PhotonDelta is een EU-wijd initiatief met een sterk Nederlands accent. Het duidelijke doel is om het bredere gebruik van fotonische technologieën in heel Europa tussen nu en 2030 te versnellen. Dat betekent dat er volume moet komen in de productie om dit continent een wereldwijde speler te laten blijven in een tijdperk van Zettabyte-communicatie en 50 miljard Internet-of-Things-apparaten.
Vorige maand presenteerde PhotonDelta directeur Ewit Roos de nieuwste bevindingen op de Novio Tech Campus in Nijmegen. Hij legde de Nederlandse internationale positie in fotonica uit en beschreef de mogelijkheden voor een Nederlandse nationale fotonica-agenda.
Het belangrijkste nieuws over de Campusdag van Novio Tech:”Meer snelheid in de fotonica-agenda“.
“We zijn van plan om Europa’s voorsprong op de rest van de wereld te behouden en te vergroten door bestaande initiatieven aan elkaar te koppelen en uit te breiden en daar nieuwe initiatieven aan toe te voegen”, legt Roos uit. We werken dus als katalysator om schaalbare initiatieven te verbinden met relevante onderzoeks- en brancheorganisaties en diverse overheidsinitiatieven.”
Met de chipindustrie rond NXP in Nijmegen en het baanbrekende onderzoekswerk aan de technische universiteiten in Eindhoven en Twente betekent hightech veel voor verschillende lokale economieën. Door het versterken en stimuleren van de samenwerking willen de provincies hun rol verder vergroten.
Roos: “We moeten drie dingen doen: onderzoek uitbreiden, investeringen verhogen en op Europees niveau meer samenwerken om dure dubbel werk te voorkomen. We schatten dat er in het komende decennium ongeveer €500 miljoen nodig zal zijn van overheid en bedrijfsleven om de kennisbasis in Nederland te vergroten en een leidende positie in de fotonische industrie te behouden.”
“Het doel is om de ondernemersgeest van jonge bedrijven te combineren met de kennis van grote ondernemingen. Onze inspanningen zijn erop gericht de reeds geleverde inspanningen aan te vullen en nieuwe financierings- en onderzoeksmiddelen. Want niemand wil nóg een laagje bureaucratie.”
Het einde van de wet van Moore nadert
In juni 2017 organiseerde PhotonDelta het World Technology Mapping Forum samen met AIM Photonics Academy, gevestigd aan MIT in Boston. Meer dan 170 wetenschappers, onderzoekers, overheidsvertegenwoordigers en hightech industrie-experts concludeerden dat de vraag naar fotonische componenten en technologie exponentieel groeit in sectoren als telecom en life sciences. Roos: “Als we het economische einde van “Moore’s Law” bereiken, zullen lichtdeeltjes (fotonen) in plaats van elektronen de motor zijn die vele doorbraaktoepassingen aanstuurt.
Veel fotonicabedrijven lopen momenteel echter tegen grenzen aan bij de productie van fotonische geïntegreerde schakelingen (PIC’s). Er moet werk worden gemaakt van een verbetering van het productierendement en de betrouwbaarheid van deze chips, en er moeten normen worden vastgesteld voor verpakkingsmodules, dat is het verbinden van de fotonicachips met de buitenwereld. We hebben binnen PhotonDelta een stuurgroep gevormd om deze uitdagingen te identificeren en aan te pakken en zo wereldwijd leider te worden in geïntegreerde fotonicasystemen.
Het is belangrijk te beseffen dat 80% van de fotonicasector in de EU bestaat uit innovatieve kleine en middelgrote ondernemingen. In het afgelopen jaar hebben verschillende mensen bij PhotonDelta hen geholpen bij de schaalvergroting naar wereldwijde bedrijven. We zijn dus druk bezig met het verbinden en coördineren van initiatieven om hen te helpen dat sneller te doen. Ik wil ook benadrukken dat onze inspanningen erop gericht zijn de reeds geleverde inspanningen aan te vullen en nieuwe financierings- en onderzoeksmiddelen aan te boren die nog niet zijn onderzocht. Niemand wil nóg een laagje bureaucratie.”
