Kreativität ist die Fähigkeit der Zukunft

Kreatives Denken trainieren
Haben Sie genug von endlosen Diskussionen und ineffektiven Meetings? Oder sind Sie im Entwicklungsprozess völlig festgefahren, weil Ihnen neue Ideen fehlen? In der High-Tech-Welt ist Kreativität auch eine wichtige Fähigkeit für technische Designer, Entwickler, Tester, Automatisierungsspezialisten und Ingenieure. Das Schöne daran ist, dass jeder Mensch kreativ ist. Trainer Rex Bierlaagh hilft technischen Experten, aus ihren üblichen Denkmustern herauszutreten und wirklich schwierige Aufgaben und Probleme effektiv und effizient zu lösen. Kreative Innovation kann man lernen.

Wir leben am Anfang der vierten industriellen Revolution. Eine Zeit, in der Technologien aus verschiedenen Disziplinen zusammenwachsen und in der die Grenzen zwischen der physischen, digitalen und biologischen Welt verschwimmen. Diese Industrie 4.0 kann nicht ohne 4.0-Fachleute existieren, Fachleute, die auch in drei bis fünf Jahren noch wichtige Akteure auf dem Markt sein werden oder die zumindest in der Lage sein werden, mit den neuesten Veränderungen in der Branche umzugehen. Damit dies geschehen kann, müssen die Mitarbeiter drei wichtige Fähigkeiten besitzen: Sie müssen in der Lage sein, komplexe Probleme zu lösen, kritisch zu denken und kreativ zu sein (Forschungsergebnisse des Weltwirtschaftsforums). Kreatives Denken spielt also eine wichtige Rolle.

Rex Bierlaagh ist der Inhaber des Innovationsanbieters TWNQL und gibt den Kurs Kreatives Denken (1 oder 2 Tage) am High Tech Institute, in Zusammenarbeit mit Technical Training for Professionals(T2Prof). Bierlaagh ist zertifizierter Trainer für die De Bono-Methoden: Laterales Denken & Sechs Denkhüte.

Laut dem Trainer Rex Bierlaagh ist Kreativität die Fähigkeit des 21. Jahrhunderts. Jahrhunderts. ‚Probleme und Projekte werden immer komplizierter, aber die Art und Weise, wie wir sie angehen, ist nach wie vor starr und nicht besonders effektiv. Als Erwachsene stecken wir in kalibrierten Denkmustern fest. Große Unternehmen kämpfen daher mit der Frage, wie sie ihre Mitarbeiter in den Wandel einbinden können, wie sie sie dazu bringen können, gut zusammenzuarbeiten, auch über Grenzen hinweg, und wie diese Mitarbeiter neue Ideen einbringen können. In kleinen Organisationen, die schnell wachsen, kommt es regelmäßig zu hohen, sich wiederholenden Diskussionen, die vom eigentlichen Ziel ablenken. Andere Unternehmen fühlen sich im Innovationsprozess festgefahren oder drehen sich immer wieder im Kreis.‘

Die gute Nachricht ist, dass kreatives Denken und Innovation erlernt werden können. Alle Kinder denken kreativ, aber zu Hause und in der Schule wird den Menschen beigebracht, dass es nur eine Lösung für ein Problem gibt. In Wirklichkeit gibt es natürlich mehr als einen Weg, eine Lösung zu finden. Sie kommen zu diesen Alternativen, indem Sie Verbindungen zwischen Dingen herstellen, die auf den ersten Blick nichts miteinander zu tun haben, indem Sie freie Assoziationen bilden. Kreativität ist eine Fähigkeit, die jeder besitzt, ob er es glaubt oder nicht. Sie macht einen Menschen beweglicher und widerstandsfähiger.‘

'This course convinced me that everyone can come up with new ideas.'

Ralph Goes, NXP

Kurse für kreatives Denken

Bierlaagh bringt die Menschen im Kurs Kreatives Denken zurück zu ihrer ursprünglichen Denkweise. Kreatives Denken kann auch als Querdenken bezeichnet werden, eine von Edward de Bono entwickelte Denkmethode. Bierlaagh ist ein zertifizierter Trainer für De Bonos Methode. ‚Wenn die Leute während des Kurses erkennen, was Kreativität ist, was damit gemacht wird und was sie selbst damit machen können, dann bekommen sie buchstäblich ein Funkeln in den Augen. Man sieht, wie sie denken: Wie cool ist das, das gibt mir Energie. Nach dem zweitägigen Kurs sind sie im Besitz von Werkzeugen, mit denen sie jederzeit auf kreative Ideen kommen können. Zum Beispiel bei Brainstorming-Sitzungen, wenn sie ein neues Produkt entwickeln oder einen Arbeits-/Produktionsprozess verbessern wollen.

'I now have practical tools with which I can be creative in a structured way, so that new and even unexpected ideas arise.'

