In 2018 zijn door het Ministerie van EZK vanuit het missiegedreven topsectoren- en innovatiebeleid 8 sleuteltechnologiecategorieën benoemd die in de toekomst een grote impact kunnen hebben voor onze samenleving. Maar omdat technologie zich razendsnel ontwikkelt en ook de samenleving er 5 jaar later anders uitziet, heeft deze basislijst van sleuteltechnologieën een update gekregen. Hiervoor heeft het Ministerie van EZK de opdracht gegeven aan NWO en TNO, die met 60 experts uit het werkveld deze opgave hebben geklaard. Het resultaat: een herijkte basislijst met 44 sleuteltechnologieën, samengevat in 8 categorieën, die op 13 april 2023 zijn gepresenteerd. Wat kunnen deze betekenen voor de hightech- en maakindustrie en welke impact kunnen we daarmee maken? Bert-Jan Woertman, directeur Mikrocentrum, legt het uit.
Oplossingen bij grote uitdagingen
De sleuteltechnologieën spelen een belangrijke rol in het oplossen van grote uitdagingen waarmee bedrijven tegenwoordig worden geconfronteerd, zoals klimaatverandering, veranderende consumentenvoorkeuren en toenemende concurrentie. Door te investeren in deze technologieën, vergroten bedrijven hun veerkracht en bereiden zij zich beter op toekomstige uitdagingen en kansen.
Technologieën die bijdragen aan de bedrijfsvoering
Het is reëel dat we een groot aantal van de sleuteltechnologieën terug gaan zien in de toekomstige bedrijfsvoering. En dat deze effect gaan hebben in de manier waarop we werken en produceren, maar ook waarop we leven en leren. Ze zullen de basis vormen van verschillende systemen en processen die bedrijven kunnen helpen om efficiënter te werken, kosten te besparen, de productiviteit te verhogen, om waarde te creëren voor klanten maar ook om nieuwe kansen te benutten. Het is daarom belangrijk dat we in de (high)tech netwerken aandacht besteden aan de sleuteltechnologieën en investeren in het ontwikkelen van competenties en capaciteiten op deze gebieden. Doen we dat niet, dan riskeren we achter te blijven op onze concurrenten en missen we mogelijkheden om nieuwe markten aan te boren en om efficiënter te werken.
Wat is een sleuteltechnologie?
Om inzicht te krijgen in de sleuteltechnologieën en de impact ervan, is het handig om te weten wat er onder de term Sleuteltechnologie wordt verstaan. De NWO, de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek, geeft op haar website de volgende definitie:
“Een sleuteltechnologie is een technologie met een breed toepassingsgebied in verschillende innovaties en/of sectoren. Sleuteltechnologieën zijn essentieel in het oplossen van maatschappelijke uitdagingen en/of maken een grote bijdrage aan de economie van nieuwe bedrijven en markten, vergroten de concurrentie en versterken de arbeidsmarkt. Sleuteltechnologieën maken baanbrekende innovaties mogelijk op het gebied van verwerkingsprocessen, productie en/of diensten. Deze technologieën zijn relevant voor zowel de wetenschap, de maatschappij als de markt.”
Kort samengevat: een sleuteltechnologie heeft een brede toepasbaarheid, een versterkend en vernieuwend karakter, is toepasbaar op de middellange termijn en kan op de lange termijn bijdragen aan het economisch potentieel van Nederland.
Dit zijn de 44 vernieuwde sleuteltechnologieën
In totaal zijn er 44 sleuteltechnologieën gedefinieerd die op hun beurt zijn samengevat in 8 hoofdcategorieën:
1. Advanced Materials
2. Photonics and optical technologies
3. Quantum technologies
4. Digital and information technologies
5. Chemical technologies
6. Nanotechnology
7. Life science and biotechnologies
8. Engineering and fabrication technologies
Hieronder vind je een overzicht van alle onderliggende sleuteltechnologieën, wat deze betekenen en wat de potentiele impact is.
1. Advanced Materials
- Energy materials
- Optical, electronic, magnetic and nanomechanical materials
- Meta materials
- Soft/bio materials
- Thin films and coatings
- Construction and structural materials
- Smart materials
Materialen vormen de basis van alle producten om ons heen. Vaak vanzelfsprekend maar wanneer er schaarste ontstaat, ineens onmisbaar. Dit hebben we de afgelopen twee jaar vaak meegemaakt, met alle gevolgen van dien: langere levertijden tot zelfs volledig niet meer beschikbaar. Het vraagt om slim en anders omgaan met materialen. Maar ook om geavanceerde technologie die grenzen weet te verleggen.
