Adaptieve producten zetten de economie op z’n kop

In de jaren 30 van de vorige eeuw kwam het Deutscher Musik Verband in verzet tegen de opkomst van de geluidsfilm. Die zou een aanslag op de kunst zijn, zorgen voor vervlakking en de ondergang betekenen voor de beroepsgroep van bioscoopmusici. ‘Als je niet begrijpt wat er speelt, begin je morgen een videotheek’ hoorde ik laatst.

Sommige businessmodellen verdwijnen, eenvoudigweg omdat er iets nieuws komt dat het bestaande overbodig maakt. Sommige businessmodellen komen niet eens aan de beurt, omdat de onderliggende technologie niet doorbreekt – iets wat je kunt zien als je de Gartner Hype Cycle van 15 jaar geleden bekijkt. Tel de Wet van Moore en het netwerk effect bij elkaar op en je kunt niet anders concluderen dan dat de adaptieve organisatie er aan komt. Dat is een onderneming die zich richt op het produceren en leveren van gepersonaliseerde producten en diensten.

Trendwatchers, goeroes en futurologen houden vast aan twee basisprincipes van het moderne technologietijdperk: de Wet van Moore en het netwerkeffect. Kort samengevat: computers worden iedere twee jaar sneller en goedkoper, waardoor allerlei complexe taken gemakkelijker geautomatiseerd kunnen worden; het feit dat zo ongeveer alles online met elkaar is verbonden (het netwerkeffect) zorgt voor een enorme impact. Simpel gezegd: een fax is nutteloos, twee faxen vormen een minuscuul maar nuttig netwerkje, maar faxen op alle plekken van de wereld zorgen voor een haalbaar en schaalbaar toepassingsmodel. In de digitale wereld spreekt met in dit verband over exponentiële technologie.

Data als grondstof voor lerende systemen

De kern van een netwerk is het uitwisselen van data. Naast organisaties en individuen zijn straks ook machines en andere objecten massaproducenten van data. Door de sterk gegroeide rekencapaciteit van computers is data de grondstof geworden voor machine learning. Deze systemen kunnen patronen herleiden en herkennen uit grote hoeveelheden voorbeelden, uitspraken doen over de waarschijnlijkheid dat een inschatting correct is en leren van foute inschattingen. Als je een lerend systeem maar voldoende informatie geeft, kan het zelfs leren om mensen na te bootsen – een computer wordt niet empathisch, maar kan wel empathisch-lijkende responsen geven.

Lerende systemen vormen de basis voor een nieuwe generatie producten, diensten en complete organisaties volgens het Spotify-model. Of beter gezegd: voor ‘voorspellende’ en ‘adaptieve’ organisaties. Hoewel organisaties al decennia lang gebruik maken van data onder het mom van ‘meten is weten’, is het gebruik van data om actief en realtime te kunnen anticiperen relatief nieuw. Een goed voorbeeld van een organisatie die predictieve trekjes krijgt, is de moderne luchtvaartonderneming. Op basis van realtime informatie uit sensoren – een interne datastroom – weet het bedrijf welke onderdelen van een vliegtuig preventief onderhoud nodig hebben of moeten worden vervangen. Ook liftfabrikant KONE maakt op deze manier gebruik van data.

Onze data als basis voor onze voeding

Ook de consument is al in verregaande mate ‘connected’ en kan daarmee gezien worden als een onderdeel van het internet of things. Onze smartphone bevat ruwweg tien sensoren die informatie verschaffen over bijvoorbeeld beslissingen, persoonlijke eigenschappen en locatie. Voeg daar wearables en insidables (sensoren die op en in het lichaam kunnen worden aangebracht) aan toe en je hebt informatie over zowel gedrag als lichaamsfuncties. Die combinatie van lerende systemen en grote hoeveelheden data over ons gedrag en ons lichaam is het vertrekpunt van Jun Wang, een Chinese wetenschapper. Wang vertelde in juli 2015 aan Nature over zijn droom om adaptieve voeding te ontwikkelen. Zijn idee: het opzetten van een AI-systeem dat aangedreven wordt door informatie uit individuele DNA-profielen, gecombineerd met fysieke eigenschappen en informatie over leefpatroon. Wang is geen beginner op het gebied van DNA-sequencing: als CEO van het bedrijf BGI realiseerde hij dat het gnoom van de Reuzenpanda volledig in kaart werd gebracht.

Het doel van Wang is niet gering: mensen realtime informatie verschaffen over voeding en leefstijl die optimaal is afgestemd op hun situatie – die van moment tot moment verschilt. Ofwel: het systeem van Wang vertelt je ’s ochtends wat de status van je gezondheid is en wat je moet doen om er voor te zorgen dat je niet ziek wordt – over een dag, een week of een half jaar. Zijn plan gaat zo ver dat hij mensen toegang wil geven tot voeding op maat: dus precies die stoffen bevattend (van vitamines tot en met bacteriën) die je lijf gezond houden.

Leven om niet ziek te worden

Wat hij nodig heeft zijn systemen met grote rekenkracht, die algoritmes laten draaien die zoeken naar de relatie tussen genen, leefwijze en omgevingsfactoren. Die optelsom moet zijn kunstmatige intelligentie-oplossing in staat stellen te voorspellen hoe het menselijk lichaam uiteindelijk fysiek functioneert. Daarnaast wil hij de DNA-gegevens en gegevens over fysieke processen zoals stofwisseling, vetafbraak en eiwitopbouw van miljoenen individuen verzamelen. Door beide gegevenssets te combineren wil hij de relatie inzichtelijk maken tussen erfelijke eigenschappen en fysieke kenmerken. Hieruit wil hij onder meer volledig op het individu gerichte voedingsadviezen kunnen afleiden, die mensen proactief in staat stellen gezond(er) te leven en te anticiperen op aandoeningen. Naast een terabyte aan data per individu (dus een datacenter met voldoende rekenkracht) heeft hij ook 1,6 miljard dollar nodig.

