Vooral in de maakindustrie spelen cobots een steeds belangrijkere rol. Bij de ontwikkeling van mens-machine-interacties is de veiligheid van werknemers van het grootste belang. Dit is waar het EU-project FITNESS (Flexible IntelligenT NEarfield Sensing Skins) om de hoek komt kijken. Het project heeft als doel de communicatie en interactie tussen mens en machine te optimaliseren. Dit willen onderzoekers realiseren met intelligente antenneoplossingen in de vorm van innovatieve elektromagnetische metamateriaaloppervlakken met geïntegreerde elektronica (een intelligente antennehuid).
Verwacht wordt dat de flexibele, rekbare antennes van flexibele metamaterialen, geschikt voor het uitzenden van oppervlaktegolven, hun omgeving in de nabije omgeving veel effectiever kunnen scannen dan conventionele antennes. Daardoor kunnen ze zowel de veiligheid van de mens als de eigen prestaties van de robots verbeteren. Zes andere partners uit de industrie en de onderzoekssector werken samen met Fraunhofer FHR aan het project. Het Franse nationale centrum voor wetenschappelijk onderzoek (CNRS), eV-Technologies, de Technische Universiteit Hamburg (TUHH), de Katholieke Universiteit Leuven (UCLouvain), de faculteit elektrotechniek en informatica van de Universiteit van Zagreb en L-up. Het project wordt gecoördineerd door de UCLouvain, in België, en wordt gefinancierd door de Europese Unie.
De metasurface antennes zijn platte antennes die geïntegreerd zijn in filmachtige substraten die zich aanpassen aan de contouren van de robot. Dankzij hun vlakke structuur kunnen deze antennes buigen en uitrekken en zich als een huid om de robot wikkelen. Als alternatief, en afhankelijk van de toepassing, kunnen ze bijvoorbeeld ook alleen op de robotarm worden geplaatst. Zo werden ze “smart skins” (intelligente antennehuid) genoemd. “Wat onze toekomstige intelligente antennehuis speciaal maakt, is dat het de nabije omgeving kan scannen en beweging kan detecteren, terwijl het ook bedreven is in radiogebaseerde communicatie met het basisstation op de werkvloer,” zegt Andrej Konforta, 3D-Print HF Systems groepsmanager bij Fraunhofer FHR. “Tot nu toe bestaat er geen andere oplossing zoals deze op de markt.”
Het doel van de onderzoekers is dat de nieuwe, innovatieve intelligente antennehuid beamforming mogelijk maakt. Dat is een proces dat wordt gebruikt om de stralingseigenschappen van een antenne elektronisch te regelen. Het resultaat is dat de instelbare elektromagnetische straal altijd in de richting van het basisstation is gericht. Dat biedt een sterker en stabieler signaal en een groter bereik van de robot. Tot nu toe werd beamforming meestal ondersteund door zogenaamde “phased arrays”. “In een phased array zijn veel antennes als groep met elkaar verbonden. De fase van elk afzonderlijk antenne-element is variabel. Daardoor is het mogelijk om de richting van de array te beïnvloeden,” legt Konforta uit.
De technologie werd tot nu toe voornamelijk in militaire contexten gebruikt. In conventionele antenne-arrays zitten de antenne-elementen en hun elektronica dicht op elkaar gepakt. Dit zorgt voor hoge kosten, veel afvalwarmte en een grote gevoeligheid voor fouten. Een intelligente antennehuid daarentegen kan worden ontworpen met aanzienlijk gestroomlijnde elektronica. En dit zonder de eigenschappen van de conventionele configuratie te verliezen. Het nieuwe concept kan helpen om kosten te besparen en kleinere, compactere structuren te realiseren. “Met de metamateriaaloppervlakken streven we een nieuw ontwerpconcept na dat zeer kleine geometrieën mogelijk maakt. Geometrieën met een hoge mate van vrijheid in het ontwerp van de uitgezonden velden. Maar ook voor de best mogelijke extractie van gebarensignalen,” zegt Konforta.
