„Systemtechnik ist nicht mehr nur ein nettes Extra“

INCOSE NL wurde 1996 von 25 Ingenieuren gegründet, die der Überzeugung waren, dass komplexe Systeme eine eigene Disziplin erforderten. Dreißig Jahre und fast 500 Mitglieder später ziehen der technische Direktor Bart van Luling und der Vorsitzende Bas Leijser Bilanz – darüber, was aus der Systemtechnik geworden ist, wo noch Defizite bestehen und warum die kommenden zwei Tage im November möglicherweise wichtiger sein könnten als jede andere Veranstaltung in der Geschichte der Organisation.

Im November wird das High Tech Institute die „Dutch Systems Engineering Days“ mitveranstalten – die bislang größte SE-Veranstaltung in den Niederlanden und das Herzstück der Feierlichkeiten zum 30-jährigen Jubiläum von INCOSE NL. Um zu verstehen, was dieser Meilenstein tatsächlich bedeutet, haben wir mit dem technischen Direktor Bart van Luling und dem Vorsitzenden Bas Leijser über eine Reihe von Themen gesprochen: die Ursprünge des Fachgebiets, seine Ausbreitung auf neue Sektoren, die ehrliche Auseinandersetzung mit KI und das, was die niederländische Industrie nach wie vor konsequent unterschätzt. Ihre Antworten geben wir hier vollständig wieder.

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Warum SE eine eigene Organisation benötigte

INCOSE NL wurde 1996 mit 25 Mitgliedern in einem Land gegründet, das bereits über eine ausgeprägte Ingenieurskultur verfügte. Wenn man zurückblickt: Warum war eine eigene Organisation erforderlich, um das Systems Engineering hier zu etablieren?

Bas Leijser

Ich kann vor allem für das vergangene Jahrzehnt sprechen, aber eines ist klar, unabhängig davon, wann Sie eingestiegen sind: Systems Engineering entsteht selten von selbst, selbst in Unternehmen mit einer ausgeprägten Ingenieurskultur.

Systemengineering erfordert gezielte Anstrengungen und Koordination, die auf gemeinsamen Praktiken und einer gemeinsamen Sprache beruhen. Genau hier kommt einer Organisation wie INCOSE NL eine entscheidende Rolle zu. Wir schaffen diese Grundlage und dienen darüber hinaus als neutrale Plattform, die Industrie, Regierung und Wissenschaft miteinander verbindet.

Unsere Netzwerktreffen, Workshops und nun auch die niederländischen SE Days fördern den Wissensaustausch und die Vernetzung. Unser INCOSE-Handbuch, die Arbeit unserer Fachgruppen und internationalen Arbeitsgruppen sowie unsere Zertifizierungen bilden gemeinsam das Rückgrat der SE-Praxis und der beruflichen Anerkennung und sorgen dafür, dass sich die Disziplin zu einem gemeinsamen und nachhaltigen Bestandteil der gesamten Branche entwickelt.

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Die Entwicklung des Fachgebiets

Das Systemingenieurwesen wurde ursprünglich im Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtbereich entwickelt, doch INCOSE NL hat schon immer Mitglieder aus den Bereichen öffentliche Infrastruktur, Prozessindustrie und Hightech-Sektor angezogen. Dreißig Jahre später – wie würden Sie die Stellung beschreiben, die das Systemingenieurwesen heute in den Niederlanden einnimmt?

Bart van Luling

SE verfügt mittlerweile über eine solide Grundlage in zahlreichen Branchen. In den 2000er Jahren wurde SE im niederländischen Infrastruktur- und Tiefbausektor breit eingeführt und entwickelte sich zu standardisierten Arbeitsweisen für die großen öffentlichen Auftraggeber wie Rijkswaterstaat, ProRail, zahlreiche Provinzen, Kommunen und Wasserbehörden – sowie für die großen Bauunternehmen und Ingenieurbüros. In den vergangenen Jahren haben im Energiesektor zahlreiche Organisationen wie der Übertragungsnetzbetreiber TenneT sowie die Verteilernetzbetreiber Alliander, Stedin und Enexis SE entsprechend dem Trend im Infrastrukturbereich eingeführt. In jüngster Zeit wurden erste Schritte im Gesundheitswesen und in der Stadtentwicklung unternommen. Die SE-Community wächst branchenübergreifend deutlich an.

Bas Leijser

Das System-Engineering hat sich in den Niederlanden weit über seine Ursprünge in der Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie hinaus weiterentwickelt. Wir beobachten mittlerweile eine starke Verbreitung in den Bereichen Energie, Infrastruktur und Hochtechnologie und dringen in neue Bereiche wie das Gesundheitswesen vor. Dies wird durch die wachsende Erkenntnis vorangetrieben, dass die Komplexität in allen Sektoren zunimmt und dass das System-Engineering eine Schlüsselrolle bei deren Bewältigung spielt.

Die vielleicht interessantere Entwicklung zeigt sich jedoch darin, wie sich die Menschen mit diesem Fachgebiet identifizieren. Nicht jeder bezeichnet sich selbst als Systemingenieur, doch immer mehr Menschen verstehen sich als Systemdenker, Integratoren, Systemarchitekten und so weiter. Die Grenzen dessen, wer zur Systemtechnik „gehört“, weiten sich aus, und das begrüßen wir bei INCOSE NL. Die Disziplin findet die Menschen ebenso sehr, wie die Menschen die Disziplin finden.

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Die Mitgliederentwicklung – und die Faktoren, die sie beeinflusst haben

Die Mitgliederzahl stieg von 25 zu Beginn auf 100 im Jahr 1999, 270 im Jahr 2005 und über 350 bis zum Jahr 2021 – mittlerweile liegt sie bei über 400. Gibt es in dieser Entwicklung Momente, die als echte Wendepunkte hervorstechen?

Bart van Luling

Das Wachstum im Zeitraum von 1999 bis 2005 steht in direktem Zusammenhang mit der Einführung von SE im Tiefbau. Seit meinem Eintritt als technischer Leiter im Jahr 2023 hat sich unsere Strategie darauf konzentriert, jüngere Ingenieure zu gewinnen und neue Branchen zu erschließen – und das hat sich ausgezahlt. Die Gemeinschaft wächst weiterhin, sowohl hinsichtlich der Mitgliederzahl als auch der Bandbreite der beteiligten Branchen und durch den Zuwachs jüngerer Mitglieder.

Bas Leijser

Im März 2026 zählten wir über 490 Mitglieder und gehen davon aus, dass wir in diesem Jahr die 500er-Marke überschreiten werden.

Was das Wachstum an sich betrifft, so lautet die ehrliche Antwort, dass es keinen einzelnen entscheidenden Moment gibt. Es handelt sich vielmehr um eine Kombination aus verschiedenen Wendepunkten. Wir beobachten einen allmählichen, sich jedoch beschleunigenden Wandel in der Art und Weise, wie Unternehmen soziales Unternehmertum wahrnehmen. Früher war dies fast schon eine Nischenerscheinung, doch mittlerweile schließen sich Menschen aus einem weitaus breiteren Spektrum von Branchen und Funktionen diesem Bereich an.

Die zugrunde liegenden Faktoren sind klar: Systeme werden immer softwareintensiver, vernetzter und komplexer. Die KI fügt dem Ganzen noch eine weitere Ebene der Unsicherheit hinzu. Bessere MBSE-Werkzeuge haben die Hürden für die praktische Anwendung von SE gesenkt, wodurch nun auch Personen hinzugewonnen werden, für die dies zuvor möglicherweise unzugänglich war. Im Ergebnis hat sich SE von einem „Nice-to-have“ zu etwas entwickelt, das Unternehmen zunehmend als Voraussetzung betrachten. Genau dies spiegelt sich auch in der Mitgliederentwicklung wider.

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KI trifft auf Softwareentwicklung – einschließlich dessen, was nicht funktioniert

Eine Ihrer jüngsten Mitgliederveranstaltungen stand unter dem Motto „KI trifft Systemtechnik – was funktioniert, was nicht und was auf uns zukommt“. Diese Herangehensweise – anzuerkennen, was nicht funktioniert – ist erfrischend ehrlich. Welche ersten Erfahrungen waren wirklich enttäuschend?

Bart van Luling

Für mich gibt es keine Enttäuschung. Die Ergebnisse beim Einsatz von KI im Bereich des System-Engineering sind sehr vielversprechend. Aber es kommt ganz auf die Erwartungen an. Wenn Menschen erwarten, dass die KI ihre SE-Aufgaben einfach so übernimmt, gehen sie leer aus. Die Anwendung des System-Engineering bei komplexen Aufgaben erfordert viel Denkarbeit, Erfahrung und Kreativität. KI kann bereits Geschehenes und Dokumentiertes reproduzieren und einfache Aufgaben viel schneller erledigen als Menschen. Doch ohne klare Anweisungen und ohne jemanden, der für sie mitdenkt, ist sie dazu nicht in der Lage – zumindest noch nicht. Einfach nur eine Reihe von SE-Dokumenten hochzuladen und zu erwarten, dass die KI gute Ratschläge liefert, ist etwas kurzsichtig. Wir müssen die KI als einen sehr schnell arbeitenden Praktikanten mit einem fotografischen Gedächtnis betrachten.

Bas Leijser

Bei den meisten enttäuschenden Erfahrungen stellte sich heraus, dass es lediglich eine Frage der Geduld war. Ich habe mehr als ein Dutzend Gespräche geführt, in denen jemand sagte: „KI kann X noch nicht“ – und sechs bis zwölf Monate später war diese Aussage bereits hinfällig.

Natürlich gibt es die zu erwartenden technischen Einschränkungen, wie beispielsweise Halluzinationen oder Schwierigkeiten der KI bei komplexeren Aufgaben.

Die größte Enttäuschung liegt jedoch auf der menschlichen Seite: sich mit der Tatsache abzufinden, dass KI tatsächlich fähig sein kann und dass die eigentliche Herausforderung darin besteht, uns selbst anzupassen. Die Enttäuschung liegt nicht darin, dass die KI versagt, sondern darin, dass sie erfolgreich ist – und in der Erkenntnis, dass viele Dinge, von denen wir dachten, nur wir könnten sie mit unserem Fachwissen bewältigen, sich als für die KI durchaus machbar erwiesen haben – mit ein wenig Anleitung. Dies zu akzeptieren und zu lernen, damit umzugehen, kann diese Enttäuschung in Begeisterung verwandeln, doch das ist kein einmaliger Wandel, sondern ein fortlaufender Prozess.

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Vom Dokument zum Modell

Ihre MBSE-Fachgruppe ist bereits seit Jahren aktiv. Wie weit ist die niederländische Industrie tatsächlich bei der Umsetzung dieses Wandels in der Praxis, und wo sehen Sie nach wie vor die größten Hindernisse?

Bart van Luling

Auf diese Frage gibt es keine einheitliche Antwort – sie variiert stark je nach Branche. In der Hightech- und Automobilbranche ist MBSE gut entwickelt und weit verbreitet. Im Bereich Infrastruktur und Bauwesen steckt es noch in den Kinderschuhen, doch es werden erste Schritte unternommen, beispielsweise im Rahmen der niederländischen nationalen Norm für Tunnelsysteme. Im Energiesektor findet derzeit ein großer Wandel von einer dokumentenbasierten Arbeitsweise hin zu einem datenzentrierten Ansatz statt, doch persönlich habe ich bisher noch keine konkreten MBSE-Beispiele gesehen. Ich bin der Meinung, dass die niederländische Industrie bei den MBSE-Entwicklungen im Vergleich zu anderen Ländern etwas hinterherhinkt.

Bas Leijser

Der Übergang von einer dokumentenbasierten zu einer modellbasierten Arbeitsweise stellt weniger eine technische Herausforderung dar als vielmehr eine Herausforderung im Bereich des Veränderungsmanagements und der Mitarbeiterführung. Er erfordert einen grundlegenden Umdenkprozess. Bei INCOSE-Veranstaltungen hören wir oft, dass wir uns in den Sozialwissenschaften verbessern sollten, denn genau das ist es, was die Akzeptanz wirklich vorantreibt.

Was den Reifegrad in der niederländischen Industrie angeht, so ist dieser uneinheitlich. Einige Unternehmen haben MBSE bereits fest etabliert und sind bereits recht weit fortgeschritten. Andere suchen noch nach dem richtigen Weg – es kann tatsächlich ein mehrjähriger Prozess sein, von dokumentenlastigen Arbeitsweisen zur Erfassung von Anforderungen in einer strukturierten Datenbank überzugehen.

Insgesamt sind die größten Hindernisse nicht die Werkzeuge selbst, sondern die flächendeckende Einführung: die Abstimmung zwischen den Beteiligten, die Integration von MBSE in bestehende Prozesse und die frühzeitige Sichtbarmachung des Nutzens, um den Wandel nachhaltig zu gestalten.

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Die niederländischen SE Days – wer sollte dabei sein?

Die „Dutch Systems Engineering Days“ im November entwickeln sich zum größten SE-Treffen in den Niederlanden seit Jahren. Worauf freuen Sie sich am meisten – und wer sollte dabei sein?

Bart van Luling

Ich freue mich besonders darüber, dass wir verschiedene Branchen zusammenbringen, um voneinander zu lernen und uns gegenseitig von den Erfahrungen im Bereich Systems Engineering inspirieren zu lassen. Wir müssen unser Wissen teilen, um das Systems Engineering in den Niederlanden auf die nächste Stufe zu heben. Außerdem finde ich es großartig, dass wir ein Studentenprogramm anbieten, um unsere jungen und neuen Fachkräfte dazu anzuregen, ihre Gedanken und Forschungsergebnisse zum Thema Systems Engineering auszutauschen. Mein persönliches Ziel ist es, mehr junge Fachkräfte für INCOSE zu gewinnen, damit all die erfahrenen Systemingenieure mit grauen Haaren ihr Wissen an die SE-Community der Zukunft weitergeben können – aber auch, um neue, frische Ideen unserer jüngeren Kollegen einzubeziehen. Wir können alle voneinander lernen.

