Designdriven digital direkttillverkning

Transkript

1 Designdriven digital direkttillverkning Ansökan: Strategisk forsknings- och innovationsagenda

2 Bakgrund och motivering Efter decennier av innovation inom IT-området, som helt förändrat vår vardag och vår syn på information och kommunikation i en virtuell digital värld, ser vi många tecken på att nästa stora industriomvandling kommer att återanknyta det digitala till det fysiska. Synergin mellan informationsteknik och tillverkande maskiner är på väg att revolutionera hur vi designar, tillverkar och distribuerar produkter och system ja, nästan allt. Den mest välkända av dessa trender är 3D-skrivare och förväntningarna på dessa för konsumentmarknaden toppar just nu (2013) den s.k. hype-kurvan enligt Gartner group, medan den professionella användningen av 3D-skrivare redan är mer utvecklad. Det är en stor utmaning att förhålla sig strategiskt till ett område som är det allra hetaste i världen och som kännetecknas av såväl övertro som överkritiska motreaktioner. Risken är därför att industrins och forskningens strategier endast blir kortsiktiga och att passivitet och väntan kännetecknar det långsiktiga. Just behovet av en långsiktig strategisk utvecklingsansats motiverar en genomtänkt nationell Agenda som stimulerar såväl de intensiva och ganska riskfyllda kortsiktiga innovationscyklerna som de långsiktiga och mer uthålliga forskningscyklerna. Högt prioriterat och tillväxt i omvärlden Området ges stor uppmärksamhet i världen, t.ex. i Tyskland där det ingår i den s.k. Industrie 4.0-satsningen, i USA där det uppmärksammades av president Obama i hans State of the Uniontal ( ), som nu följs upp med en FoI-satsning om 7 miljarder kr. Området får också stort utrymme i EU:s Horizon Wohlers-rapporten (2013) påvisar en global tillväxt om 25.4% per år de senaste 25 åren för hela 3D-skrivarbranschen inklusive produkter och tjänster till 2012 var tillväxten 28.6% och omsättningen 2012 var knappt 15 miljarder SEK i världen. En ständig exponentiell tillväxt måste förr eller senare leda till ett stort genomslag, vilket nu tydligast syns i att konsumentmarknaden för 3D-skrivare vuxit med % per år Under sjönk denna tillväxt till 46.3%, vilket fortfarande är en stark exponentiell tillväxt som förväntas kvarstå under lång tid. Tillväxten på konsumentmarknaden är kopplad till att några av de viktigaste patenten för 3Dutskrift löpt ut och öppnat en helt ny lågprismarknad med hundratals nya aktörer. Stor aktivitet, några lysande exempel, men avsaknad av strategi i Sverige Lärosäten med högre utbildning, skolor, institut, olika typer av centra och många företag runt om i landet ligger väl till och har köpt 3D-skrivare för att på så sätt hålla sig a jour med områdets potential. Detsamma sker i omvärlden och ingår i den globala hypen. Tillgång till den kommersiella teknologin är en viktig förutsättning för kompetenssäkringen, men enbart tillgång garanterar inte Sveriges långsiktiga konkurrenskraft inom området. För detta krävs en nationell innovations- och forskningsagenda med egen identitet, bland annat som beslutsunderlag för investeringar.