Willen mensen van dag tot dag weten wat ze exact moeten doen (eten, bewegen) om niet ziek te worden? Wang is niet de enige die heil ziet in slimme voedingsadviezen: het is maar een klein stapje van ‘evidence based’ naar ‘datadriven’ gezondheidszorg en voedingsadvies. Een ding staat vast: als het project van Wang slaagt, staat een belangrijk deel van de economie – voedingsmiddelenindustrie, gezondheidszorg en van zorg- en levensverzekering – op zijn kop.

De ware revolutie van 3D-printen: materiaaltoepassingen

Bij 3D-printen gaat de aandacht vooral uit naar de geprinte objecten en voorwerpen. Zo rolde er bij Airbus begin juni een mini-vliegtuig uit de printer. Op de elektronica na is het gemaakt van polyamide. Dat maakt meteen duidelijk waarom bij 3D-printen de echte innovatie niet in de printers zit, maar in de materialen.

Soms duurt het even voordat duidelijk wordt wat er nu precies innovatief is aan een innovatie. Bij Uber denkt iedereen aan disruptie van de taxi-sector, maar de kern zit in ‘data driven logistiek’ – dus vernieuwing zonder investering in hardware. Uber is geen taxibedrijf, maar een softwarebedrijf. Dat label past ook bij Airbnb, en zelfs bij BMW en Philips Health: technologie (hardware en software) is een middel om data te produceren.
In twee innovatieve sectoren is een vergelijkbaar patroon zichtbaar. Hoewel we al meer dan honderd jaar kunnen vliegen, verbaast iedereen zich over mooie drone-filmpjes. Inderdaad, de drone brengt de ‘birds eye view’ voor iedereen binnen handbereik. Maar in professionele settings is een drone niets anders dan een apparaat dat vanuit de lucht data verzamelt. Deze ‘innovatie-parallax’ geldt ook voor de 3D-printer. In eerste instantie werd de 3D-printer beschouwd als een disruptor voor de maakindustrie. Maar in plaats van het apparaat zijn het vooral de materialen die voor vernieuwing zorgen.

Printen met bamboe

3D Hubs beschikt over een netwerk van 30.000 printers wereldwijd, verdeeld over 160 (hoofdzakelijk westerse) landen. Op het online platform van 3D Hubsmaterials 3d hubs, in 2013 in Amsterdam opgericht, kunnen gebruikers hun design uploaden, een locatie zoeken voor het laten printen van hun ontwerp en ook zelf hun materiaal kiezen. Zo kan met de laatste Markforged printer (Mark Two) geprint worden in nylon in combinatie met carbonfiber (of zelfs kevlar). De gebruiker kan per product nauwkeurig bepalen hoe deze twee materialen worden gecombineerd. Het maakt het eindproduct sterker en lichter dan aluminium, waardoor metalen voorwerpen vervangen kunnen worden door geprinte onderdelen. De productiekosten van objecten kunnen met een factor tien tot honderd naar beneden. Arnoldas Kemeklis, projectmanager bij 3D Hubs, benadrukt dat de vernieuwing inderdaad op het vlak van materiaaltoepassingen ligt.

Sugu is een werkplaats in Rotterdam waar verschillende ondernemers samenwerken aan nieuwe productiemethoden en materialen. Er wordt geëxperimenteerd met nieuwe machines en nieuwe materialen. Het bedrijf heeft onder andere geïnvesteerd in een industriële robotarm met de naam Suzanne, die met een speciale printkop kan printen in een speciaal materiaal dat voor 95 procent uit (biologisch afbreekbare) bamboe bestaat. Het bedrijf werkt onder meer voor de maritieme sector, waardoor ook ervaring wordt opgedaan met de quality asssurance en certificering van 3D-geprinte materialen. On demand productie van nieuwe materialen met specifieke eigenschappen – denk aan licht, flexibel en brandwerend – wordt door Sugu als de nieuwe trend gezien.

3D builder: zand met lijm wordt steen

3d-printenOok Jan Jaap Ruijssenaars (Universe Architecture) experimenteert met materialen en productiemethoden. Voor de ontwikkeling van zijn Landscape House bleek 3D-printen de meest geschikte techniek, aldus Ruijssenaars tijdens de 3D print update in Pakhuis De Zwijger. Het Landscape House is anders dan een gewoon gebouw: het is oneindig qua vorm. Bij FabCity, een tijdelijke campus gericht op duurzame innovaties in Amsterdam, is in samenwerking met BAM een speciale printeropstelling gerealiseerd. De 3D builder is een robotarm voorzien van een speciale printkop. Pikant detail: de robotarm is afkomstig uit de automotive sector en heeft ook een aantal maanden in een aardappelfabriek gestaan. De 3D builder werkt in een bak met zand (in dit geval afkomstig uit de Dolomieten); de printkop brengt net als bij inkt jet printen een speciale lijm aan op die plekken waar het object gevormd moet worden. De lijm bestaat uit een residu dat naast zout overblijft als zeewater verdampt; de lijm reageert met de magnesium oxide in het zand. Het niet-gelijmde zand wordt later weggeblazen. Zand, maar ook betongranulaat herwonnen uit eerdere prints, kan in een later stadium weer als grondstof voor de machine worden gebruikt, aldus DSC_1975Rutger Sypkens van BAM Bouw en Techniek (foto rechts). Dat maakt deze techniek interessant voor duurzame bouwconcepten. Verder denkt Ruijssenaars bij zijn productieproces van de 3D builder in termen van ‘voxels’ (een voxel is de 3D variant van een pixel) met een afmeting van 5x5x5 mm. Voxels maken het mogelijk om de samenstelling van materialen via het printen te bepalen, onder andere door verschillende grondstoffen te combineren.
Printen in voxels is ook het uitgangspunt voor de HP Jet Fusion 3D Printing Solution, in mei 2016 door HP op de markt gebracht. Het is een 3D-printsysteem voor fabrikanten; HP claimt dat het apparaat tot 10 keer sneller en tot de helft goedkoper produceert dan bestaande printsystemen. Bij de HPJet Fusion is de voxel-afmeting 50 micron.

