Een carrière in de 3D-printsector

Analyse: jobs en skills in een bloeiende markt

De afgelopen jaren is de 3D-printindustrie sterk gegroeid en zijn er veel industriële toepassingen voor Additive Manufacturing (AM) ontwikkeld. Industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en de medische sector omarmen reeds de voordelen van AM en implementeren de technologie met succes. Of het nu gaat om de vervanging van bestaande productiemethoden, of om de mogelijkheid om nieuwe componenten te produceren die tot nu toe onmogelijk waren, het is duidelijk dat 3D-printen door de jaren heen steeds meer invloed zal hebben op de toekomst van de productie.

De groei van de Additive Manufacturing industrie zal volgens experts nog een hogere vlucht nemen naarmate meer bedrijven productieapparatuur ontwikkelen, er meer materialen beschikbaar komen en meer eindgebruikers de technologie in gebruik nemen. De wereldwijde waarde van de industrie zal naar alle waarschijnlijkheid in 2021 de kaap van 16 miljard US dollar overschrijden. Deze snelle groei brengt een aanzienlijke vraag naar nieuwe medewerkers met zich mee – en zeker niet alleen in de 3D-printsector zelf. Overal rijzen aanbiedingen om zich bij deze groeiende AM-organisaties aan te sluiten.

Strijd om talent

De uitbreiding van de Additive Manufacturing industrie zorgt voor een aanzienlijke druk op de talentenmarkt: de pool van ervaren professionals in de AM-sector is beperkt en groeit bovendien langzamer dan de marktvraag. Niet vreemd dus dat er een aanzienlijk tekort bestaat aan gekwalificeerde professionals in de AM-industrie.

Het gebrek aan talent wordt elk jaar groter naarmate de industrie de talentenmarkt steeds verder ontgroeit. In 2018 publiceerde Alexander Daniels de eerste Additive Manufacturing Talent Market Whitepaper waarin werd beschreven dat er voor elke beschikbare baan wereldwijd slechts 12 AM-professionals waren die deze baan potentieel konden invullen. In de 2019-editie van de whitepaper laat de analyse zien dat dit gat tussen vraag en aanbod is toegenomen: per 1 baan zijn er ongeveer slechts 4-5 AM-professionals beschikbaar om deze te vervullen. Alexander Daniels voorspelt dat dit gat tussen vraag en aanbod de komende drie tot vijf jaar alleen maar zal blijven toenemen. Bovendien jaagt de schaarste aan personeel de salarissen de hoogte in.

4-5 beschikbare professionals lijkt misschien veel, maar is het in feite niet als je in je achterhoofd houdt dat die 4 of 5 mensen overal ter wereld gevestigd kunnen zijn en uit elke discipline kunnen komen. Gezien deze factoren is de werkelijke relevante actieve talentenpool per functie veel kleiner. Alexander Daniels maakt melding van vermoedelijk 1 à 2 relevante actieve kandidaten per functie, wat in vergelijking met andere sectoren een zeer laag cijfer is.

Skills gap

Volgens een onderzoek van Sculpteo dat werd afgenomen bij 1300 3D-printprofessionals, heeft slechts 5% van de personen werkzaam in de sector zijn kennis opgedaan in het formele onderwijs. Bijna 60% heeft het op de werkvloer geleerd. De industrie lijdt aan een zogenaamde vaardigheidskloof: we zien een gebrek aan vaardigheden op het gebied van wetenschap, technologie, techniek en wiskunde in de productiemarkt. De vraag naar zowel technici als ingenieurs is dan ook al jaren hoog binnen de industrie.

Om goed opgeleid personeel te bekomen is er echter nood aan meer opleidingsprogramma’s en stages. Het is bovendien belangrijk om op te merken dat AM geen enkelvoudige discipline is, maar een scala aan technieken, materialen en machinetypes. Ingenieurs en technici zijn misschien niet getraind in de ontwerpprincipes en machines, en zelfs als ze dat wel zijn, strekt de expertise in één benadering of één type printer zich niet noodzakelijkerwijs uit over het volledige scala van AM-processen. Ingenieurs met kennis van polymeermateriaal kunnen bijvoorbeeld weinig ervaring hebben met metalen. Technici met kennis van de werking van “desktopmachines” op prototype-niveau zijn mogelijk niet gecertificeerd voor het bedienen en onderhouden van “industriële” apparaten. Daarom passen 3D-printbedrijven hun zoektocht naar talent aan hun eigen specifieke AM-behoeften aan en streven ze naar nieuwe, praktijkgerichte benaderingen van onderwijs en interne opleidingen.

