Defensie digitaliseert voorraden en 3D print reserve onderdelen

Wereldwijd zet defensie momenteel in op digitalisering van de spare part activiteiten. Digitale magazijnen en 3D printen staan hoog op het verlanglijstje en krijgen in sommige landen stilaan concreet vorm. Werpt certificering echter geen drempel op?

Tekeningen waren goed in de jaren zestig. Nu gaan we digital twins gebruiken. Militairen zoeken aan de hand van een onderdeelnummer de 3D file en printen deze als ze het onderdeel nodig hebben; op het slagveld als het moet.” Zo schetste de Amerikaanse kolonel Joe Bookard in de slotsessie van de AM for Defense conference de toekomst van de aanvoer van vervangingsonderdelen naar legereenheden. Hij ziet een grote rol weggelegd voor digital twins. De ene keer zullen ze gebruikt worden om een 3D printer aan te sturen; de andere keer een CNC freesbank. Kolonel Joe Bookard schat dat er van zo’n 600 onderdelen 3D modellen in de digitale bibliotheek zijn opgeslagen. “Door de 3D modellen in een online databank op te slaan, kun je ze toegankelijk maken voor de soldaten in het veld die aan de hand van een National Stock Number (NSN) kunnen zoeken naar het juiste onderdeel, de file downloaden en 3D printen.” Met het Expeditionary Lab gaan kolonel Bookard en zijn team van de Rapid Equipment Forces nog een stap verder. Ze hebben dit concept al in 2012 ontwikkeld. Het is een mobiele unit waarin meerdere productietechnieken voorhanden zijn. Tot de uitrusting behoren steevast 3D scanners en 3D printers. En de engineers om ideeën om te zetten in onderdelen. Gedurende de inzet tijdens vele missies zijn er honderden producten ontwikkeld, prototypes gemaakt en daarna ofwel ingekocht in het ecosysteem van de REF, of zelf geproduceerd.

Coole 3D printers volstaan niet meer. De AM-markt vraagt nu andere oplossingen om de stap naar serieproductie te maken.

Een voorbeeld van een 3D geprint onderdeel bij de Koninklijke Landmacht.

Koninklijke Landmacht inventariseert

Dat additive manufacturing hoog op de agenda staat bij legereenheden in veel landen, is tijdens de online conferentie van 3D Print magazine samen met tech-event organisator Jakajima wel duidelijk geworden. Het Amerikaanse idee om onderdeelvoorraden te digitaliseren en daarna on-demand te printen, krijgt ook in Nederland voet aan de grond. DiManEx ontwikkelt software om onderdelen te identificeren, deze te digitaliseren en ze dan via het digitale platform toegankelijk te maken voor on-demand printen. Tibor van Melsem Kocsis, CEO van DiManEx, schetste in zijn presentatie hoe de onderneming uit Utrecht de Koninklijke Landmacht geholpen heeft 20.000 onderdelen te screenen. “Een kwart van deze onderdelen is geschikt om te 3D printen”, zegt hij over de uitkomst van deze pilot. “Ons startpunt is supply chain optimalisatie en daarmee de inzetbaarheid van de gewapende strijdkrachten te optimaliseren.” Hij werkte bij deze pilot nauw samen met majoor Stephan Wildenberg. Volgens deze laatste zit defensie inmiddels in een fase waarin met stakeholders gediscussieerd wordt over hoe in de toekomst additive manufacturing wordt ingezet in de onderdelenvoorziening. “We hebben veel gedaan om te experimenteren en showcases te ontwikkelen.” Met de stap naar on-demand printen kan defensie de stilstand van materieel verkorten, om weer sneller inzetbaar te zijn. Tegelijkertijd verkleint defensie de logistieke footprint. Wat Stephan Wildenberg betreft hoeft defensie niet alles zelf te printen. “Als de industrie

Tijdens een missie moeten we in staat zijn verder te gaan door onderdelen te 3D printen, ook al zijn ze tijdelijk.

onderdelen kan leveren, hoeven we deze niet zelf te printen.” Op dit punt doemt wel een potentieel knelpunt op, waarschuwt kolonel Joe Bookard. In sommige delen van de wereld is er een goede AM-infrastructuur waarop defensie-eenheden kunnen terugvallen. Maar wat met onderdelen die gecertificeerd moeten zijn? Op dat punt is er nog werk aan de winkel, beseft hij. En hoe zit het met de consistentie van de geprinte onderdelen? Is de technologie al op punt om de files veilig te delen met de juiste partijen en een constante kwaliteit van de 3D printers te halen? Dat is een van de uitdagingen waar het Joint Manufacturing Technology Center van US Army in Detroit aan werkt, zegt kolonel Bookard. Nee, gecertificeerde onderdelen printen kan nog niet. En hoe je veilig data deelt, daar heeft hij evenmin een antwoord op.