Kansen voor de circulaire economie

refilAanhaken op de circulaire economie: dat is wat Refil doet. Kunststoffen bestaan er in maten en soorten: ABS, PET, HIPS. PET is afkomstig van PET-flessen, ABS is het materiaal dat in autodashboards wordt toegepast en HIPS is verwerkt in de binnenkant van koelkasten en vriezers. Het bedrijf heeft als missie om kunststoffen uit de automotive, flessen en koelkasten te hergebruiken en om te zetten in verschillende kwaliteiten en soorten filament – geschikt om ‘iconische producten’ te maken. De uitdaging voor Refil is dat door de lage olieprijs het nieuw produceren van plastics aanzienlijk goedkoper is dan het hergebruiken van bestaande plastics. De enige oplossing voor Refil was het zelf opzetten van een productie-eenheid voor filament.

Uitdagingen voor hergebruik

Aan grondstoffen geen gebrek: ook al wordt er veel ingezameld en gescheiden, er is weinig vraag naar. Die lage olieprijs zorgt er voor dat het filament van Refil duurder is. Toch heeft Refil veel tijd besteed aan het optimaliseren en standaardiseren van het recycle-proces (ook in samenwerking met afvalverwerkers), want 3D-printers vragen om een bepaalde kwaliteit plastics. Een andere hindernis die Refil zelf opwerpt, is dat er geen kleurstoffen aan de gerecyclede materialen worden toegevoegd. Dat betekent dat een lichtblauwe PET-fles uitsluitend tot een lichtblauw filament kan leiden. Omdat 3D-printers alleen PET-G filament kunnen verwerken (en geen PET-A waar PET flessen van zijn gemaakt), moet Refil nog wel 10 procent PET-G toevoegen om het materiaal flexibel en sterk te maken.

3D-printing: geen derde industriële revolutie

ABN_infographic_3Dprinting_defZoals je kunt cijferhijgen over het internet of things, zo kan je dat ook doen over een andere technologietrend: 3D-printing. In 2015 voorspelde ABN AMRO in een sectorrapport dat de Nederlandse markt voor 3D printing een omvang zou krijgen van 45 miljoen euro. Canalys, een bureau voor marktonderzoek, schatte in 2013 de totale marktomvang voor 3D-printing in 2018 op ruim 16 miljard dollar. Consultancybedrijf Wohlers Associates roept dat de totale 3D-printmarkt voor zowel software als hardware in 2020 meer dan 20 miljard dollar groot is. Volgens Marketsandmarkets bereikt in dat jaar de 3D-printmarkt voor alleen de automotive sector al een omvang van anderhalf miljard dollar. In 2012 werd de 3D-printer zelfs de belangrijkste uitvinding sinds de drukpers genoemd. Alle redenen dus om te verwachten dat de derde industriële revolutie onderweg is.

clichesDe afgelopen drie jaar stonden alle seinen op groen: de prijzen van de printers daalden en computers beschikten over meer dan voldoende rekenkracht (er is tegenwoordig zelfs een instapmodel dat met een smartphone kan worden aangestuurd). Bedrijven als Shapeways zijn in de 3D-printservices gestapt en zelfs bij HEMA kan je terecht voor een beperkt 3D-printaanbod. Toch zijn de 3D-hubs nog niet op iedere straathoek te vinden en is het al helemaal geen hype om je eigen 3D-printer in huis te halen. De beloofde revolutie lijkt uit te blijven. Of voltrekt die revolutie zich juist stilletjes en staan we nog maar aan het begin?

De 3D-printmarkt werd gezien als de aanloop naar de derde industriële revolutie. Productie zou in toenemende mate lokaal kunnen worden uitgevoerd, een blauwdruk voor het ontwerp was voldoende; hele schakels in de supply chain zouden verdwijnen. Er zouden ook nieuwe toepassingen ontstaan in de ontwikkel- en productieketen, zoals het produceren van unieke voorwerpen. Denk bijvoorbeeld aan rapid prototyping – het snel kunnen produceren van slechts 1 exemplaar. Of aan het produceren van gepersonaliseerde producten, of het op afroep vervaardigen van reserve- of vervangende onderdelen van defecte apparaten. Maar kort na de optimistische marktscan van ABN AMRO kwam al naar buiten dat de internationale markt voor 3D-printerfabrikanten in het slop was geraakt. Consumenten zitten er niet op te wachten om thuis eenvoudige plastic voorwerpjes te kunnen printen. Grootschalige industriële toepassingen zijn er nog niet. Zelfs de hype rondom ‘lokale productie’ is inmiddels vervangen door een andere: zo wordt nu gesproken over virtual stock. Voor het on demand en op locatie produceren van producten is het voldoende om een blauwdruk, een printer en grondstoffen op voorraad te hebben. Het aanhouden van echte, fysieke voorraad is alleen noodzakelijk als producten direct beschikbaar moeten zijn.

Zoals het er nu naar uitziet, blijft die derde industriële revolutie inderdaad uit. Dat heeft te maken met (nog steeds) relatief hoge prijzen, aldus Shapeways CEO Peter Weijmarshausen. Hij veel van de grote hardware-leveranciers zoals HP en loopt nog altijd over van vertrouwen in de toekomst van 3D printing. Op verschillende vlakken zijn inderdaad belangrijke professionele toepassingen binnen handbereik gekomen. Dat komt door twee ontwikkelingen: de printer ontwikkelt zich verder en ook het aantal printbare materialen neemt toe.