3 Åtminstone två lysande företagsexempel finns i Sverige: Höganäs/Fcubic och kanske ännu tydligare Arcam. Båda utvecklar maskiner för direkttillverkning i metall och visar god tillväxt, men är små och nischade jämfört med marknadsledarna Stratasys och 3D Systems. Behov och möjligheter i Sverige Sverige har unika möjligheter och behov i form av: - Omfattande råvaruproduktion inom bl.a. trä/cellulosa och metall/mineral. Här ligger idag en stor del av landets BNP och export, och så bör kunna förbli, förutsatt att vi ligger i framkant vad gäller förädling och anpassning av råvaror till nya tillverkningsmetoder. Digitalt direkttillverkande maskiner med trä/cellulosa som råvara finns i princip inte alls ännu och bör blir ett självklart styrkeområde för Sverige. - Framgångsrik tillverkande industri och starka varumärken, t.ex. hus och bygg, maskiner, fordon, flyg, verktyg, möbler och kläder. Dessa branscher kommer sannolikt att ha stort behov av digital direkttillverkning, liksom nya designprocesser, IKT-verktyg och affärsmodeller. - Långt gången automation av den traditionella industrin, och hög kompetens inom processautomation, vilket ger goda förutsättningar för anpassning av industrin. - En stark IKT-bransch som kan innovera och utveckla tjänster och verktyg som stödjer och möjliggör utvecklingen. - Stark identitet och hög kompetens inom industridesign. Designerns roll kommer att förändras dramatiskt i och med att vi går från massproduktion till enskild anpassning. Här innefattas förutom industridesign, även arkitektur, konst och hantverk. Dessa områden får en mycket viktig roll i att inspirera och motivera såväl grundläggande forskning som innovation och entreprenörskap, så viktig att vi är väljer att låta dessa områden utgöra en strategisk bas och konkurrensfaktor för Agenda-arbetet. - En stark upplevelseindustri och växande kreativa och kulturella näringar. Dessa områden kan sannolikt få centrala roller som drivkrafter för utvecklingen. Inte minst datorspelsbranschen antas få stor betydelse och här är Sverige ledande i världen. Vision, syfte och mål Vår vision är att Sverige blir ledande i världen inom digital direkttillverkning, att våra nuvarande industrier gör en effektiv anpassning till det nya, och att en ny stark exportindustri växer fram utifrån de unika förutsättningar som finns i Sverige för att sammanlänka nya tillverkningsmetoder med kreativa och kulturella näringar, IKT-branschen och råvaruindustrin. Agenda-arbetet ska genom en inventering av behov och möjligheter hos nyckelaktörer, i dialog formulera mål på kort och lång sikt samt föreslå åtgärder och aktiviteter för att uppnå dessa mål och realisera visionen. Agendan kommer bland annat att innehålla en beskrivning av områdets identitet och nuläge i Sverige och världen, liksom nyckelinsatser i en nationell strategisk forsknings- och innovationsplan för området. Med hänsyn tagen till områdets mycket snabba utveckling ska agendan dessutom beskriva en process för sin egen regelbundna förnyelse samt mekanismer för att länka in ytterligare nationella nyckelaktörer.

4 Exempel på kända frågeställningar att ta hänsyn till under agenda-arbetet - Vilka möjligheter och utmaningar ställer en förväntad industriomvandling på nya såväl som etablerade företags innovations- och konkurrenskraft? - Hur kommer den nya tekniken att påverka företagens affärsmodeller, sätt att skapa och leverera ett värde genom att använda designprocess, nya produktionsmodeller och prototyper? Kommer tidigare mindre lyckade affärsmodeller, som till exempel "print-on-demand", att få genomslag? - Kommer tekniken att skapa förutsättningar för nya framväxande företag där varumärken och mönsterskydd får större betydelse? Kan denna utveckling i sin tur leda till nya konkurrensdimensioner där etablerade företag utmanas? - Hur kommer tekniken och omstruktureringen att leda till nya möjligheter för en regional tillverkning där platsfokus för tillverkning förändras, och där den idag ekonomiskt försvarbara storskaligheten i globala värdekedjor och utlandsetablering kan se annorlunda ut? I vilka miljöer kommer till exempel 3D-skrivare att finnas och tillgängliggöras? - Innebär den nya tekniken att det är strategiskt för industrier som t.ex. IKT, gruva, skog, möbler, hus, verkstad, fordon och flyg att göra stora strategiska och samordnade investeringar som också kraftfullt kan positionera Sverige inom området? - Hur förändras kraven på råvaruleverantörer av till exempel mineral och cellulosa när nya applikationsområden möjliggörs genom nya tillverkningssätt? - Bör staten och industrin göra särskilda gemensamma investeringar, t.ex. i form av nya institut och riktade FoI-medel? Kan dessa växlas upp med Horizon 2020? - Behövs nationella satsningar inom utbildningssektorn (t.ex. genom s.k. fablabs) eller är denna utveckling autonom? - Hur kan vi strategiskt stödja den maker-movement / do-it-yourself -rörelse som eventuellt blir mycket viktig drivkraft för området? Vilka behov, som sannolikt mera påminner om de kulturella och kreativa näringarnas än de hos traditionell industri och akademi, kan identifieras? - Blir det fördelaktigt med icke-traditionella former för investeringar, bolagsformer och immaterialrätter, t.ex. crowd funding, kluster och open source? - Hur för vi redan från början in regler, riktlinjer och värderingar som säkerställer fokus på de stora samhällsutmaningarna inom miljö, jämställdhet och livskvalitet? Aktiviteter Agenda-arbetet kommer framför allt att ske genom dialog med nyckelaktörer, geografiskt men framförallt innehållsmässigt. För detta krävs ett antal fysiska och IT-baserade möten med projektgruppen men också ett antal enskilda möten med berörda aktörer såsom företag, branschorganisationer, myndigheter, andra agendor/sios, lärosäten och forskningsinstitut. Agendor/SIO som särskilt ska beaktas är Produktion, Trä, Metall, Design, IT och Simulering. Dessutom ska öppna möten hållas under projekttiden för att agenda-arbetet ska kunna involvera ytterligare aktörer. En del av arbetet är att beskriva områdets nuläge, möjligheter och utmaningar, både i Sverige och i världen. Dessutom ska arbetet sammanlänka de nationella nyckelaktörerna. För detta krävs en initial inventering av såväl behov som resurser. Avsikten är