Bas Leijser

Was mich am meisten begeistert, ist, dass dies unsere erste zweitägige Veranstaltung ist. Dieser zusätzliche Tag verändert die Dynamik. Er schafft Raum nicht nur für mehr Vorträge und Workshops, sondern auch für informellere Begegnungen. Wir haben bei internationalen INCOSE-Veranstaltungen gesehen, dass oft gerade hier die wertvollsten Erkenntnisse entstehen – oder dass man einfach nur Spaß hat, was ebenfalls wichtig ist. Schließlich ist INCOSE NL auch eine Gemeinschaft.

Was die Frage betrifft, wer dabei sein sollte: Ich sage oft, dass viele Menschen bereits Systemtechnik betreiben oder sich an SE-Prinzipien orientieren, ohne sich selbst als solche zu bezeichnen. Daher ist fast jeder willkommen: Ingenieure, Architekten, Führungskräfte, politische Entscheidungsträger und alle, die sich mit Unsicherheit, Integration oder Komplexität auseinandersetzen. Ganz gleich, ob Sie im Gesundheitswesen, im Infrastrukturbereich, in der Hightech-Branche, im Verteidigungssektor oder im Finanzwesen tätig sind – hier finden Sie wertvolle Impulse für Ihre Arbeit.

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Warum ein Raumfahrtingenieur und ein Professor für Nachhaltigkeit gemeinsam auf der Bühne stehen

Im Rahmen der Veranstaltung halten ein Ingenieur eines „New Space“-Start-ups und ein Professor für Nachhaltigkeitswandel gemeinsam auf derselben Bühne Grundsatzreden. Was spricht für diese Kombination – und was erhoffen Sie sich konkret, dass im Saal geschieht?

Bas Leijser

Nachhaltigkeit und Weltraumforschung ergänzen sich stärker, als es auf den ersten Blick erscheinen mag. Die Weltraumforschung hat Technologien vorangetrieben, auf die wir heute im Hinblick auf Nachhaltigkeit angewiesen sind – Solarzellen sind ein Beispiel dafür, was Umfang und Effizienz betrifft.

Die Kombination aus KI und Nachhaltigkeit ist ein weiteres Beispiel. Wir wissen, dass der Energie- und Wasser-Fußabdruck von Rechenzentren beträchtlich ist, doch KI birgt auch ein enormes Potenzial bei der Bewältigung von Herausforderungen im Bereich der Nachhaltigkeit. Es lohnt sich, diese Spannung näher zu untersuchen.

Grundsätzlich ist Systemtechnik nicht branchenspezifisch, und einer der Aspekte, die ich an INCOSE am meisten schätze, ist, dass die Organisation eine Brücke zwischen den Branchen schlägt und es ihnen ermöglicht, voneinander zu lernen. Der Verteidigungssektor kann davon lernen, wie das Gesundheitswesen Systemtechnik ansetzt, und umgekehrt. In allen Bereichen bestehen dieselben zentralen Herausforderungen. Unser Ziel ist es, dass die Menschen über den Tellerrand ihres eigenen Fachgebiets hinausblicken und sich inspirieren lassen oder andere inspirieren.

Bart van Luling

Nachhaltigkeit ist eine unserer größten gesellschaftlichen Herausforderungen. Die Vision von INCOSE besteht darin, System Engineering zur Lösung unserer gesellschaftlichen Herausforderungen einzusetzen – nicht nur der technischen. Die Keynote von Jan Rotmans wird aus der Perspektive des System Engineering sehr interessant zu verfolgen sein. Die Keynote von Jon Reijneveld wird aufzeigen, wie The Exploration Company System Engineering für das eigene Unternehmenswachstum eingesetzt hat – eine weitere Perspektive auf System Engineering, die über den üblichen technischen Ansatz hinausgeht. Beide Keynotes werden erfrischend sein und zum Nachdenken über unsere täglichen Herausforderungen anregen. Ich freue mich sehr darauf und bin gespannt auf die Reaktionen des Publikums.

„Unser Ziel ist es, dass die Menschen über ihren eigenen Horizont hinausblicken und sich inspirieren lassen oder andere inspirieren.“
— Bas Leijser

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Die nächsten 30 Jahre – was die niederländische Industrie nach wie vor falsch macht

Die Niederlande stehen vor einigen der komplexesten systemischen Herausforderungen weltweit – Wasserwirtschaft, Energiewende, Lieferketten für Halbleiter, Modernisierung des Verteidigungssektors. Was ist der wichtigste Aspekt, den die niederländische Industrie und die Regierung nach wie vor konsequent unterschätzen?

Bart van Luling

Dabei geht es im Grunde darum, systemisches Denken auf unsere großen gesellschaftlichen Herausforderungen anzuwenden. Wir betrachten diese immer noch als einzelne, überschaubare Aufgaben – doch das sind sie nicht. Alles ist miteinander verbunden, und die Welt wird immer komplexer. Systemisches Denken wird in Zukunft eine unverzichtbare Kompetenz sein, um überhaupt etwas zu erreichen.

Bas Leijser

Die grundlegende Fehleinschätzung ist zweierlei. Erstens unterschätzen wir, wie wenig einzigartig unsere Probleme sind. Es besteht eine hartnäckige Tendenz, komplexe Systeme als völlig einzigartig zu betrachten, was zu übermäßiger Anpassung und Neuerfindung führt. In Wirklichkeit können wir uns oft weitaus stärker auf bestehende Referenzarchitekturen und bewährte Ansätze stützen, als wir es tatsächlich tun.

Zweitens unterschätzen wir den Wert kritischer Aktivitäten in der Frühphase und investieren chronisch zu wenig in diese – insbesondere in Validierung, Simulation und Modularisierung. Validierung wird oft zusammen mit Verifikation als „V&V“ zusammengefasst, doch in der Praxis wird nur die Verifikation durchgeführt. Die Modularisierung ist unerlässlich, um Komplexität zu bewältigen, indem ein System in überschaubare Teile zerlegt wird. Und was die Simulation betrifft: Auf dem letzten internationalen INCOSE-Symposium fragte sich sogar ein Astronaut laut, warum bei Projekten außerhalb der Raumfahrt nicht mehr simuliert wird, verglichen mit der Gründlichkeit, mit der vor jeder Mission simuliert wird. Da haben sie nicht ganz Unrecht.

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Über die Dutch Systems Engineering Days 2026

Am 12. und 13. November 2026 veranstaltet INCOSE NL die „Dutch Systems Engineering Days“ im Van der Valk Eindhoven-Best. Diese zweitägige Veranstaltung markiert das 30-jährige Jubiläum von INCOSE NL und ist das größte Treffen zum Thema Systemtechnik, das die Niederlande je erlebt haben.

Auf dem Programm stehen Vorträge von Jon Reijneveld (The Exploration Company) und Jan Rotmans (Professor für Nachhaltigkeit und Transformation) sowie Branchen-Sessions zu den Themen Hightech, Verteidigung, Energie, Infrastruktur, KI und Systemtechnik, Nachhaltigkeit, Grundlagen der Systemtechnik sowie ein spezielles Programm für Studierende.

Die Einreichungsfrist läuft noch. Sie können Ihren Beitrag über EasyChair einreichen.

High Tech Institute und INCOSE NL

Das High Tech Institute ist stolzer Partner von INCOSE NL. Viele unserer Schulungskurse im Bereich Systemtechnik sind INCOSE-zertifiziert, was bedeutet, dass die Teilnehmer im Rahmen ihrer beruflichen Weiterbildung international anerkannte INCOSE-Credits erwerben können.

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Arnold Schout sieht bei jedem Teil, dem er begegnet, die Signatur des Produktionsprozesses auf dem Produkt. In seiner Zeit bei Philips CFT hat er damit viel Erfahrung gesammelt. Seit 2002 arbeitet er selbständig und als Ausbilder im Bereich Design for Manufacturing (DfM). Im März 2020 wird seine DfM-Ausbildung am High Tech Institute beginnen.

Arnold Schout kann sich ärgern: Er akzeptiert Designentscheidungen, ohne zu wissen, ob sie ausreichend durchführbar sind. Er sieht diese Designfehler fast täglich. „Wir sind optimistisch, opportunistisch. Wir sehen nicht, dass es im Design Produktionsprobleme gibt, und warten mit deren Lösung, bis sie sich bei der Einrichtung der Produktion zeigen. Das führt oft zu einer langen Reihe von Umgestaltungen.“

Schout studierte Maschinenbau an der HTS in Breda und der Technischen Universität Eindhoven. Sein Abschlussprojekt, das er unter Piet Veenstra durchführte, befasste sich mit der Metallumformung. „Dort habe ich gelernt, dass sich Fertigungsprozesse leicht vorhersagen lassen und dass man berechnen kann, was machbar ist und was nicht. Man muss nicht alles ausprobieren, aber man kann auf der Grundlage von Berechnungen genau vorhersagen, was hergestellt werden kann.“

Als Verfahrensingenieur bei Philips CFT arbeitete er in der Gruppe für Feinmechanik und entwickelte Fertigungsverfahren wie die Formung von Rasierkappen. Im Jahr 1990 bat man ihn, bei Philips das Design für die Fertigung einzuführen und übertrug ihm die Leitung einer Gruppe von acht Mitarbeitern, die in Vollzeit mit dieser Methode arbeiteten. Er erhielt auch die Möglichkeit, die halbe Kapazität jeder Prozessgruppe zu nutzen. Sie arbeiteten an einer Vielzahl von Produkten: Lampen, Fernsehgeräte, CD-Player, Rasierapparate, „alles, was Philips ausmacht“, fasst Schout zusammen.

Trainer Arnold Schout: ‚Schnelligkeit ist immer das ultimative Ziel‘.

Schnell in Produktion gebracht

Zu dieser Zeit war Design for Manufacturing von zunehmendem Interesse. DfM ist eine Methode, um das Produktdesign optimal auf die Fertigungsprozesse abzustimmen, so dass der Produktionsstart reibungslos verläuft. Anfänglich konzentrierte sich diese Disziplin vor allem auf die Kostensenkung: die nächste Serie sollte billiger werden.

Der Grund für die Gründung von Schouts Gruppe war, dass der Start der Produktion bei Philips immer enttäuschend war. „Es war immer eine Eile, mit dem neuen Modell pünktlich auf einer Messe zu sein und genügend Mengen zu liefern, wenn die Kunden mit einer Bestellung drohten.“ Ein Produkt, das nicht richtig hergestellt werden kann, kann niemals pünktlich in Produktion gebracht werden. Heutzutage ist es sogar noch schwieriger, weil die Designer kaum mit den Produktionsprozessen in Berührung kommen. Der Druck ist hoch. „Wir haben auch keine Chance mehr, bei einem späteren Entwurf die Kosten zu senken. Wir müssen es gleich beim ersten Versuch richtig machen.“

Wie sie die Herstellbarkeit zu bewerten hatten, war den CFT’lern in den ersten Tagen nicht sofort klar. Die Bewertung der Herstellbarkeit war nicht eindeutig, da es keine eindeutigen Kriterien gab. „Wenn man nicht messen kann, kann man sich nicht verbessern“. Schouts DfM-Gruppe beschloss daraufhin, eine erste Bewertung der Herstellbarkeit ausschließlich auf die Durchlaufzeit zu stützen, bis sie in der Lage waren, mit Tempo zu produzieren. Zweitens wurde die Optimierung der integralen Kosten hinzugefügt. „Auf diese Weise konnte einem Entwurf der Vorzug gegeben werden, der pünktlich zu akzeptablen Kosten in die Produktion gebracht werden konnte, anstatt den niedrigstmöglichen Kosten.“

Seriöse Schätzung

Im Jahr 1995 fühlte Schout, dass es Zeit für eine neue Herausforderung war. Er begann bei Philips Optics zu arbeiten. Als diese Sparte verkauft wurde, erwartete er, dass er zum Design für die Fertigung zurückkehren würde. Aber leider war die CFT stark reduziert worden und der Fokus auf diese Disziplin war bei Philips verschwunden. Schout beschloss, seine Chance zu nutzen und begann als unabhängiger Berater zu arbeiten. „Ich wusste, wie leistungsfähig die DfM-Methode ist“.

Ein Designer, der DfM anwendet, muss zunächst die richtigen Fragen stellen, sagt Schout. Er muss nicht nur wissen, ob ein Produkt machbar ist. Die eigentliche Frage ist, welcher Aufwand an Durchlaufzeit und Kosten erforderlich ist, um die Produktion zu erreichen. Alle Fertigungsprozesse müssen zunächst entwickelt und freigegeben werden. „Schnell zu produzieren ist immer das ultimative Ziel. Ein Konstrukteur muss das vorhersehen wollen und bei der Begründung der Konstruktionswahl berücksichtigen“, sagt Schout. Diese Frage ernst zu nehmen ist die Grundlage der Herstellbarkeit.

Laut Schout sind die meisten Designer einfach nicht in der Lage, Design und Produktion miteinander zu verbinden. „Oder sie haben nicht die Zeit dafür. Sie konzentrieren sich auf die Funktion. Es muss stark genug sein, steif genug, schnell genug, für die Verarbeitungstemperatur geeignet und so weiter. Damit haben sie alle Hände voll zu tun.“ Eine mögliche Lösung besteht darin, den Designern innerhalb eines Teams bei der Beurteilung der Herstellbarkeit Wissen und Fähigkeiten zur Verfügung zu stellen. „Tun Sie das rechtzeitig. Bei der Konzeptauswahl treffen Sie entscheidende Designentscheidungen mit mehr oder weniger Zeit, um sie in die Produktion zu bringen. Normalerweise reicht die Zeit nicht aus.“

Die überwiegende Mehrheit der integralen Kosten und die Gesamtdurchlaufzeit bis zur Produktion werden mit der Methode von Schout bestimmt. Eine seriöse Schätzung ist fast immer ausreichend, um die Wahl des Designs zu begründen. „Natürlich macht jeder Lieferant subtile Unterschiede in seinem Produktionsprozess, die er so weit wie möglich geheim hält. Der Unterschied, den sie machen, ist in diesem Stadium selten entscheidend. Aber es besteht immer ein Bedarf an der Entwicklung von Fertigungsprozessen.“

„Für Feinheiten müssen Sie immer wieder mit den Herstellern sprechen, die bestimmte Herstellungsverfahren anwenden. In dem Moment, in dem Sie das Design für ein Herstellungsverfahren auswählen, beschränken Sie sich auf eine Reihe von Herstellerfirmen. Umgekehrt geht die Wahl eines Herstellers Hand in Hand mit einem bestimmten Produktionsprozess. Sie müssen also im Voraus wissen, welcher davon erfolgversprechend ist. DfM spricht sich nicht dafür aus, alle Designalternativen durchzuarbeiten. Sie brauchen eine gute Alternative, die funktioniert und pünktlich und zu akzeptablen Kosten auf den Markt kommen kann.“ Sobald eine bestimmte Variante diese Anforderungen erfüllt, brauchen Sie die Alternativen nicht mehr zu untersuchen.