Herman van der Meijs, Hardware Designer R&D Department Océ

Es gibt zwei Varianten des Kurses Kreatives Denken: einen kurzen eintägigen Kurs und einen längeren Kurs von zwei Tagen. Am ersten Tag geht es um Kreativität, um ihre Auswirkungen und um zwei Denktechniken, die die Kreativität fördern. Am zweiten Tag stehen zwei weitere Denktechniken im Mittelpunkt und die Teilnehmer lernen, wie sie den Denkprozess abschließen können: Ideen bündeln, auswählen und zu einer Lösung kommen. Nach dem zweiten Tag werden Sie in der Lage sein, Brainstorming-Sitzungen effektiv und effizient zu leiten und sich produktiv zu beteiligen. Bierlaagh mag es, wenn die Dinge praktisch bleiben. Wir werden Dinge üben und erleben. Die Leute denken oft, dass wir singen oder tanzen werden, weil sie das als Kreativität ansehen. Aber es geht vor allem darum, neue Denkweisen zu lernen. Viele Menschen, insbesondere Techniker, geben zu Beginn an, dass sie nicht sehr kreativ sind. Aber allmählich finden sie heraus, dass das überhaupt nicht stimmt und dass es wirklich schön ist, zu lernen, auf diese neuen Arten zu denken, auch als Teil einer Gruppe. Und dass es überhaupt keine Spannungen erzeugt, ganz im Gegenteil, es ist motivierend. ‚

' The training course really gave me new insights which let me come up with new ideas.'

Herman Moons, Customer Support Engineer Dialog Semiconductor

Kurse für kreative Zusammenarbeit

Kreativität ist auch die Lösung für ein täglich wiederkehrendes Problem, mit dem viele Techniker zu kämpfen haben: ineffiziente und ineffektive Meetings und Teambesprechungen. ‚Bei gewöhnlichen Besprechungen reagieren die Leute aufeinander, ohne genau zu wissen, was der andere meint‘, sagt Bierlaagh. Das Ergebnis ist, dass jede Beratung länger dauert, als man möchte, und dass man selten zu dem Ergebnis kommt, das man sich vorgestellt hat.

Im Kurs Effektive Kommunikation für eine effiziente und kreative Zusammenarbeit lernen die Studenten, wie sie kreativ zusammenarbeiten können, indem sie die Sechs Denkhüte von De Bono verwenden. Jeder Hut hat eine andere Farbe und steht für eine bestimmte Art des Denkens. Durch die Verwendung der ‚Hüte‘ in einer festen Reihenfolge können komplexe Probleme schnell enträtselt werden. Was dann folgt, ist eine praktikable Lösung. Personen, die während eines Meetings die sechs Denkhüte verwenden, nehmen nicht alle einen anderen Standpunkt ein, sondern denken zur gleichen Zeit auf dieselbe Weise.

Analytische Menschen, wie z.B. Techniker, arbeiten gerne mit Informationen und neigen daher von Natur aus dazu, sich den weißen Hut aufzusetzen. Der weiße Hut steht für Fakten und bildet den Ausgangspunkt für diese Art der kreativen Zusammenarbeit. Der blaue Hut, mit dem der Denkprozess gesteuert wird (der Vorsitzende/Führer), und der rote Hut, der für Gefühle, Ahnungen und Intuitionen steht, sind für Techniker weniger offensichtlich. Aber diese Denkweisen sind oft genauso wichtig wie die oben genannten. Indem man in kurzer Zeit eine Reihe von Denkweisen zusammen durchläuft, kommt man schnell zu einer richtigen Schlussfolgerung. Wir nennen dies auch paralleles Denken. Am Anfang fühlt sich das für viele Menschen künstlich und unlogisch an, aber wenn Sie diese Methode ein paar Mal angewandt haben und auch auf der Empfängerseite gestanden haben, wollen Sie nichts anderes mehr. Weil Sie in der Zusammenarbeit mit anderen so schnell zum Kern kommen. Techniker, die diesen Kurs absolviert haben, sind auch sehr begeistert, wenn sie feststellen, dass sie bei Anwendung dieser Methode mehr Freizeit haben, da sie schneller handeln können. Das wiederum schafft Raum für mehr Kreativität.‘

' We now have a tool which we can use to come up with new ideas and also take decisions. By using the same thinking hat, everyone is taken into consideration, everyone's input is of added value.'

Olga Gelauff Msc. N., Team manager municipality Woerden

Ein eintägiger Schulungskurs reicht aus, um die Inhalte von Effektive Kommunikation für eine effiziente & kreative Zusammenarbeit abzudecken. Am Vormittag wird die Theorie behandelt und am Nachmittag wenden die Teilnehmer das Gelernte in praktischen Situationen an. Diese Methode sorgt dafür, dass die Qualität Ihrer Entscheidungen viel schneller zunimmt.

Dieser Artikel wurde von Mathilde van Hulzen geschrieben, technische Redakteurin von High-Tech Systeme.

Recommendation by former participants

By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 8.9 out of 10 for Creative thinking - short course and a 8.9 for Creative thinking - full course.

Kennismaking met Jaco Friedrich: ‚Voor veel techneuten is communicatie een black box‘.

Communicatie voor technici - Interview mit Jaco Friedrich
Der Techniker von tegenwoordig kann nicht auf einem Computer oder Oszilloskop verschuilen. Er muss sich mit anderen zusammentun, um die Systementwicklung zu erleichtern. Iedereen kan dat leren, zegt Jaco Friedrich, programmamanager bij Settels, Savenije & Friedrich en trainer bij High Tech Institute.