Advanced Materials bieden nieuwe mogelijkheden en oplossingen rondom actuele thema’s als duurzaamheid, gezondheid en energietransitie. Denk bijvoorbeeld aan materialen die energie op kunnen wekken, op kunnen slaan of zelfs energieverbruik kunnen verminderen. Ook zelfreinigende, zelfherstellende en op veranderende omgevingsomstandigheden reagerende materialen (smart materials) zijn inmiddels in ontwikkeling. Deze zijn bijvoorbeeld goed toepasbaar in de Aero/space en bij defensie. Ben je benieuwd hoe je deze materialen kunt toepassen in de praktijk? Bekijk dan hier ons aanbod van gerelateerde evenementen en cursussen.
2. Photonics and optical technologies
- Photovoltaics
- Optical systems and Integrated photonics
- Photonic/Optical detection and processing
- Photon generation technologies
We kunnen tegenwoordig al veel met lichttechnologie maar hebben de grenzen nog lang niet bereikt. De zeer geavanceerde technologische EUV ontwikkelingen bij onder andere ASML zijn hiervan een goed voorbeeld. We kunnen inmiddels ook ziektes opsporen of slimmer voedsel telen met op lichtgolf of –deeltjes gebaseerde systemen. De komende jaren worden de mogelijke toepassingen van fotonica en optische technologieën dan ook steeds meer uitgebreid. Zo wordt er gewerkt aan geavanceerde zonnecellen, wordt communicatie met fotonen als informatiedrager steeds meer toegepast, wordt detectie steeds slimmer en komen er steeds meer geavanceerde lasers beschikbaar voor industriële toepassingen.
Benieuwd naar de ontwikkelingen op het gebied van fotonica en optica? Bezoek dan Vision, Robotics & Motion en/of de Precisiebeurs of leer deze technologieën toepassen tijdens onze optica cursussen.
3. Quantum technologies
- Quantum computing
- Quantum communication
- Quantum sensing
Van Quantum technologie wordt gezegd dat dit bij gaat dragen aan een grote technologische revolutie. De potentie van deze opkomende technologie is enorm: het zorgt ervoor dat bij wijze van spreken Star Wars of Star Trek werkelijkheid wordt. Dankzij Quantum kunnen we namelijk enorme grote sprongen maken in de snelheid van computers en datacommunicatie op grote afstand realiseren.
4. Digital and information technologies
- Artificial Intelligence
- Data science, data analytics and data spaces
- Cyber security technologies
- Software technologies and computing
- Digital Connectivity Technologies
- Digital Twinning and Immersive technologies
- Neuromorphic technologies
De mogelijkheden en tools voor de hightech- en maakindustrie om te digitaliseren zijn omvangrijk en gaan ook de komende tijd een belangrijke rol spelen. Smart Industry is geen toekomstmuziek meer, maar inmiddels werkelijkheid en de digitale fabriek is in opkomst.
Digitalisering zorgt niet alleen voor betere inzichten in de efficiëntie en effectiviteit van de machines in je productieomgeving. Het maakt ook dat onderhoud beter te voorspellen is en processen en machines zichzelf kunnen optimaliseren doordat ze een zelflerend vermogen hebben. We kunnen zelfs door Digital Twinning producten of machines verbeteren zonder fysieke tussenkomst en dankzij AI technieken als Deep Learning bepalen welk stuk fruit bij een teler plukrijp is en welke niet. Benieuwd wat Deep Learning jouw bedrijf kan opleveren? Lees dan ook deze blog van onze collega Wouter.
De grenzen van digitalisering zijn nog lang niet bereikt maar zorgen daarbij dat veiligheid, oftewel cyber security, ook binnen industriële (OT) systemen een steeds belangrijkere rol gaat spelen. Digitale technologieën worden door de overheid inmiddels gekenmerkt als “general purpose technologies” en gaan de komende tijd een nog grotere rol spelen, niet alleen binnen de industrie, maar ook in de samenleving.
5. Chemical technologies
- (Bio)Process technology, including process intensification
- (Advanced) Reactor engineering
- Separation technology
- Catalysis
- Analytical technologies
- Electricity-driven chemical reaction technologies
Chemische technologieën dragen bij aan het veiliger en duurzamer ontwerpen, opereren, analyseren en optimaliseren van producten en processen. Het draagt bij aan een grotere zuiverheid, het realiseren van bijvoorbeeld kunstmatig voedsel of het optimaal, stabiel en veilig inrichten van (groene) chemische productie- en recyclingprocessen.