Antennes worden meestal geïntegreerd in stijve microgolfsubstraten. Er zijn ook materialen die kunnen uitrekken en dus een hoge mate van flexibiliteit bieden. De verliezen zijn echter te hoog bij deze flexibele substraten. Ze presteren niet optimaal in het hoge frequentiebereik. Dit betekent dat de conventionele substraten die op de markt verkrijgbaar zijn, niet optimaal geschikt zijn voor de transmissie van hoogfrequente signalen. Op basis van de bevindingen van Fraunhofer FHR ontwikkelt de TUHH nieuwe substraten als onderdeel van het FITNESS project.
Het Institute of Applied Polymer Physics (IAPP) gebruikt een polymeermix en polymeren met geïntegreerde keramische deeltjes om rekbare materialen te synthetiseren die mogelijk geschikt zijn voor hoge frequenties. Deze materialen zullen vervolgens worden getest door Fraunhofer FHR naarmate het project vordert. Een bestaande meetopstelling wordt ook geoptimaliseerd op basis van de eerste resultaten en uitgebreid voor andere frequentiebanden. Ook ontwikkelen onderzoekers software voor de opstelling. Tegelijkertijd onderzoeken de projectpartners hoe vervormingen in de rekbare oppervlakken hun eigenschappen in het nabije en verre veld beïnvloeden. Plannen op lange termijn vragen om zelfkalibrerende antennes voor meta-oppervlakken. Doel is dat ze autonoom hun kromming en vorm herkennen om optimale signaalontvangst te garanderen en communicatieproblemen te voorkomen.
Naast robotica in productieomgevingen zijn de projectpartners ook van mening dat medische engineering en robotica potentiële toepassingsgebieden zijn. Metasurface-antennes in de vorm van een intelligente antennehuis zouden apparaten zoals hulprobots kunnen helpen om gebaren nauwkeuriger te herkennen en beter met mensen te communiceren. Er zijn ook potentiële toepassingen voor deze technologie in persoonlijke beschermingsmiddelen voor brandbestrijding en in ruimtepakken.
Bron: Fraunhofer FHR
Foto: Onderzoek van een polymeer (Foto: Fraunhofer FHR / Alexander Balas)
Lees ook : Vijf robottrends in 2024
In het pakket is een eenmalige investering van 450 miljoen euro opgenomen voor techniekonderwijs, naast structureel 80 miljoen euro per jaar. Het is de bedoeling dat mbo-instellingen, hogescholen en universiteiten uit vier regio’s (Eindhoven, Enschede, Groningen en Delft) samen met de industrie, en onder aanvoering van Brainport, gaan werken aan een plan voor talentontwikkeling, om zo de Nederlandse chipsector naar een hoger niveau te tillen. Er is een schreeuwend tekort aan technisch talent in met name de Brainport-regio, waarvoor de TU/e samen met Fontys en Summa al anderhalf jaar geleden een voorstel heeft ingediend.
Smits: “Hiermee kan een grote stap gemaakt worden om de aantallen studenten in de technische disciplines flink te verhogen, op mbo, hbo en universiteit. We kijken er als onderwijsinstellingen in Brainport naar uit om samen met partners in de regio’s Twente, Groningen en Delft aan de slag te gaan om het nationale talentplan vorm te geven. Summa College, Fontys Hogeschool en de TU Eindhoven gaan als hofleveranciers voor de Brainportregio hierin natuurlijk hun verantwoordelijkheid nemen.”
Om de digitale revolutie in de toekomst mogelijk te maken, zijn immers chips nodig die de toenemende hoeveelheid data aankunnen. Smits: “De Brainport-regio is een van ’s werelds meest relevante semicon-ecosystemen, met daarbinnen een spilrol voor de TU Eindhoven, zowel op het gebied van talent- als kennisontwikkeling en de startup scene. Investeren in de chipsindustrie betekent investeren in het toekomstig verdienmodel van Nederland en een bijdrage leveren aan de soevereiniteitsagenda van Europa.”
