Hightechindustrie in 2024? Nieuwer, schoner en productiever

Hoe versterkt Nederland zijn concurrentiepositie op hightech? TNO heeft een in het rapport ‘Hightechindustrie 2040: Nieuwe opgaven voor het verdienvermogen op de lange termijn en de impact voor Nederland’ een richting aangegeven. Het belangrijkste inzicht? Een succesvolle Nederlandse hightechindustrie genereert in 2040 circa 50 procent van de omzet uit nieuw te bouwen waardeketens. Ook zal de sector 100 procent duurzaam moeten zijn, 150 procent productiever, en aanzienlijk veerkrachtiger.

De Nederlandse hightechindustrie is in de laatste kwart eeuw aanzienlijk veranderd. Rond 2000 richtte de sector zich vooral op consumentenelektronica, maar inmiddels ligt het zwaartepunt op apparatuur voor de halfgeleiderindustrie. Die transformatie van de sector gaat volgens TNO de komende jaren versnellen richting disruptieve technologieën als AI, quantum en fotonica.

“De Nederlandse hightechindustrie verwerft posities op deze technologieën, die een ongekende impact zullen hebben op de mondiale waardeketens waarin zij opereren”, zegt Arnaud de Jong, managing director TNO High Tech Industry.

Een toenemende behoefte aan strategische autonomie, de fragmentatie van wereldmarkten en de duurzaamheidstransities gaan de transformatie nog eens versnellen. Tot circa 2030 investeert Nederland fors in de transformatie van de hightechindustrie. “Maar hoe zorgen we dat de Nederlandse hightech ook daarna toekomstbepalende innovaties, economische groei en hoogwaardige banen blijft genereren?”

Die vraag was de basis voor een onderzoek dat TNO in 2022 en de eerste helft van 2023 heeft uitgevoerd. Het belangrijkste inzicht: een succesvolle Nederlandse hightechindustrie genereert in 2040 circa 50 procent van de omzet uit nieuw te bouwen waardeketens. Ook zal de sector 100 procent duurzaam moeten zijn, 150 procent productiever en aanzienlijk veerkrachtiger.

De Jong: “Dat stelt de sector voor opgaven die een georkestreerde inzet vereisen van alle stakeholders in de innovatie- en onderzoeksecosystemen. We pleiten ervoor een Nationale Hightech Strategie op te stellen die voortbouwt op de KIA Sleuteltechnologieën en de Nationale Technologiestrategie. Een consistente langetermijnagenda die de randvoorwaarden schept voor robuuste investeringen.”

Het gaat dus om nieuwe producten ontwikkelen, efficiënte productie inrichten, partnerships bouwen en alle andere activiteiten die cruciaal zijn voor een zich voortdurend ontwikkelende onderneming. Maar op systeemniveau, het niveau van de hightechindustrie als geheel, tekent zich een aantal noodzakelijke transformaties af waar al die ondernemingen iets mee moeten en waar overheid en kennisinstellingen een belangrijke faciliterende rol in spelen. 

Er zijn acht transformaties nodig om als hightechindustrie de weg naar een succesvolle toekomst in te slaan. 

1. Netto-nul CO₂-emissie

Het doel voor 2040 is duidelijk: geen enkel hightechbedrijf mag rond 2040 nog CO₂-uitstoot veroorzaken. Het gaat daarbij om de eigen activiteiten, de toeleveringsketen (upstream) en de werking van producten bij de klant (downstream). Belangrijke hefbomen om dit doel te bereiken, zijn een lager energiegebruik in de productie en de omslag naar groene energie. Ook producten die bij de klant staan, zullen energiezuiniger moeten worden. En er zullen faciliteiten moeten komen om afgeschreven producten te recyclen en daarmee de geïnvesteerde CO₂ te hergebruiken. Remmende factor daarbij is dat nationale wetgeving omtrent CO₂ nog in ontwikkeling is en internationaal voor een ongelijk speelveld kan zorgen.

2. Circulaire waardeketens

Waardeketens die worden aangestuurd door Nederlandse hightechbedrijven zullen in 2040 een circulair bedrijfsmodel hanteren met een hulpbronnenefficiëntie van bijna 100 procent. ‘Re-x’-processen (bijvoorbeeld rethink, repair, remanufacture, recycle) zullen een standaard onderdeel van het productielandschap zijn geworden.

Producten en processen worden (her-)ontworpen met het oog op minimaal materiaalgebruik en maximaal hergebruik. De levensduur van producten wordt verlengd door (her)ontwerp en nieuwe ‘servitized’ businessmodellen waarbij het eigendom van het product in de gebruiksfase bij de producent ligt. Remmende factoren hierbij zijn onzekerheid rondom wetgeving, het gebrek aan re- en de-manufacturingcapaciteit dicht bij de eindklant, en gebrek aan inzicht in hergebruikpotentieel van producten en componenten als ze ter recycling worden aangeboden.

3. Verbonden waardeketens

Het verder met elkaar verbinden en laten integreren van de spelers in de Nederlandse hightechwaardeketens is cruciaal voor het bestendigen en uitbouwen van de concurrentiepositie. Doel is een Nederlandse hightechindustrie die in 2040 het beste digitaal verbonden en beschermde productienetwerk in Europa exploiteert.

Hierdoor wordt een hoge mate van integratie tussen partners in de waardeketen mogelijk, met een ongekende flexibiliteit en efficiëntie. Deze integratie komt mede tot stand door verdere digitalisering en standaardisatie, zodat bedrijven realtime informatie kunnen gebruiken, zowel in hun eigen order fulfilment proces, als in dat van hun leveranciers en van hun klanten.