Product-life-levenscycli
“Product-life-levenscycli in high-tech zijn nu zo kort, er is vaak niet de tijd om een proces of een product over te brengen naar een andere fabrikant. Een typische levenscyclus van productontwikkeling is 18 maanden. Zo’n product zal waarschijnlijk nog maar 3 jaar na de lancering levensvatbaar zijn op de markt. Wat vroeger een product met een levensduur van 20 jaar was, is nu teruggebracht tot een grondstof. Aangezien het gebruik van de technologie bepalend is voor succes, moeten we knelpunten identificeren en veel snellere wegen vinden om nieuwe producten op de markt te brengen.
Verscheidene bedrijven en onderzoekscentra doen innovaties van wereldklasse rond de fotonica, voornamelijk in de oostelijke en zuidelijke provincies van Nederland. We hebben een leidende positie verworven op het gebied van optica, fotonische integratie en nanotechnologieën. Maar om een belangrijke wereldwijde impact te behouden in wat van oudsher een versnipperde en gefragmenteerde sector is, moeten we samenwerking stimuleren. Ons rapport over de wijze waarop dit gerealiseerd kan worden is in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat opgesteld, met sterke steun van de provincies Noord-Brabant, Overijssel en Gelderland.”
Uitstekend Nederlands Track Record
“Nederland heeft gelukkig een sterke staat van dienst opgebouwd in alle zes door de EU gedefinieerde sleuteltechnologieën (Key Enabling Technologies); micro- en nano-elektronica, nanotechnologie, industriële biotechnologie, geavanceerde materialen, fotonica en geavanceerde fabricagetechnologieën. Het risico dat deze kennis zich buiten de EU verspreidt en daardoor het Nederlandse bedrijfsleven verzwakt, neemt echter toe. Er zijn al voorbeelden van buitenlandse fabrikanten die hun behoeften aan onderzoek en ontwikkeling in Europa hebben verzameld, maar die hun productie elders opschalen. Om de voorgestelde foundries en andere aanverwante diensten te doen slagen, MOET de onderneming wereldwijd concurrerend zijn wat betreft de aangeboden technologie, het rendement en de economische levensvatbaarheid van die technologie.
Er zijn al producten op de wereldmarkt van Nederlandse fotonicabedrijven. Op dit moment kunnen ze echter slechts in relatief kleine hoeveelheden en tegen relatief hoge kosten worden geproduceerd. Hoewel de technologie dus al vergevorderd is, staat het industriële proces om in kwantiteit te produceren nog in de kinderschoenen. Dit geldt niet alleen voor het productieproces zelf – waar continu verbetering nodig is – maar ook voor de verpakking en assemblage. Automatisering, standaardisatie, generiek ontwerp en verwerking zijn de relevante “buzzwoorden” om de kosten te verlagen en de capaciteit over de hele supply chain te vergroten.
In de afgelopen vijf jaar hebben we de explosieve groei van de Indium Phosphide fotonica in datacenters en de volgende generatie (5G) mobiele netwerken al kunnen zien. Maar we zien ook een aanzienlijke groei in het gebruik van fotonica voor andere toepassingen, zoals in de lucht- en ruimtevaart, landbouwtechniek, metrologie en biomedische detectie.
We geloven dat we nu een tijdperk van samenwerking ingaan. Onafhankelijke studies zoals het Global Competitiveness Report van het World Economic Forum uit 2017 laten zien dat Nederland binnen de EU koploper is als het gaat om het toepassen van technologieën op de 4e industriële revolutie. De samenwerking tussen bedrijfsleven, universiteiten en overheid (vooral in Eindhoven, Nijmegen en Twente) is de afgelopen vijf jaar aanzienlijk verbeterd en de kwaliteit van Nederlandse onderzoeksinstellingen is wereldklasse.”
