Login                    Nieuwsbrief  |   Agenda   |   Vacatures   |   Forum   |   Advies   |   Adverteer   |   Zoek
Smart lenzen productie
Bron: Procesverbeteren.nl
Smart Industry: Slimme organisatie
Luxexcel levert 3D-printers voor brilleglazenNieuwe producten en verdienmodellen op basis van Smart Industry
Slimme brillenglazen, slim geproduceerd
Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdredacteur procesverbeteren.nl, 17-02-2022


Smart Industry maakt nieuwe business modellen mogelijk. Een goed voorbeeld is Luxexcel. Zij maken Vision Platforms, 3D-printers met bijbehorende software en kunsthars. Daarmee kun je op recept brillen’glazen’ maken. De lenzen kunnen bovendien geïntegreerde projectievlakken voor augmented reality bevatten. In dat geval is het resultaat een lichtgewicht smart brillenglas.

Niet alleen de lenzen zijn slim, de productielogistiek is dat ook. Traditioneel is een keten met 30 stappen en veel tussenvoorraad nodig. Nu is het One Piece Flow productie in één stap. Ook het verdienmodel is nieuw: een lenzenfabrikant betaalt enkel voor het gebruik van de Vision Platforms (servitization).

Guido Groet is chief strategy officer bij Luxexcel. Dit bedrijf, met locaties in Eindhoven, Turnhout en de VS, startte in 2009. Het is de startup-fase inmiddels ruimschoots voorbij, en heeft circa 40 technologen in dienst, die zich focussen op de ontwikkeling van technologie en software.

De naam Luxexcel geeft aan wat ze doen. Excelleren op het gebied van licht, of preciezer: zien. Ze leveren 3D-printers plus bijpassende software, kunstharsen en ondersteuning.

Je kunt met die 3D-printers brillenglazen1 op sterkte maken, op recept. Met, als dat gewenst is, een projectievlak voor augemented reality. Luxexcel noemt hun productiecellen, waarvan het hart dus een 3D-printer is, VisionPlatforms™.

Ecosystemen
‘Op prototypes na, maken wij onze Vision Platforms niet zelf’, vertelt Groet. ‘We ontwikkelen alleen de technologie, en de bijpassende software voor de aansturing’.

Luxexcel stelt de Vision Platforms op abonnementbasis ter beschikking aan hun klanten, lenzenfabrikanten. Zoals we straks zullen zien geven die de platforms weer in bruikleen aan hun toeleveranciers, die vaak in Taiwan zitten. Zo ontstaat een netwerk van bedrijven waarbij iedereen een stukje waarde toevoegt voor de eindklant, de brildrager. Dergelijke ecosystemen zijn sterk in opkomst.

Luxexcel levert Vision Platforms, waarvan het hart bestaat uit een 3D-printer. Luxexcel levert Vision Platforms, waarvan het hart bestaat uit een 3D-printer. Je kunt er (smart) brillenlenzen op sterkte mee maken.


Markt

‘In potentie zijn brillenglazen-op-sterkte een enorme markt, zéker als je ze smart kunt maken’, vervolgt Groet. ‘Sommigen noemen ons al het ASML van de toekomst. mede omdat ik daar vroeger heb gewerkt. Ik was er vicepresident van een samenwerking met Zeiss. Ook toen al was ik dus volop met lenzen bezig.’

‘Circa 75% van de wereldbevolking heeft een bril-op-maat nodig. Dat betekent zo’n 1,5 miljard brillen per jaar. Contactlensdragers hebben bijna altijd óók een bril. Bovendien kunnen onze Vision Platforms iets unieks: projectiegebieden mééprinten in een kunststof lens, op elke gewenste positie. Daarop kun je dan informatie projecteren, bijvoorbeeld augmented reality. Ik vind het bijvoorbeeld vreemd dat mensen nu de weg zoeken in een stad, en daarbij steeds op hun mobiele telefoon moeten kijken.’