5 att snarast producera en kort film där en beskrivning av området görs och frågeställningar tas upp, vilken kan tjäna som introduktion till området för tillkommande intressenter. Introduktionsfilmen utgör sedan basen i den slutliga presentationen av agendan, tillsammans med en skriftlig redovisning. Budget 1 Lön projektledare Lön projektgrupp Externa tjänster/film Resor Övrigt/möten Indirekta kostnader (23,2% av 400 tkr) Total kostnad (varav VINNOVA ) Tidplan ( ) jan feb mars april maj juni juli aug sep Möten med projektgrupp x x x x x x x x Inventering x x x Film del 1 x x Beskrivning av nuläge x x x Enskilda möten x x x x x x Öppna möten x x x Film del 2/slutredovisning x x Sökande processägare och projektorganisation Agendaprojektet kommer att sortera direkt under universitetsledningen vid Umeå universitet med vicerektor Agneta Marell som koordinator. Koordinatorns projektledare är Mats Falck, områdeschef för Innovationssamverkan vid Enheten för externa relationer. Många i processledning och projektgrupp är engagerade inom Sliperiet vid Umeå universitet, en ny innovationsmiljö under uppbyggnad med infrastruktur av högsta internationella klass inom digital direkttillverkning. Sliperiet ligger i en unik miljö på Konstnärligt campus i direkt anslutning till Designhögskolan, Arkitekthögskolan, Konsthögskolan och HUMlab-X, och samarbetar även med andra miljöer som UMIT Research Lab med forskning inom modellering, simulering och molnteknologier, som också är projektägare till SIMOVATE inom Utmaningsdriven innovation, och SIO Simulering. Projektgruppen som bildas för Agendaarbetet består initialt av Umeå universitet, Linköpings universitet, LKAB, Processum, Volvo Lastvagnar och Algoryx, men kommer under arbetet successivt att utvigdas med ytterligare samarbetsparter. Några exempel på företag som kan komma ifråga och som vi redan har etablerade kontakter med är exempelvis: H&M, IKEA, SCA, Skanska, Atlas Copco, Boliden, Scania, Siemens, ABB, SKF, Sandvik, Höganäs, Komatsu, Husqvarna, Autoliv, Tetra Pak och Electrolux. 1 Projektets totala kostnader är 900 tkr varav vi söker 400 tkr från VINNOVA enligt budgettabell. 500 tkr finansieras av parterna och består av egna lönekostnader för projektgruppens medlemmar.