PhotonDelta is een katalysator
“Het is nu tijd om de niet-fotonische bedrijven te gaan benaderen die, naar wij geloven, kunnen profiteren van een of andere vorm van geïntegreerde fotonica of ons al hebben benaderd voor hulp bij het opschalen van hun bedrijf. Een en ander zal worden beheerd door een sterk core-team met diepgaande kennis van het domein en zal functioneren als een afzonderlijke onafhankelijke juridische entiteit. Het doel is om de ondernemersgeest van jonge bedrijven te combineren met de kennis van grote ondernemingen.”
Staande op de schouders van reuzen
“We zijn begonnen met het in kaart brengen van wat er al bestaat. Begin 2017 gaf PhotonDelta opdracht tot een mondiale studie van het geïntegreerde ecosysteem van de fotonica. We combineren dit uitgebreide marktonderzoek nu met inzichten uit het recente World Technology Mapping Forum. We gebruiken daarbij ook de input van fotonica-collega’s in Canada, Singapore, Taiwan, Frankrijk, Duitsland, Frankrijk, Zweden, Zweden, Zwitserland, Finland, de Verenigde Staten, Spanje, Polen en Italië. Velen hebben hun strategieën gedeeld, die baat zullen hebben bij grensoverschrijdende samenwerking. We leiden momenteel de discussie over de oprichting van een Europese Alliantie voor Fotonica, een actieve grensoverschrijdende samenwerking tussen meer dan 20 gerelateerde digitale innovatieknooppunten. We hebben ook steun verleend aan het werk van ACTPHAST 4.0, een in Brussel gevestigd Europees initiatief om innovatie in bedrijven tijdens hun preconcurrentiële fase te ondersteunen.”
Wat gebeurt er daarna?
“Drie Nederlandse provincies zijn al overeengekomen om hun samenwerking op het gebied van fotonica te versterken. In het onlangs uitgebrachte rijksakkoord erkennen de Nederlandse coalitiepartners fotonica als een belangrijke faciliterende technologie die van invloed is op andere belangrijke sectoren in de samenleving. Nu is alles in het werk gesteld om een coherent nationaal plan op te stellen om de fotonische sector naar een hoger niveau te tillen. Fotonica past bijvoorbeeld in alle vakjes die te maken hebben met beleid inzake energietransitie, veiliger voedsel en landbouw.
Een fotonica-agenda is een goede basis om investeringen aan te vragen. Zowel provincies als het ministerie erkennen dat een Photonic Integration Technology Center (PITC) nodig is om de ‘marktrijpheid’ van de technologie te vergroten en de marktrijpheid te versnellen. Om te slagen moet de PITC een bedrijfsgedreven onderneming zijn die flexibel reageert op de marktvraag. We werken nu aan gedetailleerde plannen om te laten zien welke infrastructuur nodig is om de technologische ontwikkeling in zowel de productie (back-end en front-end) als de toepassingen te faciliteren.
We verwachten de details in het eerste kwartaal van 2018 uit te rollen en vóór de zomer een aanvraag voor financiering in te dienen. Parallel hieraan zijn de EU-partners in de Europese Investeringsbank (EIB) en DG’s (Growth, Region and Connect) betrokken bij de financiering (EIB), Pilot Line (Growth), Regions (Smart Specialisation, connection to other regions, EU supply chain investments) en Connect (diverse calls). Dit alles gebeurt met de volledige steun van de drie Nederlandse hightechprovincies.”
Gedeputeerden Bert Pauli (Brabant), Eddy van Hijum (Overijssel) en Michiel Scheffer (Gelderland) hebben zich al sterk ingezet voor de Europese fotonica-industrie, stelt Roos vast. “De vierde industriële revolutie van Europa begint in de regio’s waar onderzoekers en ondernemers productief samenwerken aan innovatie. Fotonica is een slimme en schone industrie. Er is een sterk gevoel van urgentie om over te gaan naar de volgende fase. We hebben een voorsprong, maar we mogen niet vergeten dat andere landen niet ver achterop zijn.”
Foto (c) Jonathan Marks
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