Jaco Friedrich begann als Ingenieur und verdiente seinen Lebensunterhalt in der Psychologie. Jetzt trainiert er Toptechniker in den Bereichen Kommunikation und Leiderschap.

Techneuten sind nicht darauf bedacht, etwas zu tun, sondern Probleme zu lösen. Die Hightech-Unternehmen, in denen sie tätig sind, sind nicht nur erfolgreich, sondern auch technisch auf dem neuesten Stand, um gut zu kommunizieren. Das hilft dabei, besser mit Kollegen, Teamleitern, anderen Unternehmen und vor allem mit Klienten zurechtzukommen. Soft Skills und Leiderschap spielen eine immer wichtigere Rolle in der Kommunikation.

Das Problem ist, dass das Interesse der Techniker nicht auf die Wirtschaft gerichtet ist. Auch das ist ein Problem. Alles, was sie kommunizieren, präsentieren, übermitteln und weitervermitteln, ist nicht in ihrem Sinne. Von der Natur wollen sie nur den Tod sehen. Vooral de meer vierkante types worstelen met strategisch denken, met overzichten, laat staan vergezichten. In Diskussionen gehen Sie gerne auf Details ein.

Sie können gut kommunizieren, wollen aber nicht, dass die ganze Firma leidet“, sagt Jaco Friedrich, Programm-Manager bei Settels, Savenije & Friedrich und Trainer beim High Tech Institute (HTI). Er hat einen guten Ratschlag: ‚Wer kommuniziert, kann auch lachen.‘

Friedrich hat ein Gespür für Bètas. Er studierte selbst Wasserkunde in Wageningen und ging dann an die Schlacke beim Ingenieurbüro Arcadis. Erst als Berater, dann als Großauftragnehmer. Neben der Technik ging es auch um die menschliche Gesundheit, und er wollte parallel zu seiner Arbeit eine psychologische Beratung in Anspruch nehmen. Diese Kenntnisse nutzte er, um innerhalb der Arcadis-Schulungen Stressmanagement zu trainieren und zu entwickeln.

Wenn ein Kollege in seinem Büro mit Burnoutproblemen konfrontiert wird, ist das für viele ein Grund zum Feiern. Die Menschen helfen, um diese Probleme zu lösen, und das ist nicht leicht für sie. Enige tijd later richtete hij een praktijk op om mensen met trauma’s te helpen. ‚Vor vier Jahren habe ich gemerkt, dass das für mich zu viel ist.‘

Friedrich war auch schon als Trainer in einem Büro tätig. Dort merkte er, dass er sich durch seine Arbeit von jungen Ärzten absetzte, die in den Collegebanken arbeiteten. Er fand das Training so gut, dass er auch in die School voor Training von Karin de Galan ging, einem Institut, das sich auf die Ausbildung von Trainern spezialisiert hat. De Galan zette hem op het spoor van de hightech in de regio Eindhoven. Dort zogen sie einen Trainer heran, der gut mit Technik umgehen konnte. Zo kwam de waterbouwkundig ingenieur weer in de technical wereld terecht.

'Architecten hebben veel verantwoordelijkheid, maar geen formele macht. Daardoor spelen leiderschapskwaliteiten juist bij hen een grote rol.'

Friedrich stand in Kontakt mit Guustaaf Savenije, dem stellvertretenden Direktor von VDL ETG. Gemeinsam mit Savenije leitete er eine Schulung für die Systemarchitekten von ASML, die sich auf die Kommunikation und den Datenschutz konzentrieren. Ik realiseerde me toen pas dat ik eigenlijk al heel veel technische bedrijven as klant had‘, zegt Friedrich. Er richtete mit Savenije das Unternehmen Settels, Savenije & Friedrich ein, das seine Schulungen über das High Tech Institute auf den Markt brachte. Später war er auch als Autor für Soft Skills und Leiderschap für Bits&Chips tätig.

Balans

Gerade das Arbeiten in der Industrie hat für Friedrich eine zusätzliche Dimension. Es ist interessant, dass die Menschen bei ihrer Arbeit nicht darauf achten, wie sie samenwerken. Daarnaast staat er altijd druk op. In manchen Situationen sagen Sie: ‚Tut mir leid, aber mit Ihnen habe ich nichts zu tun.‘ In einer anderen Situation ist das nicht möglich. Sie müssen das Gleiche tun. Die Kombination sorgt dafür, dass Sie das Beste aus sich herausholen können.‘

In den letzten Jahren hat Friedrich sich in der Hightechbranche bewährt. Gerade die Gruppe der Architekten findet er interessant, denn dort geht es immer um Toptechneuten. Sie müssen auf jeden Fall kommunizieren können. Sie haben viel Erfahrung, aber nicht die besten Voraussetzungen. Daher spielen leiderschapskwaliteiten für sie eine große Rolle. Sie müssen ihre Kommunikationsfähigkeiten maximal ausnutzen, um ihr Team und ihre Umgebung zu verbessern und das Management und den Klienten zu überzeugen. Das ist eine enorme Leistung. Das sind sehr talentierte und intelligente Menschen. Die Kombination gefällt mir sehr gut.‘

In den Schulungen, die das Friedrich voor High Tech Institute anbietet, treffen Techniker auf konkrete Fälle und Situationen, die sie selbst bewältigen können. Die Themen sind sehr vielfältig. ‚Je hebt afspraken gemaakt en je collega komt zijn afspraken niet na of hij levert slecht werk‘, schetst Friedrich een knelpunt. ‚Dan moet je daarover iets zeggen. Wenn Sie das tun, dann ist es mit der Beziehung vorbei, aber die Beziehung ist beendet. Sind Sie unzufrieden, dann ist die Beziehung nicht zu Ende. Also ist es an der Zeit, das Gleichgewicht wiederherzustellen.