Op de eerste plaats de printer. 3D-printing is begonnen met de cartesiaanse printtechniek. Daarbij legt de printkop een vaste weg af, vergelijkbaar bij een ouderwetse matrixprinter. In nieuwe varianten wordt de printkop echter bevestigd op een robotarm, die we kennen van puntlasinstallaties uit de automotive. Met deze techniek (delta-principe) kan de printkop in alle richtingen bewegen. Deze laatste variant komt bijvoorbeeld ook terug in de printer die op Fabcity Campus wordt gebruikt door architect Janjaap Ruijssenaars en dat brengt ons bij de tweede ontwikkeling: het aantal materialen dat met 3D-printtechnieken kan worden verwerkt, is enorm toegenomen. Op de Fabcity Campus introduceert BAM samen met Universe Architecture een betonprinter. Deze zal ingezet worden voor experimenten met verschillende soorten zand. Waar voorheen alleen nog met Dolomietenzand werd gewerkt, zal tijdens de FabCity Campus onderzoek worden gedaan naar Het IJ- en Noordzeestrandzand. De 3D-betonprinttechniek is ontwikkeld door de Italiaan Enrico Dini. Dini heeft printers ontwikkeld die complete huizen kunnen printen. Ook hier geldt, dat je de printer of het huis niet zomaar overal krijgt; het printen in beton maakt wel een 24-uursproces mogelijk zonder tussenkomst van mensen en het vergroot de mogelijkheden om vormvrij te werken. Voor de bouw is dat relatief nieuw.

Bam-landscape-house
Landscape House

Naast kunststof en beton kunnen ook glas, staal, klei en zelfs grafeen als printbaar materiaal worden gebruikt. Verschillende bedrijven experimenteren met het printen van bot- en spierweefsels, waarbij de 3D-printer levend materiaal als grondstof gebruikt: met zogenaamde hydrogels, water-gebaseerde oplossingen die dierlijke cellen bevatten. Daarnaast verwacht de voedingsmiddelenindustrie het nodige van de 3D-printer. Natuurlijk kan je printen met chocola of met pasta, maar er worden vooral kansen gezien in gepersonaliseerde voeding en in het maken van voedsel met behulp van nieuwe grondstoffen.

3D-printing leidt tot nieuwe mogelijkheden in allerlei sectoren en branches, maar de ontwikkelpaden zijn vaak langer dan in eerste instantie verwacht wordt. Al in 2014 schreef Toii over het Landscape House dat in beton zou worden geprint – zoals het er naar uitziet komt dit gebouw in 2017 of 2018 in Amsterdam te staan.

Een tweede noviteit is dat het met 3D-printing mogelijk wordt verloren gegane objecten te reconstrueren en reproduceren. Een goed voorbeeld hiervan is het project NewPalmyra, waarbij foto’s en 3D-printing gecombineerd worden ingezet om de door IS verwoeste tempels van deze Romeinse stad te reconstrueren. Hierbij is het zelfs mogelijk om het vernielde materiaal te vermalen – het is per slot van rekening steen, gedolven uit de natuur – en daarna opnieuw te gebruiken als grondstof om de objecten te printen. Dat roept de vraag op of het eindresultaat nog iets met historie of oudheid te maken heeft – iets wat je je ook kunt afvragen bij het historische centrum van Warschau dat na de vernietiging in de oorlog vrijwel geheel opnieuw werd gereconstrueerd.

Drones: size does matter

drones axis aerial1Less is more; klein is vaak fijn en handig, maar voor drones gaat dat niet altijd op. Het zijn de vliegeigenschappen die als eerste geofferd worden naarmate de drone gemakkelijker in je broekzak past. Dat is vreemd, want drones zouden vliegen juist gemakkelijker moeten maken, zodat iedereen zichzelf of zijn eigen omgeving kan filmen vanuit de lucht. Voor piloten slaapverwekkend, maar voor gewone stervelingen blijkbaar een interessant nieuw perspectief. Toch zijn nano-drones een (kleine) hype.

Drones zijn er in maten en soorten: drones die onder water kunnen vliegen, die blijven drijven (al dan niet uitgerust met een fish finder), drones die langer kunnen vliegen dan alle andere drones. Sommige drones kunnen zelfs met een Apple Watch worden bestuurd. Het vliegen met drones zorgt ook voor nieuw pilotenjargon. En hoe klein ze ook zijn, ook de nano-drones gaan daarin mee. De fabrikanten maken dankbaar gebruik van hijgtermen zoals ‘modular design technology’ of ‘sensor assisted flying’. Bij exemplaren die voorzien zijn van een camera (in de meeste gevallen zou het eerlijker zijn om te zeggen: beeldchip en een plastic lensje) kan je kreten als ‘streaming’ en ‘HD-video footage’ tegenkomen. En natuurlijk kan je vliegen met ‘first person view’ (FPV) – dus met een beeldperspectief alsof jezelf door de lucht zweeft; te zien op het schermpje van je controller. FPV is sowieso een term die je uit je hoofd moet leren, wil je kunnen meepraten over drones.

drones onagoflyFPV is ook het uitgangspunt voor drone-races. Er is al een Internationale Drone Racing Association die competities organiseert, waarbij de dronepiloten via een videobril ‘vanuit de drone’ meekijken en op basis hiervan de drone besturen. Het gaat dus om vliegen in de categorie buiten ‘line of sight’, reden waarom die wedstrijdjes nog niet zichtbaar zijn op het plaatselijke dorps- of stadsplein.

Kortom, de drone-economie lijkt zich te ontwikkelen. Er komen nieuwe maten en soorten, games, toepassingen, opleidingen, software en aanbieders van dit alles. Dat is aantrekkelijk voor ontwikkelaars die een graantje mee willen pikken. Crowdfunding-platform Indiegogo is dan ook een dankbare plek voor drone-ontwikkelaars. Sommige ontwerpen zijn al in productie en in de verkoop, andere nog in de fase van veelbelovende plannen. Het meest interessant zijn natuurlijk de concepten die de productiefase hebben gehaald. We beperken ons in dit blog tot een deelsegment: de nano- en microdrones. Wellicht het minst serieus als het gaat om toegevoegde waarde, maar daarom niet minder interessant.

