan tegen de designkant, maar net zo goed tegen dat van productiemonitoring. Productontwikkeling is niet langer een lineair proces. Niettegenstaande designengineers nog met hun ontwerpen bezig zijn, gebruiken marketeers de 3D-tekeningen al om meningen te peilen en overleggen inkopers reeds met makers. Zoals op de social media-platformen delen stakeholders data via het platform om uiteindelijk de time-to-market te verkorten. Door alles in de cloud te realiseren beschikt iedere stakeholder over de actuele data en zijn alle tools – on demand of pay for use – beschikbaar. 3DExperience van Dassault Systèmes is een typisch voorbeeld van een dergelijk platform. De Fransen willen met hun ‘marketplace’ ook de businesskant (het eerste type platform) bedienen.
De grootste bezorgdheid van zowel Franc als Kris op dit vlak is dat we evolueren - net zoals bij de cloudaanbieders - naar enkele grote spelers (AWS, Microsoft, Alphabet en Alibaba), die de markt onderling verdelen. Heel wat specifieke Europese expertise en lokale groei gaan hierdoor verloren.
AI gedreven matching en anonimiteit, maar volop kansen voor nichespelers met expertise
Inkoopplatformen zijn in opmars. Het zijn ofwel inkoopplatformen gelinkt aan eigen productiefaciliteiten (Protolabs) of platformen met een grote database aan specifieke toeleveranciers (Fast Radius in de VS of Tech2B in de Benelux) waar ze volgens ontwerp, materiaal en leveringscriteria van de klant via algoritmes uitdokteren wie de opdracht kan uitvoeren. De huidige supply chain-issues gaan er versneld voor zorgen dat de opdrachtgever niet alleen voor de goedkoopste, maar ook meest snelle match zal opteren.
Binon nuanceert verder. “Maakbedrijven, zoals Melotte en Wilting bijvoorbeeld, bieden hybride bewerkingen en complexere oplossingen aan. Ze zijn zowel actief in meerdere klassieke mechanische bewerkingen als in AM. Wat elementaire bewerkingen, gekoppeld aan standaard materiaal- en afwerkingscriteria betreft, is de instapdrempel van een klant via een anonieme platformleverancier laag. In AM zijn die standaarden nog niet zo universeel gekend, waardoor er bij complexere ontwerpen en materiaalcriteria niet snel een opdracht aan een anonieme toeleverancier zal worden toevertrouwd. Volgens Kris is er dus zowel toekomst voor maakbedrijven die via een inkoopplatform op standaardopdrachten rekenen, als voor aanbieders van hybride technologie met een gespecialiseerd en gediversifieerd machinepark. Alles wordt natuurlijk een kwestie van te weten in welke technologie en niche je als toeleverancier gaat investeren, hopende dat je competentiemix de marges intact houdt.
De kost van nabewerking en engineering expertise
We gooien meteen volgende logische vraag op tafel. Wat met alle nabewerking na het printen ? Nabewerking blijft een belangrijke kost na het 3D-printen. Komt er technologisch soelaas op dit niveau? Kris oppert dat alle mogelijke technologie en robotisering daaromtrent al bestaat, maar dat ook daar echter de puzzel nog gelegd moet worden. Franc focust hier op het engineeringluik. Er is nog altijd tè weinig AM-ontwerpexpertise bij veel bedrijven, waardoor bij het ontwerpen van het te printen stuk te weinig rekening gehouden wordt met de nabewerking en het restafval. Met de juiste design for AM-expertise kun je echter veel meer bereiken: 3D-printen verdient zichzelf bijvoorbeeld terug door lagere assemblage- en voorraadkosten. Onlangs sprak hij met een maakbedrijf dat een klant binnenhaalde voor het printen van een complex stuk, dat oorspronkelijk uit 25 onderdelen bestond. De onderdelen werden allen individueel bewerkt en finaal geassembleerd tot 1 stuk. De assemblage van dergelijk stuk vereiste 200 uren werk in de cleanroom. Nu wordt dit stuk in 1 keer geprint waardoor die assemblagekost wegvalt, meer nog de eindnauwkeurigheid van de print ligt hoger dan van de geassembleerde versie. Bovendien vereisen al die stukken geen stek in het magazijn. Volgens Coenen is de bottomline dat engineeringsexpertise best wat geld mag kosten en dat dit het onderscheidend vermogen van het maakbedrijf wordt. Wanneer je als toeleverancier die expertise in huis hebt, kun je extra meerwaarde creëren voor je opdrachtgevers. Beperk je je tot het standaard printwerk, dan gaat men met lagere prijzen en marges worden geconfronteerd.