Die Technik öffnet sich für eine Vielzahl von Problemen, die sich daraus ergeben. Friedrich: ‚Es geht darum, Informationen zu erhalten und zu verbreiten. Wie können Sie wissen, dass Sie den anderen nicht kennen? Dat je na een gesprek met een klant niet denkt: verdraaid, ik mis nog iets! Wie gehen Sie mit Kollegen um, die Sie unterstützen? Was tun Sie, wenn Sie einen Partner haben, der Ihnen nicht gefällt? Wie kann ich einen wichtigen Teamleader oder Klienten für mich gewinnen? Wie kann ich mit jemandem zusammenarbeiten, der das Geld in die Hand nimmt? Viele Menschen kommen mit solchen Problemen zum Training. Sie sind zu faul oder zu weinerlich. Wie können Sie diese Kritik auf eine gute Art und Weise überwinden?‘


‚Viele Menschen glauben, dass sie ein Kommunikationstraining machen müssen‘, sagt Jaco Friedrich, der in der Hightech-Branche sehr erfolgreich ist.

Für viele Techniker ist die Kommunikation eine Blackbox, sagt Friedrich. ‚Manche sehen das gut, manche nicht. Sie wissen nicht so genau, was man da hört. Warum ist das eine Treffen ein voller Erfolg und das andere nicht? Sie haben keine Ahnung von der Dynamik in einer Besprechung und den Mechanismen, die dort ablaufen. Das müssen Sie bedenken, wenn Sie das Thema ansprechen.

'Mensen zeggen vaak dat ze zo’n training veel eerder hadden moeten doen.'

Wenn Techniker bei einer Schulung mit Problemen konfrontiert werden, sollten Sie sie direkt ansprechen. Sie sagen den Menschen auch, dass sie noch viel mehr tun müssen, um eine Ausbildung zu absolvieren. Sie können es auch ganz anders machen. Das kommt daher, dass wir nicht mit ein paar Blättern in der Hand herumlaufen. Wir lassen ihn wirklich ervaren, weil er auch wirklich weiß, wie er wirkt. Das bedeutet, dass man sich wehren muss. Das kostet Zeit und erfordert einen hohen Prozentsatz der Ausbildung.‘

Die Trainer kümmern sich nicht selbst um die Fälle, sondern helfen bei der Beratung der Mitarbeiter. Die wollen wissen, wie sie ihren Manager dazu bringen können, dass er immer wieder nachfragen kann. Daar gaan we dan ook mee oefenen.‘

Daher arbeiten die Trainer viel mit Praxissimulationen oder Rollenspiele. Die Trainer geben sich Mühe, um ein Aufnahmeformular zu erstellen oder um den Kollegen oder sich selbst Feedback zu geben. Das gibt Ihnen viele Informationen darüber, wie Sie Ihre Kollegen ermutigen können. Mit diesen Informationen gehen Sie zum Training. In der Schulung werden Ihre Fragen beantwortet, nachdem Sie ein gutes Gespräch mit einer Person aus Ihrem Team geführt haben. Dies geschieht in der Regel in den Rollen des Spielers, des Trainers und des Spielleiters. Friedrich: ‚Der Trainer bewahrt die Theorie mit einer Checkliste. Er denkt sich: Was geht und was nicht? Das ist superkonkret und funktioniert auch bei Technikern sehr gut. Er kann direkt damit umgehen.‘

Na het rollenspel volgt een bespreking: wat ging goed, wat niet? Vervolgens is er een herkansing. Die Hermeneutik sorgt dafür, dass das, was Sie tun müssen, für die Menschen sehr wichtig ist. Das ist als leren fietsen. Mit den Tipps, die Sie befolgen, wird es noch besser. Sie wissen, dass das wirklich funktioniert, wenn Sie sich nicht an die Regeln halten. Sie gehen auf ihre eigene Situation ein und das wirkt auch so. Sie machen Komplimente, sind sehr freundlich und wissen, dass sie die Situation sehr gut einschätzen können. Das gibt Ihnen auch die nötige Motivation, um den Tag mit Ihrer Arbeit zu verbringen und das zu tun, was Sie tun wollen. Er sorgt für Selbstvertrauen und Motivation. Sie gehen immer mit einem breiten Lächeln nach oben und können den nächsten Tag noch einmal antreten.‘

Nach sieben Jahren Ausbildung im Hightech-Bereich hat Friedrich viel positives Feedback erhalten. ‚Dies ist eine lebensverändernde Erfahrung für mich‚, schreibt sowohl ein Architekt als auch ein Design-Ingenieur von ASML auf Friedrichs Linkedin-Page. Ein ASML-Stipendiat spricht zu ihm: ‚Ich hatte das große Glück, an einer Schulung für ASML-Architekten teilzunehmen, die von Jaco geleitet wurde. Nach sechs herausfordernden Tagen war unsere sechzehnköpfige Gruppe voll des Lobes über den Kurs und noch mehr über die Art und Weise, in der Jaco unsere Erfahrung gestaltet hat.‚ Und noch etwas: ‚Die Schulung über das Erzielen von Rückmeldungen war perfekt, da sie ohne Bullshit-Mentalität von Technici stattfand. Top!‘

Einleitung zu Jaco Friedrich: ‚Für Techniker ist die Kommunikation mit einer Black Box vergleichbar‘.

