Designproducten maken met afvalhout en een robot

Op de 6e verdieping van de Johan Cruyff ArenA, bij de ingang van de VIP-ruimte, staat een gloednieuwe, luxueus uitgevoerde ontvangstbalie. Je zou op het eerste gezicht niet zeggen dat deze is gemaakt van afvalhout. De balie is, met behulp van industrële robots, ontworpen en gebouwd door onderzoekers en studenten van de Hogeschool van Amsterdam.

ROBOT STUDIO

De balie is gemaakt in de Robot Studio van de faculteit techniek onder leiding van de Digital Production Research Group. Het is het eindresultaat van 2 onderzoeksprojecten gefinancierd vanuit de KIEM-ce regeling van Regieorgaan SIA. Met de balie maken de onderzoekers een opstap naar het op grotere schaal ontwerpen en produceren van nieuwe meubels en objecten uit afvalhout.

Gered van de verbrandingsoven

“Van houthandelaar Fijnhout uit Amsterdam kregen we een grote restpartij van 300 stuks hardhout. Prima kwaliteit hout, maar wel in allerlei verschillende vormen, maten en kleuren. Normaal gesproken wordt dit hout versnipperd en verbrand, omdat je met al die losse stukken niets kunt maken”, vertelt Marta Malé-Alemany, hoofddocent en onderzoeker Digitaal Produceren bij de Digital Production Research Group van de HvA.

“In het project Circl Wood hebben we een methode ontwikkeld waarbij de computer een 3d-model kan maken op basis van de door een robot ingescande stukken hout. Met deze methode konden we het ontwerp maken voor de balie op basis van de stukken hout van Fijnhout."

3d-ontwerp voor de houten ontvangstbalie

Het ontwerp voor de ontvangstbalie door AUAS Robot Studio

Elk plankje op de juiste plek

Projectleider en docent-onderzoeker Marco Galli vult aan: “De parameters van het totaalontwerp geven wij. Dat zijn bijvoorbeeld de afmetingen, maar je kunt ook prioriteren dat je donkere stukken onderaan en lichte bovenaan in het ontwerp wilt plaatsen. Daarna berekent de computer aan de hand van die parameters de beste plek voor elk afzonderlijk stuk hout en maakt een model.”

Een algoritme zorgt ervoor dat elk stuk hout een plek krijgt in het ontwerp. Zelfs de balieplanken zijn van resthout. Mocht je het totaalontwerp toch een paar centimeter hoger of breder willen maken, dan herberekent het programma de rangschikking van de stukken in een paar seconden.”

Unieke verbindingsconstructies

Ook genereert de computer de verbindingen waarmee de blokken in elkaar worden geschoven, als een soort legoblokken. Elk van die constructies is uniek. Op deze manier hoeven er geen schroeven of lijm te worden gebruikt. Een duurzamere constructie dus. Studenten hebben de robot alles op maat laten zagen en de balie in elkaar gezet.

KIEM-ce

De KIEM-ce regeling van Regieorgaan SIA is bedoeld voor 1-jarig verkennend onderzoek naar circulaire economie en is daarnaast bedoeld om nieuwe samenwerkingsverbanden op het gebied van circulaire economie te versterken.

Robo Wood

Naast Circl Wood was het andere project waarmee de balie tot stand kwam Robo Wood. Dit project was bedoeld om te onderzoeken wat er nodig is om het selecteren en op maat zagen van de stukken door een robot te laten doen. “Daarvóór deden we dat met de hand. Dat was zo arbeidsintensief dat opschalen nooit mogelijk was geweest. Het onderzoek heeft laten zien dat robottechnologie kan worden gebruikt voor het upcyclen van hout”, vertelt Malé-Alemany.

De resultaten van deze 2 projecten kwamen samen in de ontvangstbalie. Eigenlijk zou het op basis van de KIEM-subsidie alleen bij een ontwerp blijven, dat geld was tenslotte voor het onderzoek bestemd. Maar de partners van de Johan Cruyff ArenA waren zo enthousiast dat ze de hun bijdrage hebben uitgebreid, zodat de balie in productie kon worden genomen.

De balie in de Johan Cruyff ArenA

De balie in de Johan Cruyff ArenA

Uit de hobbysfeer

De volgende stap wordt om dit op grotere schaal te kunnen doen, dus niet met 1 object en 1 restpartij hout, maar met grotere hoeveelheden. De methodiek zou dit mogelijk moeten maken, maar verder onderzoek is nog wel nodig om het te optimaliseren.

‘Om te beginnen willen we kansen en een businessmodel onderzoeken om toepassingen voor de horeca te maken. Deze sector begrijpt de waarde van maatwerk en kan helpen om meer circulariteit toe te passen.' vertelt Malé-Alemany. Zo hopen de onderzoekers circulair hout uit de ‘hobbysfeer’ te kunnen halen naar industriëlere en dus goedkopere toepassingen.

Marta Malé Alemany en Marco Galli

Marta Malé Alemany en Marco Galli

Veel KIEM-aanvragen

Malé-Alemany vertelt: “In de Digital Production Research Group van de Hogeschool van Amsterdam maken we heel veel gebruik van de KIEM-regelingen van Regieorgaan SIA. We waarderen vooral de flexibiliteit van dit type regelingen.

Ons type onderzoek is vaak een beetje pionieren en uitproberen. Doordat de looptijd kort is, maakt het dat makkelijker. Daarnaast maakt de regeling het mogelijk en laagdrempelig om met veel verschillende partners samen te werken, zoals wij nu met de Johan Cruyff ArenA en verschillende houtverwerkers.

KIEM-projecten als ingrediënt

Daarnaast duurt het schrijven van een aanvraag relatief kort. “Door te pionieren en de resultaten van verschillende KIEM-onderzoeken te combineren hebben we nu niet alleen de balie kunnen maken, maar goede partners opgedaan voor toekomstige projecten.

Met hen en met andere partijen willen we nu opschalen in een omvangrijker RAAK-mkb project. Voor ons werkt het zo: de uitkomsten van de KIEM-projecten zijn onze ingrediënten, RAAK-projecten zijn onze recepten.”

Partners en medewerkers

Partners in de projecten: de Johan Cruyff ArenA, Heineken Interior Design, en Nijboer Interieur en Design, Amsterdamsche Fijnhout.

Digital Production Onderzoekers: Liselotte Van Dijk, Sebastian Yap, Erno Langenberg

Studenten/stagiairs Robotlab:
Lennox Clarke, Fabian Shreurs, Liam Kelly, Stijn Oostra, Nick Stam, Valentijn Bors, Jakob de Koning, Cameron Roeten, Djani Cerneus, Jurriaan Nuijs, Tanie Ali, Finn Buskermolen and David ’t Lam.

Foto's studenten: Sander Heezen