In volgorde van klein naar kleinst:

1. Elf, nano drone

De Chinese nano drone Elf belooft HD streaming video. Je bestuurt de Elf met je smartphone op basis van Bluetooth LE. De beelden kan je uiteraard ook meteen delen via de smartphone. Bijzonder is dat de drone via een virtual reality bril (zoals de cardbox) kan worden bestuurd en 3D-beeld produceert.

De ontwikkelaars van Elf uit Schenzen hebben de basismaterialen (zoals de overkapping, motordragers) uit de 3D-printer laten rollen, maar stellen de 3D-files via Thingiverse beschikbaar, zodat je ook zelf kunt klussen en ontwerpen. Ook de software is open source (‘fully hackable’).

  • Afmetingen: 140x140x35 mm
  • Gewicht: 98 gram
  • Accu: 900 mAh
  • Vliegduur: 7 minuten
  • Bereik: 15 tot 30 meter
  • Prijs: 49 dollar (Indiegogo backer)
drones onagofly2. Onagofly

De Onagofly is een stuk groter, zwaarder en duurder dan de kleinste drones. De technologie aan boord is echter van een behoorlijk niveau. Zo is de Onagofly zelf in staat obstakels te vermijden en levert een betere camera streaming beeld naar je smartphone (er is een Sony 15MPcamera aan boord, die 30fps videobeelden maakt). De drone wordt bediend met een iPhone app en vliegt ook aanzienlijk langer op een acculading: 15 minuten. De Onagofly wordt op CES2016 gepresenteerd en komt daarna beschikbaar voor de verkoop.

  • Afmetingen: 125x125x46mm
  • Gewicht: 140 gram
  • Accu: 1000 mAh
  • Vliegduur: 15 minuten
  • Bereik: niet bekend
  • Prijs: 199 dollar
drones axis-183. Axis Vidius

De Axis Vidius drone werd succesvol gelanceerd via Indiegogo. De ontwikkelaars komen uit Rochester, New York. De Axis Nanodrone is op dit moment de kleinste FPV-drone.

  • Afmetingen: 43x43x25mm
  • Gewicht: 14 gram
  • Accu: 150 mAh
  • Vliegduur: 5-7 minuten
  • Bereik: 50 meter
  • Prijs: 75 dollar
4. Cheerson CX-10 mini

drones cheersonDe Cheerson CX-10 Mini is niet de kleinste of de lichtste, maar wel gemakkelijk te bestellen in Nederland.

  • Afmetingen: 40x40x22 mm
  • Gewicht: 11,9 gram
  • Accu: 3.7V 100mAh
  • Vliegduur: 4-5 minuten
  • Bereik: 20 meter
  • Prijs: 35 euro
5. Wallet Drone

Van Axis is ook The Wallet Drone. Het unieke aan deze drone is dat hij in de controller kan worden opgeladen. Die oplossing zorgt bovendien voor een veilige opbergplek. Opladen kan zonder USB-kabel of lichtnetadapter en de Wallet Drone zou een groter vliegbereik moeten hebben door een speciale antenne.

drones wallet drone1 drones wallet drone2

  • Afmetingen: 40x40x17,5 mm
  • Gewicht: 198 gram (inclusief oplader/remote)
  • Accu: 3.7V 100mah
  • Vliegduur: 7 minuten
  • Bereik: ca 50 meter
  • Prijs: 28 dollar
drones axis aerial16. Axis Aerius

Een stapje kleiner is de Axis Aerius, trots aangekondigd als World’s Smallest Quadcopter. Deze drone meet 3x3x2 centimeter.

  • Afmetingen: 30x30x20 mm
  • Gewicht: 7 gram
  • Accu: 3.7v 80mAh
  • Vliegduur: 5-7 minuten
  • Bereik: 50 meter
  • Prijs: 35 dollar
drones bionic27. Bionic Bird

Hij hoort niet thuis in dit rijtje, maar is wel een vermelding waard: de Franse Bionic Bird. Geen gewone drone, maar een kunstmatige vogel die tot wasdom is gekomen via Indiegogo en die je bedient met een app – via tablet of smartphone. Vleugels, vogelromp en staartstukken worden ook los verkocht. De ontwikkelaar claimt dat andere vogels in de lucht interactie aangaan met deze bionic bird. Deze gemotoriseerde duif is jaar getest door de redactie van Wired, die behoorlijk enthousiast was.

  • Gewicht: 9 gram
  • Afmetingen: lichaam 80x20mm, spanwijdte niet bekend
  • Vliegduur: 8 minuten, afhankelijk van glijvluchten en windsterkte
  • Bereik: 100 meter
  • Accu: geen gegevens
  • Prijs: 119 euro

Ecosystemen goed voor innovatie in de bouwsector

In de architectuur komen alle disciplines terug: van kunst tot productontwerp, van stedenbouw tot technologie en van maatschappelijk doel tot en met financiering. Bouw van een ontwerp vergt de inzet van veel verschillende partijen. Het werken in een ecosysteem met gelijkwaardige partners lijkt voor de hand te liggen.

Voor een succesvolle innovatie is meer nodig dan alleen tijd en een goed idee: de realisatie van plannen vereist naast kapitaal vaak ook verschillende competenties. Hoewel er in Nederland een uitgebreid stelsel bestaat van ondernemersloketten, regionale ontwikkelingsmaatschappijen, incubators, valorisatie-instellingen, innovatie- en acceleratorprogramma’s en verschillende financieringsvormen, is het lastig voor startende of innoverende ondernemingen om op gang te komen. De voorzieningen zijn onoverzichtelijk en je moet van goede huize komen om je weg te vinden.

