Kaak ziet brood in 3d
Afgelopen mei bestelde Kaak Group een tweede industriële 3d-metaalprinter bij Additive Industries. De order maakt duidelijk dat de additieve productietechnologie aanslaat bij de Terborgse marktleider op het gebied van industriële bakkerijlijnen. Mechatronica&Machinebouw nam een kijkje.
Een kleine tien jaar geleden begon Kaak Group met de invoering van quick response manufacturing (qrm), een productieaanpak waarbij de focus ligt op het terugdringen van de doorlooptijden. Een noodzakelijke stap, aldus directeur Lodewijk van der Borg, omdat anders de productie langzaam naar lagelonenlanden zou verdwijnen: ‘Met qrm kunnen we de concurrentie aan en houden we onze mensen in de Achterhoek en ’s-Hertogenbosch aan het werk.’
De kern van qrm is dat de doorlooptijden in de processen worden verkort. Dat doe je niet door klassiek de werktijd te beperken, maar vooral door zeer kritisch naar de wachttijden te kijken. In 2008 begon Kaak bij een van zijn afdelingen. Dat was zo succesvol dat het Achterhoekse bedrijf het al snel uitrolde naar de rest van de organisatie.
Het resultaat is dat de Kaak-groep nu bestaat uit achtentwintig minibedrijfjes die ‘toevallig’ allemaal wat voor de broodindustrie doen. ‘Op die manier hebben we de mogelijkheid te innoveren’, aldus Van der Borg. ‘Als je alleen bezig bent om je hoofd boven water te houden, is dat heel lastig. Maar als je het opdeelt in compartimenten, kun je goed inschatten waarop je je kaarten wilt inzetten.’
De qrm-aanpak zorgde er bovendien voor dat Kaak een aantal mensen kon vrijspelen om deel te nemen aan het Addlab-programma, een gezamenlijke proeffabriek voor 3d metaalprinten die in drie jaar uitgroeide tot een hotspot van industriële additive manufacturing. ‘We wilden weten of 3d iets voor ons was, maar niemand kon het ons vertellen’, verklaart Van der Borg de interesse. ‘Het was een techniek die vooral interessant was voor mensen in de automotive en de vliegtuigbouw, maar konden wij er ook wat mee?’
Grote broek
Kaak sloot zich aan bij Addlab en stelde zichzelf tot doel om binnen een paar maanden een product te vinden waarvoor het zinvol was om een 3d-printer te hebben. Dit was al snel gevonden in de vorm van een steuntje voor een luchtcilinder. ‘We konden daarbij flink besparen op de doorlooptijd omdat we drie onderdelen konden integreren’, vertelt Jaap Bulsink, Kaaks 3d-specialist. ‘Er waren minder productiestappen nodig – helemaal in lijn met de qrm-gedachte – en het eindresultaat was bovendien lichter en goedkoper.’
Als zo’n simpel steuntje al geschikt is, dan zullen er vast nog meer producten volgen, dachten ze in Terborg, en dat bleek. ‘Als je eenmaal begint, vallen de schellen van je ogen’, heeft Van der Borg ervaren. ‘In de automotive en de vliegtuigbouw hebben ze de uitdaging dat ze aan ongelooflijke hoge kwaliteitsstandaarden moeten voldoen. Natuurlijk moeten wij ook kwaliteit leveren, maar het niveau is compleet anders dan bij die jongens. Als er bij ons iets kapotgaat, valt er een broodje van de lijn. Soit. De openbaring was dat als we iets hadden geprint, we het ook gelijk konden inzetten, in tegenstelling tot de andere industrieën.’
Toen initiatiefnemer Additive Industries vorig jaar na een geplande periode van drie jaar een punt zette achter het Addlab-programma, trok Kaak een grote broek aan. ‘Voor een scherpe prijs en een paar introductievoordelen heb ik de printer toen naar Terborg laten komen’, vertelt Van der Borg. ‘We hebben gelijk geprobeerd om de kosten te reduceren.’ Dat doet Kaak door printtijd te verhuren aan ondernemers uit de regio. Onder meer Bronkhorst (flowmeters), Copal (handlingoplossingen), Eijkelkamp (grondmeet- en bewerkingssystemen), Goma (plaatwerk), Hittech Bihca (metaalbewerking) en Van Raam (speciale fietsen) maken gebruik van de Metalfab1-machine in Terborg. Ook twee scholen zitten in het cluster: het Graafschap College uit Doetinchem en de Anton Tijdink Techniekschool uit Terborg. ‘Daarmee hadden we al gelijk een groot deel afgedekt en stond er ook snel een businesscase.’
