De laatste decennia is tijd een strategische concurrentiefactor geworden in de maakindustrie (Demeter, 2013; Godinho Filho et al., 2017a; Gromova, 2020). Naast tijdige levering verwacht de klant ook keuze, maatwerk, hoge kwaliteit en een lage prijs (Siong et al., 2018; Suri, 2020). Om de door de klant gewenste korte doorlooptijd te kunnen realiseren en daarbij ook te voldoen aan zijn andere eisen, zijn flexibiliteit en aanpassingsvermogen essentieel geworden (Godinho Filho et al., 2017b; Siong et al., 2018). Quick Response Manufacturing (QRM) heeft als doel de doorlooptijd te verkorten in productieomgevingen die gekenmerkt worden door een hoge variëteit in producten en maatwerk (Suri, 2020; Siong et al., 2018). QRM kent zijn oorsprong begin jaren negentig van de vorige eeuw (Suri, 2020) en vertoont sterke gelijkenis met lean manufacturing. Het verschil met lean manufacturing is echter dat QRM zich richt op bedrijven in een omgeving met veel productvariatie. Daarnaast heeft QRM nieuwe elementen toegevoegd, zoals Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization (POLCA) en Manufacturing Critical Path Time’ (MCT)’ (Godinho Filho et al., 2017b).
NL: Repurpose: Afgedankte producten en reststromen hergebruiken in een andere functie en/of context om daarmee de waarde van deze materialen te behouden.Het materiaal dat bij Koninklijke Ahrend voor Repurpose in aanmerking komt, is restmateriaal uit het productieproces of bij gebruikers ingeruild vanwege beschadiging en/of vernieuwing, voortkomend uit de cradle-to-cradle bedrijfsfilosofie van Ahrend. Veel terugkomend materiaal bestaat uit de onverslijtbare, maar verkleurde of toch (licht)beschadigde bureaubladen van Ciranol (Trespa).Deze Ciranol bureaubladen bleken uitermate geschikt om toe te passen in een loopfiets. De vormgeving is gebaseerd op de vormen van diverse bureaustoelen van Ahrend, zodat zowel in vorm als in materiaal de verwantschap met Ahrend zichtbaar is in de loopfiets.EN: Repurpose: Reusing discarded products and residual flows within another function and/or context to maintain the value of these materials.The material to be considered at the Royal Ahrend for Repurpose is left over material from the production process or material returned by users because of damage and/or renewal, stemming from the Cradle-to-cradle business philosophy of Ahrend. Material that often returns exists of the long-lasting but discolored or slightly damaged desktops of Ciranol (Trespa). These Ciranol desktops were found to be ideal to be used in a push bike. The design is based on the shapes of a multitude of Ahrend’s desk chairs, so that the relationship with Ahrend is visible in both shape as well as the material of the push bike.
INLEIDING: De Hogeschool Utrecht heeft op basis van praktijkgericht onderzoek een innovatief modulair bouwconcept (#SELFIECIENT) ontwikkeld. Met diverse gestandaardiseerde modulaire bouwdelen van #SELFIECIENT kan eenvoudig een bouwgevel worden samengesteld, en daarmee een gehele woning. Met behulp van deze SIA RAAK TAKE OFF subsidie wordt dit concept nu door enkele ondernemende studenten omgezet naar een marktwaardig product. HET PROBLEEM: #SELFIECIENT tackelt drie belangrijke uitdagingen in de huidige bouwsector / gebouwde omgeving op een nieuwe en innovatieve wijze, te weten 1) de ontwikkeling van circulaire en klimaat neutrale woningen, 2) de ontwikkeling van betaalbare woningen en 3) de ontwikkeling van flexibele / adaptieve woningen. DE OPLOSSING: De oplossing voor bovengenoemde uitdagingen ligt in het industrieel vervaardigen van modulaire bouwdelen op basis van circulaire materialen, die de realisatie van een comfortabele, betaalbare, klimaat neutrale en adaptieve woning garanderen = #SELFIECIENT. DE INNOVATIE: De modulaire bouwdelen van #SELFIECIENT hebben de volgende innovatieve eigenschappen. 1) Revolutionair is het ontwikkelen van geïntegreerde multifunctionele bouwdelen die in diverse marktsegmenten toegepast kunnen worden; 2) Schaalbaarheid door middel van (open source) standaardisatie en de mogelijkheid van hergebruik. 3) Industrialisatie van het productieproces van de modulaire bouwgevels waardoor goedkoop en milieuvriendelijke kan worden geproduceerd; 4) Vanuit externe industrieën zoals o.a. de ICT en duurzame energie sector ontstaan nieuwe producten die kunnen worden geïntegreerd in woning en die leiden tot nieuwe businesscases en exploitatie modellen. Voorbeelden zijn gedistribueerde IT-servers en lokale accu opslag systemen. MARKTANALYSE / VERDIENMODEL: De modulaire bouw elementen kennen een brede toepasbaarheid, waardoor er een groot marktpotentieel is. Voorbeelden zijn woningrenovatie, nieuwbouw, de toenemende vraag naar levensloopbestendige woningen, woningen voor vluchtelingen, en renovatie van kantoorpanden. Slechts een miniem marktaandeel in de renovatie of nieuwbouw betekent al een omzet van meer dan miljoenen euro’s. Er zijn zover bekend geen andere aanbieders van gelijksoortige producten op de markt. Het te verwachten verdienmodel is gebaseerd op de verkoop van de modulaire bouwdelen of een leen/lease exploitatie van de modulaire bouwdelen. DOEL VAN HET PROJECT / BUDGET (39900€): Het doel van het project is drieledig: 1) het uitwerken van het ontwerp van de modulaire bouwdelen op basis van eerdere ontwerpen en ideeën uit praktijkgericht onderzoek (14960€); 2) het maken van een proof-of-principle van het modulaire bouwdeel (13320€); 3) het uitvoeren van een haalbaarheidsstudie (8560€); en 4) het versterken van de entrepreneurial skills (3060€.). PROJECT TEAM: Een sterk team is gevormd om dit modulaire bouwconcept door te zetten naar een bijzonder bedrijf. Het team bestaat uit 3 ondernemende studenten, onderzoekers en lectoren verbonden aan het lectoraat Nieuwe Energie in de Stad, docenten van de opleiding werktuigbouwkunde en bouwkunde, en een ervaren entrepreneur. De studenten zijn al vroeg tijden hun opleiding gespot als bijzonder initiatiefrijk, gedreven en ondernemende studenten. Het studententeam bestaat uit een goede mix van werktuigbouwkunde, bouwkunde en technische bedrijfskunde.
