Ontwerp voor Industrie 4.0: kunnen ontwerpers balans terugbrengen in onze ecosystemen?
Op 4 oktober 2019 nam Professor Jo Geraedts, voormalig hoogleraar Mechatronic Design, afscheid van de faculteit Industrieel Ontwerpen. Met zijn ervaring bij de TU Delft en daarvoor bij onder andere Océ, heeft Professor Geraedts een uitstekende positie om in zijn afscheidsrede een blik te werpen op de veranderende toekomst.
“We leven in een opwindende tijd. Het technologische ecosysteem groeit exponentieel, de materiële productie van goederen en diensten neemt wereldwijd nog steeds toe. Maar intussen vertonen het milieu en het biologisch ecosysteem steeds meer zwakke plekken. Wereldwijd hebben we een ecologische voetafdruk van 1,75. Dit betekent dat we eigenlijk 1,75 planeet nodig hebben om aan onze behoeften te voorzien met onze huidige productie en verbruik. Het gevolg is dat de balans tussen wat de mensheid eist en wat de aarde kan geven steeds meer wordt verstoord.
Vanuit mijn loopbaan in de productontwikkeling en vanuit dat vakgebied zie ik de noodzaak om met bovenstaande ontwikkelingen en mogelijkheden tot een nieuwe balans te komen.
Productontwerp is de basis van de faculteit Industrieel Ontwerpen. “Producten ontwerpen die de consument graag gebruikt en die via massa productie goedkoop gemaakt kunnen worden”, zo zijn we ooit begonnen. Omdat producten veel te weinig wordt gerepareerd, hergebruikt of hergeproduceerd zie ik een noodzaak tot aanpassing van de ontwerpmethode. Dit kunnen we doen door een aantal randvoorwaarden voor de architectuur van het product toe te voegen, zoals de totale levenscyclus van product, decentrale productie, minimale materiaal- en energiestromen, hergebruik en impact op ecologische voetafdruk. Een huidig technisch voorbeeld wat hierbij zou kunnen helpen is multi-material 3D printen, wat de belofte in zich heeft materialen op meso-schaal op te bouwen met ingebouwde functionaliteit, zodat er minder soorten materiaal worden gebruikt.
Door de ontwikkeling van een integrale digitalisering van alle ontwerp-, productieprocessen, onderhoud en gebruik verandert produceren in deze Industrie 4.0. Een belangrijke stap is het ontstaan van de digitale tweeling (Digital Twin) tijdens het ontwerp van een product. Deze voorspelt en stuurt hoe het product gemaakt moet worden door digitaal aangestuurde machines en robots. Tijdens de productie ontvangt de digitale tweeling alle informatie van productiemachines, kwaliteitscontroles, etc. Vervolgens zal het product vastleggen hoe en wanneer het gebruikt en onderhouden is. Dit opent de mogelijkheid om, bij reparatie, hergebruik of herproductie, de verzamelde data van het product in de digitale tweeling applicatie te laten analyseren. Dit kan advies geven over wat b.v. schoongemaakt of vervangen moet worden.
Wat wordt de nieuwe rol van de ontwerpers? Hoe verandert het leerproces ons academisch vakmanschap? Belangrijke vragen waarop wij antwoorden moeten vinden. Want ook een digitaal product moet je uiteindelijk kunnen vastpakken en gebruiken. Industrie 4.0. brengt ons in staat over te gaan van ‘massaproductie’ naar ‘gepersonaliseerde productie op afroep’. In mijn ogen moet onze faculteit zich hierbij kunnen richten op het MKB, om deze decentrale productie te stimuleren.
Bekijk de gehele uittreerede van Professor Jo Geraedts hier.