Een gouden greep, want ‘de buitenwereld komt als een vlieg op een pot stroop naar Kaak’, aldus Van der Borg. ‘We hebben een ingenieursbureau opgericht om de aanvragen enigszins te kanaliseren. En we moeten soms nee verkopen.’ Op dit moment print Kaak ongeveer een kwart van de producten voor derden, variërend van Remeha tot chocoladehandelaren. ‘Een hele nieuwe business die we alleen maar hebben omdat we zo’n machine hebben staan.’
Dr. Oetker
De Metalfab1 van Additive Industries past naadloos bij de qrm-benadering. Van der Borg legt uit: ‘De pure machinetijd op zo’n 3d-printer is waarschijnlijk duurder dan de deeltijden van alle andere apparaten bij elkaar. Maar er is geen overhead, geen planning, geen bakjessysteem, minder logistiek. Dat soort zaken wordt vaak vergeten, maar het is juist waar qrm om draait.’
‘Bovendien kun je in 3d-ontwerpen functies integreren’, gaat Van der Borg verder. ‘Vaak ga je van vijf, zes onderdeeltjes naar één geprint onderdeel. Tien procent minder onderdelen betekent dat je minstens tien procent goedkoper bent, en zelfs eerder twintig procent.’
En er is meer. Zo hebben de Kaak-engineers een redesign gedaan van een priksysteem om broodjes uit een bakblik te halen. ‘Daardoor besparen we op het gewicht van onder meer de naaldhouders en is het eindresultaat tachtig kilo lichter’, vertelt Van der Borg. ‘Dat scheelt een slok op een borrel voor de robotarm waaraan dat systeem hangt. We kunnen nu veel sneller schakelen en halen een hogere capaciteit.’
Ontwerpen in 3d vraagt wel om een omslag. Kaak heeft intern een vrijwillige training gegeven aan zo’n honderd medewerkers om het 3d-denken in de organisatie te krijgen. ‘Dat helpt’, merkt Bulsink. ‘Er komen steeds meer ideeën naar boven. Functie-integratie is daarbij belangrijk, maar ook gewichtsbesparing en hygiënischer design – elke lasnaad is er immers een te veel. We kunnen veel sneller bijvoorbeeld stempels voor bakblikken printen. Dr. Oetker hoeft niet meer lang te wachten op ons voorstel. We kunnen zelfs overwegen om de bakblikken gelijk te printen. Dat hebben we al gedaan voor een kleine tulband.’ Het verbaast Bulsink hoeveel er mogelijk is met de 3d-metaalprinter. ‘Van tevoren hadden we dit niet verwacht. En over een jaar hebben we waarschijnlijk dingen gedaan die we nu niet voor mogelijk houden.’
De aanschaf van twee Metalfab1’s levert Kaak dus een gezonde businesscase op. Het verbaast Van der Borg daarom dat zijn bedrijf de enige Nederlandse gebruiker is. Daan Kersten, ceo van Additive Industries, legt uit: ‘We hebben slechts beperkte commerciële kracht en leggen de nadruk op de bedrijven die de technologie al in huis hebben. Kaak is wat dat betreft een vreemde eend in de bijt. In Nederland zijn er niet zo veel bedrijven die de 3d-metaalprinttechnologie al van dichtbij kennen. Wat we vooral niet willen, is bedrijven aan het handje meenemen door dat hele Addlab-traject. Daar hebben we de capaciteit niet voor. En voor de meeste bedrijven is de stap te groot om vanuit het niets ineens aan de slag te gaan met onze machines.’
Tesla
Kaak neemt deel aan het bètaprogramma van Additive Industries, samen met GKN en Airbus-onderdeel Apworks, die ook een Metalfab1 hebben gekocht. ‘Het doel is om gezamenlijk de kinderziektes uit de machine te halen’, aldus Bulsink. ‘De meeste zijn nu geïdentificeerd en grotendeels opgelost. Het probleem dat wij hadden, was dat we veel meer printen dan die andere partijen. Dus wij vonden ook de meeste problemen.’
