“De vaderlandse machinebouw en kunststofverwerkende industrie dreigt een achterstand op te lopen in innovatieve productiemethodes en slimme toepassingen van materialen. Landen als Duitsland zijn daarin vooruitstrevender en daarom verder gevorderd.” Aldus Dr. Margie Topp die als lector Kunststoftechnologie verbonden is aan hogeschool Windesheim in Zwolle. Haar uitspraak komt voort uit het feit dat vooral de toepassingen voor 3D-printers stormachtig toenemen.
“Nederland mag wat deze techniek betreft zo onderhand wel eens de noodklok luiden”, zegt lector Margie Topp: “Windesheim levert gelukkig studenten af, bijvoorbeeld via de leergang master Polymer Engineering, die meer van Additive Manufacturing af weten dan de bedrijven waarin ze werkzaam zijn. Dat is één stap in de goede richting.”
Lector Margie Topp: “Nederland mag wat deze techniek betreft zo onderhand de noodklok luiden”
Additive Manufacturing is overigens maar één onderdeel van de programmalijn Duurzaam Produceren van het lectoraat. “Deze is heel breed want denk ook aan de ontwerpkant van machines. Landbouwmachines lichter en sneller maken door gebruik te maken van kunststof en composiet. Of machines voor de kunststofindustrie verbeteren door ze thermodynamisch te optimaliseren. Ook circulair produceren past hierin. Uiteindelijk beoogt Nederland in 2050 circulair te zijn. Dat heeft nogal wat consequenties voor de Nederlandse maakindustrie”.
Digitale skills
Het onderwijs moet in de visie van Topp, die in Twente promoveerde in de polymeerchemie, een belangrijke rol gaan spelen in de machinebouw en kunststofverwerkende industrie: “Neem weer de ontwikkeling van de 3D-printer. Landen met een grote automotive- en/of aviation-sector, zoals Duitsland, hebben daar al veel eerder in geïnvesteerd. Daar maken ze complete versnellingsbakken met 3D-printers; beter, lichter en sterker. Hierin heeft de Nederlandse maakindustrie nog onvoldoende geïnvesteerd, waardoor het ontbreekt aan digitale skills”.
“Kan ik een ontwerp tekenen, kan ik het scannen, klopt het ontwerp en welk materiaal moet ik gebruiken? Hoe maak ik dan die print? Maar net zo belangrijk: is het wel zinvol om iets met 3D-printing te maken. De kunststofindustrie kan veel baat hebben bij geprinte matrijsinserts maar de huidige workforce moet dan zijn digitale skills gaan uitbreiden. Daar moeten we nog wat hordes nemen.”
In de machinebouw geldt eenzelfde problematiek zegt Topp: “Het risico bestaat dat een concurrent straks met een nieuw of beter product komt dat hij sneller kan maken of dat de concurrent Additive Manufacturing gaat toepassen om bijvoorbeeld zijn reserveonderdelen op afroep te kunnen produceren. Software en digitale skills spelen nu eenmaal een grote rol in deze techniek en daar moet je geschoold in zijn om te kunnen blijven meespelen. Bovendien ontstaat er straks een gat door ervaren medewerkers die vertrekken. Juist daarom zien wij het hier bij Windesheim als onze taak om een nieuwe generatie mensen op te leiden die er verstand van heeft, of beter, nog meer verstand van heeft. Dat is trouwens nu al zo: de moderne afgestudeerde weet meer van Additive Manufacturing dan de bedrijven waar ze in terecht komen.”
Serieus
Binnen het lectoraat Kunststoftechnologie, waar overigens voor enige tijd ook een start lectoraat Industriële Automatisering en Robotica aan wordt toegevoegd, is de uitdaging om voortdurend samen met de regionale industrie nieuwe kennis te ontwikkelen juist voor de beroepspraktijk. “Kennis en ervaring die vervolgens ook weer in het onderwijs terugkomen”, benadrukt de lector.
De samenwerking met de praktijk is onontbeerlijk, waarbij in uiteenlopende gebieden onderzoek wordt gedaan, variërend van producenten van de agrarische sector met bijvoorbeeld aardappelsorteermachines, tot de medische sector. Op dit moment zijn er 90 organisaties en bedrijven waarmee gezamenlijk innovatieve mogelijkheden worden verkend. Margie Topp: “En dat zijn niet allemaal de standaard kunststofverwerkende bedrijven, maar ook ingenieursbureaus, medische organisaties en machinebouwers. Niet alleen dus voor de kunststofverwerkende industrie maar wel met de focus op kunststof.”