Meest gevraagde vaardigheden

Werkzoekenden in de AM-sector hebben een breed scala aan keuzes als het gaat om hun volgende uitdaging. AM groeit namelijk in alle belangrijke sectoren: medisch, automotive, luchtvaart en industrie. Daar stopt het evenwel niet, want zelfs een frisdrankenproducent of een schoenenmerk kunnen baat hebben bij de mogelijkheden van 3D-printen.

Hoewel de sectoren waarin je als werkzoekende terecht kan heel erg uiteenlopen, lijken de vereiste vaardigheden overal wel hetzelfde te zijn. We lijsten ze hieronder even voor je op:

1.     Ontwerpkennis

Om een efficiënt AM-proces op te zetten, moeten ingenieurs begrijpen hoe ze voor een AM-onderdeel moeten ontwerpen. AM bouwt (of print) vanuit CAD-modellen door laag voor laag materialen toe te voegen. Dit proces is een heel andere benadering dan de meeste traditionele vormen van productie, waarbij materiaal wordt verwijderd om de gewenste vorm te bekomen – vaak met de gewenste vorm aangepast aan de beste manier van machinale massaproductie.

AM bevrijdt ontwerpers van deze massaproductiementaliteit. Het op lagen gebaseerde additieve karakter maakt een hogere mate van maatwerk en complexe geometrieën mogelijk. Deze bieden de flexibiliteit om functies te integreren in complexe onderdelen, zonder de vereenvoudiging die nodig is voor de meeste conventionele massaproductiemethoden. Die vrijheid en flexibiliteit betekent dat ontwerpers conceptueel compleet anders kunnen denken wanneer ze met 3D-printers werken, wat meer mogelijkheden biedt om te ontwerpen vanuit een “blank slate”.

Het belangrijkste aspect van het ontwerp voor AM is het identificeren en ten volle benutten van de tools (generatief ontwerp, topologie-optimalisatie, latticestructuren) die het beste gebruik maken van de voordelen van het additieve proces.

2.     Brede kennis van Manufacturing en AM technologieën

3D-printbedrijven blijven vragen om een personeelsbestand met interdisciplinaire profielen en een brede kennis van de productie. Dit komt omdat het produceren met AM niet enkel bestaat uit het 3D-printproces zelf, maar uit een hele (geïntegreerde) set van productietechnologieën en -processen. Het hebben van een brede kennis van productie stelt professionals in staat om de relatie tussen de verschillende processen, materialen en technologieën beter te begrijpen.

Het personeel hoeft echter niet alle verschillende AM-technologieën in detail te kennen. Meestal voeren bedrijven interne trainingen uit over hun specifiek gebruikte technologie. Het is evenwel nuttig om de industrie in te gaan met een voorafgaande algemene kennis van de AM-technologieën en de gebruikte materialen, om een soepele overgang te garanderen.

3.     Kennis van de toepassingen

Door inzicht in de voordelen en beperkingen van de AM-technologie en kennis van toepassingen kunnen professionals hun klanten ondersteunen bij het gebruik van de technologie (of ten minste bij het begrijpen van de mogelijkheden ervan). Dit leidt tot een bredere toepassing van AM-technologieën in meerdere sectoren.

4.     Commerciële vaardigheden

Voor sommige banen is ook commerciële kennis nodig: door te begrijpen hoe een bedrijf werkt en hoe de inzet van AM-technologie processen kan verbeteren op het vlak van winstgevendheid, productiviteit, marktaandeel, KPI’s, etc. zullen de AM professionals overtuigende business cases kunnen bouwen rond het ’waarom’ een organisatie 3D-printtechnologie zou moeten gebruiken. Zonder overtuigende business case zal de kosten-batenanalyse van de implementatie van AM-technologie zeer weinig betekenen voor de decision makers van het bedrijf.

5.     Kennis (en ervaring) in verticals

Het hebben van ervaring in business verticals (zoals automotive, lucht- en ruimtevaart, medisch, etc.) stelt personeel in staat om te begrijpen waar in de productieprocessen 3D-printen nuttig kan zijn. Een diepgaande kennis over specifieke regelgeving, materiaaltoepassingen, supply chain en industrietrends in een bepaalde vertical helpt een professional inzien hoe hij of zij AM kan inzetten om  de productieprocessen te bevorderen.

Arbeidskansen

3D-printing is een gespecialiseerd kennisgebied, maar de toepassingen zijn zo gevarieerd dat personen met sterk verschillende achtergronden evenwel uitstekende werkgelegenheidskansen hebben. We geven hieronder een overzicht van enkele veelgevraagde functies beschikbaar in het vakgebied.