Dit voorstel betreft een onderzoek naar de verschillen in zuiverheid tussen virgin kunststof en post-industrial en post-consumer kunststof-reststromen in relatie tot de inzet van deze materialen bij 3D printen. Thermoplastische kunststoffen zijn in theorie goed te recyclen en opnieuw te gebruiken, bijvoorbeeld in een 3D print proces. In de praktijk blijkt het echter een uitdaging om gerecycled filament te produceren dat geschikt is voor de huidige machine-eisen. De oorsprong van dit project ligt in de gedachte om niet het materiaal aan te passen aan de machine, maar de machine aan het materiaal en hierdoor het gebruik van kunststofrecyclaat in 3D-printen te vergroten. Alvorens dit te kunnen, is meer inzicht in de materiaaleigenschappen nodig. Het doel van dit project is dan ook om de verschillende samenstellingen van kunststof-reststromen in kaart te brengen en hoe dit zich vertaald in mechanische en esthetische kwaliteit ten opzichte van virgin materiaal en wat dit vraagt aan aanpassingen aan 3D printers om deze kunststof-reststromen te kunnen verwerken. Dit onderzoek is een eerste fase in een groter onderzoeksproject. Volgende fasen zullen zich toespitsen op het optimaliseren van productietechnieken voor het printen met gerecycled kunststof en het ontwikkelen van mogelijke toepassingen en bijbehorende circulaire business modellen. Aanleiding voor dit onderzoeksvoorstel is tweeledig. Enerzijds de ervaring van Cre8 dat 3D printen relatief veel kunststof restmateriaal oplevert in de vorm van mislukte prints, proefprints en prototypes met korte levensduur. Passend bij hun duurzame bedrijfsprofiel heeft Cre8 de behoefte om hun eigen reststroom en reststromen uit hun omgeving in te zetten in het productieproces. Anderzijds ziet Refilment zich geconfronteerd met de complexe samenhang tussen de samenstelling van kunststof-reststromen en zijn verwerkingsmogelijkheden (bijvoorbeeld extruder-diameter en verwerkingstemperatuur).
3D-printen is inmiddels een volwassen productietechniek en wordt ook steeds meer ingezet voor medische toepassingen, omdat het voor medisch specialisten steeds meer vanzelfsprekend wordt dat zorg wordt afgestemd op de behoeften en wensen van de patiënt. Ook de therapeutische wereld volgt deze ontwikkelingen en willen hier meer mee doen, om zo hun patiënten optimaal te kunnen helpen. De bottlenecks voor het daadwerkelijk implementeren van 3D-printen in het alledaagse proces van de podotherapeut zitten voornamelijk in de kostprijs, snelheid van produceren, beperking aan goede materialen en de onmogelijkheid om de geprinte zool nadien aan te passen. Daarnaast zorgt de diversiteit aan mogelijkheden voor een diffuus beeld voor de podotherapeutische bedrijven omtrent wat nu de juiste productietechniek en het juiste materiaal is om te gebruiken. De praktijkvraag die in dit project beantwoord wordt is: In welke situatie is welke materiaal-productieproces combinatie van de 3D-printtechniek geschikt voor podotherapeutische zolen? Middels gebruiksonderzoek en scenario’s worden de eisen en wensen van de podotherapeuten achterhaald, welke worden gekoppeld aan de uitkomsten van het literatuuronderzoek. Deze ontwerp-proces-materiaal-combinaties worden experimenteel getest en verbeterd. Aan de hand van de uitkomsten worden ontwerp-afhankelijke richtlijnen opgesteld voor de podotherapeuten om zo een goede materiaal-proces selectie te kunnen maken voor het gebruik van 3D-printen voor podotherapeutische zolen.