Kersten vult aan: ‘We hebben een kleine groep bètaklanten waarmee we de leercurve met de eerste generatie systemen hebben doorgemaakt. Dat blijft echter een continu groeiproces. We hebben een platform dat we voortdurend kunnen verbeteren. Het is niet zo dat het allemaal vastligt als je een machine koopt. Je kunt later nog lasers toevoegen, modules uitbreiden en software-upgrades uitvoeren om de functionaliteit te vergroten. Vergelijk het met een Tesla. Dat is de enige auto die meer waard wordt in de loop van de tijd als je alle features uploadt. Met onze machine hanteren we hetzelfde principe.’ Additive Industries heeft bij Kaak net twee nieuwe printkamers geïnstalleerd waarin het alle wijzigingen heeft verwerkt die de bètagroep heeft voorgesteld.
Additive Industries werkt niet met zijn bètaklanten afzonderlijk, maar organiseert elke maand een bijeenkomst waar ze ervaringen uitwisselen en van elkaar leren. Kersten: ‘Het is heel fijn om zo’n groep van dagelijkse gebruikers te hebben. Intern printen we ook wel proefproducten, maar natuurlijk niet zo veel als bijvoorbeeld Kaak.’
Op z’n kop
Voor alle gebruikers is de productiviteit van de printers de belangrijkste parameter. ‘De factor arbeid is er al bijna uit. Die is van twintig procent voor mid-range printsystemen teruggebracht naar twee procent’, stelt Kersten. ‘Daar is nog weinig winst te halen. We moeten de processen nog verder versnellen, de materiaalkosten terugdringen en de slagingskans vergroten aan de hand van big data.’ Additive Industries is er al in geslaagd om een factor tien te winnen ten opzichte van mid-range systemen in de markt. ‘Maar we moeten nog een keer zo’n stap maken om in de buurt te komen van gietprijzen. Als we dat niveau kunnen halen, dan wordt de markt zo ontzettend groot. Het is hard werken, maar we denken dat het haalbaar is’, aldus Kersten.
Additive Industries leunt bij die ontwikkeling op het Brabantse hightech ecosysteem. Kersten: ‘We zijn niet de eerste in deze markt, maar we hebben alles wel behoorlijk op z’n kop gezet. Dat is alleen maar gelukt omdat we zo makkelijk toegang hebben tot al die kennis en kunde in de regio.’
De grote jongens in het speelveld zijn marktleider Eos en General Electric, dat vorig jaar hard groeide door onder meer twee van Additive Industries’ concurrenten in te lijven. ‘Dat zijn voor ons de te kloppen partijen’, zegt Kersten. De groep daarachter groeit omdat steeds meer bedrijven op de 3d-wagen springen. Kersten maakt zich nog geen zorgen: ‘We zijn een single product company en dat zal ook niet zo snel veranderen. Het gaat om deze machine en die willen we zo snel en goed mogelijk naar de markt brengen. Andere bedrijven hebben die focus niet en gebruiken hetzelfde salesapparaat voor hun hele portfolio. Van sommige spelers twijfel ik of ze de snelheid kunnen halen die nodig is om de serieproductiemarkt te bedienen. Dat is wel waar wij ons op richten. Er is natuurlijk een grote markt voor prototyping – die blijft nog wel even bestaan – maar die zal steeds meer gaan verschillen van onze doelmarkt. Je kunt nu eenmaal geen machine maken die voor beide markten geschikt is.’
Van der Borg heeft hoge verwachtingen voor Additive Industries. ‘Grote bedrijven als Trumpf staan nu ook op om 3d-metaalprinters neer te zetten. Daar zit waarschijnlijk genoeg financiële kracht achter om een inhaalslag te maken. Maar ik denk dat het voor iedereen in de regio Eindhoven van belang is om van Additive Industries een succes te maken’, betoogt hij. ‘Je weet natuurlijk nooit wie er uiteindelijk komen bovendrijven, maar volgens mij heeft Additive Industries op dit moment de beste papieren. Het kan een volgende ASML worden.’