Designerschulungen befassen sich heutzutage zu wenig mit Produktionsprozessen.

Harte Arbeit

Design für die Fertigung ist mehr als nur Technik, sagt Schout. Es geht auch darum zu wissen, wie man es organisiert. Das Management sollte mehr danach fragen. Er nennt die zwei wichtigsten Fragen, die sie ihrem Team stellen müssen: Wann sind wir in der Produktion so weit wie möglich? Wie hoch werden die Gesamtkosten sein, wenn wir so weitermachen? Die Antworten müssen ernsthaft begründet werden. „Wenn das Management wüsste, was hinter dem Zeichenbrett entschieden wird, würde es Ihnen über die Schulter schauen.

In seinen neunzehn Jahren als Berater sieht Schout, dass die größten Fehler immer noch auf fehlende Antworten auf diese Fragen zurückzuführen sind. „Design ist harte Arbeit und Fehler werden immer gemacht. Im Nachhinein ist es leicht zu sagen, wie die Dinge hätten besser laufen können. Aber wenn man nicht versucht, vorherzusagen, wie lange es dauern wird und wie hoch die Gesamtkosten sind, verpasst man Chancen.

Als Beispiel erwähnt Schout einen Produktdesigner, der ihn einmal fragte, wie viel ein Produkt kosten würde, von dem hundert Stück pro Jahr hergestellt werden sollten. Schout schätzte eine Tonne pro Stück in Euro und bemerkte, dass es nicht einfach zu produzieren sei. Der Designer ging schnell zum Lieferanten und berichtete dann begeistert, dass die Produktion möglich sei. Nach weiteren Nachfragen stellte sich jedoch heraus, dass er nicht sagen konnte, wann der Prototyp fertig sein würde oder wie viel er kosten würde. Wann die Produktion beginnen könnte, wusste er überhaupt nicht. „Der Designer wusste also nicht, wie er die richtigen Fragen stellen sollte, selbst nachdem ich ihn gewarnt hatte.“

Brände vorbeugen

Die meisten Designschulen lehren heutzutage zu wenig Einblick in die Produktionsprozesse. Die Studenten haben auch wenig Gelegenheit, Produktionsprozesse zu sehen, weil die Produktionswelt in den Niederlanden kleiner geworden ist. „Sie müssen einen Weg hinein finden. Ein Produktionsunternehmen will Ihnen helfen, wenn es eine konkrete Chance hat, einen Auftrag zu gewinnen, aber sie organisieren keine kostenlosen Exkursionen für Designer.“

Die Einstellung der Projektleiter und Manager ist manchmal ein weiteres Hindernis für den Designer. Es besteht oft das Missverständnis, dass die Anwendung von Design für die Fertigung zusätzliche Zeit im Entwicklungsprozess erfordert. „Meine Absicht ist es, zu verhindern, dass das Design zweimal gemacht werden muss. Aber offenbar macht es mehr Spaß, Brände zu löschen, als sie zu verhindern.“ Die Projektleiter wollen zu Recht so schnell wie möglich in die Produktion gehen, sind sich aber nicht ausreichend bewusst, dass eine Menge Elend unnötig ist. DfM kann oft zeigen, dass das Feuer verhindert werden kann. „Mit DfM schaffen Sie Werte, indem Sie Probleme verhindern. Sobald Sie erfolgreich sind, wird das Problem unsichtbar.“

Dieser Artikel stammt von Jessica Vermeer, technische Redakteurin von High-Tech Systeme.

Da Geräte immer kleiner, intelligenter und komplexer werden, bestimmt die Sensortechnologie zunehmend die Leistung und Zuverlässigkeit von Systemen. MEMS spielen bei diesem Wandel eine wichtige, aber oft unterschätzte Rolle. Für Ingenieure ist ein solider Einblick in MEMS unerlässlich für das Design, die Integration und die Anpassung zukünftiger Systeme.

Mikro-elektromechanische Systeme (MEMS) treiben im Stillen die Geräte an, die wir jeden Tag benutzen, von Smartphones über Autos bis hin zu medizinischen Systemen. MEMS spielen eine wichtige Rolle bei Anwendungen, bei denen Standard-Sensoren von der Stange unzureichend sind. Michael Kraft, Professor an der KU Leuven, verweist auf medizinische Anwendungen wie piezoelektrische mikromechanische Ultraschallwandler (PMUTs), die sperrige Hochspannungs-Ultraschallwandler durch MEMS-basierte Arrays aus mikroskopisch kleinen piezoelektrischen Membranen ersetzen. Dieser Ansatz könnte tragbare Ultraschallgeräte ermöglichen.

Kraft hebt auch neuronale Technologien hervor, darunter implantierbare Elektroden-Arrays, die eine Schnittstelle zum Gehirn bilden: „Derzeit laufen klinische Studien zur Stimulierung des visuellen Kortex bei blinden Menschen. Ich würde nicht sagen, dass das Sehvermögen dieser Patienten vollständig wiederhergestellt werden kann, aber dank MEMS kann ihnen wieder eine Wahrnehmung des Sehens vermittelt werden.“

Kraft ist ausgebildeter Elektroingenieur und hat an führenden Universitäten gearbeitet, unter anderem in Southampton und Lüttich in Europa und in Berkeley in den USA. Er ist seit den späten 1990er Jahren im Bereich MEMS tätig. In Leuven leitet er derzeit die Forschung auf dem Gebiet der Mikro- und Nanosysteme, betreibt den Reinraum der Universität und arbeitet mit Teams zusammen, die in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern MEMS-Geräte entwickeln und herstellen.

Maßgeschneiderte Ausbildung

„Ein MEMS-Sensor ist im Wesentlichen ein Wandler“, erklärt Kraft. „Er wandelt eine physikalische Eingabe in ein elektrisches Signal um. Während die zugrunde liegende Physik komplex sein kann, ist das Grundprinzip oft überraschend intuitiv.“

Im Inneren des Sensors eines MEMS-basierten Beschleunigungsmessers ist beispielsweise eine winzige Masse an mikroskopisch kleinen Federn in einer Siliziumstruktur aufgehängt. Wenn das Gerät beschleunigt, bewegt sich die Masse leicht. Dadurch ändert sich die elektrische Eigenschaft zwischen den Elektroden. Das daraus resultierende elektrische Signal wird dann von einem IC verarbeitet. Obwohl die Bewegung nur wenige Pikometer beträgt, also kleiner ist als ein einzelnes Atom, ist der Effekt messbar und wiederholbar. Auf diese Weise kann ein Smartphone Orientierungsänderungen erkennen oder ein Fahrzeug eine schnelle Verzögerung in einem Airbag-System spüren.

Wichtig ist, dass der sichtbare Chip nur ein Teil des Systems ist. Ein komplettes MEMS-Gerät besteht aus einem mechanischen Sensorelement, einer elektronischen Ausleseschaltung (ASIC), elektrischen Verbindungen und einer Schutzverpackung. Zusammen bilden sie ein Miniatursystem, das eine Brücke zwischen der physischen und der digitalen Welt schlägt.

Der winzige Maßstab, der MEMS so leistungsfähig macht, erschwert auch ihre Entwicklung. Eine Drucksensormembran kann sich als Reaktion auf ein aussagekräftiges Signal nur um wenige Pikometer verformen. Bei einer so kleinen Technologie können winzige Abweichungen in der Geometrie, den Materialeigenschaften oder den Herstellungsprozessen die Leistung erheblich beeinflussen.

Kraft bietet über das High Tech Institute einen dreitägigen Einführungskurs zu MEMS an. Dieser Kurs behandelt die allgemeinen Aspekte der Technologie, bevor er sich mit den Transduktionsprinzipien für physikalische Sensoren befasst. „Denken Sie an Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Drucksensoren und Resonanzsensoren“. Kraft zufolge eignet sich der Kurs hervorragend für Personen, die gerade erst in die MEMS einsteigen oder die Grundlagen auffrischen möchten.

Neben diesem Grundkurs ist auf Anfrage ein zweiter Kurs für erfahrenere Teilnehmer verfügbar. Dieser Kurs ist auf den Reifegrad und die Interessen der Teilnehmer zugeschnitten und kann sich auf ausgewählte Themen konzentrieren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf piezoelektrische Bauelemente, Trägheitssensoren, Resonanzsensorik, modernste Technologie und neue Designansätze.

MEMS-Innovation

Mit Blick auf die Zukunft sieht Kraft ein starkes Wachstum, das von datenintensiven Technologien wie KI und Robotik angetrieben wird, für die kleine, stromsparende und skalierbare Sensoren unerlässlich sind. „Sensoren erfassen unverfälschte Daten aus der realen Welt. MEMS-Geräte sind für diesen Zweck gut geeignet, weil sie klein, stromsparend und skalierbar sind.“

Ein weiterer neuer Bereich, den Kraft identifiziert hat, ist Infraschall, d.h. Schallwellen, die deutlich unter 20 Hertz liegen. Hier reichen die Anwendungen von Frühwarnsystemen für Erdbeben und Vulkane bis hin zur Sicherheitsüberwachung. Die heutigen Infraschallsensoren sind sperrig und teuer, aber die MEMS-basierte Miniaturisierung könnte eine kostengünstige, verteilte Erfassung in großem Maßstab ermöglichen.

„Um Europas starke Position im Bereich MEMS zu erhalten“, so Kraft, „sind kontinuierliche Investitionen und Schulungen erforderlich.“ Seine Kurse am High Tech Institute, das an der Spitze der aktuellen MEMS-Technologie steht, helfen Ingenieuren und Unternehmen dabei, das Wissen aufzubauen, das sie benötigen, um neue Ideen in praktische, wettbewerbsfähige Sensorlösungen umzusetzen und gleichzeitig die langfristige Kompetenz Europas in diesem Bereich zu stärken.

Jeder, der schon einmal an der Produktentwicklung beteiligt war, weiß, dass Missverständnisse in der Anfangsphase später Zeit und Geld kosten. Dennoch haben viele Projekte immer noch Schwierigkeiten, klar zu definieren, was gebaut werden soll. Katarzyna Kot, Systemingenieurin und Mitglied der INCOSE Requirements Working Group, erlebt das jeden Tag. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Fachleuten beizubringen, wie sie Anforderungen besser schreiben und verstehen können.

„Mein Herz schlägt für die Produktentwicklung“, sagt Katarzyna. „Sie wollen etwas Greifbares liefern, aber das funktioniert nur, wenn die Grundlage solide ist. Dafür brauchen Sie klare Anforderungen.“

Katarzyna kam 1998 aus Polen in die Niederlande, um in den Philips ASA-Labors in Eindhoven zu arbeiten. „Ich schrieb Code, entwarf Software, testete Produkte und war fasziniert von dem, was vor all dem passiert.“

Katarzyna Kot, Trainerin ‚Praktisches Schreiben von Anforderungen‘.

Nach zwölf Jahren bei Philips und NXP Semiconductors arbeitete sie als Beraterin für Kunden wie BAE Aerospace und ASML. Der Prozess des Verfassens von Anforderungen scheint einfach zu sein: Erheben, Analysieren, Validieren, Dokumentieren. In der Praxis erfordert er jedoch eine Menge Vorbereitung. „Die Leute bleiben oft bei der Frage hängen, was sie eigentlich tun sollen.

Der Workshop

Um Teams dabei zu helfen, ihre Anforderungen zu Papier zu bringen, entwickelte Katarzyna 2017 ihre ersten Workshops. Was als maßgeschneiderte Sitzungen im Unternehmen begann, hat sich zu einem zweitägigen Kurs mit dem Titel„Practical Requirements Writing“ entwickelt, der nun einem breiteren Publikum offensteht.

Der Workshop richtet sich an alle, die mit Anforderungen zu tun haben, wie Produktmanager, Systemarchitekten, QS-Spezialisten und Domänenexperten. „Wir betrachten den gesamten Produktlebenszyklus“, erklärt Katarzyna. „In jeder Phase gibt es unterschiedliche Interessengruppen und damit auch unterschiedliche Arten von Anforderungen.“

Die Teilnehmer lernen, wie sie die Bedürfnisse der Stakeholder analysieren, Kontextdiagramme erstellen, Anforderungen strukturieren und deren Qualität in Bezug auf Vollständigkeit, Konsistenz, Machbarkeit, Korrektheit und Überprüfbarkeit bewerten. „Wir arbeiten mit realen Fällen, damit die Teilnehmer das Gelernte sofort anwenden können. Es ist hilfreich, wenn sie ihre eigenen Anforderungen mitbringen, damit wir sie gemeinsam überprüfen und verbessern können.“

Der Workshop ist besonders nützlich für Fachleute mit einigen Jahren Erfahrung. „Sie erkennen die Herausforderungen aus der Praxis und überlegen sofort, wie sie besser damit umgehen können. Sobald sie anfangen, Fragen zu stellen wie ‚Wie wende ich das in meiner Organisation an?‘ oder ‚Wie überzeuge ich meine Kollegen?‘, sehen sie über den Tellerrand hinaus.“

Herausforderungen

Qualitätsanforderungen können schwierig zu definieren sein. Vage Begriffe wie „robust“ oder „benutzerfreundlich“ müssen quantifiziert werden. „Wenn Sie sagen, etwas muss tragbar sein, was bedeutet das? Gewicht, Abmessungen? Sie übersetzen abstrakte Begriffe in messbare Attribute. Auf diese Weise wird Qualität konkret und testbar.“

Es ist auch wichtig zu wissen, wann man aufhören muss. „Anforderungen müssen für die Ebene, für die sie bestimmt sind, angemessen sein. Sie sollten nicht zu wenig Details enthalten, aber auch nicht zu detailliert sein.“

Die Teilnehmer sind oft begeistert, wenn sie verstehen, warum Anforderungen so wichtig sind. „Manchen Leuten wurde der Wert noch nie richtig erklärt. Aber sobald sie sehen, wie ihre Arbeit zum großen Ganzen beiträgt, sind sie stolz.“

Nachdenken

Anforderungen definieren, was geliefert werden muss. Sie bilden die Grundlage für Design und Tests und haben sogar einen vertraglichen Wert. In Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Halbleiterindustrie sind die richtigen Anforderungen eine rechtliche Notwendigkeit.