Ecosystemen in economische bedrijvigheid zijn zelfsturende netwerken en partnerschappen die organisch tot stand komen en gevormd en gedreven worden door de onderdelen. Silicon Valley is een van de oudste voorbeelden van een business ecosysteem. Het is, naast een geografische regio waar technologie-startups het goed doen, ook een samenspel van kapitaal, technologie, creativiteit, kennis, kunde en arbeidsmarkt. Ook bestaande complexe economische systemen zien steeds vaker de meerwaarde van onderlinge samenwerking. Een goed voorbeeld hiervan in het Havenbedrijf Rotterdam, beschreven door Mariël van der Linden in Outsourcing Performance 2015. Bij het laad- en losproces van een schip zijn gemiddeld 16 tot 20 bedrijven betrokken, waarbij geen enkele partij zicht heeft op de volledige keten. Vertragingen bij één speler uit de keten hebben grote gevolgen voor alle andere betrokken bedrijven. In 2010 leidde de traditionele benadering van schepen (‘first in, first serve’) in de Rotterdamse haven tot circa 310.000 wachturen (gelijk aan 35 mensjaren). Nu wordt gewerkt aan een ecosysteem waarbij alle ketenpartners samenwerken tot ver buiten de haven, waardoor schepen zeker weten dat ze op de geplande aankomsttijd ook meteen terecht kunnen in Rotterdam. Omdat schepen hierdoor langzamer kunnen varen, scheelt dit (brandstof)kosten en CO2-uitstoot, hetgeen de concurrentiepositie van Rotterdam versterkt.

Bedrijven die zich organiseren als ecosystemen zijn flexibel en veelzijdig georiënteerd en vergroten daarmee hun overlevingskansen. Begrijpelijk dus dat ook startups en innovators het concept omarmen. Dat kan door toenadering te zoeken tot een bestaand ecosysteem dat (startende) bedrijven ondersteunt, maar een alternatief is dat een onderneming zelf een nieuw ecosysteem optuigt, waarin een gedeelde doelstelling centraal staat.

Janjaap Ruijssenaars, in 1999 afgestudeerd in Delft als architect en oprichter van Universe Architecture, heeft een ecosysteem opgezet rondom een van zijn belangrijkste projecten, het Landscape House. Dat ecosysteem is min of meer on the fly ontstaan, onder meer door het inschakelen van buro van Ons, waarmee Ruijssenaars in eerste instantie de identiteit van Universe Architecture in kaart bracht. Het ‘Landscape House’ zou je evengoed een kunstwerk kunnen noemen: het werd de manier om de oneindigheid van landschap te vangen in een gebouw; het ontwerp is gebaseerd op een dubbele möbiusring waarbij vloer en plafond in elkaar overgaan.

Landscape HouseOm de haalbaarheid van het ontwerp na te gaan, schakelde Ruijssenaars een wiskundige in. Deze heeft het ontwerp doorgerekend en vervolgens in een ontwerpprogramma gezet, zodat alle variabelen (de dikte van de vloeren, de verdraaiing van de driehoek, de dikte van de trappen) onderling afhankelijk werden. Dit maakte inzichtelijk dat het ontwerp complexe krommingen bevatte: het zou bewerkelijk worden om het object met traditionele bouwtechnieken te realiseren. De wiskundige, tevens kunstenaar, bracht Ruijssenaars in contact met de Italiaan Enrico Dini, een expert in 3D-steenprinten. Daarmee moest onderzocht worden in hoeverre het complete ontwerp kan worden geprint zonder dat zichtbaar is waar het begin of eind van het gebouw is.

“Normaal gesproken vertrek je als architect bij een locatie, een gebruiksdoel, een financier en een opdrachtgever. Dit was een onorthodox project: een ontdekkingstocht in omgekeerde vorm. Ik zou na het reken- en tekenwerk een aannemer nodig hebben, daarna locatie, een ontwikkelaar en een gebruiker. Hoe ga je de brug slaan als je niet meteen kunt realiseren? Er moesten bovendien kosten voorgefinancierd worden.”

Een ecosysteem met verschillende partners zou de kans kunnen vergroten om van concept tot totale realisatie te komen. Ruijssenaars is daarom vanaf 2012 verschillende partijen gaan benaderen die allemaal een eigen rol zouden kunnen gaan spelen in de realisatie, maar ook allemaal hun eigen knowhow en innovatievermogen zouden kunnen inbrengen. Een voordeel was dat op dat moment de belangstelling voor 3D-printen in de bouw toenam. Ook hielp het dat verschillende media, waaronder Time Magazine, al aandacht aan het bijzondere project timehadden besteed. Deze exposure is gebruikt om de aannemer over de streep te trekken en een commitment te vragen. Het aanhaken van bouwondernemer BAM werkte als een katalysator voor het instappen van andere partners op het gebied van verlichting, energie, ontwikkeling, de gebruiker en de locatie (de stad Amsterdam). Ruijssenaars: “We hebben voor dit project tien founding fathers bedacht; op elk gebied willen we de beste partner hebben, dus een sterk merk. Zo doet TUDelft mee in het testen van glas- en gevelconstructies en is Vitra ingestapt voor het interieur. Iamsterdam en ABNAMRO gaan ons helpen om de verbinding tussen functie, cultuur en zakenleven te leggen. Naast het orkestreren van het ecosystemen komen er nu ook steeds meer bedrijven uit eigen beweging op ons af. Het Landscape House leent zich er uitstekend voor om allerlei innovatieve technieken toe te passen. Denk aan verlichting in de vorm van een eindeloze LED-lijn of aan innovatief energiebeheer waarbij warmtewisseltechniek wordt ingezet.”