Guido GroetNormale bril
‘Zo’n smart glass is toch al eens geprobeerd door Google? Dat bleek ten toch enkel een succes voor industriële toepassingen zoals order picking in magazijnen, of het geven van werkinstructies, bijvoorbeeld aan monteurs?’, vraag ik.

‘Klopt, maar die generatie brillen is zwaar en daardoor oncomfortabel’, reageert Groet. ‘Het is een beetje alsof je een integraalhelm op hebt. Dat komt doordat de projectievlakken voor virtual of augmented reality tot nu toe apart werden toegevoegd. Onze lenzen zijn daarentegen niet te onderscheiden van gewone brillenglazen. Mogelijk hebben consumenten straks dus een normale en lichte bril op, die zodra dat nodig is smart wordt.’

Extern device
‘Maar er is toch nog steeds elektronica nodig en een extra lichtbron, die de extra beeldinformatie projecteert?’.

‘Ja, maar zo’n projector vergt, zeker in de nabije toekomst, een minimum aan extra gewicht. Het leeuwendeel van de berekeningen, en de communicatie met in de cloud opgeslagen gegevens, vindt dan plaats met behulp van een extern device. Dat kán je mobiele telefoon zijn, maar eigenlijk verwacht ik dat smart brillen met onze lenzen die kunnen vervangen. Je hoeft je telefoon in elk geval niet steeds meer te pakken.’

Six million dollar man
Ik geef mijn fantasie de vrije loop, en bedenk al snel nog veel meer mogelijke toepassingen. Bijvoorbeeld een bril die een geneeskundestudent bijbrengt hoe je een operatie uitvoert. Of een bril die je perfect laat zien in het donker, bijvoorbeeld tijdens het autorijden, en die daarbij belangrijke zaken accentueert. Of een bril waarmee je kunt inzoomen, op de manier waarop de six million dollar man uit de gelijknamige televisieserie uit de jaren zeventig dat deed. Je bent dan in één klap een ervaren vogelaar, die een vogel niet alleen spot zonder verrekijker, maar ook meteen weet hoe het beestje heet. Dit toekomstbeeld heeft ook wel iets griezeligs. Als iedereen zo’n bril op heeft, betekent dit imers dat je nergens meer veilig bent voor hun blikken.

‘De toepassingen die jij noemt kunnen allemaal', zegt Groet. ‘Omdat iedereen al een smart phone heeft, is je privacy ook nú al ver te zoeken. Zoiets went ook. Google kwam wat dat betreft te vroeg met hun slimme bril. Wel verwacht ik dat camera’s in brillen voorlopig taboe zullen zijn. Wij ontwikkelen alleen de technologie. Het is aan de producenten van smart glasses om toepassingen te bedenken. En het is de maatschappij die bepaalt wat toelaatbaar is.’

Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!
Willekeurige adverteerder Smart Industry, ontdek hoe zij het gedachtegoed op deze website toepassen:

Kepner-TregoeKepner-Tregoe

Kepner-Tregoe (KT) helpt bij het achterhalen van oorzaken van complexe problemen in productie, zodat de productkwaliteit, productiviteit en de operationele resultaten zichtbaar verbeteren. De kosten van downtime en producten die niet voldoen aan kwaliteitseisen, hebben een cruciale impact op winstgevendheid en klanttevredenheid.

Met het KT model voor Problem Solving in Operations, zorgen we er voor dat onze klanten hun processen stroomlijnen, equipment efficiënt benutten en dat de producten voldoen aan de klanteisen.

> Naar website

3D printer
De basis voor de Vision Platforms is een 3D-printer, met als grondstof doorzichtige kunsthars. Die hars wordt door de printer druppelsgewijs aangebracht, en hardt daarbij tussentijds uit met UV-licht. Op die manier bouwt een lens zich op. Geen gek idee, want druppels zijn van nature al een lens!