Trainer Kommunikation und Führung
Für Techniker ist Kommunikation so etwas wie eine Blackbox. Sie wissen, dass sie wichtig ist: hin und wieder müssen sie sich mit einem dominanten Kollegen oder einem zwingenden Chef auseinandersetzen. Aber um die Dinge bei ihrer Arbeit zu erledigen, ist die Logik ihrer Geschichte von großer Bedeutung. Jaco Friedrich, Trainer für Soft Skills und Leadership am High Tech Institute, spricht über die Grundlagen der Kommunikation in der High-Tech-Arbeitswelt.


Jaco Friedrich begann als Ingenieur und studierte abends Psychologie. Jetzt bildet er technische Führungskräfte in Kommunikation und Führung aus.

Wer schon einige Jahre in der High-Tech-Welt tätig ist, hat zweifellos schon einmal eine größere Krise erlebt. Eine, in der alles zum Stillstand kommt: Die Integration des ersten Prototyps klappt nicht reibungslos, die Kollegen sitzen mit dem Kopf in der Hand und zeigen mit dem Finger.

In einer großen Krise – einer Krise, in der das Überleben des Unternehmens auf dem Spiel steht – greift das Management oft zu extremen Maßnahmen. Es streicht das gesamte Projekt oder greift zu rigorosen Mitteln, um die Dinge wieder in Gang zu bringen. Ein bewährtes Lösungsrezept besteht darin, ein Team aus den besten Experten und Systemarchitekten zusammenzustellen. Sie erhalten einen klaren Auftrag und ein klares Ziel: Retten Sie das Projekt, koste es, was es wolle!

Sobald ein Dreamteam gebildet wurde, seufzen die Menschen oft erleichtert auf. Jeder weiß: Diese Leute werden das schon hinkriegen. Und oft tun sie das auch, und zwar sehr schnell: Sie bringen die Dinge im Handumdrehen zum Laufen. Und warum? Nun, die erfahrenen Fachleute sind Top-Experten, sie kennen sich durch und durch, reagieren mit Wissen und Leichtigkeit aufeinander und haben ein klares Ziel. Die Wege sind kurz, sie kommunizieren gut, und das Management lässt ihnen reichlich Spielraum. Die gesetzten Ziele haben Vorrang vor allem anderen und innerhalb weniger Monate sind die Dinge wieder auf Kurs. Ende gut, alles gut: Marketing und Vertrieb sind zufrieden, und alle gehen reicher und erfahrener nach Hause.

'For technicians, communication can be likened to a black box. Everyone knows it is important, but nobody knows exactly why things are going well or not.'

Wunderknaben

Warum läuft nach einem solchen Einbruch plötzlich alles wieder rund? Wie kommt es, dass zunächst gar nichts funktioniert und dann, innerhalb weniger Monate, eine kleine Gruppe von Wunderknaben alles umkrempelt und die Dinge wieder zum Laufen bringt? Die Techniker wissen, dass es etwas mit Führung und Kommunikation zu tun hat, aber es fällt ihnen oft schwer, den Dreh rauszukriegen. „Für Techniker ist Kommunikation wie eine Blackbox. Jeder weiß, dass sie wichtig ist, aber niemand weiß genau, warum die Dinge gut laufen oder nicht“, sagt Jaco Friedrich, Trainer für Soft Skills und Führung am High Tech Institute. „Die gute Nachricht ist, dass jeder, auch Techniker, Kommunikationsfähigkeiten schnell und effizient erlernen können.“

Es beginnt damit, dass man sich gegenseitig gut versteht. Das ist die Grundlage für eine gute Zusammenarbeit. Das bedeutet nicht nur, dass Sie ein guter Zuhörer sind, sondern auch, dass Sie wissen, wie Sie Ihren Standpunkt vertreten können. Und das ist etwas, das sich jeden Tag als nützlich erweist, auch zu Hause. „Es ist wichtig, dass Sie Ihr Gegenüber richtig verstehen“, erklärt Friedrich. „Und wenn Sie das tun, müssen Sie sich davor hüten, den Schluss zu ziehen, dass Sie ihn doch verstehen. Denn dann stellen Sie später fest: Mist! Ich habe es überhaupt nicht verstanden. Dann müssen Sie in der Regel alle Register ziehen, um alles wieder gerade zu rücken.“