Dennoch tun sich viele Organisationen immer noch schwer damit. „Die Leute finden es oft langweilig oder wissen nicht, wo sie anfangen sollen“, sagt Katarzyna. „Sie sehen den Wert nicht sofort, weil es sich um wochenlanges Nachdenken ohne sichtbare Ergebnisse handelt.

Sie vergleicht das Schreiben von Anforderungen mit der Planung eines Bauprojekts. „Bevor der Bau beginnt, entscheiden Sie, wo die Steckdosen hinkommen, wo die Lampen hängen und wo die Anschlüsse für Küche und Waschmaschine sein sollen. Sie dokumentieren diese Entscheidungen, damit der Bauunternehmer genau das liefern kann, was Sie erwarten. Das ist es, was Anforderungen bewirken: Sie verhindern Überraschungen für den Kunden und den Lieferanten.“

Bevor Sie überhaupt schreiben können, fügt Katarzyna hinzu, müssen Sie wissen, wer der Benutzer ist, wie das Produkt verwendet wird, was der Kontext ist und welche Standards gelten. „Das sind alles ingenieurwissenschaftliche Fähigkeiten.“

Ein wichtiger Teil des Workshops befasst sich mit Vorlagen und Schreibregeln, wie dem Easy Approach to Requirements Syntax (EARS). „Das hilft, Mehrdeutigkeit zu vermeiden, aber es ist keine Übung zum Ausfüllen von Formularen. Sie müssen verstehen, was Sie da schreiben. Ein Tool kann dabei helfen – aber Sie müssen trotzdem denken.“

Katarzyna sieht auch Potenzial in der künstlichen Intelligenz. „KI versteht den Kontext nicht und kann keine Anforderungen schreiben, aber sie kann helfen, sie zu analysieren – zum Beispiel, indem sie Inkonsistenzen aufdeckt.“

Ihr Rat sowohl für KI als auch für Vorlagen: „Nutzen Sie Technologie als Assistent, nicht als Ersatz für Ihr eigenes Denken.“

Technik

Was Katarzyna besonders hervorheben möchte: „Bei Anforderungen geht es nicht ums Schreiben – es geht um Technik.“

Sie lächelt. „Das hat ein Kollege aus den USA einmal gesagt, und ich würde es gerne auf eine Fliese drucken lassen. Denn genau das ist es: Eine gute Spezifikation ist keine Verwaltung – sie ist Design mit Worten.“

Dieser Artikel wurde von Marleen Dolman, freie Mitarbeiterin bei High Tech Systems, geschrieben..

In diesem Herbst wird Jessica Korzeniowska am High Tech Institute ihren preisgekrönten Fantasy-Kurs für grundlegende Systemtechnik unterrichten. Bits&Chips hat sich mit ihr zusammengesetzt, um über ihren Hintergrund, ihre Erfahrungen als Systemingenieurin, ihre Lehrmethode und die Bedeutung der Ansprache von Studenten, insbesondere von Mädchen, zu sprechen.

Jessica Korzeniowska stammt aus einer Familie mit einer Leidenschaft für Flugzeugbau. Ihr Großvater war Pole und wanderte in das Vereinigte Königreich ein. Korzeniowska selbst wuchs in Milton Keynes auf, „einer ganz normalen Stadt in Großbritannien.“

Korzeniowskas Weg in die Ingenieurwissenschaften begann mit einer Kampagne während der Schulzeit, um mehr Frauen für den Ingenieurberuf zu gewinnen. Sie glaubt, dass dies der Grund dafür ist, dass sie sich für einen Kurs einsetzt, der für alle zugänglich ist. „Denn ich bin ein Produkt anderer Menschen, die versucht haben, das Ingenieurwesen zugänglich zu machen.“

Nach einem einwöchigen Praktikum speziell für Mädchen auf einem Stützpunkt der Royal Air Force beschloss sie, dass sie Ingenieurin werden wollte. „Ich denke, für mich war es eine gute Mischung aus Puzzles und Problemlösung. Ich habe schon immer gerne gepuzzelt und Lego gebaut, weil man dabei innovativ denken und sich neue Lösungen ausdenken muss. Für mich sind das Ingenieurwesen und die technische Seite eine Mischung aus diesen beiden Dingen. Sie können etwas bauen, Sie können etwas erschaffen. Sie müssen Probleme lösen und Wege finden, um zum Ziel zu kommen. Ich genieße es immer noch, nachdem ich diese Entscheidung vor einem halben Leben in der Schule getroffen habe.“

Besserwisserin

Korzeniowska erwarb einen Master-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität von Southampton, wo sie sich auf Raumfahrzeugtechnik spezialisierte. Es fiel ihr schwer, sich zwischen den verschiedenen technischen Disziplinen zu entscheiden, bis sie in ihrem dritten Studienjahr ein Modul über die Systemtechnik von Raumfahrzeugen belegte.

„Der Dozent stand gleich in der ersten Vorlesung vor der Klasse auf und sagte, dass Systemingenieure Alleswisser sind. Sie wissen nur wenig über all die verschiedenen Teilsysteme, die zusammengehören. Sie haben ein umfassendes Bild davon, was das gesamte technische Produkt leisten muss. Und ehrlich gesagt, die Vorstellung, ein Alleswisser zu sein, gefiel mir. Ich dachte auch, dass ich vielleicht genau das tun könnte, denn ich mag all diese verschiedenen technischen Bereiche, aber nicht einen davon so sehr, dass ich nur diesen machen würde. Nach der Universität bewarb ich mich dann auf Stellen im Bereich Systemtechnik und bekam diese, so dass ich mehr Erfahrung in diesem Bereich sammeln konnte. Das macht mir nach wie vor Spaß, und ich habe das Gefühl, dass es die richtige Entscheidung war.“

Mehr Mädchen

Korzeniowska ist eine der wenigen Ingenieurinnen in Großbritannien. Nur 9 Prozent sind weiblich. Die Arbeit in einem technischen Umfeld mit wirklich schwierigen Problemen kann eine Herausforderung sein, sagt Korzeniowska.

Für Frauen ist es auch in anderer Hinsicht schwierig, denn es gibt nicht viele weibliche Ingenieure und Teile der Arbeitsweise von Unternehmen sind immer noch sehr männerdominiert. Als eine Minderheit haben Sie eine zusätzliche Hürde. Sie versuchen nicht nur, an technisch anspruchsvollen Problemen zu arbeiten, sondern auch Stereotypen abzubauen und die unbewussten Vorurteile der Leute in Frage zu stellen, und das kann anstrengend sein. Es ist hilfreich, wenn Sie eine gute Gruppe von Menschen um sich herum haben, wenn Sie Menschen haben, die Sie unterstützen, aber es kann sowohl in technischer als auch in persönlicher Hinsicht eine große Herausforderung sein. „Am Ende hatte ich es satt, mich mit all dem Unsinn herumzuschlagen, den Frauen ertragen müssen, aber ich wollte immer noch Ingenieurin werden. Also habe ich mein eigenes Unternehmen gegründet.“

Korzeniowska betont, dass es wichtig ist, mehr Mädchen zu ermutigen, sich für Naturwissenschaften und Ingenieurwesen zu entscheiden, denn wir brauchen sie, um eine Karriere im Ingenieurwesen einzuschlagen. Um all die technischen Herausforderungen zu lösen, brauchen wir die vielfältigsten Köpfe, die wir bekommen können, sagt Korzeniowska. „Es gibt jede Menge Statistiken, die belegen, dass vielfältige Teams besser abschneiden; sie sind in der Lage, Herausforderungen flexibler und effizienter zu lösen. Wir brauchen also alle, die sich damit beschäftigen. Und es geht nicht nur um Frauen, auch andere Gruppen sind im Ingenieurwesen unterrepräsentiert.“

Modellbasiert

Mit dem Fortschreiten ihrer Karriere wurde Korzeniowska mehr und mehr zur Ausbilderin. „Ich habe mich mehr für die Wissenschaft eingesetzt und in Sommercamps in Amerika unterrichtet. Ich merkte, dass ich die Fähigkeiten zum Unterrichten hatte und dass es mir Spaß machte.“

Heute ist Korzeniowska Partnerin bei Scarecrow, einer Beratungsfirma für modellbasierte Systemtechnik in Großbritannien, die mit dem High Tech Institute verbunden ist. „Wir bieten Schulungen an, aber wir beraten auch eine ganze Reihe von Unternehmen in Großbritannien. Wir setzen modellbasiertes Systems Engineering in ihrer Arbeit ein, weil es eine großartige Möglichkeit ist, die Informationen in komplexen Projekten zu verwalten und sicherzustellen, dass sie konsistent sind, und weil es uns hilft, die Probleme zu lösen. Mein Hintergrund ist die Raumfahrt und die Kernfusion, so dass ein großer Teil meiner Beratungstätigkeit immer noch im Nuklear- oder Energiebereich angesiedelt ist.“

Korzeniowska ist auch Autorin von technischen Lehrbüchern, aber sie schreibt auch fiktive Geschichten. Sie verwendet modellbasierte Techniken, um ihre fiktiven Geschichten zu modellieren. „Es ist ein wirklich großartiger Mechanismus, um mit vielen Informationen umzugehen und den Überblick zu behalten, z.B. über die verschiedenen Charaktere und Orte.“

Abenteuer Quest

In ihrem dreitägigen Kurs verwendet Korzeniowska eine Abenteuergeschichte mit Fantasy-Thema, um die Teilnehmer auf ihrer Reise durch die Ingenieurausbildung zu begleiten. Es gibt Studien, die zeigen, dass Menschen auf das Erzählen von Geschichten ansprechen, insbesondere bei technischen Aspekten, also nutzt sie dies, um die Teilnehmer zu begeistern.

Korzeniowska erinnert sich auch an ihre eigenen Erfahrungen mit Lego. „Ich begann mich für Lego zu interessieren, als ich ein Harry Potter-Set kaufte. Ich hatte mich vorher noch nie für Lego interessiert, aber die Geschichte, die damit verbunden war, die Figuren, die ich kannte, und die Möglichkeit, eine bestimmte Szene nachzuspielen, haben mich wirklich für das Bauen und Konstruieren begeistert. Ich dachte, dass es nur an mir lag, aber es gab tatsächlich eine Studie in den USA, die zeigte, dass Mädchen eher mit Bau- und Konstruktionsspielzeug interagieren, wenn es eine Geschichte dazu gibt.“

Korzeniowska begann darüber nachzudenken, wie sie Methoden, von denen sie wusste, dass sie ihr beim Lernen geholfen hatten, in ihrer Ausbildung einsetzen und vielleicht auch Menschen anziehen könnte, die sich sonst nicht für Technik interessieren würden. So kam es zu den Abenteuern. „Ich fragte mich, ob man die Leute durch einen Trainingskurs des V-Modells führen könnte, als ob sie durch ein verwunschenes Tal gehen würden. Sie gehen das Tal auf und ab, wie bei einem Ingenieursprojekt, aber dann machen Sie daraus ein Abenteuer.“

Die Niederlande

Korzeniowska verbrachte auch ein Jahr in Leiden, wo sie einen Job bei der Europäischen Weltraumorganisation bekam. „Ich habe meinen Abschluss gemacht und bin dann zwei Wochen später mit einem Koffer und ein paar Euro in den Niederlanden aufgetaucht. Ich dachte mir, na gut, dann fangen wir eben ein neues Leben an.“

Sie arbeitete als Trainee im Bildungsbüro der ESA. „Das ist ein weiterer Aspekt meiner Karriere, der mir bei der Ausbildung geholfen hat: Wir haben darüber nachgedacht, wie wir Raumfahrtstandards auf Industrieniveau übernehmen und sie so übersetzen können, dass wir sie Studenten beibringen können, damit sie praktische Erfahrungen beim Bau von Raumfahrzeugen und beim Start von Raketen sammeln können. Ich habe gerne in den Niederlanden gelebt. Ich hoffe, dass ich jetzt, wo ich dieses Training durchführe, viel öfter hierher kommen kann.

Dieser Artikel wurde von Titia Koerten, Redakteurin bei High Tech Systems, verfasst..

Claus Neeleman ist zum zweiten Mal in zehn Jahren zum Lehrer des Jahres des High Tech Institute gewählt worden. Nach dem firmeninternen Kurs How to be successful in the Dutch high-tech work culture erhielt er von den Teilnehmern die Höchstpunktzahl. Er hätte nie gedacht, dass sein Fachwissen bei den Technikern so gut ankommen würde.