Het mobiele AM center AMCOD dat de defensieonderdelen in Nederland ontwikkeld hebben. Hierin is er zowel een CADwerkplaats als staan enkele 3D printers, waaronder een Intamsys Funmat Pro 410 voor het 3D printen met hoogwaardige filamenten.

Nu al veel mogelijk

Stefan Ritt, VP EMEA bij de Australische 3D printerfabrikant Spee3D, denkt dat het niet zo’n vaart zal lopen met certificeringen. Spee3D heeft vorig jaar aan het Australische leger een speciale militaire versie van de metaalprinter geleverd, de Warspee3D. De Australische landmacht heeft deze al meegenomen op oefening. Binnen het uur print men metalen vervangingsonderdelen. Ook de marine heeft er succesvolle testen mee gedaan, inclusief het on-demand printen van een onderdeel dat wel gecertificeerd is. Stefan Ritt: “Europa is overgereguleerd. Iedereen kijkt naar de high end onderdelen die gecertificeerd moeten worden; onderdelen voor vliegtuigmotoren en dat soort zaken. Ondertussen vergeten we de duizenden onderdelen die nodig zijn voor alledaagse taken.” Hij geeft een voorbeeld uit de test van het Australische leger met de 3D metaalprinter van Spee3D. De militairen stappen met hun zware bepakking ieder keer op een opstapje van een van de trucks. De opstapjes willen nog wel eens afbreken. “Een ontwerpfout van de producent. Maar zonder opstapje komen ze niet in de truck. Een simpel maar stom probleem. Door het te printen, lossen ze het ter plekke op. Misschien houdt het onderdeel maar zes weken, en ja, ze kunnen het niet controleren met röntgenstralen.” Dat is precies wat de Rapid Equipment Forces de afgelopen 18 jaar wereldwijd hebben gedaan voor de legereenheden van de US Army, vult kolonel Bookard aan. Er zijn voldoende onderdelen in het dagelijks gebruik die niet gecertificeerd zijn. Daarom pleit hij er ook voor om de militairen zelf de onderdelen te laten bestellen of ze zelfs te betrekken bij het ontwerpen en printen.

Onderverdeling

In Nederland staan productveiligheid en IT-veiligheid hoog op de agenda, aldus majoor Stephan Wildenberg. De Koninklijke Landmacht heeft daarom de onderdelen verdeeld in A, B en C onderdelen. Ook hij vindt dat je tijdens een missie vooral de inzetbaarheid van het materieel moet laten prevaleren. De discussie moet veel meer over de operationele inzetbaarheid gaan. Majoor Wildenberg: “Je ziet tegenwoordig veel bedrijven focussen op permanente zekerheden voor 3D geprinte onderdelen. Maar ons standpunt is dat we op missie in staat moeten zijn verder te gaan door onderdelen te 3D printen, ook al zijn ze tijdelijk. We kunnen onze soldaten voorzien van de juiste uitrusting zodat zij hun werk verder kunnen uitvoeren.” Eenmaal terug op de compound kun je gecertificeerde onderdelen gebruiken. En wat de IT-security betreft, zijn er volgens Tibor van Melsem Kocsis voldoende veilige oplossingen op het platform van DiManEx beschikbaar. Hij wijst ook naar de beveiligde cloud van de Amerikaanse overheid. DiManEx voegt zelf aan elk gevalideerd product een digitaal paspoort toe. Daarin wordt vastgelegd dat als een onderdeel herhaaldelijk gereproduceerd wordt, het aan een aantal minimale standaarden moet voldoen. Daarin kun je zelfs vastleggen hoe vaak een onderdeel geprint mag worden.

Het Australische leger heeft de mobiele metaalprintunit van Spee3D al getest tijdens oefeningen.

Game changer voor defensie

Stephan Ritt van Spee3D ziet de verschuiving naar additive manufacturing en digitale magazijnen als een game changer in de manier waarop defensie opereert. “Dit verandert de logistiek binnen defensie fundamenteel.” In het verleden werden slagen gewonnen door de partij die de aanvoerlijnen het beste op orde had. In de toekomst gaat het om digitale datastromen. Is dat een bedreiging voor de leveranciers in de supply chain? Stephan Ritt. “Het model verschuift van voorraden, die geld kosten, naar printing on demand. Dat bespaart toeleveranciers werkkapitaal. Defensie beschikt steeds over het meest recente product. En je hebt een duurzaam productiemodel, zonder onnodig materiaalverbruik.” “We gaan betalen per print, net zoals je in iTunes deed”, voegt Wildenberg nog toe.

Spee3D [www.spee3D.com]

DiManEx [https:// www.dimanex.com]