Ein guter Zuhörer

Ein guter Zuhörer zu sein ist eine der Fähigkeiten, die man braucht, um den anderen gut zu verstehen. Das können Sie trainieren und lernen. In der Welt der Soft Skills ist dies als LSA bekannt, was für Zuhören, Zusammenfassen und Weiterfragen steht. Das Prinzip ist einfach, erklärt Friedrich: „Es geht darum, sicher zu wissen, dass Sie Ihr Gegenüber verstehen und im Gegenzug auch zu wissen, dass der andere Sie verstanden hat. Diese wissenschaftliche Tatsache beruhigt einen: Wir verstehen uns, das ist in Ordnung. Das bedeutet, dass Sie, wenn Sie merken, dass Ihr Gesprächspartner Sie nicht versteht, nicht sofort darauf bestehen, das Gesagte zu wiederholen, sondern lernen, umzuschalten. Anstatt die gleichen Informationen zu wiederholen, beginnen Sie Fragen zu stellen und versuchen herauszufinden, warum Ihr Gesprächspartner die Dinge anders sieht. Es ist ein Balanceakt, zu lenken und sich vorwärts zu bewegen. Das ist gar nicht so einfach.“

Viele Techniker haben wenig Mühe, sich darauf einzulassen. Spannend wird es, wenn die Nachricht kritisch ist. Zum Beispiel, wenn Sie jemanden darauf hinweisen müssen, dass er seine Vereinbarungen nicht einhält, oder wenn Sie in Worte fassen müssen, dass Sie von dem Beitrag eines Kollegen enttäuscht sind. „Dann besteht eine gute Chance, dass die Beziehung auf dem Spiel steht“, sagt Friedrich. Seiner Meinung nach lauern hier zwei Fehler. Der erste ist, sich nicht oder nur halb zu äußern. Der zweite ist, dass Sie extrem unverblümt werden, so dass Ihre Botschaft zwar klar ist, aber Ihre Beziehung beschädigt wird. Friedrich: „Sie wollen keine der beiden Situationen, also brauchen Sie das Geschick, die Botschaft zu vermitteln und die Beziehung zu erhalten.“

Diese Art von Prinzipien werden in dem Kurs über grundlegende Kommunikationsfähigkeiten besprochen. „Hier konzentrieren wir uns in erster Linie auf das Verhalten. In dem Kurs geht es auch darum, warum Menschen tun, was sie tun. Manchmal sehen Sie, dass jemand nicht Nein sagen kann, selbst wenn er bei der Arbeit völlig aufgeschmissen ist. Eigentlich sollte eine solche Person aus Gründen des Persönlichkeitsschutzes Nein sagen, aber sie tut es nicht. Das liegt nicht daran, dass er einen Sprachfehler hat. Es liegt nicht daran, dass er das Wort Nein nicht aussprechen kann. Es liegt an der Persönlichkeit, dem Engagement und dem Gefühl, verantwortlich zu sein. Mit Training ist es wirklich möglich, das zu ändern. Menschen, die lernen, damit umzugehen, werden enorm an Selbstvertrauen gewinnen.“

Die Schuhe der Akteure

Meistens arbeiten Kollegen am besten unter sich. Sicherlich sind Kollegen, die am selben Thema arbeiten, schnell auf einer Wellenlänge. Techniker suchen sich gegenseitig, sprechen die gleiche Sprache. In der Regel fangen die Probleme erst an, wenn die Größe der Entwicklungsteams zunimmt und die Techniker gemeinsam an großen, komplexen Projekten arbeiten müssen. In diesen Situationen müssen sie sich nicht nur mit anderen technischen Disziplinen auseinandersetzen, sondern auch mit allen möglichen Interessengruppen: dem Produktionsleiter beim Zulieferer, ihrem eigenen Managementteam, dem Kunden und sogar dem Endverbraucher. Die Koordination mit Kollegen aus anderen technischen Disziplinen ist oft eine ziemliche Herausforderung, ganz zu schweigen von Managern, die ihre Irritation nicht verbergen können, wenn sie den ersten Fachjargon hören.

Bei großen Projekten ist es oft eine Frage der Motivation. Wie überzeugen Sie Ihren Chef, dass dieser seltene Spezialist einen Tag pro Woche für Sie arbeiten muss? Wie erklären Sie, dass Sie diese eine Fortbildung brauchen? Wie bringen Sie die Tatsache zum Ausdruck, dass mit einer zusätzlichen Investition von zwei Millionen Euro in dieses eine Modul die Gewinnspanne des Gesamtprodukts um einen zweistelligen Millionenbetrag höher sein wird? „Dazu gibt es eine Menge zu sagen“, sagt Friedrich. „Es kommt nicht nur darauf an, was Sie sagen, sondern auch darauf, wie Sie die Botschaft rüberbringen, wie Sie Ihre Körpersprache und Ihren Tonfall einsetzen.“

Der Trick besteht darin, sich in die Lage der anderen Person zu versetzen. „Sie müssen sich in die Lage der Beteiligten versetzen und genau wissen, wo ihre Sorgen liegen. Vielleicht sind sie für den Inhalt, die Sicherheit oder das Finanzbudget verantwortlich. Techniker müssen darauf reagieren und ihre Bedenken so ausdrücken, dass ihr Gesprächspartner denkt: Hey, das ist für mich interessant! Ich muss mir das anhören.“

