Nanoprinten zet industrie op zijn kop

Fred Teunissen

Je hoeft geen metaalbedrijf meer te zijn om metalen onderdelen te kunnen vervaardigen. Je hebt er een goede 3D-metaalprinter voor nodig en een goed productontwerp et voilà: draaien maar! Nog even en je hoeft ook geen chemieconcern meer te zijn om chemische stoffen te kunnen produceren. Door de ‘disruptive technology’ van het nanoprinten doen zich aardverschuivingen voor in kernsectoren van onze economie. Dat is één ding. Iets anders is dat de meeste managers er bij lange na nog niet klaar voor lijken zijn.

Het blijft verbazen wat er met moderne 3D-(nano)printtechnieken allemaal kan. Een voorbeeld. General Electric fabriceert sinds kort brandstofverstuivers voor vliegtuigmotoren met behulp van 3D-metaalprinters. Voorheen bestonden deze verstuivers uit achttien aan elkaar gelaste componenten. Nu worden ze laagje voor laagje geprint.

Deze laagjes zijn slechts 20 micron dik (0,020 millimeter). Dankzij deze nieuwe techniek ontstaan onderdelen uit één stuk. Zij gaan maar liefst vijf keer zo lang mee en wegen ook nog eens een kwart minder. Voordelen voor de afnemer: grotere veiligheid, besparing op onderhoud en minder brandstofgebruik door het lagere gewicht.  Voordelen voor de producent: je kunt hele kleine series printen en je kunt veel sneller werken, want je hebt geen last meer van lange omsteltijden van draaibanken een andere machinerie.

 

Science faction

Dit metaalprinten doet al enigszins science fiction-achtig aan, maar het is nog maar het begin van de printing science faction die zich voor onze ogen ontrolt. De vakterm ervoor is: additive manufacturing. Additive wil zeggen: je haal niks weg (zoals bij slijpen, frezen, hakken of beitelen), maar je voegt juist iets toe: kunststof, metaal of biologisch of chemisch materiaal (waarover dadelijk meer).

Wat je ook kunt toevoegen: sensoren. Je print dan onderdelen voor een machine en direct de sensoren erbij (of liever: erin), waarvan die machine zich bedient. Deze techniek wordt Direct Write genoemd. Daarvoor worden twee soorten ‘inkt’ aangebracht. De eerste soort bestaat uit een mix van metaaldeeltjes, waaronder zilver, koper en platina.

De tweede soort bestaat uit oxides die een elektrische weerstand in het materiaal aanbrengen, waardoor sensoren kunnen worden gevormd ín het geprinte materiaal. En zo ontstaat een verrassend samenspel van nieuwe 3D-technologie en het internet of things.

 

Printing anything

Maar het kan nog veel gekker, want het ziet ernaar uit dat we in de nabije toekomst ook onze computerchips gaan printen, dierlijk en menselijk weefsel en – hou je vast – moleculen. Straks komen er moleculenprinters. Alhoewel, straks? Er is er al een. Martin Burke, een onderzoeker aan de universiteit van Illinois heeft een machine ontwikkeld die duizenden chemische stoffen kan produceren, waaronder geneesmiddelen. Hij gebruikt daarvoor ‘bouwstoffen’ die in een reeks van stappen naar het gewenste moleculaire model worden gemanipuleerd.

De resultaten van zijn research zijn gepubliceerd in het tijdschrift Science Today van 13 maart 2015 (‘Synthesis of many different types of organic small molecules using one automated process’). Burke verwacht dat zijn machine over enige tijd ook door niet-wetenschappers en zelfs door consumenten zal worden gebruikt. Ik heb hoofdpijn,, even een aspirientje printen…

