John Barnes, oprichter van The Barnes Group Advisors, over de toekomst van additieve manufacturing en personeelsontwikkeling

De behoefte aan gespecialiseerde vaardigheden en expertise in additieve manufacturing is cruciaal voor de adoptie van de technologie. Het meesteren van additieve principes is lastig door een steile leercurve en grote tijdsinvestering. The Barnes Group Advisors (TBGA), een Amerikaans adviesbureau, tackleert dit probleem.

Opgericht in 2017 in Pittsburgh, helpt TBGA bedrijven strategieën te maken en industrialisatie-uitdagingen van additieve manufacturing op te lossen. Het biedt adviesdiensten en een maatwerkopleidingsprogramma.

In dit interview praten we met oprichter en Managing Director John Barnes over waarom personeelsontwikkeling de brandstof is voor industiegroei en wat het kost om het potentieel van additieve manufacturing maximaal te benutten.

Kunt u vertellen wat The Barnes Group Advisors doet en welke diensten u aanbiedt?

We startten TBGA twee jaar geleden als reactie op de snelle industrialisatie van additieve manufacturing. Met een ingenieursachtergrond heeft ons team kwalificerings- en certificeringsinspanningen in diverse industrieën geleid. Bijvoorbeeld, bij Arconic kwalificeerden we de eerste titanreeks productieonderdelen voor de Airbus A350.

Vandaag zijn we een 13-koppig team, waarvan velen التنفيذي rollen hebben vervuld, inclusief ikzelf – voormalig Vice President bij Arconic. Laura Ely, voormalig Head of Technology bij GKN Aerospace, leidt onze ADDvisor® Services.

Onze expertise overbrugt de kloof tussen technische eisen en strategische doelen, door ingenieursbehoeften te vertalen naar business-relevante oplossingen. We beoordelen de positie van elke klant in de supply chain en adviseren over hoe te engageren met of additieve manufacturing te adopteren.

We hebben ook een trainingsprogramma ontwikkeld in reactie op klantenvraag. Een klant lanceerde een groot AM-bedrijf en had ingenieurs nodig die voor het proces konden ontwerpen. Zonder die kennis waren financiële doelen onbereikbaar, dus creëerden we een op eisen gebaseerd curriculum.

Vaak hebben onze klanten volwassen producten met oorspronkelijke ontwerpers die niet meer beschikbaar zijn. Onze rol is niet om additieve manufacturing te verkopen, maar hen te helpen betere, goedkopere onderdelen te maken. Een eisen-eerst benadering vereenvoudigt de transitie.

Hoe bent u betrokken geraakt bij additieve manufacturing?

Mijn carrière begon bij wat nu Honeywell Aircraft Engines is, deelname aan een project met Sandia National Laboratories en negen andere bedrijven. Het project spin-offte naar Optomec, een pionier in directed-energy deposition met poederfeedstock.

Later ging ik naar Lockheed Martin’s Skunk Works, leidend Manufacturing Exploration & Development. We verkennden polymer, sheet lamination, directed-energy, en powder-bed systemen, en duikten diep in metalen poeders.

Bij CSIRO, Australiens nationale wetenschapsagentschap, leidde ik het high-performance metals programma. Daar richtten we Lab 22 op, een innovatiefaciliteit die KMOs toegang gaf tot diverse additieve technologieën, de kapitaalbarrière voor kleine en middelgrote bedrijven adresserend.

In 2015 keerde ik terug naar de VS en trad toe tot RTI International Metals – later overgenomen door Alcoa en gerebrand als Arconic. Met de titaniumproductie op een plateau, investeerde de CEO in downstream capaciteiten, inclusief een AM-faciliteit in Texas. Ik leidde R&D voor geavanceerde manufacturing en behaalde uiteindelijk het Airbus A350 titanium-kwalificatiproject.

“Het is een zwaar bedrijf om vliegtuigonderdelen te maken. De overgang van prototyping naar manufacturing vereist uitgebreide papieren en kwalificatie voor speciale processen.”

Wat is de huidige stand van additieve manufacturing in luchtvaart en defensie, en wat zijn de kernuitdagingen?

Additieve manufacturing is een disruptive technologie die toewijding vereist om de voordelen te plukken. Personeelsontwikkeling is cruciaal – ontwerpers moeten additief-gerichte denkwijze leren, weg van aftrekende mindsets. Deze shift is essentieel voor kosten-prestaties en snelle innovatie.

