Wereldprimeur van Bruil!

Begin 2020 zullen 154 flatwoningen in Den Helder volledig worden geüpgraded met 3D- geprinte betonelementen. De bijna 1.200 geprinte elementen zullen twee gebouwen in ca. anderhalf jaar tijd van grijs en saai beton omtoveren naar een uniek en modern geheel.

Om meer te weten te komen over deze doorbraak hebben we contact opgenomen met Theo Voogd, Markt en Innovatie Manager bij Bruil, zodat hij ons kan vertellen hoe de innovatiereis van dit ‘moonshot’ verliep – van idee tot (bijna) uitvoering.

Urgentie, niet inspiratie

“Het was een zware tijd, we waren niet crisis-proof,” begint Theo. “De 2008-2012 crisis zou Bruil wel doorkomen, maar intern wisten we dat verandering noodzakelijk was om een volgende recessie het hoofd te kunnen bieden. We moesten een ander bedrijf worden.” Urgentie, niet inspiratie, was de drijfveer voor transformatie.

Bruil leverde veel producten uit de commodity sfeer maar dit betekende te veel concurrentie, wat elk bedrijf in crisistijd opbreekt. Een van de manieren om dat te ontworstelen was te gaan innoveren. Zodoende is er in 2014 een innovatietraject gestart waarin verschillende businesscases uitgewerkt zijn, variërend van innovaties die snel op de markt gebracht konden worden tot revolutionaire innovaties waarmee de maat voor de toekomst werd gezet. En daar hoorde 3D-betonprinten bij, wat later tot het ‘moonshot van Bruil’ gedoopt is.

Anticyclisch innoveren

Tijdens de crisis heeft Bruil bezuinigd waar het moest, maar ook geïnvesteerd in waar het kon. Een heel dappere beslissing van de directie gezien het zwaar weer waar het bedrijf in verkeerde. Bruil is een familiebedrijf waardoor het bewaken van de continuïteit op de lange termijn een hoge prioriteit heeft. De recessie was een nachtmerrie, maar had wel een silver lining. Bruil – de sleeping giant – is erdoor wakker geschud. Met de lange termijn in zicht is er toen gekozen om verder weg te gaan staan van de commodity artikelen en echt te gaan innoveren om in de toekomst onderscheidende producten te hebben. Op deze manier zou het bedrijf beter gesteld zijn in de markt.

Innovatiereis volgens de VOORT-methode

3D-betonprinten is het resultaat van een zeer gestructureerd innovatietraject dat bedrijfsbreed met een flinke groep mensen is doorlopen. Om dit te bewerkstelligen is de VOORT-methode van Gijs van Wulfen toegepast, die het traject ook heeft gefaciliteerd. Er is toen in 20 weken, middels 15 workshops, gewerkt aan de intentie om met elkaar te innoveren.

We’re all in this together

Binnen een half jaar tijd is er met 18 mensen aan het innovatieproject gewerkt, van hoog tot laag, van innovatieve denkers tot tegendenkers, van kwaliteits- tot salesmanager en van directie tot productieleider. “Wat je dan krijgt zijn breed gedragen keuzes, die goed doordacht en onderbouwd zijn, met een oplossing voor klantfricties. Iedereen heeft meegedaan en wist hoe het eruit ging zien. Dit is een cruciale start voor ons geweest en meteen ook de reden dat het geslaagd is,” aldus Theo.

Het was een arbeidsintensief proces. 10 mensen hebben gedurende een half jaar 50% van hun tijd hiervoor vrijgemaakt en 8 mensen 25% van hun tijd. De rest van de mensen die niet in het innovatietraject zaten, hadden evengoed een zeer belangrijke rol. Die moesten er namelijk voor zorgen dat het bedrijf bleef draaien. Ongeveer 70 tot 80 sleutelfunctionarissen hebben in die tijd op de winkel gepast om de innovatie tot een succes te brengen.

Innovatie is meer dan een leuk idee hebben

“Succesvolle innovatie begint bij een praktisch idee,” aldus Theo. De eerste fase was dan ook de ontdekkingsreis. Eerst zijn de randvoorwaarden gedefinieerd van waar potentiële oplossingen aan zouden moeten voldoen en vervolgens is mensen de ruimte gegeven om zich open te stellen, om verder en breder te kijken dan hun eigen werkomgeving.