Er is ook een Rijksbijdrage van ruim 700 miljoen euro voor infrastructuurprojecten in de regio Eindhoven, zoals een beter treinstation en snelle busverbindingen tussen het centrum van Eindhoven en Veldhoven, waar ASML zetelt. Daar komt 350 miljoen euro bovenop vanuit de regio. Ook staat 425 miljoen gereserveerd voor de bouw van tienduizenden woningen, ook voor studenten, in en rondom de Brainport-regio.
Lees hier de brief van de Tweede Kamer met daarin het besluit.
Bron: TU/e // Foto: brookhaven via Pixabay
Lees ook: Chiptekort neemt af
In aanwezigheid van meer dan 300 CEO’s van industriebedrijven in Vlaanderen werd de allereerste Vlaamse Industrietop gehouden in de Antwerpse Lotto Arena. Het was meteen de aftrap van het slotfestival van Flanders Technology & Innovation (FTI). De top is een initiatief van het Industrieforum, het structureel overlegplatform tussen de Vlaamse regering en de industriefederaties Agoria (technologie), essenscia (chemie en life sciences), Fedustria (textiel, hout en meubel) en Fevia (voeding).
De concurrentiekracht van de industrie in Vlaanderen, goed voor ruim 1,1 miljoen directe en indirecte banen en zowat de helft van alle investeringen in onderzoek en ontwikkeling, staat zwaar onder druk. Er is daarom nood aan vooruitziend industriebeleid dat investeringen aantrekt en kwaliteitsvolle banen verankert.
Jan Jambon, Vlaams minister-president: “Een welvarende toekomst voor Vlaanderen is onmogelijk zonder een sterke, slagvaardige maakindustrie. Maar onze bedrijven staan voor enorme uitdagingen. Gelukkig is er op alle niveaus sinds kort het besef dat we aan de duurzaamheidsagenda ook een industriële agenda moeten koppelen. Ik vind het fantastisch dat we in Vlaanderen zij-aan-zij kunnen werken. De Vlaamse Regering schouder aan schouder met de industrie. Met het Toekomstpact dat we nu samen ondertekenen, leggen we een duidelijk pad vast voor een duurzame, performante en sterke industrie in Vlaanderen.”
Jo Brouns, Vlaams minister van Economie, Innovatie en Werk: “De Vlaamse industrie staat voor grote uitdagingen. En dat zal ook de komende jaren zo zijn. Het is dan ook belangrijk dat we samen met de industriefederaties en de Vlaamse regering een Toekomstpact ondertekenen. Dit pact speelt in op vijf concrete en diverse bouwstenen. We geven daar ook concrete uitvoering aan. Door de Vlaamse Regering is op mijn voorstel, een transitie-instrument goedgekeurd dat bedrijven moet ondersteunen in hun investeringen in grootschalige CO2-besparende technieken. We zetten hiermee een belangrijke stap om de industriebedrijven te ondersteunen in hun klimaattransitie.”
Opeenvolgende crisissen, geopolitieke conflicten, hoge loon- en energiekosten, stagnerende productiviteit, een onzeker vergunningenbeleid en de krapte op de arbeidsmarkt zetten de competitiviteit van de industrie in Vlaanderen sterk onder druk. Met een ‘Toekomstpact voor de Vlaamse industrie’ willen de Vlaamse regering en de betrokken industriefederaties daar een doeltreffend antwoord op bieden met de ambitie om van Vlaanderen een industriële en innovatie topregio in Europa te maken. Dat vraagt om een coherente beleidsfocus en een doelgerichte aanpak op lange termijn.
Het toekomstpact zet in op 5 bouwstenen: (1) Concurrentievermogen en internationale handel, (2) Investeringen en rechtszekerheid, (3) Innovatie, (4) Talent en (5) Energie, klimaat en circulaire transitie. Voor elk van deze bouwstenen is een aantal engagementen vastgelegd. Zo zal Vlaanderen binnen een Europese context blijven hameren op de noodzaak aan een gelijk speelveld. Vlaanderen werkt ook verder aan een juridisch robuust en proportioneel vergunningen-, milieu- en omgevingsbeleid, met rechtszekerheid voor investeringscycli op lange termijn. Daarnaast blijft het engagement om 3% van het BBP (Bruto Binnenlands Product) uit te geven aan Onderzoek & Ontwikkeling (O&O) ongewijzigd. Levenslang leven wordt gestimuleerd en om elektrificatie te bevorderen zal erover worden gewaakt dat er geen nieuwe beleidskosten worden opgenomen in de elektriciteitsfactuur voor bedrijven in Vlaanderen en wordt gestreefd naar een verdere inperking. Dit zijn slechts enkele engagementen uit het toekomstpact.