Hoewel luchtvaart, defensie en medische sectoren traditioneel risicomijdend zijn, zijn ze voorlopende adopters. De voortgangssnelheid is bemoedigend, maar het talentengat blijft de grootste barrière. Bedrijven hebben ingenieurs, managers en executives nodig die de additieve technologie echt begrijpen om een haalbare strategie te smeden.

“Personeelsontwikkeling is de sleutel tot industiegroei.”

Waarom is ontwerpen voor additieve manufacturing zo cruciaal?

Zonder additief-gerichte ontwerp verdampt het kosten-prestatievoordeel. Ingenieurs adoptie nieuwe technologieën alleen als ze duidelijke kostenbesparingen leveren. In additieve manufacturing drijft gewicht de kosten: zwaardere onderdelen betekenen langere bouwtijden en hogere materiaalverbruik. Daarom beïnvloeden ontwerpbeslissingen direct productiekosten en haalbaarheid.

“Je kunt machine- of materialeprijzen niet controleren, maar je kunt ontwerp controleren. Je ontwerp bepaalt bouwtijd, post-processing, en uiteindelijk kosten.”

Onze training benadrukt kostendrijvers in additieve manufacturing, helpen ingenieurs verborgen kosten te vermijden en financiële doelen te halen.

Hoe wordt het vaardigheidsgat in additieve manufacturing aangepakt?

Hulpbronnen nemen elk jaar toe, inclusief online cursussen. Bijvoorbeeld, TBGA partner met Purdue University voor een online certificaat met ingenieurs-, management- en executieve tracks – geen ingenieursdiploma vereist. MIT biedt ook een online cursus aan, wat de toegankelijkheid vergroot.

Hoogwaardig, op afstand toegankelijk onderwijs stelt professionals wereldwijd in staat om van geen achtergrond naar een intermediair niveau te gaan. Deze democratisering trekt jong talent naar manufacturing – additieve manufacturing als spannend carrièrepad.

De industrie verschuift naar eindonderdeelproductie. Wat betekent dit, en wat is nodig om daar te komen?

We zijn getuige van een overgang van nieuwsberichten over नवीनheid naar mainstream productieverhalen. Deze shift vereist rigoureuze specificaties, supply-chain alignment, en industriële samenwerking.

Tier 1 en Tier 2 leveranciers, evenals kleine draaiersbedrijven, vragen nu: “Wanneer is de juiste tijd om AM te adopteren?”

Onze “Vier Lenses” framework – machines, materialen, digitale ruimte, en mensen – gecombineerd met het TBGA AM-rijpheidsmodel, leidt organisaties door een vijf-niveau pad van prototyping naar volledige productie.

Niveau 0 en 1 richten zich op prototyping en tooling, met minimale vaardigheidseisen. Naarmate bedrijven naar niveau 2 en 3 gaan, vereisen onderdeelvervanging en -consolidatie geavanceerd ontwerp, risicobeheer, en supply-chain integratie. Voortgang naar niveau 4 – exclusief additieve onderdelen – eist robuuste training en procescontrole.

De meeste bedrijven zijn vaardig in niveau 0 en 1, maar struikelen bij substitutie. Het bereiken van de businesscase voor additieve onderdelen vereist vaak een cultuurverandering en risicobereidheid.

Welke ontwikkelingen in additieve manufacturing verbazen u?

Wetenschappelijke vooruitgang versnelt – procesbegrip verbetert, machines worden sneller en betrouwbaarder. Materiaalinnovatie, vooral in polymeren en metalen, vergroot ontwerpvrijheid.

“Als materialeningenieur zie ik enorm potentieel in zowel polymeren als metalen. Ontwerpers en materialenwetenschappers hebben de kans om echt te excelleren.”

Post-processing evolueert, met aanpassingen aan bestaande apparatuur specifiek voor AM. Software vordert ook: nieuwe ontwerptools, MES, en workflow-systemen stroomlijnen productie en kwaliteitsborging.

De tweede generatie fotopolymerisatietechnologieën biedt nieuwe kansen, gedreven door startups en uitvinnende benaderingen.

Hoe dragen MES en workflow-software bij aan de industrialisering van AM?

MES en workflow-tools managen risico, optimaliseren voorraad, en beschermen intellectueel eigendom. In sterk gereguleerde sectoren als luchtvaart en medisch zijn dergelijke systemen essentieel om kwaliteit- en veiligheidsstandaarden te handhaven.

Ze maken precieze tracking van 3D-printbestanden mogelijk, zodat het juiste ontwerp gebruikt wordt en kwaliteitsborging wordt vergemakkelijkt. Ze creëren ook monetarisatie-paden voor unieke AM-processen.

Meer over The Barnes Group Advisors: https://www.thebarnes.group/