1. (Application) Designers

3D-designers zijn verantwoordelijk voor de belangrijke eerste stap van het 3D-printen: het maken van het digitale 3D-model. Veel bedrijven zijn op zoek naar personen die de voordelen van 3D-printen ten volle kunnen benutten in het ontwerpproces. Dat is de reden waarom er steeds meer lessen worden gelanceerd over Design for AM of uitdagingen en wedstrijden rond het thema worden georganiseerd.

Ontwerpers moeten in staat zijn om ontwerpen te maken die voldoen aan de specificaties van de klant, maar ook om ze te verfijnen, te verbeteren, aan te passen en te formatteren naar verschillende printers voor de beste output. Daarom is het belangrijk dat ontwerpers de technologie ten volle kunnen benutten.

2. Technici en service engineers

Technici en service engineers zijn gewild bij 3D-printbedrijven en hun klanten om de vele 3D-printers in de AM-industrie te bedienen en te onderhouden. Bedrijven vragen ook steeds vaker aan serviceprofessionals om hun klanten bij te staan rond het optimaal gebruikmaken van de machines. De job omvat onderhoud en reparatie, maar ook het adviseren van klanten over industriespecifieke 3D-printtoepassingen. Als gevolg hiervan kan praktijkervaring met 3D-printers en CAD-software zeer nuttig zijn bij het solliciteren naar een job als 3D-printertechnicus of servicemonteur.

3. Machine operators

Veel bedrijven die gebruik maken van industriële Additive Manufacturing machines hebben een positie voor machine operators. Als machine operator ben je met name verantwoordelijk voor de kwaliteit en productiviteit van het printwerk en de efficiëntie van de machine. Je zorgt er over het algemeen voor dat de machine correct is ingesteld, signaleert onvolkomenheden en corrigeert instellingen om de gewenste kwaliteit en kwantiteit te realiseren. Het is een praktijkgerichte betrekking die wel wat aandacht voor detail vereist, om zo een kritisch inzicht te geven in de dagelijkse machinefuncties. Dit zijn fucties die misschien niet goed begrepen worden door de rest van de operationele en ontwerpteams.

4. Post-processing technici

Additive Manufacturing gaat niet alleen over ontwerpen en printen. Vaak zijn er ook vaardigheden nodig voor het nabewerken van onderdelen van goede kwaliteit zoals onder andere supportverwijdering, slijpen, schuren, schilderen, coaten en polijsten.

Afwerking is vooral belangrijk bij het maken van ge-3D-printe productieonderdelen, omdat deze andere uitdagingen bieden dan conventioneel bewerkte onderdelen. De gelaagde 3D-printprocessen van sommige machines zijn niet altijd even nauwkeurig als sommige traditionele productiemethoden. Daarom is het mogelijk dat er nog steeds handmatige of CNC-bewerkingen plaatsvinden na het printproces. Deze kunnen namelijk een hoge mate van maatnauwkeurigheid bieden die nodig is voor de productieonderdelen.

5. Software Developers

Software-ontwikkelaars spelen een even belangrijke rol in de AM-industrie. Software-engineers kunnen werken aan de ontwikkeling van 3D-printersoftware, hardware/software-integratie, systeemautomatisering en rekenkundig ontwerp. Hiervoor kan een zekere mate van programmeervaardigheden en/of kennis van CAD-software nodig zijn. Er is ook veel vraag naar webontwikkelaars, omdat cloudgebaseerde 3D-software steeds vaker wordt gebruikt.

6. Materiaalwetenschappers

Materiaalwetenschappers zijn ook nodig voor bedrijven die grondstoffen, additieven en materialen produceren en aan de AM-sector leveren. Zij kunnen werken aan onderzoek en ontwikkeling van de volgende generatie 3D-printmaterialen, of aan verbetering van bestaande 3D-printprocessen en materiaalprestaties door het verschaffen van kwantitatief en kwalitatief wetenschappelijk inzicht. Professionals met kennis van materialen die veel gebruikt worden in 3D-printing, zoals thermoplastische polymeren, fotoactieve harsen en metaalpoeders, hoeven bijgevolg niet lang te zoeken naar een job. 

7. Veiligheidscoordinatoren

Het begrijpen van de materiaaleigenschappen en het op een veilige manier omgaan met materiaal en apparatuur zijn fundamentele vaardigheden voor iedereen die in AM werkt. Uitgebreide kennis die de veilige bediening en het onderhoud van 3D-printers waarborgt, is noodzakelijk.