Ann Wurman, directeur essenscia vlaanderen: “De industrie is onmisbaar als we duurzame welvaart willen creëren. De industrie moet daarom alle kansen krijgen om hier in Vlaanderen verder te groeien. Internationale concurrentiekracht, rechtszekerheid voor investeringen, innovatie nog sterker stimuleren, minder regeldrift, extra inzetten op STEM-onderwijs en levenslang leren, een technologieneutraal en stimulerend industrieel transitiekader. Het zijn stuk voor stuk cruciale bouwstenen voor een duurzame industrie en samenleving. Met het Toekomstpact gaan we samen met de Vlaamse regering de uitdaging aan om daar werk van te maken, op basis van ruim dertig concrete engagementen.”
In het Toekomstpact, dat ook gesteund wordt door de Vlaamse ministers Gwendolyn Rutten, Ben Weyts en Zuhal Demir, onderstrepen de partners ook het belang om het Industrieforum ook met de volgende Vlaamse regeringen verder te zetten om samen dat industriebeleid uit te tekenen en verder uit te bouwen. Daarbij is het ook belangrijk om vanuit Vlaanderen te wegen op de Europese besluitvorming en aan te dringen op een sterk industriebeleid op Europees niveau, een Industrial Deal die de internationale concurrentiekracht van de industrie vrijwaart.
Lees ook: Vijf robottrends in 2024
Afbeelding van Miguel Á. Padriñán via Pixabay
Bijna negen van de tien ondervraagde engineers (87%) voor het rapport “Stand van zaken in de maakindustrie 2023“1, meldden dat hun bedrijf in ieder geval weer terug is op het productieniveau van vóór de coronapandemie (vergeleken met 70% van de Britse steekproef). Dit herstel is het duidelijkst in Nederland. De Nederlandse responsgroep, waar meer dan de helft (55%) zegt dat het productieniveau hoger is dan ooit.
1 uitgevoerd voor Essentra Components door het tijdschrift The Engineer
Duitse en Nederlandse bedrijven lijken ook minder zware economische gevolgen te hebben ondervonden. 44% van de responsgroep (vergeleken met 35% in de Britse groep) zegt dat inkomsten tijdens de pandemie hetzelfde zijn gebleven of zelfs gestegen zijn. Ook deze trend lijkt zich het scherpst af te tekenen in Nederland, waar een kwart van de respondenten een stijging in inkomsten meldt.
Over de impact van de pandemie op loopbanen in de industrie lijken Europeanen echter minder optimistisch te zijn dan hun Britse vakgenoten. Meer dan de helft van de respondenten (52%) zegt dat hun bedrijf is gekrompen sinds de pandemie (vergeleken met 45% in de Britse groep). En slechts 12% heeft extra werknemers aangenomen (vergeleken met 18% in de Britse groep).
Natuurlijk verloop lijkt veel hoger te zijn in Nederland. 64% van de respondenten zegt dat ze personeel hebben verloren, vergeleken met 39% van de Duitse bedrijven. Bijna de helft (46%) denkt dat hun loopbaanontwikkeling negatief is beïnvloed door de pandemie. Ook hierbij lijken respondenten uit Nederland verhoudingsgewijs een veel grotere invloed te hebben gevoeld.
Wat technologie betreft lijken Europese engineers over het algemeen genomen veel positiever. 80% van de respondenten geeft aan een actief investeringsplan voor nieuwe technologieën te hebben. En 81% ziet de ontwikkeling van technologie als een positieve trend (vergeleken met 72% van de Britse groep). Europese respondenten lijken ook veel serieuzer te zijn over digitalisering en Industrie 4.0.: 66% noemt dit een prioriteitsgebied om in te investeren (vergeleken met slechts 37% van de Britse responsgroep).