‘Wij zagen ruim tien jaar geleden al in, dat 3D-printen een doorbraaktechnologie is voor het maken van lenzen. Het maakt enkelstuksproductie mogelijk op een schaalbare manier. Elke lens kan anders zijn, en je hebt in één keer het eindproduct. Ook kun je dingen die traditioneel niet kunnen, zoals het integreren van een projectielaag voor augmented reality. Daarmee los je een belangrijk probleem op: de huidige generatie smart brillen is zwaar en log. Daar kwamen we echter pas na enige tijd achter.’ 

Met een 3D-printer kun je lenzen druppelsgewijs op recept opbouwenMet een 3D-printer kun je lenzen druppelsgewijs ‘op recept’ opbouwen. inclusief een geïntegreerd projectievlak voor augmented reality


Klanten met een probleem
Het aanvankelijke idee was: een printer voor lenzen op recept. Toen werd echter nog niet gedacht aan brillenglazen! ‘De les die wij leerden: om succesvol te zijn als startup, is een ruw idee niet specifiek genoeg. Daarvoor heb je drie zaken nodig. Een helder afgebakend probleem, een grote groep klanten die daarmee kampt, én een echt goede oplossing.’

In het begin was de invulling van deze drieslag een zoektocht. ’Leveranciers van LED-lampen leken wel geïnteresseerd in onze lenzen, maar tegen de tijd dat we een marktrijp product hadden, bleken hun LED-lampen weinig meer te veranderen. Dat past niet goed bij 3D-printen. Daarbij is juist onderscheidend, dat je met één druk op de knop ándere lensvarianten kunt maken.’

Koning Willem-Alexander
Toen Luxexcel in 2013 een oranje 3D-geprinte bril op sterkte maakte voor koning Willem-Alexander, viel het kwartje. ‘Toen wilde iedereen ineens óók zo’n bril, als gadget. Daarna zagen we nog veel meer mogelijkheden, zoals het smart maken van de lenzen’.

‘Het speelde ook mee dat onze techniek inmiddels zo ver gevorderd was, dat onze lenzen net zo doorzichtig en helder waren als gewone brillenglazen. Inmiddels zijn ze ook goedgekeurd door de Amerikaanse food & drug administration.’

Massaproductie
3D-printen van brillenglazen verandert niet alleen het product, maar ook de productie. Die vergt nu slechts in één stap, in plaats van circa 30 stappen!

‘Twee producenten domineren nu de brillenglasmarkt. Een flink deel van hun afzet betreft massaproductie. Zij bestellen een aantal basisvormen van lenzen in China, en leggen daar dan een tussenvoorraad van aan. Nadat bij de opticien bekend is welk brilmontuur je hebt, en welke glassterkte jij nodig hebt, worden de glazen geslepen en gepolijst. Hierbij gaat veel materiaal verloren. Voor sterktes waar veel vraag naar is, kan een eindvoorraad worden aangelegd. Het productieproces is maar ten dele geautomatiseerd. Machines worden bediend door operators. Ook is er bijvoorbeeld nog steeds iemand nodig om een lens uit een verpakking te halen voor verdere bewerking.’

Klantspecifiek
Glazen met een bijzonder cilindertype en/of varifocus worden, ook nu al, klantspecifiek gemaakt. Dus pas nadat ze zijn besteld. ‘Dat is in eerst instantie de markt waarop wij ons richten. Productie van lenzen in serie is namelijk vérgaand uitontwikkeld, net zoals de massaproductie van auto’s.  Dat geldt echter niet voor maatwerkproductie, en al helemaal niet voor smart lenzen, die je alleen met onze technologie kunt maken.’

Net zoals Tesla aanvankelijk klein was, kan de technologie van Luxexcel een revolutie betekenen. ‘Het is best mogelijk dat een opticien straks jouw bril uitprint terwijl je daarop wacht, wellicht zelfs inclusief montuur!’