Materiaalbeheer, inclusief het verwijderen van gebruikte materialen, is een aspect dat vaak over het hoofd wordt gezien bij de productie van AM. Deze kennis is vooral nodig in de metaalprintsector, die extra veiligheids- en milieuoverwegingen heeft, inclusief specifieke training voor persoonlijke beschermingsmiddelen, brandveiligheid en goede procedures voor afvalbeheer.

8. Sales, marketing en account managers

3D-printbedrijven draaien niet alleen op ingenieurs en technische medewerkers. Er zijn ook mensen nodig om het bedrijf soepel te laten draaien en op het juiste traject te houden. Dit omvat operationele, administratieve en commerciële medewerkers, want voor het vermarkten van deze op maat gemaakte producten en prototypes moet je niet alleen inzicht hebben in 3D-printtechnieken, -capaciteiten en -materialen, maar ook in technisch advies en prijsstelling.

Steeds meer bedrijven zijn op zoek naar technische verkoopprofielen om de verkoopervaring voor klanten te verbeteren en zo een oplossingsgericht proces te bieden. Concreet is er een toenemende vraag naar verkoopprofessionals met ervaring in hardware, software en materialen.

9. Advocaten en juristen

Aangezien 3D-printing afhankelijk is van digitale bestanden en ontwerpen, staat de 3D-printingindustrie open voor juridische kwesties. Hierdoor is er natuurlijk behoefte aan meer advocaten en juridische professionals die gespecialiseerd zijn in intellectuele eigendomsrechten.

10. Docenten en educatie

De groei van 3D-printing heeft ook in het onderwijs mogelijkheden geopend. Veel scholen nemen 3D-printing op als een middel voor praktisch onderwijs in vakken als wetenschap of bedrijfsontwikkeling. Het groeiende gebruik van 3D-printers vereist gekwalificeerde docenten om trainingen te geven op vele niveaus, zoals bedrijfscursussen, of meer betrokken leerstof op universiteiten en technische scholen.

Voor docenten is het hebben van inzicht in 3D-modellering en 3D-printtechnieken van onschatbare waarde, omdat de cultuur van FabLabs een belangrijk aspect van het onderwijs begint te worden. Docenten met ervaring in 3D-modellering en -fabricage hebben een scala aan mogelijkheden binnen onderwijsprogramma’s die op zoek zijn naar deze nieuwe technologie.

Er zijn al enkele docentenhandleidingen beschikbaar, vaak geleverd door hardwarefabrikanten. Er zijn ook cursussen die gericht zijn op 3D-printing. Een neutrale en geïntegreerde cursus over het gebruik van de nieuwe technologie in het onderwijs lijkt echter in veel landen nog niet te bestaan en is iets waarop we als neutrale en non-profit organisatie sterk willen inzetten.

11. Bonus: jobs buiten de sector

3D-printing zal bedrijfsprocessen ongetwijfeld veranderen, met name in bedrijven die sterk afhankelijk zijn van prototyping en productie. Neem bijvoorbeeld de bouwsector: hier zal deze paradigmaverschuiving de behoefte aan 3D-modelleerders doen toenemen omdat ze de huidige 2D-constructieplanningsoplossingen kunnen vervangen. In de architectuur, ingenieurs- en bouwindustrie zal 3D-printen de productie van bouwdocumenten herdefiniëren. 3D-printers kunnen namelijk levensechte modellen produceren die beter weergeven hoe structuren er zullen uitzien.

We kunnen ongetwijfeld concluderen dat er binnen de 3D-printindustrie heel wat jobopportuniteiten en -mogelijkheden bestaan. Uit eigen onderzoek blijkt dat we alleen al in de Benelux in de komende jaren enkele duizenden vacatures kunnen verwachten – https://3dprintmagazine.eu/flam3d-3d-printen-gaat-voor-veel-nieuwe-jobs-zorgen/. De groei van de sector in verschillende sectoren en voor verschillende industriële toepassingen, doet het aanbod aan AM-jobs stijgen. Evenwel is er binnen de talentenmarkt van de AM-industrie een aanzienlijk tekort aan gekwalificeerde professionals. Bij deze een warme oproep aan het onderwijs en de jongeren: “zet nog meer in op Additive Manufacturing.” Binnen het onderwijs met neutrale, geïntegreerde cursussen of een algemene opname van de innovatieve technologie in curricula. Onder de jongeren qua opleidingskeuze. Kiezen voor een opleiding met noties van 3D-printing of een bijscholing in Additive Manufacturing, loont – qua toekomstperspectieven alleen al – zeker en vast.