Net als bij de Britse steekproef zegt een significant percentage respondenten (79%) dat ze problemen met levering en logistiek ervaren. En zowel Duitsland als Nederland zien over het algemeen genomen dezelfde impact. Tegelijkertijd zegt het merendeel van de steekproefgroep (94%) invloed te hebben ondervonden van wereldwijde prijsverhogingen. Een aanzienlijk deel van de steekproef (22%) denkt dat de huidige problemen onbepaalde tijd kunnen aanhouden.
Net zoals in het VK nemen organisaties diverse maatregelen om de effecten van deze uitdagingen te verlichten. Denk bijvoorbeeld aan het verlagen van de overhead (45%), het verhogen van de prijzen (45%) en het zoeken naar nieuwe leveranciers (43%). Duitse bedrijven lijken meer prioriteit te geven aan het terugdringen van overheadkosten.
Twee derde van de respondenten uit de Europese groep zegt dat hun bedrijf gezondheid en veiligheid sinds de pandemie anders aanpakt. De meerderheid (79%) heeft het gevoel dat hun geestelijke gezondheid nu serieus wordt genomen.
Hugues Delcourt, Chief Sales Officer & Director, EMEA Essentra PLC, is niet verbaasd dat bedrijven in Europa zich sneller herstellen dan bedrijven in het Verenigd Koninkrijk: “Bij elke economische uitdaging zijn er winnaars en verliezers, en de slimmere bedrijven proberen te ‘winnen met de winnaars’. In de maakindustrie en engineering betekent dat een focus op bedrijven die zich bezighouden met ‘nieuwere’ industrieën, zoals elektrificatie. […] Het lijkt erop dat Europese bedrijven zich beter dan bedrijven in het VK aanpassen aan de veranderende omgeving en beter zijn in het opbouwen van momentum en schaal.”
Ondanks het aantal bedrijven dat zich gesterkt voelt door de snelheid van herstel, blijft voorzichtigheid geboden, aldus Hugues: “Het duurt momenteel zes tot negen maanden voordat een nieuwe order wordt geleverd. En de pijplijn in Q4 is traag. Daarom waarschuwen veel bedrijven dat H1 moeilijk zal zijn. Over de tweede helft van het jaar zijn ze optimistischer.”
“Toch zullen er nog problemen zijn waar we in het komende jaar allemaal invloed van zullen ondervinden. Talent is nog steeds moeilijk te vinden. Vooral de meer deskundige engineers en personen die werken in het digitale segment en ESG. En ook de afgenomen immigratie vanuit Oost-Europa, Noord-Afrika en India zet personele middelen onder grote druk”, besluit Hugues.
Afbeelding van Gerd Altmann via Pixabay
Lees ook: Europese subsidie voor project rondom toekomstbestendige productielijnen
Sinds 2015 reiken Agoria en Sirris de Factories of the Future Awards uit. Dit doen ze in samenwerking met de verschillende sector- en industriefederaties. Met de award willen de initiatiefnemers de meest toekomstgerichte productiebedrijven in België aanduiden. In acht jaar is de kopgroep van meest toekomstgerichte productiebedrijven in België daarmee uitgegroeid tot een club van 48 ondernemingen. Samen investeerden ze in de voorbije 6 jaar meer dan 1,9 miljard euro in België. De winnaars krijgen de titel voor een periode van drie jaar. Na afloop daarvan moet een nieuwe audit uitwijzen of verlenging van de titel mogelijk is.
Zes bedrijven kregen de award voor het eerst. In Vlaanderen gaat het om constructiewerkhuizen Stas in Waregem, de productiesite van medische producten van Terumo Europe in Leuven, bordenbouwer P&V Panels in Heusden-Zolder en de producent van windturbine-transmissies ZF Wind Power in Lommel. Wijnkurkenbedrijf Vinventions uit het Luikse Thimister-Clermont en farmabedrijf Takeda Belgium uit het Henegouwse Lessen, vlakbij Geraardsbergen, zijn de Waalse bedrijven. De winnaars ontvingen hun award uit handen van de Vlaamse en Waalse viceminister-presidenten Hilde Crevits en Willy Borsus.