„Ich denke, dass Training ein fantastischer Beruf ist“, sagt Claus Neeleman, „vor allem, weil man etwas beitragen kann. Sie berühren die Menschen wirklich. Außerdem bekommt man von den Kursteilnehmern die Rückmeldung, dass sie etwas gelernt haben. Einige Leute haben sogar einen mentalen Wandel vollzogen, was die Arbeit anbelangt. Es gefällt mir auch, wenn sie sagen, dass sie das Gelernte auch in ihrem Privatleben gut gebrauchen können.“

Nach seinem Studium der Arbeits- und Organisationspsychologie arbeitete Neeleman in der Personalbeschaffung: Beurteilungen, Potenzialermittlungen von Bewerbern, Persönlichkeitstests, Rollenspiele und Vorstellungsgespräche. Während der Nachbesprechung eines solchen Assessments brachte ihn ein Kollege zum Nachdenken. „Er sagte: Mensch, du bist doch gut im Erklären, warum wirst du nicht Trainer oder Lehrer? Das war lustig, denn das hatte ich schon in Erwägung gezogen.“

Sein Kollege gab Neeleman diesen zusätzlichen Schub, aber es war nicht einfach, Trainer zu werden. „Bei den meisten Trainingsagenturen brauchte man eine Menge Erfahrung und das bedeutete entweder einen sehr langen Entwicklungsprozess oder man musste einen anderen Weg finden.“ Er landete bei einem Wiedereingliederungsunternehmen, wo er sofort unterrichten konnte. „Das war eine Gelegenheit für mich, Erfahrungen zu sammeln und zu sehen, ob es mir gefällt. Danach hatte ich eine echte Chance, für Schulungsagenturen zu arbeiten. So bin ich in das Geschäft eingestiegen.“

Neeleman ist jetzt auf Kommunikation spezialisiert. „Kommunikationstraining ist der Hauptschwerpunkt, aber ich mache auch Verkaufstraining und Führungstraining. Dazu kommt noch ein bisschen Schauspielerei, auch während des Trainings. Mein Aufgabenbereich ist ziemlich breit gefächert.“

Beobachten und Analysieren

Claus Neeleman kam zum High Tech Institute, als Jaco Friedrich ihn bat, Führungstraining für Ingenieure anzubieten. „Ich erinnere mich, dass ich damals dachte: Schön, das ist etwas Neues. Ich war auch neugierig, ob es funktionieren würde, denn ich war eher in der Welt der Beratung tätig und nicht im technischen Bereich. Für mich ging es darum, es auszuprobieren: Passt mein Fachwissen zu dieser technischen Welt? Vielleicht finden sie die Psychologie dahinter nicht so interessant oder zu weich. Aber es gibt tatsächlich einen großen Bedarf an Schulungen für Soft Skills unter Technikern. Außerdem macht es ihnen wirklich Spaß.“

Neeleman sieht Gemeinsamkeiten zwischen dem Job eines Trainers und der High-Tech-Welt. „Techniker beobachten und analysieren. Das tun Psychologen auch. Wir haben Modelle und wir arbeiten sehr detailliert. Das hat eine große technische Seite, besonders bei Beurteilungen. Wir schauen uns ein Gespräch sehr genau an und bewerten es. Die Punktzahl kann zufriedenstellend oder knapp darunter sein. Dann können wir erklären, warum das nicht zufriedenstellend ist und was jemand mehr zeigen muss, um eine gute Punktzahl zu erhalten. Auch das ist ziemlich technisch. Es stecken eine Menge Modelle dahinter. Menschen können ziemlich kompliziert sein. Man kann sich dem auch auf technische Weise nähern und sehen, was man damit anfangen kann. Das macht mir wirklich Spaß.“

Bequem

Neeleman findet es lustig, dass Mitarbeiter in neun von zehn Fällen auf die gleichen Kommunikationsprobleme stoßen. „Es geht immer darum, Feedback zu geben. Das ist wirklich schwierig, weil viel davon abhängt. Sie haben eine Beziehung zu pflegen; Sie sehen sie am nächsten Tag wieder. Selbst wenn Sie wissen, wie es geht, ist es immer noch eine Herausforderung, ein konstruktives Gespräch zu führen. Der Umgang mit Konflikten ist ein weiteres Thema, das häufig auftaucht, ebenso wie der Umgang mit Widerstand. Ich denke, das sind die drei wichtigsten Themen.“

Neeleman selbst wird in Beurteilungen oft gesagt, dass er gutes Feedback gibt. Das ist auch eine Voraussetzung für einen Trainer, meint er. „Ich denke, was die Kursteilnehmer damit meinen, ist, dass ich auf die Details achte. Ich beobachte immer, wenn sie untereinander Übungen machen, und dann versuche ich wirklich, ihnen zu helfen, effektiv zu arbeiten, und ich bin in der Lage, es gut zu erklären. Ich denke auch, dass es sehr wichtig ist, dass es eine offene Atmosphäre gibt und dass wir während der Trainingseinheiten lachen können.“

Was er am häufigsten zurückbekommt, ist seine Fähigkeit, eine sichere Atmosphäre zu schaffen, in der die Menschen sie selbst sein können, eine Voraussetzung für das Lernen, so Neeleman. „Wenn man sich nicht sicher fühlt, fängt man an, eine Rolle zu spielen oder man zeigt sich einfach nicht. Ich brauche das auch für mich selbst, um gut zu arbeiten. Wenn die Leute nicht offen sind oder es Spannungen innerhalb der Gruppe gibt, fühle ich mich auch als Trainer nicht wohl.“

Drei Tipps

Die niederländische High-Tech-Welt ist für ihre etwas konfrontative Art der Kommunikation bekannt. Viele Unternehmen sagen, dass sie gerade wegen dieser offenen, aber etwas herausfordernden Kultur erfolgreich sind, aber nicht jeder kann damit gut umgehen. Für Techniker, die mit der niederländischen Unternehmenskultur nicht zurechtkommen und Schwierigkeiten haben, ihre Meinung zu äußern, gibt Neeleman gerne einen Ratschlag. In einem Trainingskurs können Sie tatsächlich lernen, sich mehr zu zeigen. Seine drei Tipps lauten: üben, erleben und reflektieren.

Üben Sie, denn am Anfang kann es unangenehm sein. Wenn Sie zum ersten Mal aufstehen und sagen: „Ich bin nicht einverstanden“ mit Menschen, die anders denken, verursacht das eine Menge Stress. Der Trick besteht also darin, diesen Stress zu erleben und dann festzustellen, dass Sie trotz dieses Stresses überleben und dass es am Ende besser ist, als nichts zu sagen. Der dritte Tipp lautet: Denken Sie darüber nach, was Sie tun. Nehmen wir an, Sie probieren etwas in der Praxis aus und es funktioniert gut oder nicht so gut. Schauen Sie zurück und nennen Sie, was gut gelaufen ist und belohnen Sie sich dafür. Erwähnen Sie auch, was Sie beim nächsten Mal besser machen können und seien Sie nicht zu hart zu sich selbst. Neeleman: „Sie können das Reflektieren effektiver gestalten, wenn Sie es gemeinsam mit Kollegen tun. Zum Beispiel mit jemandem, den Sie kennen und der die Dinge anders angeht. Wenn Sie diese Tipps anwenden, werden Sie sehr weit kommen.“

Dieser Artikel wurde von Titia Koerten, Redakteurin bei High Tech Systems, verfasst..

Ein akkreditierter Nachweis aktueller Kenntnisse, ohne dass Sie ins Klassenzimmer zurückkehren müssen. Hans Krikhaar ist eine treibende Kraft hinter der Einführung von Mikrozertifikaten bei der Niederländischen Gesellschaft für Feinmechanik. In diesem Interview teilt er seine Ansicht über die Möglichkeiten, die sich daraus ergeben.

Hans Krikhaar hat es selbst erlebt: Nach sieben Jahren im Bereich Bauwesen erwies sich die Rückkehr in sein ursprüngliches Studienfach – Maschinenbau – als eine ziemliche Herausforderung. Die Unternehmen wollten nachweisbare Kenntnisse in diesem Bereich und waren nicht bereit, ihm die Möglichkeit zu geben, seine Fähigkeiten und Kenntnisse in der Praxis unter Beweis zu stellen. Diese Gelegenheit bot sich schließlich bei Philips Lighting, da Krikhaar nachweislich Erfahrung mit computergestütztem Design hatte, in das das Unternehmen aus Eindhoven investierte. Wäre er in der Lage gewesen, sein aktuelles Wissen im Maschinenbau durch Mikrozertifikate nachzuweisen, wäre seine Karriere vielleicht ganz anders verlaufen.

Für Berufstätige, die nach dem Studium eine Vollzeitbeschäftigung aufnehmen, ist es wichtig, ihr Wissen weiter auszubauen. Leider ist ein langfristiges Bildungsprogramm neben der Arbeit nur schwer aufrechtzuerhalten, sowohl was die Zeit als auch was die Kosten angeht. Arbeitnehmer können jedoch von kürzeren Ausbildungsprogrammen stark profitieren, da sie das erworbene Wissen sofort anwenden können. Für die eigene Position auf dem Markt ist die formale Anerkennung dieser Kenntnisse sehr wichtig.

Jetzt kommen die Microcredentials: anerkannte digitale Diplome oder Zertifikate, die mit kompakten, validierten Kursen verknüpft sind. Berufstätige können damit ihre speziell erworbenen Kenntnisse oder Fähigkeiten nachweisen, ohne ein komplettes Studium absolvieren zu müssen.

Von Philips zu Bildung

Krikhaar studierte Maschinenbau an der Universität von Twente. Er hat sich für Twente entschieden, weil es dort so viel Platz und Natur gibt.

In den 1980er Jahren kam er mit computergestütztem Design in Berührung, als er bei Comprimo arbeitete, einem Unternehmen, das Ölraffinerien und Chemieanlagen entwickelte. Zu dieser Zeit wurden Konstruktionszeichnungen noch von Hand angefertigt, und Computer begannen gerade, diesen Prozess zu unterstützen. Als er nach sieben Jahren im Bauwesen in den Maschinenbau zurückkehren wollte, zögerten die Unternehmen jedoch, ihn einzustellen. „Ein System wie die Mikrozertifikate kann Menschen in ähnlichen Situationen helfen, ihr aktuelles Wissen nachzuweisen, was sie für Unternehmen attraktiver macht“, erklärt Krikhaar.

Schließlich promovierte Krikhaar bei Philips Lighting über computergestütztes Design und Fertigung im Maschinenbau, was ihm ermöglichte, seine Karriere in diesem Bereich fortzusetzen. Später arbeitete er bei Calumatic, Philishave, ASML und als unabhängiger Berater, bevor er 2018 Professor für Smart Manufacturing bei Fontys Engineering wurde.

Die Anfrage, Mikrocredentials einzurichten, kam während der COVID-19-Pandemie, als ASML einen Kurs für Manufacturing Excellence entwickelt haben wollte. „Im Sinne des lebenslangen Lernens wollte das Management, dass für diesen Kurs Mikrozertifikate vergeben werden“, sagt Krikhaar. „Das war der Zeitpunkt, an dem ich begann, diese Form der Kursvalidierung zu erforschen.“

Die Niederländische Gesellschaft für Feinmechanik (DSPE), für die Krikhaar damals schon aktiv war, verfügt seit 2008 über ein Zertifizierungsprogramm für die postakademische Ausbildung, das aus dem ehemaligen Zentrum für technische Ausbildung von Philips hervorgegangen ist. Die Kurse, die das DSPE bewertet, werden von Fachleuten aus der Praxis auf Qualität und gesellschaftliche Relevanz geprüft. „Die DSPE unterrichtet keine Kurse, sie zertifiziert sie nur“, stellt Krikhaar klar. „Diese Unabhängigkeit macht unsere Zertifizierung besonders wertvoll, da wir unsere eigene Arbeit nicht beurteilen.“

Um mit der Zeit zu gehen, war Krikhaar schon lange der Meinung, dass die DSPE ihre Diplome und Zertifikate digitalisieren sollte. Er nahm Kontakt zu Wilfred Rubens auf, einem Experten für Mikrozertifikate. Mit seinem Wissen digitalisiert und transformiert Krikhaar nun die Zertifikate von DSPE-akkreditierten Kursen.

Der Wert von Mikrozertifikaten

Um die Qualität der Mikrozertifikate zu gewährleisten, berücksichtigt die DSPE bei ihrer Vergabe vier zentrale Werte. Erstens werden die Lernergebnisse des Kurses kritisch bewertet: Was ist der Mehrwert für den Fachmann? Zweitens wird das Niveau des Kurses in Betracht gezogen. Die Kurse reichen von der Berufsausbildung bis zum Master, und das spiegelt sich auch im Mikrozertifikat wider. Der dritte Faktor ist der Arbeitsaufwand: Wie viele Tage oder Sitzungen nimmt der Kurs in Anspruch? Und schließlich ist auch die Bewertungsmethode wichtig. Ein Diplom wird verliehen, wenn der Teilnehmer die Beherrschung der Lernziele nachgewiesen hat. Wenn es keine individuelle Bewertung gibt, wird stattdessen eine Teilnahmebescheinigung ausgestellt.

Durch die Teilnahme an Kursen, die für aktuelle Projekte benötigt werden, baut der Fachmann ein Portfolio von Kompetenzen auf. Die Microcredentials aus diesen Kursen können von den Fachleuten über ein sicheres System abgerufen und heruntergeladen werden. Die Zeugnisse können auch mit ihrem LinkedIn-Profil verknüpft werden, was ihrer Karriere zugute kommen kann.

Bis heute hat DSPE Mikrodiplome für 49 Kurse vergeben. Teilnehmer, die einen dieser Kurse im Jahr 2023 oder 2024 abgeschlossen haben, erhielten rückwirkend eine digitale Anerkennung. Krikhaar hofft, dass letztendlich über 200 Kurse mit Mikrozertifikaten versehen werden.

„Diese Art der Zertifizierung muss sich durchsetzen. Wir wollen dies erreichen, indem wir ‚Lernpfade‘ definieren: Kurse, die, wenn Sie sie alle abgeschlossen haben, zeigen, dass Sie bestimmte Kenntnisse erworben haben. Zum Beispiel könnten Sie nach einem Berufskurs in Fräsen und Drehen den angegebenen Weg zum Instrumentenbauer an der Leidener Instrumentenmacherschule einschlagen. Sobald Sie alle relevanten Kurse abgeschlossen haben, sind Sie offiziell als Instrumentenbauer zertifiziert.“

Microcredentials und die Zukunft

Obwohl Krikhaar das Rentenalter erreicht hat, bleibt er etwa drei Tage pro Woche in der Präzisionstechnik aktiv. So organisiert er zum Beispiel die niederländische Präzisionswoche rund um die Präzisionsmesse im November. Warum engagiert er sich so sehr für Mikrozertifikate?