Elk met zijn zin het nieuwe jaar in.
We polsen volledigheidshalve ook even naar de persoonlijke nieuwjaarsbrief van onze gesprekspartners. Op de vraag wat de ambities zijn van het ondertussen grootste AM-netwerkcluster van de Benelux antwoordt Binon eerder genuanceerd. “We missen weinig relevante spelers binnen de waardeketen van AM. Groei - voor zover die toegevoegde waarde aan onze community biedt - is altijd welkom. Misschien kunnen er nog wel een 20-tal spelers bijkomen. Anderzijds zijn industriële eindklanten met vragen of pilots altijd gratis welkom: onze opzet is dat wij de AM-vragen van deze mensen via de expertise van onze community beantwoorden. Net zoals in iedere ontluikende markt komen er frequent kleine spelers en start ups op onze radar. Sommige groeien door, andere verdwijnen of worden overgenomen. Aan de gebruikerskant neemt het aantal maakbedrijven die 3D-printtechnologie integreren enorm toe. Bedrijven die dit ‘on the side’ doen, behoren niet echt tot onze doelgroepleden, maar wel tot onze doelgroepmensen die we expertise willen bijbrengen. Franc pikt even in met de opmerking dat de adaptatie van de technologie zo snel gaat, dat AM tot de gevestigde bewerkings- en assemblagetechnologie (spuitgieten, verspanen, plaatbewerken, lassen,...) gaat behoren en de hypefase ontgroeit.”Veel kmo’s in de Benelux geraken echter in de bus van het peloton doordat ze afwachten.”
De ambitie van Binon is dubbel. Enerzijds wil hij komen tot een stabiele en gealigneerde alliantie met alle spelers in de waardeketen om de technologie zo efficiënt mogelijk tot bij de gebruiker en eindklant te brengen. Anderzijds is het doel om betere en meer complete expertise naar de technologiestudent over te brengen. Standaard parate en volledige, gepubliceerde kennis (ontbreekt compleet in het STEM-boek voor studenten) bestaat quasi niet. “We zijn volop in overleg met uitgevers en contentmakers om hier een effectieve oplossing aan te reiken.”
De nieuwjaarswens van Franc is in de eerste plaats dat de metaalbewerkingscommunity eindelijk begint te beseffen dat AM met kunststoffen - investering vanaf 30k in een SLS-systeem of een degelijke FDM-printer - minstens even innovatief, beloftevol en uitdagend kan zijn als het impressionante, complexe en duurdere metaal 3D-printen (investeringen in een AM-machine en de noodzakelijke infrastructuur lopen al vlug op tot boven de 1.000k). Bovendien kan nog veel gezegd en geschreven worden over hoe metalen componenten vandaag de dag nog kunnen vervangen worden door een goedkoper, minstens even duurzaam en kwalitatief kunststofonderdeel. Ook dat is een vorm van innovatief en creatief ontwerpen en produceren.
Ten tweede hoopt Franc dat Europa tijdig kan vermijden dat alle expertise en ambities op 3D-printniveau niet finaal ten prooi vallen aan de opkoopkoorts van de Amerikaanse techbedrijven. Zijn grootste angst is dat de business, die hier met onze expertise opgebouwd wordt, gewoon voorgoed verdampt en de toegevoegde waarde elders wordt gecreëerd. Neem nu bijvoorbeeld de Belgische start-up Aerosint die werd opgeslorpt door Desktop Metal, waardoor Belgische innovatieve AM-technologie naar elders verdwijnt.
Hij vergelijkt het graag met ASML. ASML heeft niet alleen 16.000 medewerkers in Veldhoven, maar ook een ecosysteem met meer dan 50.000 werknemers, die rechtstreeks of onrechtstreeks betrokken zijn in de toelevering aan het bedrijf. Dat ecosysteem staat of valt met de kennisontwikkeling van ASML in deze regio. “Als we erin slagen om de AM-expertise vanuit de Lage Landen uit te rollen over de rest van de wereld, kunnen we hier net zo’n bloeiend ecosysteem opbouwen.” De investeringen in R&D komen dan ten goede aan elke belastingbetaler in de regio.