Friedrich gibt ein Beispiel: „Angenommen, es gibt ein Problem mit einer Schraube, die sich schnell löst. Ein Manager wird sagen: ‚Warum sollte mich das interessieren? Ziehen Sie sie einfach fest.‘ Aber Sie haben seine Aufmerksamkeit, wenn Sie ihm klarmachen, dass die betreffende Schraube sehr schwer zu reparieren ist, dass es sich um eine teure Baugruppe handelt und dass ein hohes Risiko besteht, dass das komplexe Modul beim Kunden im Werk herausspringt, mit dem Risiko einer Eskalation und möglicher Schadensersatzansprüche. Wenn ein Loch im Boot ist, kann die andere Person sagen, dass Sie das Wasser herausholen müssen, weil das Loch auf Ihrer Seite ist. Sie müssen ihm dann klar machen, dass er im selben Boot sitzt. Dass das Boot Ihnen beiden gehört. Wenn Sie also wollen, dass sich jemand ein technisches Problem anhört, dann müssen Sie das Problem in etwas übersetzen, das die andere Person betrifft.“

'In high tech, you won’t get there with just talk and manipulation techniques. In high tech, people have the attitude ‘I’m an engineer, I don’t buy into stories.’'

Motivation zur Zusammenarbeit

Die Soft Skill- und Leadership-Trainings von Jaco Friedrich am High Tech Institute sind speziell auf Menschen ausgerichtet, die in einem technischen Umfeld zusammenarbeiten müssen. Dabei spielen die Inhalte eine wichtige Rolle. In der High-Tech-Branche ist gute Kommunikation nicht dazu da, um Spaß zu machen und das Leben rosig zu gestalten. Friedrich erklärt, dass sich seine Trainingskurse dadurch wesentlich von der Masse der Kommunikationstrainings unterscheiden.

Sicherlich müssen sich Techniker auch damit auseinandersetzen, wie sie die Beziehung aufrechterhalten und mit einem dominanten Kollegen oder einem zwingenden Chef umgehen. „Aber die Logik der Geschichte ist von großer Bedeutung“, sagt Friedrich. „In der High-Tech-Branche kommt man mit Reden und Manipulationstechniken allein nicht weiter. In der High-Tech-Branche haben die Leute die Einstellung ‚Ich bin Ingenieur, ich glaube nicht an Geschichten‘. Ihre Geschichte muss also stimmen, wenn Sie mit Ihren Kollegen sprechen. Wenn Sie den einen Produktentwicklungsmanager einladen oder mit dem Kundensupport sprechen, müssen Sie wissen, was Sie erzählen werden und wie. Wenn Ihr Ziel zu scheitern droht, dann muss Ihre Geschichte stichhaltig sein, um die andere Person davon zu überzeugen, dass es in ihrem Interesse ist, Ihnen zu helfen. Nur so können Sie sich einbringen: die Motivation zur Zusammenarbeit.

Friedrich: „Es geht um Zahlen, entscheidende Details, Risikobewertung. Manchmal können diese Diskussionen ziemlich hart sein. Es muss genau richtig sein. Bei Meetings, Überprüfungen und Gesprächen geht es immer darum, die richtigen Entscheidungen zu treffen. Natürlich muss man gute Beziehungen pflegen, sich gegenseitig gut verstehen und gut zuhören, aber Kommunikation ist nur ein Mittel zum Zweck. Es geht also darum, zu überzeugen, die Interessengruppen zu verstehen und gemeinsam im Team die richtigen Dinge zu tun. Sonst wird es nicht funktionieren.“

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

Recommendation by former participants

By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 9 out of 10.

Oorsprong & drijvende krachten System Architecting cursus

Architektur von Schulungssystemen: grondlegger Gerrit Muller
Nach einer kleinen zweijährigen Ausbildung in Systemarchitektur wechselte Gerrit Muller 1999 von ASML zu Philips Research. Er entdeckte sein Interesse an einem Kurs in seiner Forschungseinrichtung. Seitdem hat er ein paar Jahre lang darüber nachgedacht, wie er Menschen in seiner Firma für Systemarchitektur begeistern kann.

Muller startete in dieser Zeit auch seine eigene Vermaarde Gaudi-Website auf der er Informationen über die Systemarchitektur bereitstellt, die sehr interessant sind. ‚Ik zag dat er weinig mensen waren die het vak begrepen, laat staan konden uitoefenen‘, zegt hij daarover. ‚Ik was zo onbescheiden om te denken dat ik het wel wist.‘

Das Leben wurde zwei Jahre später beendet, als Muller von Philips Medical Systems zu ASML wechselte. Um die Kenntnisse, die er in den medizinischen Geräten hatte, zu vertiefen, organisierte er eine Woche lang interaktive Seminare. ‚Das war nicht sehr gut strukturiert, aber die Teilnehmer haben es sehr genossen‘, sagt er.


Gerrit Muller – Grondlegger van de SYSARCH training

Dieses Wissen hat er sich angeeignet, als er zwei Jahre später von ASML zu Philips Research wechselte. Bei ASML hatte ich viel zu tun. Ich merkte schon damals, wie gut es ist, wenn andere einem helfen, wenn man die Arbeit aufnimmt. Als ich in Veldhoven wegging, habe ich mir eine Woche Training in Systemtechnik gegönnt.‘

Muller meint, dass alle Unternehmen einen Architekten als Ansprechpartner haben. Er stellte auch fest, dass dies zu Problemen in der Systementwicklung führte, also zu Problemen in der Systemintegration, die zu Problemen in der Landschaft führten. Das Letzte ist also kostspielig und unangenehm. Sie müssen jedoch mit einer integralen Methode arbeiten, um die monodisziplinären Aspekte, die es gibt, zu überwinden“, so Muller.

