43
1 Third Industrial Revolution Reality? Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise

Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

  • Upload
    others

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

1

Third Industrial Revolution Reality?

Dr Ir Bart Van der Schueren

Executive Vice President

Materialise

Page 2: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

INTRODUCTION

2

Page 3: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

3

Page 4: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Three Core Competences

3D Printing – also known as Additive Manufacturing

• Machine park of 80+ machines

4

1

Page 5: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Three Core Competences

Digital CAD

• Represent 3D volume by triangles

• Design automation

2

Page 6: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Three Core Competences

From CT/MR images

…to anatomical engineering ...to physical models

Medical Image Based Engineering and Manufacturing 3

Page 7: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3
Page 8: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3
Page 9: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3
Page 10: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

3RD INDUSTRIAL REVOLUTION?

10

Page 12: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Third Industrial Revolution?

12

Page 13: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

WHY ARE PEOPLE CHOOSING FOR 3D PRINTING?

13

Page 14: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

14

To make great

things happen

Iris v

an H

erp

en

© M

ich

el Z

oe

ter To reduce costs

Bro

mle

y T

echn

olo

gie

s

To leave a

smaller carbon

footprint

To create

something

unique

Bangle and ring set by Electrobloom

Page 15: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Strengths of the Technology

• Toolless production

• No upfront investment

• Design changes are for free

• Need for correct 3D CAD file

• (Almost) unlimited freeform

• Limitation is mainly in mind of designer

• Too simple products are not competitive

• Technologies are slow

• Materials are expensive

15

Page 16: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Strengths of the Technology

16

• Toolless production

• No upfront investment

• Design changes are for free

• Need for correct 3D CAD file

• (Almost) unlimited freeform

• Limitation is mainly in mind of designer

• Too simple products are not competitive

• Technologies are slow

• Materials are expensive

Page 17: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

HOW CAN THIS CREATE NEW BUSINESS?

17

Page 18: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

CASE STUDY 1: MASS CUSTOMISATION

18

Page 19: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Hearing Aids

Taking the

impression

3D Printing of

the hearing aid

Quality Control &

assembly

Scanning of the

impression

Software to design

the hearing aid

Page 20: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Image courtesy of Phonak

Page 21: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Hearing Aids

• Digital manufacturing of shells to nearly 100% in 2

years

21

Page 22: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Surgical Tools

F. Stockmans, MD, KULeuven – Campus Kortrijk, Belgium

T. Husby, MD, Ulleval Universtitetssykehus, Oslo, Norway

Page 23: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Surgical Tools

F. Stockmans, MD, KULeuven – Campus Kortrijk, Belgium

T. Husby, MD, Ulleval Universtitetssykehus, Oslo, Norway

Page 24: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

CASE STUDY 2: INCREASE THE ADDED VALUE

24

Page 25: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

The Kaiba case

25

Image courtesy of Prof. G. Green, S. Hollister

University of Michigan, USA

Page 26: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Implants by Mobelife

26

Page 27: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Implants by Mobelife

27

Page 28: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Implants by Mobelife

28

Page 29: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Fashion

29

Page 30: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

CASER STUDY 3: INVOLVE THE COMPUTER

30

Page 31: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

The Mathematics of Life

Mimicking nature through AM

31 Designed by

WertelOberfell - Platform

Page 32: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Fractal.MGX Designed by

WertelOberfell - Platform

© Susan Smart

Page 33: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

The Mathematics of Life

As in nature, lightweight forms can be designed and

realized

33

Page 34: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Topology Optimisation

34

Design domain

Static

Loading

Fixation

Page 35: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Topology Optimisation

35

Page 36: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Topology Optimisation

36

Page 37: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

37

Courtesy Gilles Retsin

Page 38: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Generation of Lightweight

38

Classical design

Volume: 2900 cm³

Weight: 19.2 kg

Pressure loss : 4.0% at 200 bar

(8.1 bar)

Optimized design:

Volume : 244 cm³

Weight: 0.7 kg

Pressure loss: 0.6% at 200 bar (1.2 bar)

Burst pressure: 1044 bar

Volume: smaller

Weight: lighter

Pressure loss: smaller

Burst pressure: higher than test pressure of

600 bar

Volume: 12 x smaller

Weight: 28 x lighter

Pressure loss: 7 x smaller

Burst pressure: 1.7 x higher than test pressure of

600 bar

Page 39: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Function Integration

High speed robot application – Industrial automation

© Intrion

Page 40: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Function Integration

Dust extraction in pipe sanding – Industrial automation

© Pinovo

Page 41: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

41

Nikon Metrology’s newest generation of

handheld laser scanners, the K-Scan MMDx

Page 42: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

Conclusions

• 3D Printing offers new possibilities to produce

parts

• More importantly: it offers a new eco-system that

creates new opportunities for new business

models

• This is industrial revolution

• And this creates business and jobs (though high

skill)

42

Page 43: Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs | KIVI - Third Industrial … · 2015. 11. 13. · Dr Ir Bart Van der Schueren Executive Vice President Materialise . INTRODUCTION 2 . 3

THANK YOU QUESTIONS?

43