Het gevolg van al deze technologische doorbraken is dat economische kernsectoren op hun grondvesten zullen schudden. Wat eerder gebeurde in de muziekindustrie, de boekenbranche en de reisbranche staat nu op stapel voor de ‘harde kern’ van onze industrie: de metaal-, de bouw- de farmaceutische industrie en de chemie. De digitalisering zet nu stevig zijn tanden in die harde kern. Met de bekende gevolgen; iedereen kan je concurrent worden, ook het meest branchevreemde buitenbeentje en alles zal nog sneller moeten. Nog veel en veel sneller.
Top-5 disruptie 

De vraag is of managementteams in de ‘getroffen sectoren’ zich daarvan bewust zijn. Het antwoord op die vraag luidt ‘ja’. We weten wel zo’n beetje wat ons boven het hoofd hangt. Dat blijkt bijvoorbeeld uit onderzoek dat de door Ray Kurzweil gestichte Singularity University deed onder 1283 C-level functionarissen in de VS (‘2015 Exponential Leaders List’). Zo werd hen onder meer gevraagd welke technologieën de komende drie jaar de meest ontwrichtende uitwerking zullen hebben. Dit is hun top vijf:

  1.  3D-printing, additive manufacturing, nanomaterials
  2.  Crowdfunding/crowdsourcing
  3. Robotica/drones
  4. Gentechnologie/synthetische biologie
  5. Kunstmatige intelligentie

Deze top-5 geeft tegelijk een aanwijzing over het tijdsverloop. De top-3 gaat over de komende drie jaar. Nummer 4 en 5 worden vooral voor na die tijd voorzien, aldus de onderzoekers.

 

Peiling 

De volgende vraag is of managementteams inmiddels hun strategie aan deze imposante golf van aanstormende disruptive digitale technologieën hebben aangepast. Het antwoord op deze vraag luidt ‘nee’. Dit blijkt bijvoorbeeld uit een interessante peiling die bureau McKinsey onlangs deed onder 83 C-level executives van bedrijven die zijn aangesloten bij het Digital Manufacturing and Design Innovation Institute (DMDII). De resultaten werden gepubliceerd in McKinsey Quaterly van maart 2015 onder de titel ‘Digitizing the value chain’.

Dit zijn de uitkomsten in het kort:
Stelling 1 luidt: Vat krijgen op de digitalisering is beslissend om concurrerend te kunnen blijven.
Deze stelling wordt door vier van de vijf executives onderschreven.

Stelling 2 luidt: Digitalisering is de topprioriteit van senior executives.  Drie van de vijf zijn het daarmee eens.
Stelling 3 luidt: Wij hebben een strategie rondom digitalisering waarmee wij concurrerend kunnen blijven.
De spoeling wordt nu wel heel dun, want slechts iets meer dan een derde onderschrijft deze stelling.

Stelling 4 luidt: Onze organisatie beschikt over een hoog digitaal prestatievermogen.
Hier zegt maar 13 procent ja op.
Duidelijker kun je bijna niet illustreren hoe groot het onvermogen is van veel managementteams om zich aan de nieuw ontstane situatie aan te passen. En dat terwijl er niet zo heel veel tijd meer is. Over drie jaar staat de volgende golf alweer op stapel. Voor wie dan nog in business is, tenminste.

 

Digitale disruptiemeter

Het Financieel Dagblad publiceerde onlangs op zijn website een digitale disruptiemeter. De gedachte daarachter is dat bedrijfsactiviteiten in negatieve zin vatbaar zijn voor digitale disruptie als ze 1) niet transparant zijn (T), 2) niet efficiënt zijn (E) en 3) weinig keuzevrijheid bieden (K). De score loopt van 1 (laag) tot 10 (hoog). Wie laag scoort is dus (extra) vatbaar voor disruptie.

Wat opvalt is dat alle sectoren, gesteld dat we ook de start-ups als een sector mogen aanmerken, op een onvoldoende uitkomen. Telecom, vastgoed, de financiële- en de transportsector zelfs op een hele zware onvoldoende. Opvallend is ook dat de Overheid in de peiling van het FD ontbreekt.

YouTube-filmpje

Gerelateerde berichten...

X