6. Nanotechnology
- Nanomanufacturing
- Nanomaterials
- Functional devices and structures (on nanoscale)
- Micro- and nanofluidics
- Nanobiotechnology / Bionanotechnology
De afgelopen decennia zijn we in staat geweest om op steeds kleinere schaal en preciezer te produceren. Waar de fijnmechanische techniek in de jaren 60 tot de micron ging, wordt er inmiddels steeds meer op nano en zelfs richting de picometer gewerkt. Nanotechnologie omvat de beeldvorming, modellering, meting, ontwerp, karakterisering, productie en toepassing van structuren op nanoschaal (van 1 tot 100 nn). En deze steeds verdergaande miniaturisatie krijgt de komende jaren een nog grotere betekenis voor de industrie.
Wanneer er met zulke hoge precisie wordt gewerkt, speelt reinheid en contaminatie control een steeds grotere rol. Ieder vuildeeltje, hoe klein ook, kan de werking van het uiteindelijke product (sterk) beïnvloeden. Niet voor niets ligt bij ASML als ook bij Thermo Fisher Scientific sterk de focus op deze topics en worden reinheidseisen aangescherpt. Dit vraagt niet alleen een andere werkwijze binnen deze OEMs zelf, maar ook de hele toeleverketen moet hier in mee. Zo is cleanliness volgens NTS en Frencken inmiddels een competentie geworden. Om een goede werkwijze te bereiken is kennisdeling en het creëren van wederzijdse begripsvorming essentieel en dat vindt je dan ook terug op het Clean Event. Ook tijdens de Precisiebeurs (what’s in the name) staat het steeds verder gaan van miniaturisatie en alles wat daar bij komt kijken centraal. Hier ontmoet jaarlijks de Triple Helix (het bedrijfsleven, overheid en kennis- en onderwijswereld) elkaar.
7. Life science and biotechnologies
- Biomolecular and cell technologies
- Biosystems and organoids
- Biomanufacturing and bioprocessing
- Bio-informatics
Met life sciences worden organismes en onderdelen daarvan in relatie tot de leefomgeving bestudeerd. De uitkomsten van deze studies worden onder andere toegepast in de gezondheidszorg en in de ontwikkeling van medische technologie en medical devices. Bij het ontwikkelen van medical devices wordt van fabrikanten verwacht dat zij op de hoogte zijn van de laatste wet- en regelgeving. Het vraagt om een integrale benadering en een kwaliteitsmanagementsysteem gericht op het verminderen van risico’s en kosten.
8. Engineering and fabrication technologies
- Sensor and actuator technologies
- Imaging technologies
- Mechatronics and opto-mechatronics
- Additive manufacturing
- Robotics
- Digital manufacturing technologies
- Micro electronics
- Systems engineering
Een snel veranderende wereld vraagt om nog flexibeler, betrouwbaarder, veiliger en sneller produceren. Ook om aan de grote vraag vanuit de samenleving en steeds strengere klanteisen te kunnen (blijven) voldoen. First time right en first time to market staan steeds hoger op de agenda binnen de hightech- en maakindustrie. De ontwerp- en productietechnologieën worden dan ook steeds geavanceerder en complexer.
Deze toename in complexiteit vraagt om een geïntegreerd systeem waarbij losse componenten en technologieën als één geheel opereren en onderdeel worden van het complete productieproces. Denk hierbij aan componenten als sensoren, inspectie/vision systemen, robotica, mechatronische- en aandrijfsystemen maar ook opkomende maaktechnieken als Additive Manufacturing. Dit vraagt op zijn beurt weer om multidisciplinaire samenwerking, ofwel systems engineering. Hierbij werken verschillende disciplines binnen een bedrijf als een systeem met elkaar samen. Een flinke opgave waar de industrie grote stappen in kan maken en een vooroplopende rol in kan pakken.
Kansen én uitdagingen
Kijkend naar al deze vernieuwde sleuteltechnologieën, dan zie ik vele uitdagingen maar zeker ook grote kansen. In ieder geval om onze voorsprong als Nederlandse hightech- en maakindustrie te behouden en een voortrekkersrol te blijven spelen op wereldniveau. Een ding is hierbij essentieel: we kunnen dit niet als afzonderlijke bedrijven alleen, maar zullen hiervoor samen de krachten moeten bundelen. Want door kennis te delen en de verbinding met elkaar te blijven opzoeken, vullen we elkaar aan. En hoef je het wiel niet telkens opnieuw uit te vinden waar we innovatie en technologische vooruitgang versnellen.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