„Die Präzisionstechnologie entwickelt sich unglaublich schnell. Es ist wichtig, dass die Menschen in diesem Bereich mit ihrem Wissen auf dem Laufenden bleiben. Zusätzlich zu dem, was ich über die Funktionsweise von Microcredentials gesagt habe, kann das System auch Kollegen in der Personalabteilung, denen es oft an technischer Ausbildung mangelt, dabei helfen, Mitarbeiter auf die richtigen Entwicklungspfade zu führen. Die Art und Weise, wie DSPE funktioniert, ermöglicht es ihnen, diese Ingenieure besser zu unterstützen. Ich denke, das ist eine großartige Entwicklung.“

Krikhaar hofft, dass die Mikrozertifikate von DSPE irgendwann als berufliche Qualifikationen anerkannt werden, und will weiter auf dieses Ziel hinarbeiten. Die Organisation besteht seit 1954 und wird ausschließlich von Fachleuten für Fachleute geführt, was dazu beiträgt, die Qualität der Zertifizierungen zu sichern. Um ihre Unabhängigkeit zu wahren und nicht mit den von ihr bewerteten Anbietern zu konkurrieren, beabsichtigt die DSPE, selbst keine Kurse mehr anzubieten.

Auf die Frage, ob er Mikrodiplome in ganz Europa einführen wird, vielleicht über die Europäische Gesellschaft für Feinmechanik und Nanotechnologie (EUSPEN), antwortet Krikhaar kurz und knapp: „Das ist nichts, was ich in Angriff nehmen werde, aber wenn jemand anderes das tun möchte, wäre das in Ordnung.

Dieser Artikel wurde von Marleen Dolman, freie Mitarbeiterin bei High Tech Systems, geschrieben..

Erik Manders und Marc Vermeulen übernehmen eine führende Rolle in der Schulung„Design Principles for Precision Engineering“ (DPPE). Das Duo tritt die Nachfolge von Huub Janssen an, der sieben Jahre lang das Gesicht der Schulung war. Teil zwei einer zweiteiligen Serie: Ausbildung, Trends und Ausbilder.

Wenn es um den Wissensaustausch in der Region Eindhoven geht, gilt die Schulung„Design Principles for Precision Engineering“ (DPPE) als eines der Kronjuwelen. Der Kurs hat seinen Ursprung in den 1980er Jahren im Philips Center for Manufacturing Technology (CFT), wo der renommierte Professor Wim van der Hoek mit seinen Konstruktionsprinzipien den Grundstein legte. Persönlichkeiten wie Rien Koster, Piet van Rens, Herman Soemers, Nick Rosielle, Dannis Brouwer und Hans Vermeulen bauten darauf auf.

Der aktuelle DPPE-Kurs, der von der Mechatronics Academy (MA) über das High Tech Institute angeboten wird, wird von mehreren Experten unterstützt. Die Leitfiguren unter ihnen haben die besondere Aufgabe, die Branchentrends im Auge zu behalten. „Unsere Leitfiguren signalisieren Trends, neue Themen und bewährte Praktiken in der Präzisionstechnologie“, sagt Adrian Rankers, ein für die DPPE-Schulung verantwortlicher Partner bei Mechatronics Academy.

Auf die Frage nach seinen ‚Fingerabdrücken‘ auf der DPPE-Ausbildung verweist Janssen auf seine große Inspiration, Wim van der Hoek. „Ich bin weder ein Dozent noch ein Professor mit langen Geschichten. Ich lege gerne einen Fall dar, arbeite gemeinsam daran und diskutiere ihn dann. Mit Van der Hoek saßen wir um ein großes weißes Blatt Papier herum und legten dann die Probleme auf den Tisch.“

Virtuelles Spiel

Janssen sagt, dass er als Leitfigur in der Lage war, die DPPE-Schulung zu gestalten. Er entschied sich dafür, den Teilnehmern mehr praktische Aufgaben zu geben und diese Fälle im Unterricht zu diskutieren. Rankers: „Gleich am ersten Morgen. Nachdem wir das Konzept des virtuellen Spiels erklärt haben, bitten wir die Teilnehmer, damit zu arbeiten.“ Janssen: „Jeder denkt nach unserer Erklärung: Ich habe es verstanden. Aber wenn sie die ersten Skizzen zu Papier bringen, stellt sich heraus, dass es nicht so einfach ist. Das ist der Punkt: Denn wenn sie die Berechnungen selbst durchführen, bleibt es wirklich hängen.“

Am letzten Tag der Schulung haben die Teilnehmer die Aufgabe, in Vierergruppen ein optisches Mikroskop zu entwerfen. Janssen: „Sie erhalten die Spezifikationen: den Positioniertisch mit einem Hub von mehreren Millimetern, eine bestimmte Auflösung, Stabilität innerhalb eines Zehntelmikrometers in einer Minute, usw. Alles, was in diesem Fall behandelt wird, haben wir in den Tagen zuvor besprochen: Plastizität, Reibung, thermisches Zentrum und mehr.“

Vermeulen: „Das Schöne daran ist, dass die Leute zusammenarbeiten müssen , sonst schaffen sie es nicht.“

Janssen: „Wir schieben vier Tische zusammen, und sie müssen wirklich alle vier als Team arbeiten. Dann sehen Sie, wie einige Leute nach superstabilem Zerodur oder elektromagnetischer Führung oder einem Luftlager greifen, und jemand anderes sagt: ‚Bedenken Sie auch den Kostenaspekt.'“

Nicht einfach

Die Teilnehmer empfinden den Schwierigkeitsgrad sehr unterschiedlich, unabhängig von ihrem Bildungshintergrund, stellt Janssen fest: „Es hängt von ihren Vorkenntnissen ab, aber es ist für alle eine Herausforderung. Die Leute sind fast immer hochgebildet, aber wenn sie ein Design entwerfen müssen, wissen sie oft nicht, ob sie es von links oder von rechts angehen sollen.“

Er glaubt jedoch, dass es keine Raketenwissenschaft ist. „Es ist nicht komplex. Es geht um Berechnungen, die Sie in fünf Minuten auf einem Bierdeckel durchführen können sollten.“

Alle vier sind sich einig, dass es darum geht, ein Gefühl für das Material zu bekommen. „Sie sollten auch in der Lage sein, es zu quantifizieren, es schnell zu berechnen“, betont Vermeulen.

Janssen bietet ein einfaches Gedankenexperiment an: „Nehmen Sie zwei Gummibänder. Halten Sie sie parallel und ziehen Sie daran. Dann verknoten Sie sie in Reihe und ziehen erneut. Was ist der Unterschied? Was passiert? Wo müssen Sie am stärksten ziehen, um sie ein paar Zentimeter zu dehnen? Nicht jeder hat ein intuitives Gespür dafür.“

Rankers: „Es ist eine Kombination aus Kreativität und analytischen Fähigkeiten. Sie müssen sich etwas einfallen lassen und dann grobe Berechnungen anstellen, um zu sehen, wie es funktioniert. Manche Leute gehen analytisch vor, andere können wunderbar konstruieren. Sie wissen vielleicht nicht genau, warum es funktioniert, aber sie haben ein gutes Gespür dafür.“

Berechnungs-Tools

Kreativität und Design-Intuition können nicht durch Berechnungswerkzeuge ersetzt werden, da sind sich alle einig. „Man kann einen Computer die Berechnungen machen lassen“, sagt Janssen, „aber dann muss man sie immer noch bewerten. Was, wenn es nicht richtig ist? Es gibt Tausende von Parametern, die Sie verändern können. Es geht darum, ein Gespür für die Konstruktion zu haben und zu wissen, wo die Schmerzpunkte liegen. Dafür brauchen Sie kein Berechnungsprogramm.“

Manders: „Wir sprechen über den sprichwörtlichen Bierdeckel, weil Sie in wenigen Minuten eine erste Skizze oder Berechnung machen wollen. Wenn Sie einen Computer rechnen lassen, sind Sie tagelang damit beschäftigt. Der Bau eines ersten Modells dauert sehr lange. Aber ein guter Konstrukteur kann diese Berechnung in ein paar Minuten auf Papier bringen. Wenn Sie danach eine Stunde lang beschäftigt sind, haben Sie ein gutes Gefühl dafür, in welche Richtung es geht. Ich denke, das ist der Kern des Konstruktionsprinzip-Kurses: einfache Berechnungen, nicht zu kompliziert, eine Richtung wählen und sehen, wohin es geht.“

Weißes Blatt Papier

Manders stellt fest, dass sehr analytische Menschen oft Angst davor haben, die ersten Zeilen auf ein leeres Blatt Papier zu schreiben. Mit einem Konzept zu beginnen. „Oft sind sie so sehr auf die Details konzentriert, dass sie sofort stecken bleiben. Kreative fangen an zu zeichnen und sehen, wohin es führt.“

Für Manders ist die Weiterbildung eine Möglichkeit, mit dem Baugewerbe verbunden zu bleiben. „In meiner Karriere habe ich mich in weitere Bereiche hinein entwickelt, auch in Richtung Mechatronik. Aber mein Ankerpunkt ist die Feinmechanik. Indem ich mich weiterbilde, kann ich mein Wissen vertiefen und den Leuten die Grundlagen vermitteln. Das schärft auch mich. Wenn ich Konstruktionsprinzipien auf etwas andere Weise erkläre, hilft mir das bei meiner Arbeit als Coach.“

Beim Training lernt er oft neue Dinge. „Dann bekomme ich Fragen, die mich wirklich zum Nachdenken bringen. Wenn es wirklich schwierig ist, komme ich außerhalb des Kurses darauf zurück. Ich denke dann zu Hause darüber nach und bereite eine Ersatzfolie für das nächste Mal vor.

Vermeulen sagt, dass es ihm viel Befriedigung verschafft, eine neue Generation von Technikern auszubilden. „Das gibt mir Energie. Für das derzeitige Wachstum in der High-Tech-Branche ist es auch notwendig, Wissen zu teilen. Das gilt für ASML, aber auch für VDL und andere Zulieferer. Wenn wir unser Wissen nicht weitergeben, werden wir alle gegen eine Wand laufen.“

Selbstzufriedenheit

Janssen stellt fest, dass unter den Designern eine gewisse Voreingenommenheit oder Selbstgefälligkeit verbreitet ist. „Wenn viele ASML-Teilnehmer in der Klasse sind, ziehen sie sofort ein Magnetlager hervor, wenn wir nach einer reibungslosen Bewegung fragen. Aber in manchen Fällen reichen auch ein Luftlager oder zwei Rollen aus. Ich übertreibe, aber Designer sind manchmal aufgrund ihrer eigenen Erfahrung oder ihres Arbeitsumfelds voreingenommen. Bei jeder Designfrage müssen sie wirklich zu den Grundlagen zurückkehren, mit den Füßen auf dem Boden stehen und einfach anfangen.“

Vermeulen: „Die einfachste Lösung ist meist die beste. Viele Designer sind nicht dafür ausgebildet. Ich sehe oft, dass sie das Verhalten kopieren. Aber die Designwahl, die sie bei ihrem Nachbarn sehen, ist nicht unbedingt die beste Lösung für ihr eigenes Problem. Sie könnten durchaus eine Stahlplatte anstelle einer komplexen Blattfeder verwenden. Es funktioniert in beide Richtungen, aber wenn Sie sich für die teure Variante entscheiden, sollten Sie einen guten Grund haben.“

Quartal

„Es macht immer wieder Spaß zu sehen, wie Marc anfängt“, sagt Rankers über Vermeulens Ansatz bei der Schulung. „Wenn er über Luftlager spricht, fragt er die Teilnehmer, ob sie sie benutzen, was ihre größte Herausforderung ist, wo sie auf Probleme stoßen. In einer Viertelstunde erkundet er das Thema und weiß, was ihnen bekannt ist. Wer weiß viel, wer weiß nichts, oder wer wird bald in einem Projekt damit arbeiten.“

Vermeulen: „In meiner Vorschau gehe ich das gesamte Material durch, ohne tief in die Materie einzutauchen. Dieser Prozess gibt mir Energie. Eigentlich ist die ganze Klasse motiviert, aber die Herausforderung besteht darin, sie am Anfang wirklich einzubinden. Sie kennen sich noch nicht. Aber ich möchte in der Lage sein, sie sozusagen zu lesen, um sie zu beteiligen. Sie müssen begierig sein und mitfiebern.“

Es geht also nicht um die Folien, betont Vermeulen noch einmal. „Es geht darum, dass die Teilnehmer mit ihren eigenen Fragen kommen. Sie haben alle bestimmte Dinge im Kopf und fragen sich, wie sie diese umsetzen können.“ Das ist der Grund für die ausführliche Fragerunde zu Beginn. „Ich frage nach den verschiedenen Themen, auf die sie stoßen. Dann verwende ich diese als Rahmen. Wenn eine Folie zu einem Thema auftaucht, das sie erwähnt haben, gehe ich ein wenig darauf ein. Das macht es für sie viel einfacher, dem Vortrag zu folgen. Sie bleiben konzentriert.“

Grundausbildung

DPPE ist eine Grundausbildung. Manders und Vermeulen erwarten keine großen Änderungen des behandelten Materials, sehen aber Möglichkeiten, den Inhalt aktueller zu gestalten.

Dennoch müssen die Teilnehmer grundlegende Kenntnisse und Prinzipien erlernen. Janssen über Steifheit, Spiel und Reibung – die Themen, die er unterrichtet: „Ich verbringe eineinhalb Tage damit, aber das sind drei entscheidende Dinge. Wenn Sie diese nicht begreifen, werden Sie nie ein guter Designer sein. Das ist die Grundlage.“ Konzepte wie die passive Dämpfung werden kurz angesprochen, aber das ist ein komplexes Thema. Kein Wunder, dass die Mechatronik-Akademie dafür einen eigenen dreitägigen Kurs anbietet.

Das Thema „Freiheitsgrade“, das Manders unterrichtet, ist ein weiteres grundlegendes Element. „Das braucht einfach etwas Zeit. Sie müssen es durchgehen“, sagt Manders.