Acht andere maakbedrijven konden hun eerder behaalde titel verlengen. Het gaat om Lavetan en E.D.&A. in Kalmthout, BMT Aerospace en TE Connectivity in Oostkamp, Duracell in Aarschot, Van Hoecke in Sint-Niklaas, Stas in Doornik en Aisin Europe in Saint-Ghislain. In totaal bestaat de groep Factories of the Future nu uit 48 bedrijven.
De titelhouders boekten tussen 2015 en 2020 meer groei qua productiviteit, omzet en jobs dan de rest van de maakindustrie. “De omzetgroei bedroeg 14 procent, zeven keer meer dan in de rest van de maakindustrie. De productiviteit steeg met 9,7 procent bij de Factories of the Future, met 5,4 procent in de maakindustrie. En bedraagt de personeelsgroei 1,5 procent in de maakindustrie, dan is dat bij de fabrieken van de toekomst liefst 13 procent.” Dat vertelt Geert Jacobs, projectleider van de Factories of the Future.
Factories of the Future investeren in digitalisering, in hun personeel, in slimme processen en producten en in een productie van wereldniveau. Ze gaan doordacht om met energie en materialen en stimuleren de betrokkenheid, creativiteit en autonomie van medewerkers. Om de titel te behalen moeten bedrijven op de zeven transformatiedomeinen minstens vier op vijf scoren op een maturiteitsschaal. Dit gebeurt tijdens een kritische audit door onafhankelijke experts.
De winnaars werden gekozen uit een twintigtal kandidaat-bedrijven die in de finale beoordeling zat. Maar er zijn veel meer bedrijven in België die stappen zetten naar een hogere maturiteit. Dit doen ze op één of meerdere van de zeven transformatieassen. Het leidt tot een betere productiviteit en een duurzame verankering.
Herman Derache, managing director van Sirris geeft een inkijk in de maakindustrie in België. “Momenteel gaat het om meer dan 600 bedrijven die werken op de transformatieassen die hen sterker maken als productiebedrijf. Het is dus de ambitie om de komende jaren de groep Factories of the Future nog veel groter te maken. Tegelijk willen we alle andere bedrijven aanzetten om stap voor stap te groeien in maturiteit. De Factories of the Future-transformaties zijn zeker niet alleen voor grote bedrijven relevant. Ook kleine ondernemingen kunnen ermee aan de slag. De helft van de huidige fabrieken van de toekomst zijn bedrijven met minder dan 250 medewerkers.”
“Ook de acht maakbedrijven die hun titel verlengen, willen we uitdrukkelijk feliciteren om hun volgehouden inspanningen. Belangrijk voor Factories of the Future is niet alleen de bestemming, maar ook de reis.” Dat zegt Jolyce Demely, algemeen directeur van Agoria Vlaanderen. “Het meedingen naar een award helpt bedrijven om concreet richting en timing te geven aan hun transformaties. Maar het is natuurlijk geen einddoel. Elke bekroning kan op zich het startpunt vormen voor alweer een volgende uitdaging. Het is die mindset die onze toppers op voorsprong houdt in de industrie 4.0-race. Dit is nodig om onze maakindustrie in Vlaanderen te verankeren en tegelijk internationaal op de kaart te houden.”
Clarisse Ramakers, algemeen directeur van Agoria Wallonie, vult aan. “De digitalisering van de maakindustrie is van cruciaal belang om het concurrentievermogen ervan te verbeteren. Een FOF-bedrijf worden is een grote erkenning voor bedrijven die de Made different-methodologie toepassen. Zij spelen dan een inspirerende rol voor al diegenen die de stap nog niet hebben gezet. Dat is het doel dat Agoria hiermee nastreeft: het hele industriële weefsel overtuigen om hun digitaliseringsproces elke dag te verbeteren.”
*Agoria is de Belgische technologiefederatie.
** Sirris is het collectief centrum van de technologische industrie in België.
*** Essenscia is de Belgische federatie van de chemische industrie en van life sciences.