Iedere partner koopt zich voor een relatief laag bedrag in. In ruil daarvoor krijgen ze de exclusiviteit voor de uitvoering van hun onderdeel: hun naam wordt mee geprint in het eindresultaat. “Wat we terugvragen is deelname aan de workshops, die wij heel zorgvuldig plannen en organiseren. Die zijn bedoeld om tot realisatie te komen. Er vindt veel kennisuitwisseling plaats, waar we foto’s en filmpjes van maken. De partners kunnen dat materiaal en alle andere documenten gebruiken, waardoor ze mogelijk andere business binnenhalen. In iedere fase van dit project heeft een andere partner een dominante rol, de exacte route is nog niet bekend. Iedereen is verantwoordelijk voor het eigen deel, maar het ecosysteem zorgt voor een goed vertrouwen bij de verschillende partijen. Daarnaast hebben we veel gesprekken met de verschillende partners. Die gaan soms alle kanten op, maar de vorm van het Landscape House blijft een baken.”

Ruijssenaars denkt dat de ecosysteembenadering de opmaat kan zijn naar een nieuwe vorm van ontwikkeling. “Bouwprojecten zijn altijd optelsommen van partnerships, maar nu hebben we te maken met een organisch proces met een onzekere eindbestemming en onzekere technieken. Het is allemaal erg vloeibaar, maar er zit wel richting in: uiteindelijk stolt alles in het gebouw. Er is geloof in de innovatie, in het ontwerp en in de samenwerking. Het Landscape House gaat er komen. We gaan er nu vanuit dat we in 2016 starten met de bouw. Met een kleine slag om de arm, want bij een project dat over oneindigheid gaat, moet je wel zorgvuldig zijn.”

Janjaap Ruijssenaars tijdens TEDx Maastricht 2014
 
 

3D-printen: boekdrukkunst 2.0

DSC_1181_Waag
Foto: Waag Society

De unieke kracht van de 3D printer zit ‘m in de digitale aansturing en de (financieel) laagdrempelige toegang tot productiemogelijkheden. Het concept heeft een immens potentieel en de impact is vergelijkbaar met de uitvinding van de boekdrukkunst.

Na Shapeways, inmiddels een gevestigde naam in 3Dprint-land, heeft nu ook Amazon zich op het 3D toneel gemeld. De e-commercegigant ondersteunt 3DLT, een Amerikaanse 3Dprintonderneming met het aanbieden van 3Dgeprinte producten.

Voor wie nog niet in 3D printing gelooft: de ontwikkelingen gaan hard. De prijzen dalen: voor nog geen 500 dollar heb je al een 3D printer in huis. Natuurlijk heb je ook grondstoffen nodig in de vorm van cartridges met daarin 3d filament genaamd, dat je voor een paar tientjes per rol kunt kopen. En met een simpel appje van Microsoft kan je zo aan de slag met je eigen R&D- of designafdeling. Het wachten is op kwaliteits-, milieu- en gezondheidsrichtlijnen voor thuisgebruik. Ondertussen doemen iedere maand nieuwe mogelijkheden op, die steeds opnieuw onderstrepen dat 3D printing alles in zich heeft om door het leven te gaan als een disruptive innovation.

Met 3D printing krijgen uiteenlopende sectoren compleet nieuwe productiemogelijkheden tot hun beschikking, maar worden ook oude paradigma’s aan het wankelen gebracht. De industrie van reserveonderdelen zal zich moeten omvormen van een voorraad-gebaseerd business model (veelal met gigantische magazijnen en uitgebreide logistieke systemen) naar een service-industrie met real time productie, adviezen en services op maat. Binnen afzienbare tijd zullen eindklanten hun eigen reserveonderdelen ter plekke gaan produceren. Groot voordeel hiervan is dat de supply chain drastisch kan worden ingekort. Weg met al die onderdelenbestelbusjes!

Op veel plekken ontstaat de mogelijkheid om innovatieprocessen te versnellen door middel van rapid prototyping; op dit vlak zijn al verschillende gespecialiseerde bedrijven actief. Het wordt gemakkelijker om unieke, eenmalige voorwerpen te produceren, hetgeen een nieuwe vorm van lokale copy- of printshops kan opleveren die ook grondstoffen leveren voor de thuisprinter. De behoefte aan nieuwe services, maar ook aan advies op het vlak van scannen, ontwerp, materiaalkeuze en productie zal enorm toenemen. Daarnaast ontstaat er momenteel een levendige handel in 3D-blauwdrukken, met nieuwe discussies over zowel veiligheid als auteursrecht en gebruiksrecht. Want wat als je zelf heel voordelig sleutels, wapens of LEGO-blokjes kunt uitprinten?

3D printing blijft de komende jaren een interessant en belangrijk onderwerp, al is het maar omdat en nog ontzettend veel nieuwe mogelijkheden bijkomen – denk alleen al aan nieuwe printmaterialen: naast kunststoffen ook metaal, beton en voedsel en producten met materiaaleigenschappen die onder invloed van tijd of andere factoren kunnen veranderen, iets wat nu wordt aangeduid als 4D-printen. Onderdeel hiervan is ook het uitprinten van complete werkende apparaten zoals telefoons of auto’s.

De mogelijkheden van 3D printing zijn eindeloos, maar het zal ook een enorme shake-out in de wereld van gevestigde partijen en bestaande business modellen opleveren. Dat bedrijven niet altijd op tijd ontwaken en begrijpen wat de impact van innovaties is op hun business, wordt steeds weer opnieuw zichtbaar. De impact van 3D printing is even breed als diep. Geen enkele sector kan het zich permitteren de ontwikkelingen op dit vlak te negeren.

[wp_twitter]

Support your (own) local economy

3D -printers waren enkele jaren geleden nog voorbehouden aan innovatieclubjes. De apparaten zijn op steeds meer plekken verkrijgbaar en er ontstaan geleidelijk nieuwe businessmodellen en toepassingen. Maar van disruptive innovation is nog geen sprake.