Ontvang samenvattingen van onze diepgaande praktijkverhalen
Wilt op de hoogte blijven van nieuwe artikelen?
Drie voordelen van gratis registratie:
  1. Elke twee maanden alle samenvattingen (maar natuurlijk geen andere mail)
  2. Artikelen altijd meteen en volledig lezen (sommige artikelen zijn deels afgeschermd voor niet-geregistreerden)
  3. Toegang tot 300+ praktijkcases procesverbetering
  4. Berichten kunnen plaatsen en opmerkingen toevoegen aan artikelen

One Piece Flow
Met Vision Platforms kun je in principe lenzenvarianten maken in een One Piece Flow, de heilige graal voor Lean manufacturing. Enkelstuks productie dus, zónder tussenvoorraad. En omdat er maar één productiestap is, heb je geen productielijn meer nodig, met stappen die op elkaar moeten worden afgestemd.

Theoretisch is het zelfs mogelijk om onbemenst te produceren. Alles verloopt dan digitaal en geautomatiseerd, van bestelling tot aflevering. Het toppunt van smart industry, maatwerk productie wordt zo mogelijk tegen massgoedprijzen.

‘ Onze klanten kiezen nu nog voor een operator, die de productie start. We hebben al een klant die met één Vision Platform ongeveer 15.000 brillenlenzen per jaar maakt. Het gaat daarbij niet om smart glasses, maar om bijzondere lenzen op sterkte. Er worden steeds vier lenzen tegelijk geprint, waarbij die heen en weer bewegen onder de printkop. Tussentijds kan een nieuw laagje vloeistof dan onder UV uitharden. We willen het maximale productietempo gaan opvoeren tot 100.000 stuks per platform per jaar. Daartoe zal ons nieuwe platform straks meer dan vier lenzen tegelijk kunnen printen. Die kunnen daarbij nog steeds allemaal verschillend zijn, zodat het nog steeds een One Piece Flow is.’

Servitization
Klanten van Luxexcel, waaronder straks mogelijk grote tech-bedrijven zoals Google en Microsoft, kopen de Vision Platforms niet. ‘Ons businessmodel is namelijk servitization. Klanten betalen enkel voor het gebruik en de dienstverlening, de platforms blijven ons eigendom. Ons streven darabij is, dat alle klanten steeds dezelfde platformversie hebben. Dat vergemakkelijkt bijvoorbeeld onderhoud-op-afstand. We brengen continu verbeteringen aan. Betreft dit software, dan volstaat een update. Gaat het om een nieuwe hardwarecomponent, dan sturen we een monteur langs. Naast dit soort kleine aanpassingen introduceren we ook regelmatig een geheel nieuwe versie van ons platform. We zitten nu op versie 7.’  

Toeleveranciers
Partijen zoals Google en Microsoft maken hun smart glasses niet zélf, dit besteden zij uit. Als tech giganten de technologie van Luxexcel omarmen, kunnen hun toeleveranciers daarom niet achter blijven. Zij zijn het namelijk, die de Vision Platforms moeten bedienen.

‘In Taiwan wordt momenteel bijna alle elektronica gemaakt, dus ook de huidige generatie smart glasses. High tech toeleveranciers uit Taiwan willen ons en onze technologie daarom graag leren kennen. Het vergroot hun kansen op contracten. Om interesse te kweken gaan we belangrijke toeleveranciers niet zo maar opbellen. Zo kom je namelijk moeilijk binnen op de juiste plek. We willen veel liever dat mensen naar óns toe komen. Daartoe houden we pitches op video-conferenties, en maken “geluid” in de media. We leggen daarbij uit wat we doen, en wat de voordelen daarvan zijn ten opzichte van de huidige manier van produceren.’

1) Hoewel brillenglazen tegenwoordig vaak van kunststof zijn - dat is ook in dit artikel het geval -  is ‘brillenglas’ nog steeds de meest gangbare term.

Het interview voor dit artikel werd in de herfst van 2021 afgenomen


Hulp nodig bij de implementatie van hard- en software voor Smart Industry?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: https://www.procesverbeteren.nl/smart_industry/Luxexcel_Smart_Industry_3D_printing.php

CimproDe Alignment PuzzelKepner-TregoeLeanForms