De ontdekkingsfase genereerde meer dan 960 ideeën, die in één dag terug zijn gebracht naar 15 werkbare concepten. Er is goed gekeken naar de potentie van de ideeën, of ze daadwerkelijke klantfricties oplosten, of ze pasten bij Bruil en welke onzekerheden ze met zich meebrachten. De juiste volgorde is niet eerst een techniek ontwikkelen en daarna kijken wat je ermee zou kunnen doen, maar pas gaan ontwikkelen als er een heel duidelijk plan van toepassing is geschetst. Om deze reden zijn de concepten vervolgens aan klanten voorgelegd met het verzoek erop te reageren. “Sommige concepten waar wij enthousiast over waren, schoten zij gelijk af en andere concepten maakten zij weer beter,” vertelt Theo. Op deze wijze vielen er steeds meer ideeën af en zijn er uiteindelijk 6 concepten uitgewerkt naar een ‘mini new business case’. Hiervan zijn er 4 gekozen, waarmee Bruil direct aan de slag is gegaan. Dat was ook het startpunt van het 3D printen.

R & Do

Na het uitwerken van de 3D-betonprinten businesscase, brak de testfase aan. Onder het motto ‘R&Do’ is er intern met een kleine groep mensen aan het project gewerkt, met af en toe wat hulp van buitenaf. “We zijn kleinschalig aan de slag gegaan, zonder van stapel te lopen en meteen enorme bedragen te investeren of grote hoeveelheden mensen erop te zetten,” vertelt Theo.

Draagvlaak vanuit de directie

Innovatie is geen lineair proces, het is vallen en opstaan. “Als je besluit zo’n avontuur aan te gaan met z’n allen, is het sterk aan te raden om van tevoren een realistisch kader te scheppen waarin ruimte en acceptatie is voor de onvermijdelijke tegenvallers en vertragingen. Dit is een belangrijke factor,” adviseert Theo, “Het is cruciaal dat je draagvlak vanuit je directie houdt en bij ons was er dan ook volop support.”

Committed partners

Een andere succesfactor voor innovatie is verbinding leggen met andere partijen met een gedeeld enthousiasme. Bedrijven die een complementair business model hadden, bleken ook bereid om tijd en energie in het project te stoppen. Neem bijvoorbeeld de keuze voor de juiste aannemer. Die zal de geprinte elementen zich eigen moeten maken en zal extra tijd moeten investeren in het leren monteren ervan. Ook zal de praktijk nog wijzen waar verdere problemen zitten. Met dit soort nieuwe processen, is het voor 90% werken op de gebruikelijk manier; de overige 10% moet gaandeweg het ontwerp- en bouwproces nog worden uitgeknobbeld. Daar moet je gemotiveerd voor zijn.

Enthousiaste opdrachtgevers

“Verder werken we met opdrachtgevers die het ook een leuk vinden om te vernieuwen en voorop te lopen,” benadrukt Theo. Enthousiaste opdrachtgevers hebben vertrouwen in waar je bent en accepteren dat je bij de initiatie van het project een aantal antwoorden nog niet hebt. Die hebben geduld en begrip voor het feit dat je stap voor stap nog naar een aantal oplossingen toe moet werken.

Het resultaat: betaalbaar, efficiënt & snel

Wat aan het begin van de innovatiereis enkel een proof of concept was dat betonprinten inderdaad mogelijk is, heeft zich in een half jaar tijd ontwikkeld tot een makkelijk inzetbare, vooruitstrevende techniek die het bouwproces komt vernieuwen.

Betonprinten is een compleet digitaal proces. Dit betekent dat je steeds vanuit hetzelfde bestand kunt werken. Hiermee wordt afstand genomen van het traditionele proces waar eerst een vormtekening en vervolgens een mal- en wapeningstekeningen gemaakt moeten worden. Bovendien zijn er geen mallen meer nodig, waarmee veel maakkosten en afval bespaard wordt.

Het feit dat je niet meer met mallen hoeft te werken, levert ook tijdwinst op. Mallen bepalen namelijk de productievolgorde van elementen, die vaak afwijkt van de daadwerkelijke bouwvolgorde. Dit vereist een vrij complexe planning die niet nodig is bij betonprinten, waar alle elementen gewoon binnen 14 dagen geleverd kunnen worden. Naast die tijdsbesparing is ook de levertijd van bouwelementen aanzienlijk ingekort. Bij betonprinten is de doorlooptijd 2 tot 4 weken, in tegenstelling tot de 8 tot 12 weken die nodig zijn om prefab te leveren.