Vermeulen: „Dann kommt die Umsetzung in Hardware. Sobald die Teilnehmer mit der Funkenerosion vertraut sind, müssen sie die Kreativität haben, sich in manchen Fällen billigeren Lösungen zuzuwenden. Wir könnten die kritische Bewertung der Kosten der Produktionsmethode stärker betonen. Wenn Sie in einem System mit Funkenerosion einen Freiheitsgrad erreichen, sollten Sie beim nächsten Mal nicht automatisch zu dieser teuren Produktionsmethode greifen. Wir könnten uns mehr mit der Übertragung auf Hardware befassen. Es ist auch gut, dort nach Einfachheit zu streben.“

Überdeterminiert

Übrigens hat sich Wim van der Hoek auch kritisch mit den Kosten auseinandergesetzt. Rankers: „Eine großartige Aussage von ihm war, dass viele Kosten in der Montage dadurch verursacht werden, dass die Dinge überdeterminiert sind.“

Die Begriffe „determiniert“ oder „überdeterminiert“ in der Präzisionskonstruktion beziehen sich im Wesentlichen darauf: Ein starrer Körper hat sechs Freiheitsgrade (3 Translationen und 3 Rotationen), die seine Position und Ausrichtung vollständig definieren. Wenn Sie dieses Objekt mit einem Aktuator in eine Richtung bewegen möchten, müssen Sie die anderen Freiheitsgrade mit einem Rollenlager, einem Luftlager oder einer Blattfederkonfiguration fixieren.

Wenn Sie als Designer eine Konfiguration von Beschränkungen wählen, die mehr als fünf Freiheitsgrade festlegt, können sich die Beschränkungen gegenseitig behindern. Rankers: „Das nennt man statisch überdeterminiert, und Sie haben vielleicht Glück, wenn es funktioniert, solange alles sauber ausgerichtet ist. Die Leute, die das machen, haben ‚goldene Hände‘, wie Wim van der Hoek es ausdrückt. Aber die saubere Ausrichtung kann sich nicht ändern, wie bei thermischen Ausdehnungsunterschieden.“ Vor allem die Gradienten und Unterschiede in der Ausdehnung der verschiedenen Komponenten spielen eine große Rolle.

Rankers: „Natürlich ist es unmöglich, alles perfekt auszurichten. Außerdem verändert es sich im Laufe der Zeit während des Gebrauchs. So entstehen innere Kräfte innerhalb des Objekts, das Sie halten oder positionieren wollten, aufgrund des ‚Kampfes‘ zwischen den Zwängen. Wenn dieses Objekt ein empfindliches Stück Optik ist, das sich nicht verformen darf, haben Sie ein großes Problem. Das bedeutet, dass Sie eine Überbestimmung in Ultrapräzisionsmaschinen vermeiden müssen.“

Vermeulen: „Wenn Sie es also so konstruieren, dass es besser bestimmt werden kann, ist es einfacher zu montieren, und das gibt Ihnen eine Brücke zu den Kosten.“

Rankers merkt auch an, dass der Kostenaspekt mehr Aufmerksamkeit als bisher erhalten sollte. Seiner Meinung nach könnten Gastredner die Schulung mit praktischen Beispielen bereichern. Er zeigt Beispiele für günstige und teure Versionen. Vermeulen bringt sofort ein Beispiel, bei dem Sie ein Objektiv führen müssen. „Wenn Sie eine normale lineare Führung machen, sinkt die Linse ein wenig auf der Nanometerskala. Sie können das mit einer zweiten Führung kompensieren, aber dann ist die Lösung vielleicht doppelt so teuer und doppelt so komplex. Ist das wirklich notwendig? Als Designer können Sie also den Optik-Ingenieur herausfordern: „Sie wollen es perfekt machen, aber das ist mit hohen Kosten verbunden. Wir müssen auf diese Dinge achten.'“

Dieser Artikel wurde von René Raaijmakers geschrieben, dem technischen Redakteur von Bits&Chips.

Erik Manders und Marc Vermeulen übernehmen eine führende Rolle bei der Schulung „Design Principles for Precision Engineering“ (DPPE). Das Duo tritt die Nachfolge von Huub Janssen an, der sieben Jahre lang die Leitung innehatte. Teil eins einer zweiteiligen Serie: Trends bei Konstruktionsprinzipien.

Präzisionstechnologie ist kein feststehendes Konzept; dieser Werkzeugkasten für High-Tech-Ingenieure entwickelt sich mit der Zeit weiter. Um einen Einblick in dieses Thema zu erhalten, hat das High Tech Systems Magazin Huub Janssen, Erik Manders, Adrian Rankers und Marc Vermeulen zu einem Gespräch über die Welt der Präzision, die sich ändernden Trends und Anforderungen in der Hochtechnologie und die Arbeit in diesem Bereich eingeladen. Im zweiten Teil werden wir uns mit den Auswirkungen auf die Schulung Design Principles for Precision Engineering (DPPE) beschäftigen.

Wie Janssen sind auch Manders und Vermeulen seit Jahrzehnten in der High-Tech-Branche tätig, auch wenn sich ihre Aufgaben und Interessen unterscheiden. Janssen ist Inhaber eines Hightech-Ingenieurbüros und war sieben Jahre lang die Galionsfigur der DPPE-Ausbildung. Das neue Duo, das die allgemeine Richtung vorgibt, arbeitet jetzt bei ASML, Manders als Principal Systems Architect für Mechatronik und Vermeulen als Principal Mechanical System Architect. Adrian Rankers, der zuvor als Leiter der Mechatronik-Forschung bei Philips CFT tätig war, ist jetzt Partner bei der Mechatronics Academy (MA) und verantwortlich für die DPPE-Ausbildung, die MA über das High Tech Institute anbietet.

 

„Vor dreißig Jahren war die Positionierung mit dem Mikrometer ein Feld von einem anderen Planeten“, sagte Janssen 2019, als er das Gesicht des DPPE wurde. Als er Mitte der achtziger Jahre seinen Abschluss machte, arbeiteten die Designer noch mit Mikrometern. „Im Laufe der Jahre hat sich das zu Nanometern verlagert“, stellt er heute fest.

Seit Anfang der neunziger Jahre entwickelt er mit seinem Unternehmen JPE mechatronische Module für Hightech, wissenschaftliche Instrumente für die Forschung und neuerdings auch Systeme für Quantencomputer. „Wenn Sie jetzt mit diesen Physikern sprechen, reden sie über Pikometer, ohne mit der Wimper zu zucken. Für mich fühlt sich das fast philosophisch an.“

Erik Manders und Marc Vermeulen sind seit Jahren als Trainer an der Schulung Design Principles for Precision Engineering beteiligt. Das Training wurde ursprünglich am Philips Center for Manufacturing Technology (CFT) entwickelt, wo beide ihre Karriere begannen. Vermeulen gehört seit mehreren Jahren zu einer Gruppe von DPPE-Trainern an der Mechatronics Academy. Manders unterrichtete den Kurs viele Jahre lang zusammen mit Herman Soemers bei Philips Engineering Services, bis die Mechatronikgruppe dieser Aktivität 2023 an ASML übertragen wurde.

Nicht gerade einfach

Das Konzept der Präzisionstechnologie ist schwer zu definieren. Es ist ein Werkzeugkasten, der Designern einen großen Spielraum für Kreativität bietet. Geben Sie zehn Designern dasselbe Problem und Sie erhalten unterschiedliche Lösungen, die sich sowohl in der Richtung als auch im Detail unterscheiden. Der Designansatz ist je nach Anwendung sehr unterschiedlich, unterliegt aber auch Trends und veränderten Anforderungen. In ein paar Jahren mögen sich die Anforderungen und Ansätze kaum ändern, aber in zehn Jahren können die Entwürfe und die Methoden, mit denen sie umgesetzt werden, ganz anders aussehen.

Interferometer-Aufhängung

Es gibt keinen heiligen Gral oder allgemeingültige Designregeln in der Präzisionstechnologie. Die besten Praktiken unterscheiden sich je nach Markt, System oder Anwendung. Huub Janssen stellte dies fest, als er frisch von der Schule zu ASML kam. „Zuerst lernte ich von Wim van der Hoek, wie man etwas statisch bestimmt baut“, sagt er. „Aber bei ASML stellte ich fest, dass dieser Ansatz nicht immer funktionierte. Für den PAS2500 Wafer Stepper entwickelten wir zunächst eine neue Interferometeraufhängung, um die Position des Tisches in x- und y-Richtung zu messen. Diese Konstruktion folgte den Prinzipien von Van der Hoek, mit elastischen Elementen und so weiter. Aber als wir es testeten, stellten wir fest, dass es keine Dämpfung gab. Es ist reproduzierbar, aber alles schwingt weiter. Es war eine Katastrophe. Ich habe gelernt, dass man bestimmte Konstruktionsprinzipien von Van der Hoek nicht einfach überall anwenden kann; man muss wissen, wann man sie einsetzen muss.“

Steigende Anforderungen

Die ständig steigenden Anforderungen an die Präzision beeinflussen die Designentscheidungen stark. Vermeulen erklärt: „Mit zunehmender Genauigkeit steigt auch die Komplexität. Jedes Mal müssen Sie das Problem ein wenig weiter entschlüsseln. Sie stoßen immer wieder auf neue physikalische Phänomene, die vorher keine Rolle spielten, jetzt aber Auswirkungen haben. Sie müssen dann zum Kern vordringen: Was passiert hier physikalisch?“

Vermeulen nennt als Beispiel die Anwendung der passiven Dämpfung auf der Kurzhub-Waferstufe von lithografischen Scannern. Das war eine ziemliche Hürde, die wir 2015 nehmen mussten, denn was Sie entwerfen, muss vorhersehbar sein. Wenn Sie in Bezug auf Steifigkeit und Masse denken, ist das immer noch möglich. Aber am Anfang wussten wir nicht, wie sich ein Dämpfer verhalten würde.

Würde es altern? Kriechen? Wir mussten das vollständig verstehen. Das bedeutete, dass wir modellieren mussten, wie die Dämpfung die Dynamik beeinflusst. Das gelang uns zunächst nicht, aber als wir es schließlich richtig verstanden, konnten wir die Messungen und das Modell abgleichen. Erst als wir einigermaßen sicher waren, dass wir es verstanden hatten, konnten wir den nächsten Schritt machen. Wenn Sie das nicht richtig machen, bleibt es bei Vermutungen, Sie können das Verhalten nicht gut vorhersagen und werden später überrascht sein.‘

Ein weiteres Beispiel sind Probleme, die bei der Steigerung der Produktivität auftreten können. Besonders bei wassergekühlten Komponenten ist es eine Herausforderung, diese unter Kontrolle zu halten. Jeder kennt das Platzen der Wasserleitung, wenn man schnell einen Wasserhahn zudreht. In gleicher Weise erzeugt die Beschleunigung Druckwellen in Systemen mit Wasserkühlung. Sie müssen diese Wellen dämpfen, denn Druckimpulse verursachen Verformungen“, sagt Vermeulen, „Sie müssen verstehen, wie das funktioniert.

Manders fügt hinzu: „Auf einer Mikrometerskala würden Sie dies nicht bemerken, aber auf einer Nanometerskala verformt sich sogar ein Glasblock, wenn sich der Druck ändert. Das ist ein physikalisches Problem auf Systemebene.“

Einfachheit

Der wichtigste Ansatz ist das Streben nach Einfachheit. Dies führt zu robusten und kostengünstigen Konstruktionen. Aber es gibt noch einen weiteren wichtigen Grund, die Dinge einfach zu halten. Wenn eine gewählte Lösung erst einmal in ein Produkt eingebettet ist, können Designer, die darauf aufbauen, dieses Teilsystem nicht mehr so schnell ändern. „Wenn Sie sich für Komplexität entscheiden, können Sie sie nie wieder entfernen“, fasst Rankers zusammen. „Wenn Sie die Einfachheit nicht von Anfang an durchsetzen, werden Sie immer wieder damit kämpfen müssen. Es wird immer wieder an Ihnen nagen.“

Janssen: „Wenn es funktioniert, traut sich niemand, es anzutasten. Wenn Sie Reserven einbauen, wird später niemand vorschlagen, sie zu entfernen. Denn jeder wird erwidern: ‚Sind Sie sicher, dass es dann noch funktioniert? Sie können sich denken, wie das Ergebnis aussehen wird.'“

Vermeulen: „Genau. Niemand wagt es, zurück zu gehen. Man beginnt mit einem Entwurf, baut einen Prüfstand auf und wenn er sich mehr oder weniger bewährt hat, geht man damit weiter.“

Manders: „Sie müssen komplexe Anpassungen oder Kalibrierungen vermeiden, denn sie werden nie verschwinden. Das Projektteam, das danach kommt, wird sagen: ‚Wir werden das einfach kopieren, weil es funktioniert. Wir werden es genauso machen.'“

Das sind schwierige Entscheidungen, sagt Janssen. Die Wahl des Designs kann sehr unterschiedlich sein und hängt von der Anwendung und dem Markt ab. „Bei Halbleiteranlagen wollen Sie alles hundertmal neu berechnen, bevor Sie die Maschine bauen. Die Konstrukteure können eine gewisse Reserve einbauen, damit die Konstruktion funktioniert. Aber kleine Margen in verschiedenen Budgets machen eine Lösung manchmal unmöglich oder übermäßig kompliziert. Manchmal müssen Sie wirklich alle Register ziehen, um das letzte bisschen Präzision zu erreichen. Aber wenn man es einmal geschafft hat, kann man nicht mehr zurück.

