Komt de volgende industriële revolutie uit fab labs?

STEM – Science, Technology, Engineering, Mathematics – is een hot thema. Dat blijkt niet alleen uit de populariteit van de gelijknamige richting in het onderwijs maar ook uit het feit dat zogenaamde fab labs ook in ons land als paddenstoelen uit de grond schieten. Deze geavanceerde ateliers richten zich per definitie op geïndividualiseerde productie, en dat is precies wat de vierde industriële revolutie tracht (of trachtte) waar te maken.

In ons artikel Back to reality schreven we naar aanleiding van de Hannover Messe eerder dit jaar dat het thema Industrie 4.0 wat op zijn terugweg lijkt, zeker als marketing term.

Dat is deels te wijten aan het feit dat een aantal principes uit Industrie 4.0 intussen vertaald zijn in specifieke merkgebonden concepten waardoor de leveranciers ervan meer belang hebben bij het promoten van hun eigen oplossingen dan van het meer generieke algemene concept.

Een andere reden is dat de term intussen zo vaak gebruikt is dat de betekenis ervan sterk verwaterd is, wat op zijn beurt dan weer de slagkracht heeft doen afnemen.

Wat velen intussen vergeten zijn is dat Industrie 4.0 origineel de naam was van een Duits, door de overheid gefinancierd project om oplossingen te bedenken om de industrie competitief te houden.

De uitdaging die daarbij specifiek gesteld werd, was om manieren te bedenken waarop de industrie tegemoet zou kunnen komen aan de vraag naar meer individualisering van producten, zonder daarbij de voordelen van massaproductie te moeten opgeven.

Als we stellen dat de term Industrie 4.0 vandaag verwaterd is, is het omdat nog maar weinig zogenaamde Industrie 4.0 oplossingen rechtstreeks met deze uitdaging te maken hebben.

Intussen is er wel een ander ecosysteem ontstaan waarin de vraag naar meer individualisering van producten centraal staat, namelijk dat van de fab labs. Dat zijn ateliers waarin iedereen die de handen uit de mouwen wil steken, terecht kan om op moderne geavanceerde machines zijn eigen producten te realiseren.

Het is een trend die wel eens heel relevant zou kunnen worden – ook voor de industrie, zeggen analisten.

Prototype workshops

Volgens de overlevering zijn fab labs het geesteskind van Neil Gershenfeld, een professor aan het MIT die jaren geleden veel succes oogstte met zijn lezing How To Make Almost Anything. Om een en ander in de praktijk te brengen werd een labo ingericht met 3D printers, laser cutters etc. waar studenten vervolgens zelf aan de slag konden gaan om hun eigen producten te maken.

Vandaag heeft ook ons land diverse fab labs. Sommige zijn verbonden aan onderwijs- en/of onderzoeksinstellingen. Andere zijn het initiatief van vrijwilligers.

Fab labs zijn tot op zekere hoogte te vergelijken met prototype workshops die in veel productiebedrijven terug te vinden zijn. Men vindt er het zelfde soort machines, namelijk alles wat nodig is om een uniek product of prototype te bouwen. Voor de gebruikers biedt dat tal van mogelijkheden die ze met klassieke huis, tuin en keukengereedschappen niet zouden hebben.

Wat fab labs verder typeert is dat ze een open source filosofie hanteren. Het FabLab-Leuven, bijvoorbeeld, dat een initiatief is van het Departement Werktuigkunde van de Faculteit Ingenieurswetenschappen, stelt specifiek dat gebruikers de creaties die ze er maken. Het doel hiervan is dat gebruikers elkaar kunnen inspireren en ook helpen door technieken en mogelijkheden te tonen.

Kwalitatieve machines

De economische relevantie van dit soort initiatieven blijft voorlopig beperkt en ook de voorspelling die sommigen maken, dat het een geduchte concurrent kan worden voor de klassieke industrie, is allicht sterk overroepen.

Maar er kan wel een zekere relevantie zitten in de fab labs, meer bepaald in de industrie die rond deze trend ontstaan is om specifieke machines op niveau van de fab labs te creëren. Het gaat dan om machines die kleinschaliger zijn dan deze die in de industrie voor massaproductie gebruikt worden, maar toch ook professioneler dan de varianten die doorgaans door hobbyisten gebruikt worden.

In 3D-printers, bijvoorbeeld, heeft men aanbieders als Stratasys en 3D Systems die dure, zeer geavanceerde machines maken. Daarnaast is er een hele reeks aanbieders van goedkope systemen die vaak als zelfbouwpakketten verkocht worden. Maar daartussen zit ook een segment met spelers als Formlabs die kwalitatieve machines maken “voor occasioneel gebruik”.

In lasersnijmachines – een zeer populaire technologie in fab labs – doet zich een gelijkaardige trend voor waarin fabrikanten als Full Spectrum Laser kleinschalige maar toch degelijke machines maken. De Hobby Series van dat bedrijf, bijvoorbeeld, is een compacte lasersnijmachine met een prijskaartje van 3.500 dollar. Dat is wat veel voor de gemiddelde knutselaar maar is budgettair wel haalbaar voor de fab labs.

Open source

Het spreekt voor zich dat fab labs en de whiz kids die er aan de slag gaan, ook sterk inzetten op digitalisering. En daarin zit opnieuw een trend die relevant zou kunnen worden voor de industrie, namelijk de voorkeur die er heerst voor open source software. Open source pakketten zoals FreeCAD worden door de inbreng van vele gebruikers steeds performanter en krijgen ook steeds meer functionaliteit.

De whiz kids, als ik ze nog even zo mag noemen, blijken ook minder last te hebben van problemen om verschillende systemen met elkaar te laten samenwerken en interfaces te ontwikkelen. Data in de cloud, hardware interfaces via Arduino – in de fab labs komt het allemaal spelenderwijs tot stand.

Voor de industrie is dat een trend om in de gaten te houden want de whiz kids die vandaag in de fab labs experimenteren zullen straks in de bedrijven verantwoordelijk zijn voor productie en onderhoud.

Maar ook voor de leveranciers is het iets om in de gaten te houden, want technologie die vandaag nog niet als “industrieel” bestempeld wordt, kan verbazend snel voldoende evolueren om toch industrie-waardig te worden. Denk maar aan collaborative robots die eveneens hun oorsprong vinden in open source projecten en vandaag overal in de industrie ingang vinden.

Industriële revolutie

En dat brengt ons terug bij het uitgangspunt van dit artikel, namelijk de vierde industriële revolutie en de ambitie om geïndividualiseerde producten te maken aan een prijs die competitief is met massaproductie. Het zou wel eens kunnen dat de tools die straks ontwikkeld gaan worden om die ambitie waar te maken vandaag al in de fab labs staan.

© Productivity.be, 01/06/2018, Tekst: Erwin Vanvuchelen, Foto: Fab Lab Oulu