Geoptimaliseerde constructies

Een andere factor die gaat spelen is dat constructies van gebouwen kunnen veranderen. De technieken die momenteel worden gebruikt, zoals gewapend beton en plaatmateriaal, dwingen mensen in rechte blokken te denken. 3D printen beidt de mogelijkheid om efficiëntere structuren te maken. “Als je kijkt naar hoe de natuur bouwt bijvoorbeeld, dan zie je veel meer organische vormen,” vertelt Theo “Als je de meest optimale vorm van een brug door een computer laat berekenen maakt die geen rechte pilaren, maar gaat die een soort boomstructuur maken. Die vormen zijn heel goed te printen en heel slecht in mallen te maken. Met de holle structuren die je dan krijgt kan eenzelfde capaciteit worden opgenomen die normaliter alleen met massieve structuren mogelijk was.” Bruil heeft bijvoorbeeld een ligger gemaakt die met 35% van het materiaal eenzelfde functie als een standaardligger in een gebouw kan realiseren. En hoe minder grondstoffen er nodig zijn, hoe duurzamer.

Geeft architecten de regie terug

Betonprinten brengt bovendien een verschuiving teweeg omdat het architecten in staat stelt zelf weer achter het stuur te gaan zitten en de vormgeving van een gebouw te bepalen. Architecten moeten steeds meer conformeren aan de modaliteiten die de producent levert waardoor ze met veel beperkingen qua vormgeving en ontwerp moeten dealen. Alles wat niet standaard kan, is momenteel duur en bepaalde ontwerpen worden dan al gauw onbetaalbaar. Bij betonprinten aan de andere kant, kunnen modellen van architecten als directe productiedata voor de printer gebruikt worden. Ontwerpmogelijkheden worden hiermee aanzienlijk verruimd en de uitvoering kan bovendien ook efficiënter. Automatisering zorgt ervoor dat die afwijkingen niet meer duur zijn, omdat ze nu dus digitaal zijn. Bij het huidige 3D-betonprint project in Den Helder waren de unieke gevels wellicht nog wel mogelijk geweest om te maken via de conventionele weg, maar de kosten zouden dan veel te hoog zijn geweest.

Weg met saaie eenvormigheid

Waar mensen kwaliteit in een gebouw willen terugzien, daar gaat betonprinten absoluut een rol spelen. Het voegt iets toe aan het straatbeeld en de architectuur wat de afgelopen decennia verloren is gegaan. De massaproductie die we in de bouwmaterialen hebben, waar alles in standaardmaten wordt geleverd en die architecten beperkt in hun ontwerpen, zorgt voor eenvormigheid in de bouw. “Wij denken dat we met deze techniek een stuk van de uniciteit – de ambachtelijkheid – die we verloren zijn, terug kunnen brengen in een betaalbare en maakbare proportie,” aldus Theo.

We gaan geen vloeren printen dus?

Nee, want een eigenschap van een vloer is dat deze vlak en goedkoop moet zijn en snel gelegd kan worden. Daar zijn mooie producten voor bedacht die dat efficiënter kunnen realiseren. Maar in bijvoorbeeld een gevel, die het karakter van het gebouw maakt, daar zit een groot winstpunt.

Arbeid veranderen, niet arbeid weghalen

De automatiserings- en digitaliseringsgolf waar we tegenwoordig mee te maken hebben, hoeft niet per se de verdrijving van de mens uit het arbeidsproces te betekenen. Banen veranderen. “De gemiddelde mallenmaker bij ons is bijvoorbeeld 55 jaar. Over 10 jaar bestaat deze beroepsgroep niet meer. Om ons bedrijf in de lucht te houden is het belangrijk dat daar mechanisering of automatisering wordt toegepast omdat je daar anders later een probleem hebt,” legt Theo uit. “Steeds minder jongvolwassenen leren het vak van timmerman of meubelmaker op hoog niveau. We voorzien een verschuiving naar programmeurs en werktuigbouwkundigen die robots gaan bouwen om deze taak over te nemen. Mensen gaan in toekomst niet meer met een schep of hamer in handen lopen maar zullen robots gaan bedienen die onze producten zullen bouwen.”

Veel dank voor je inzichten, Theo!