In seinem Unternehmen JPE ermutigt Janssen seine Designer dazu, manchmal mehr Risiken einzugehen. „Das kann oft billiger sein. Etwas Dünneres und etwas weniger Steifes kann schneller und billiger fertiggestellt werden. Aber man muss sich wirklich trauen, es zu tun.“

Manders: „Aber manchmal kostet Reserve fast nichts. Durch kluges Design kann Genauigkeit oft ohne viele zusätzliche Fertigungsschritte erreicht werden. Zum Beispiel, indem Sie klugerweise prüfen, ob Sie mehrere Oberflächen in einer Aufspannung fräsen und die Vorteile der heutigen hochpräzisen Fräsmaschinen nutzen können. In jedem Fall ist es wichtig, ein Gefühl dafür zu entwickeln.“

Systemarchitekt

Manders begann bei Philips CFT als Designer. In den letzten Jahren hatte er eine eher betreuende Funktion als Systemarchitekt in der Mechatronikabteilung von Philips Engineering Services, die 2023 zu ASML überging, und arbeitete mit einem Team von etwa hundert Kollegen und Technikern bei Zulieferern zusammen. „Ja, dann sind Sie in einer Menge von Bewertungen.“

Er sieht seine Rolle darin, „den Überblick zwischen den Disziplinen zu behalten“. „Ich versuche, der Kitt zwischen den Ziegeln zu sein. Am Ende muss es funktionieren. Das ist das Spiel.“

Zwanzig Bälle

Janssen entschied sich schon früh in seiner Karriere, sein eigenes Unternehmen zu gründen, Janssen Precision Engineering, später JPE. Manders und Vermeulen hingegen arbeiten in einem größeren Unternehmen, wo sie sich mit vielen Kollegen und Lieferanten abstimmen müssen. „Ich muss zwanzig Bälle mit anspruchsvoller Technik in der Luft halten“, beschreibt Janssen, der seinen Job auch als Hobby betrachtet. „Gleichzeitig muss ich darauf achten, was der Markt braucht. Wir sind kein großes Unternehmen, aber wir haben weltweit einen großen Einfluss.“

Wie ist es in einem viel größeren Unternehmen wie ASML? Vermeulen sagt: „Jemand, der gerade erst angefangen hat, wird an einem sehr kleinen Teil arbeiten. Die Herausforderung besteht darin, ihm zu helfen, zu verstehen, wie sein Beitrag in das Gesamtbild passt.“

Manders fügt hinzu: „Tausende von Menschen arbeiten an unseren Maschinen. Als Neuling kann man das nicht sofort begreifen. Die Komplexität ist überwältigend.“

Die Gründer von ASML, so Manders, hatten den Vorteil, dass sie mit einfacheren Geräten anfingen. „Sie konnten diese besser verstehen, und das war ihr Ankerpunkt, als die Maschinen komplexer wurden. Leute, die später einsteigen, können nicht sofort das ganze Bild sehen. Menschen, die erst anfangen zu arbeiten, können zunächst den Wald vor lauter Bäumen nicht sehen. Sie müssen erst hineinwachsen und mit der Zeit die Zusammenhänge entdecken.“

Dirigent

In einem so großen Team hat jeder seine Rolle. „Was die Servologen und Strömungsdynamiker in meinem Team berechnen, könnte ich selbst nicht tun“, sagt Manders, der sich eher als Dirigent sieht. „Ich versuche, weniger erfahrenen Kollegen die Richtung vorzugeben und ein Gefühl für den Kontext zu vermitteln. Warum tun wir das? Wohin gehen wir? Sie versuchen, das Team zusammenspielen zu lassen und etwas Schönes zu schaffen. Aber ein gutes Orchester spielt im Wesentlichen alleine.“

Rankers fügt hinzu: „Alleine können Sie diese komplexen Module nicht bewältigen. Es ist wie bei einer Fußballmannschaft. Der Trainer schießt auch keine Tore.“

Vermeulen erkennt dies an. „Ich bin für die Technologie verantwortlich, aber auch dafür, wie wir zusammenarbeiten. Das macht wahrscheinlich die Hälfte meiner Zeit aus: die Führung. Sie haben Einfluss darauf, wie das Team zusammenarbeitet. Als Systemarchitekt bringen Sie alles zusammen und geben die Richtung vor. Sie fragen Ihre Experten, was aus ihrer Sicht die beste Lösung ist, und das führt zu einem ausgewogenen Design. Es können hundert oder hundertfünfzig Leute in einem Team sein, aber wie sie zusammenarbeiten, ist entscheidend.“

Große Projekte

Manders bedauert, dass er nicht mehr selbst konstruiert, aber er findet seine jetzige Rolle genauso herausfordernd. „Jetzt konzentriere ich mich mehr darauf, alles im Gleichgewicht zu halten und bei großen Projekten Systementscheidungen zu treffen.“

Vermeulen bezieht sich auf diese Rolle als Trainer. „Es geht darum, herauszuzoomen und hineinzuzoomen. Das große Ganze im Auge zu behalten.“

Manders erklärt: „Viele Einzelgespräche, neben den Kollegen hocken, Brainstorming, wo wir hinmüssen. Manchmal muss man herauszoomen und feststellen, dass man auf dem falschen Weg ist. Die Herangehensweise muss sich völlig ändern.“

Manders bezeichnet dies als „den Charme des Designs“. „All die Überlegungen, die Sie mit Ihrem Team anstellen, führen zu etwas Schönem, wenn es richtig gemacht wird. Es ist aufregend, das von der Seite als Architekt wachsen zu sehen. Manchmal kommen die Leute an der Kaffeemaschine auf sehr überraschende Ideen. Der Prozess der Gestaltung eines Designs ist magisch. Sie können die komplexeren Module einfach nicht alleine entwerfen.“

Vermeulen fügt hinzu: „Eins plus eins ist gleich drei. Eine Person sagt etwas, was bei einer anderen Person eine Idee auslöst. Einem Dritten fällt dann etwas Überraschendes ein, und so weiter.“

Janssen schlussfolgert: „Aber letztendlich muss sich jemand für eine Richtung entscheiden.“

Dieser Artikel wurde von René Raaijmakers geschrieben, dem technischen Redakteur von Bits&Chips.

Die ASML-Ingenieurin Buket Şahin ist die erste Person, die das ECP2 Silber-Zertifikat erhalten hat. Für Şahin ist das nur der Nebeneffekt ihrer Leidenschaft für das Lernen. Sie liebt es, sich in neue Bereiche einzuarbeiten, und ist dadurch eine bessere Systemingenieurin geworden.

Als Buket Şahin ihren Bachelor-Abschluss in Maschinenbau in Istanbul machte, schloss sie sich den Solarauto- und Formel-SAE-Teams ihrer Universität an. Eine Entscheidung, die ihr schnell die Grenzen ihres Wissens vor Augen führte. Das brachte sie auf den Weg, sich ein Leben lang mit anderen Bereichen als ihrem eigenen zu beschäftigen.

„Da hat alles angefangen“, erinnert sich Şahin. „Ich sah, wie notwendig es war, andere Disziplinen kennenzulernen. Natürlich kannte ich mich im mechanischen Bereich gut aus, aber plötzlich musste ich zum Beispiel mit Elektroingenieuren zusammenarbeiten. Ich konnte nicht verstehen, wovon sie sprachen, und ich wollte es wirklich.“

Şahin schloss schließlich einen Bachelor in Maschinenbau und einen Master in Mechatronik ab und absolvierte außerdem einen MBA. Sie arbeitete zunächst als Systemingenieurin in der türkischen Verteidigungsindustrie, bevor sie 2012 zu ASML wechselte. Sie arbeitete zunächst in der Entwicklung und Konstruktion der NXT- und NXE-Plattformen. Derzeit arbeitet sie als Systemingenieurin für Produktsicherheit an den EUV-Maschinen von ASML.

Während dieser Reise suchte sie beharrlich nach neuem Wissen und belegte eine Reihe von Kursen in Bereichen wie Elektronik, Optik und Mechatronik. Ende 2024 war sie diejenige, die das erste ECP2 Silber-Zertifikat erhielt. ECP2 ist das europäisch zertifizierte Kursprogramm für Feinmechanik, das aus einer Zusammenarbeit zwischen euspen und DSPE hervorgegangen ist. Um das Zertifikat zu erhalten, musste sie 35 Punkte an ECP2-zertifizierten Kursen absolvieren.

„Mein Ziel war es nicht, diese Zertifizierung zu erreichen“, lacht sie. „Aber am Ende war ich die erste, die sie erhalten hat.“

Blick aus dem Hubschrauber

Şahins Position bei ASML kombiniert Systemtechnik mit einem Blick auf die Sicherheit. „Wir sind für die gesamte EUV-Maschine unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit verantwortlich“, erklärt sie. „Dazu gehören die interne und externe Abstimmung, die Überwachung des Programms und die Verwaltung der Ingenieure und Architekten.“

Das Team, in dem sie arbeitet, umfasst bis zu Hunderte von Mitarbeitern, darunter ein Kernteam von etwa fünfzehn Systemingenieuren. Einer davon ist ein sicherheitsspezifischer Systemingenieur, wie sie es ist.

Es gefällt ihr, eine breitere, systemische Perspektive einzunehmen, die verschiedene Bereiche miteinander verbindet. Es ermöglicht ihr, die verschiedenen Dinge, die sie im Laufe ihrer Karriere gelernt hat, in die Praxis umzusetzen. „Ich habe breit gefächerte Interessen“, sagt Şahin. „Ich mag alle Arten von Teilbereichen der Wissenschaft und Technik. In der Systemtechnik kann ich dieser Neugierde nachgehen. Das ist auch der Grund, warum ich so gerne lerne und Kurse besuche. Als Systemingenieur muss man ein komplexes System und den technischen Hintergrund der einzelnen Teile kennen. Sie müssen in der Lage sein, tiefer in das Design einzutauchen. Sie müssen in der Lage sein, in die verschiedenen Disziplinen einzutauchen, aber gleichzeitig den Blick aus dem Hubschrauber nicht verlieren. Dieses Gleichgewicht zu halten ist etwas, das ich sehr mag.“

Buket Şahin im ASML-Erfahrungszentrum.

NASA-Handbuch

Şahin begann, Kurse zu belegen, sobald sie bei ASML gelandet war. Sie erkannte, dass sie ihr Wissen über das hinaus erweitern sollte, was ihre Abschlüsse ihr beigebracht hatten. „Sie waren sehr theoretisch“, gibt sie zu. „Sie waren nicht sehr anwendungsbezogen. Die Forschungs- und Entwicklungsindustrie in der Türkei ist nicht so ausgereift wie in den Niederlanden, insbesondere im Bereich der Halbleiter. In den Niederlanden gibt es eine sehr gute Interaktion zwischen den Universitäten und der Industrie. Ich wollte dieses praktische Wissen erwerben. Also begann ich mit Kursen in Mechatronik und Elektronik. Dann wollte ich etwas über Optik lernen, ein sehr relevantes Gebiet, wenn man bei ASML arbeitet. Von da an habe ich einfach weitergemacht.“

Neugierde ist eine treibende Kraft für Şahin. „Einige Kurse habe ich belegt, weil ich das Wissen für meine Arbeit brauchte, aber andere waren aus Neugierde. Ich wollte mich weiterentwickeln und neue Dinge lernen. Die Kurse haben mir das ermöglicht.“

Interessanterweise belegte sie jedoch keine Kurse über Systemtechnik. „Ich war hauptsächlich auf der Suche nach tieferen Kenntnissen in verschiedenen technischen Disziplinen“, blickt sie zurück. „Meine erste Stelle war die eines Systemingenieurs, aber die Art und Weise, wie die Rolle in den verschiedenen Unternehmen definiert ist, variiert stark. Systemingenieure in der Halbleiterindustrie benötigen Kenntnisse in den verschiedenen Teilbereichen der Branche. Eine ASML-Maschine ist außerdem sehr komplex, so dass Sie Ihr Wissen auf den neuesten Stand bringen müssen. Die Dinge können sich schnell ändern, und Sie müssen auf dem Laufenden bleiben. Deshalb ist das Lernen ein so wichtiger Teil meiner Karriere.“

Sie hat gelernt, wie man bei ASML Systemingenieurin wird, sowohl durch Lernen am Arbeitsplatz als auch durch interne Kurse. „Es gibt interne ASML-Schulungen für Systemtechnik“, sagt Şahin. „Deshalb brauchte ich keine externen Kurse. Außerdem habe ich das Fachgebiet aus dem NASA System Engineer Handbook in der Türkei gelernt. Das ist auch die Methodik, die ASML verwendet.“

Praktisches Wissen

Wenn Şahin auf all die Kurse zurückblickt, die sie seit ihrem Umzug in die Niederlande belegt hat, sind es die praktischen Kurse, die hervorstechen. „Das Wichtigste, was ich gelernt habe, war angewandtes Wissen“, sagt sie. „An der Universität habe ich die Theorie gelernt, aber es sind die alltäglichen Erkenntnisse, die wichtig sind. Ich mag es besonders, wenn man in den Kursen Faustregeln, pragmatische Ansätze und Beispiele aus der Branche selbst lernt. Das ist für mich das wichtigste Wissen. Es ist besonders hilfreich, wenn die Dozenten aus der Branche kommen, so dass sie uns zeigen können, woran sie selbst gearbeitet haben.“

Seit 2012 ist auch das Lernen einfacher geworden. „Als ich anfing, gab es nicht so viele Lernstrukturen, an denen man sich orientieren konnte. Das High Tech Institute hat heute zum Beispiel eine leicht zugängliche Kursliste. Im Jahr 2012 musste ich dagegen viel mehr recherchieren, und die Kurse wurden nicht so stark beworben und waren sogar nur auf Niederländisch. Ich musste Kollegen fragen und mich selbst erkundigen. Wenn ich heute anfangen würde, wäre es viel einfacher gewesen.“

„Wenn es Ihnen hilft, Ihr Ziel zu erreichen, ist es sehr einfach, Kurse zu belegen, wenn Sie bei ASML arbeiten“, sagt Şahin.

Bei ASML freut man sich über Şahins neue Zertifizierung und den Hunger, den sie zeigt, um neue Dinge zu lernen. „Meine Manager haben mich immer unterstützt“, sagt Şahin. „Wir definieren Entwicklungsziele und wählen die Schulungen aus, mit denen diese Ziele erreicht werden können. Wenn es Ihnen hilft, Ihr Ziel zu erreichen, ist es sehr einfach, Kurse zu besuchen, wenn Sie bei ASML arbeiten.“

Şahin ist noch lange nicht fertig. Für sie hört das Lernen nie auf. „Ich habe gerade ein Masterprogramm an der KU Leuven begonnen. Es ist ein fortgeschrittener Master in Sicherheitstechnik, der mit meiner Position bei ASML verbunden ist. Mein kurzfristiges Ziel ist es, diesen Master abzuschließen. Danach möchte ich meine Karriere hier bei ASML als Systemingenieur fortsetzen. Lernen ist für mich jedoch ein Ziel an sich, ob es nun mit meinem Job zusammenhängt oder nicht.“

Dieser Artikel wurde von Tom Cassauwers geschrieben, freier Mitarbeiter bei Bits&Chips.