McDonald’s overweegt de plaatsing van 3D-printers in de restaurants. Daarmee zoude de speeltjes die bij Happy Meals zitten, lokaal geproduceerd kunnen worden. De printers kunnen dan worden ingezet voor niet meer verkrijgbare speeltjes en voor de productie van bepaald keukengerei. Voorwaarde is wel dat het fijnstof dat de printers produceren uit de keukens kan worden gehouden en dat de prijs van de 3D-printer omlaag gaat. McDonald’s is niet de enige onderneming die ‘iets met 3D-printers’  wil gaan doen. De Britse supermarktketen Tesco gaat, in navolging van Shapeways, beginnen met het aanbieden van 3D-printdiensten: denk aan defecte of reserveonderdelen of aan speelgoed dat door kinderen zelf is ontworpen. Ook dreamboxeBay opent een nieuwe mobiele winkel onder de naam Exact om aan de slag te gaan met artikelen die worden afgedrukt met 3D-printers. De shop biedt artikelen uit de catalogi van 3D-fabrikanten zoals Sculpteo, MakerBot en Hot Pop Factory. Je kunt ook thuis iets bedenken, uploaden en laten printen bij 3Dreambox of zelf eerst iets scannen en dan ergens anders laten uitprinten. Een 3D-kopie van jezelf, dat is weer eens wat anders dan een foto. De Belgische verzekeraars DVV en Happiness Brussels bieden vanaf september een nieuwe dienst aan. Bij verlies van de huissleutel kan een nieuw exemplaar worden geprint op een 3D-printer. De gegevens voor die print worden bewaard op een beveiligde server nadat de oorspronkelijke sleutel driedimensionaal is gescand.

Wanneer komt de doorbraak?

Ondanks zo nu en dan juichende berichten gaat 3D-printing het traditionele productieparadigma (massaproductie op de goedkoopste locaties) niet zomaar omver werpen. Toch kunnen twee ontwikkelingen binnenkort voor verandering zorgen.

Een boost in de 3D-business is te verwachten na februari 2014. Dan verlopen de laatste patenten die tot nu toe de volgende stap in 3D-printen tegen hielden. Het gaat om lasertechnologie waarmee 3D-printmethoden aanzienlijk goedkoper zullen worden. Niet onlogisch dus dat hardwarefabrikant HP halverwege 2014 met een eigen 3D-printer op de markt komt.

KnipselDaarna is het wachten op aparte afdelingen voor 3D-ontwerpen binnen de online stores van Apple en Android. Social media zal een belangrijk platform worden voor het delen van eigen 3D-ontwerpen, vergelijkbaar met de sociale functie van foto’s (Flickr) en video’s (Vimeo en YouTube).

 

De Espresso Book Machine: geen revolutie in het boekenvak

Gaat 3D-printing een succes worden? Het model van “zelf producten maken” is niet nieuw en hoewel klassieke retail het zwaar heeft, zijn consumenten toch nog sterk gericht op traditionele producenten. Een ander lokaal en kleinschalig productiemechanisme is dat van de Espresso Book Machine (video). Met de EBM is het mogelijk om van een opgemaakte PDF van A tot Z je eigen boek te laten produceren (drukken, vergaren en lijmen, inclusief full color cover). Het enige wat je moet doen is met je USB stick naar een EBM-locatie gaan: er staat bijvoorbeeld een machine bij American Book Center in Amsterdam.

De kracht van de EBM zit ‘m in het prijsvoordeel van kleinschaligheid: voorheen was het onbetaalbaar om je eigen boek in een minimale oplage (een, vijf of dertig stuks) te laten ‘drukken’. Op deze manier kan iedereen een boek ‘uitgeven’. De EBM werd gezien als een kansrijke toevoeging voor boekhandels en bibliotheken. Een succes is het niet geworden, vermoedelijk spelen e-readers en gemakkelijk verkrijgbare illegale e-books een rol. Ook is het ontbreken van een marketing- en sales machine, noodzakelijk om je gedrukte boeken ook daadwerkelijk af te kunnen zetten,  een zwakke plek in het EBM-model.

Zelf produceren: wie verzorgt sales en marketing?

Bol.com heeft daar een oplossing voor gevonden. Je mag zelf je boek uitgeven en vermarkten via Bravenewbooks van Bol.com. Dat kan een e-book zijn, maar ook een gedrukt exemplaar. De oplage is daarbij bepalend voor het drukprocedé: bestelde boeken worden in principe per stuk afgedrukt. Hogere oplagen (vanaf 300 in zwart/wit, vanaf 400 in kleur) worden in offset gedrukt. Bol.com helpt met marketing, sales en de facturering. Hoe meer je over laat aan Bol.com, hoe meer je moet afdragen.

Het tijdperk van massale productie zonder dat er sprake is van vraag, lijkt tot een einde te komen. Als dat ergens zichtbaar is, is het wel in de uitgeefbranche. Niet alleen Sanoma zet eindelijk het mes in de overcapaciteit en overproductie. Ook Centraal Boekhuis, het belangrijkste en grootste distributiecentrum voor gedrukte boeken (met tot voor kort permanent zo’n 45 miljoen boeken op voorraad) ziet de omzet teruglopen. Centraal Boekhuis heeft zich daarom al in 2011 gestort op printing on demand: een titel wordt dan pas gedrukt als daadwerkelijk een boek wordt besteld. Een mooi principe.

 

 


3D copyshop

3d print
bekijk de video

3D printtechnologie begint mainstream te worden. Op steeds meer plekken zijn de printers te koop en de prijs wordt geleidelijk lager. Het zal nog wel even duren voordat 3D printing de wereld van productie op zijn kop zet. Maar gelijktijdig met de printtechnologie ontwikkelt ook de scantechnologie verder, waardoor 3D printing wel een oplossing kan bieden voor het gemakkelijk en on demand kopieren van objecten. BBC correspondent Rory Cellan-Jones ging in Londen op zoek naar een 3D print store.