4. Slimme productie

Schaarste van personeel is nu al een van de belangrijkste knelpunten in de Nederlandse hightechindustrie, en dat zal met de voortschrijdende vergrijzing nog nijpender worden. Om concurrerend te blijven, is het daarom zaak om de stagnerende productiviteit nieuwe impulsen te geven middels vergaande automatisering en verslimming.

Om dit te bewerkstelligen, dient de Nederlandse hightechindustrie in 2040 te beschikken over de meest geautomatiseerde en autonome productiecapaciteit in Europa, waardoor enkelstuksproductie mogelijk is tegen de kostprijs van massaproductie.

Producenten zullen beschikken over een ‘Digital Factory’ waarin alles digitaal verbonden is via gestandaardiseerde digitale connectoren en waarbij er een digital twin beschikbaar is voor alle producten, processen en apparatuur.

Technologische ontwikkeling zal nodig zijn op zowel het gebied van Operationele Technologie, met name industriële robotica, als op het gebied van Informatie Technologie. Denk aan een gestandaardiseerde digitale connector en applicaties voor bijvoorbeeld zelfconfiguratie, automatische programmering, gedistribueerde intelligentie en generatieve algoritmen, receptgebaseerde technieken en productieconfigurators, autonome agenten en digital twins.

5. Bestendige waardeketens

De nasleep van COVID-19 en andere verstoringen hebben duidelijk gemaakt dat de hightechindustrie een nieuwe balans moet vinden tussen veerkracht en efficiëntie in de toeleveringsketens. Het behoud van toegang tot schaarse middelen is een bijkomende factor geworden. Dit betekent dat er een beweging op gang komt naar kortere toeleveringsketens, diversificatie van leveranciers, het runnen van meerdere productielocaties, zoals lokale productie per continent, en het inbouwen van meer overschot in de keten. Daarnaast zal er meer flexibiliteit in de keten worden ingebouwd, door verdergaande digitalisering. 

De kosten hiervan zullen steeds meer worden gezien als kosten van zaken doen in plaats van inefficiëntie. Deze beweging zal voor individuele bedrijven niet vanzelfsprekend zijn. Het terughalen van productie kent bijvoorbeeld ook de nodige tegenargumenten, zoals de gespannen arbeidsmarkt in zowel Nederland als in belangrijke andere delen van Europa.

6. Unieke technologieposities

De Nederlandse hightech bouwt voort op leidende technologieposities die op onderdelen onder druk staan door de enorme investeringen door grote landen, zoals de Verenigde Staten en China, en het weglekken van kennis (door bijvoorbeeld spionage, studenten of kenniswerkers).

Een succesvolle hightechindustrie in 2040 zal voor een belangrijk deel gebouwd zijn op de unieke kennisposities voor nieuwe technologieën die de komende jaren in Nederland worden ontwikkeld en waarin Nederland dan ook zal moeten blijven investeren. Met de EU Chip Act begint er op Europees niveau meer kracht en samenhang te komen in het op de hightech gerichte innovatieprogramma, hoewel dit in de uitwerking en uitvoering nog zal moeten blijken.

Het bouwen aan unieke technologieposities voor de hightech vraagt om een integrale (EU en Nederland) op de hightech gerichte technologiestrategie voor de lange termijn, rekening houdend met een strategische autonomie-ambitie (vereiste technologie-, industrie-, capaciteitsposities). Daarbij is er grensverleggend (toegepast) onderzoek nodig in belangrijke hightechsleuteltechnologieën: geavanceerde materialen, fotonica en optische technologieën, kwantumtechnologieën, digitale en informatietechnologieën, chemische technologieën, nanotechnologie, biowetenschappen en biotechnologieën, engineering- en fabricagetechnologieën. En dit vereist beleid, zodat er in Nederland voldoende kenniswerkers zijn in de exacte wetenschappen, technologie, ontwerp en toegepaste wiskunde.

7. Versterkte marktposities

De huidige sterke marktposities vormen de basis voor het verdienvermogen in 2040. Deze moeten we dan ook verdedigen en waar mogelijk verder uitbouwen. Dit vraag om nieuwe technologie voor de doorontwikkeling van bestaande posities in onder andere halfgeleiders (zoals metrologie, pick-and-place, heterogene integratie, geavanceerde verpakkingen en domeinspecifieke chips), elektronische instrumenten en apparaten (zoals Systems Engineering en Cyberphysical), apparatuur voor wegen, tillen en hanteren (zoals AI en zachte robotica) en apparatuur voor agri & food processing (zoals AI, robotica en sensoren).

8. Nieuwe waardeketens

Onze bestaande sterke marktposities zorgen er ook voor dat de massa en innovatiekracht aanwezig is om te kunnen diversifiëren naar nieuwe waardeketens. Een aanzienlijk deel van de omzet van de Nederlandse hightech zal in 2040 uit nieuwe waardeketens moeten komen die anno 2023 nog niet op grote schaal bestonden. Tegen die tijd hebben Nederlandse hightechbedrijven hun marktposities verstevigd door hun producten verder te ontwikkelen, hun businessmodellen te innoveren, zich te begeven in aangrenzende marktsegmenten en hun R&D-succespercentage te verbeteren. 

Aangezien deze bedrijven onderdeel zijn van een relatief sterk geïntegreerde lokale waardeketen is het van belang dat de gehele keten mee kan in deze ontwikkeling. Daarbij is de relatief lage R&D-intensiteit van het mkb een zorgpunt dat om gerichte ondersteuning vraagt om de slagingskans van innovatie te verbeteren.