Er is en moet ook aandacht zijn voor hybride ontwerpen. (…) Het gaat erom dat onze studenten leren dat er een plek is voor alles: waar wel en waar niet kunststof of composiet toepassen.
“We tekenen dit najaar [2018, red.] een overeenkomst met de Federatie Nederlandse Rubber- en Kunststofindustrie gericht op de human capital agenda. Als eerste hogeschool hebben wij daar een samenwerkingsverband mee. Zij zitten ook in de adviesraad van ons lectoraat. Dat betekent dat je als onderzoeksgroep serieus bezig bent en wordt genomen. We zijn met 25 man actief en ook betrokken in verschillende industrie-organen. We proberen onze onderzoeksagenda dus echt over en weer af te stemmen.”
Overigens is het toepassen van kunststof of composieten in de ogen van de lector niet heilig: “Er is en moet ook aandacht zijn voor hybride ontwerpen. Soms heeft het ene zin en het andere niet. Het gaat erom dat onze studenten leren dat er een plek is voor alles: waar wel en waar niet kunststof of composiet toepassen. En niet alleen in de werktuigbouw maar ook in industrieel ontwerp en civiele techniek”.
Circulair
Naast voordelen als lichter kunnen bouwen, heeft kunststof nog wel een nadeel: “We moeten nog leren om het echt circulair in te zetten”, zegt Topp: “Dat heeft de regering bedacht: in 2050 is heel Nederland circulair. Kunststof is absoluut recyclebaar maar het brengt veel uitdagingen met zich mee: materiaalkundig maar ook op het vlak van engineering en design. Je moet kunnen ontwerpen voor recyclen én je moet kunnen ontwerpen mét gerecycled materiaal. Dat laatste is zelfs nog belangrijker: ga maar eens ontwerpen met gerecycled materiaal, zonder dat je alles een beetje dikker maakt. Er komen daar ontzettend veel vragen bij kijken. Ook in dat circulaire economie-stuk hebben we daarom veel aandacht voor engineering en design, want dat is nu eenmaal ook de kracht van onze opleidingen en dus ons lectoraat.”
Het zijn niet zomaar protoypes, het zijn full-scale pilots. Best heftig, want we trekken daarmee wel een grote broek aan.
Veel focus ligt op het hergebruiken van composiet om er weer nieuw constructiemateriaal van te maken. Delen van oude boten, afgedankte windmolens en dergelijke worden samengeperst tot een OSB-achtig materiaal, terug te zien in tafels die door docenten en studenten worden gebruikt. Van een ander kaliber in dat kader is een groot project uitgevoerd waarbij 35 meter overbeschoeiing is gemaakt voor de Beatrixsluis in Almere. “En nu zijn we bezig om grote wrijfgordingen te maken voor de Seaport in Groningen. Best heftig, want we trekken daarmee wel een grote broek aan. Het zijn niet zomaar prototypes, het zijn full-scale pilots. Je moet dan wel vertrouwen in je onderzoek hebben om te durven opschalen. En heel fijn: de industrie gelooft er ook in en pakt het aan. Er gaan echt producten van op de markt komen dus wat we hier doen is best stoer!”
Bestaansrecht
Bij het project voor hergebruik van composiet zijn 35 bedrijven uit heel Nederland betrokken. In de overtuiging dat hergebruik van materialen en de circulaire doelstellingen van de overheid een zware wissel gaan trekken op de innovatie en de ontwikkeling van de economie. “Daarom moet je als industrie ook ver vooruitdenken. Dat jaagt ons ook wel eens angst aan, want je komt bij bedrijfjes waar één iemand verantwoordelijk is voor én productie én innovatie én kwaliteit. Dan hoop je toch dat hij geen burn-out krijgt.”
“Kijk, een deel van wat wij doen, is deze regio met ons allen innovatief en vooraan houden zodat er bestaansrecht is voor iedereen. Net als wij een verrijking zijn voor de hogeschool met onze kennis en onderzoeke hopen we ook de bedrijven vooraan te houden”, besluit Margie Topp, die benadrukt dat daarom vraaggestuurde projecten blijvend nodig zijn: “Enerzijds hebben wij onze programmalijnen en kunnen wij als team heel veel. Anderzijds komt innovatie alleen door samen met de industrie continu de grenzen te verleggen. Eigenlijk maakt het niet uit of de vraag van de overheid komt of van de industrie: we zijn blij dat we gevraagd worden om te helpen die innovaties te ontwikkelen en dat doen wij met TFF!”