Das war Vincent Ronteltap vom Philips Centre for Technical Training (CTT), der Mullers zu Hilfe kam. Der Programm-Manager für Schulungen beriet den neuen Dozenten, damit die Teilnehmer des Systemarchitektur-Trainings auch an praktischen Aufgaben arbeiten konnten. ‚Daarmee leverde hij een cruciale bijdrage‘, zegt Muller. Auch die erfahrenen Trainer des High Tech Institute bieten immer wieder einen einzigartigen Fall an, in dem die Teilnehmer während der gesamten Woche arbeiten und am letzten Tag auch die Arbeit erledigen müssen.

Die Arbeit – das ist immer ein praktischer Fall – wird durch die fünf Trainingstage als eine Art Leitfaden genutzt. Jeden Tag arbeiten die Teilnehmer an einem Fall, der von der Theorie und den großen praktischen Erfahrungen, die dabei gemacht werden, inspiriert wird.

'Het is een feest van herkenning: mensen ontdekken dat in andere organisaties dezelfde soorten problemen spelen.'

Wie alle Schulungen von Philips CTT war auch Sysarch anfangs nur für die Mitarbeiter von Philips interessant. Dank der Montag-zu-Mond-Reklame wurde der Kurs innerhalb der Produktdivisionen des Gloeilampen-Konzerns schnell populär und CTT konnte die Schulung problemlos viermal pro Jahr durchführen.

Neben der offenen Einschreibung begann Muller auch mit in-huis-Varianten. ‚Bei der offenen Einschreibung gibt es eine große Bereitschaft, sich zu engagieren‘, sagt Muller. Es ist ein wahres Fest der Erkenntnis: Die Menschen erkennen, dass in anderen Organisationen, Bereichen und Systemen andere Probleme auftreten. Firmeninterne Kurse bieten nur die Möglichkeit, sich mit bestimmten Systemen und Organisationen zu beschäftigen. Auch das ist eine sehr wichtige Aufgabe.‘

Im Kern behandelt das Training drei Aspekte der Systemarchitektur, wie Requirements Engineering, Schlüsselfaktoren und Strategien für die Systemintegration, die jeweils einen halben Tag lang behandelt werden. Deze invalshoeken en kennisdomeinen evolueren overigens. Schon seit einigen Jahren werden auch Scrum und agile Techniken eingesetzt. In dem Kurs simulieren wir, was ein Systemarchitekt in seinem Beruf tut: Es gibt viel mehr zu lernen, als in der Zeitschrift zu lesen ist“, sagt Muller.

Mullers Training war so erfolgreich, dass er während eines Projekts der System Architecture Study Group auf die Bühne ging. Der dazumalige Ger Schoeber hat ihm dabei sehr geholfen. Er hat ihm ein spannendes Erlebnis beschert. Er war bereits in der Systementwicklung bei High Tech Automation und Ordina tätig und arbeitete nicht nur als Selbständiger. Schoeber: ‚Ik heb er kort over nagedacht. Präsentationen zu halten oder auf einem Podium zu stehen, ist nicht meine ureigenste Natur, und das gibt mir eine schöne Abwechslung, um meine Komfortzone zu verlassen.

Nach einem Gespräch mit Gerrit Muller und dem Programm-Manager von Philips CTT begann Schoeber im September 2002 mit der Arbeit an einem neuen Sysarch. ‚Ich hatte absolut den Eindruck, dass die anderen Teilnehmer viel mehr Systemarchitektur-Erfahrung hatten als ich‘, sagt der Mann, der die Schulung vor vier Jahren mit großem Erfolg absolviert hat.


Ger Schoeber – Dozent Ausbildung System Architect(ing)

Schoeber war in seinem ersten Sysarch-Jargon der Getuige einer großen Gruppe. Die Anzahl der Mitarbeiter nahm zu und er hatte mehr Trainingsmaterial zur Verfügung. Gerrit Muller wurde in der Zwischenzeit für die Systemarchitektur promotet und seine Mitarbeiter wurden bereits für die Schulung freigestellt.

Daarnaast leerde Schoeber zelf veel van zijn eigen ervaringen in projecten. Er war zehn Jahre lang mit kleinen und größeren multidisziplinären Projekten für OEMs betraut. Seit 2011 ist er im Dienst von Hotraco und hat in der Agrarindustrie die Rolle eines Innovations- und Technologiemanagers übernommen. In allen Bereichen habe ich die Sysarch-Theorie auch in die Praxis umsetzen können. Sie gab mir viel Freiraum für meine eigenen Projekte und direkte Erfahrungen mit der Materie, etwas, das ich sehr gut in die Ausbildung integrieren kann.‘

'De CAFCR-methode heeft me veel inzicht, waarde en ervaring opgeleverd.'

Nachdem Gerrit Muller 2004 die CAFCR-Methode(Customer objectives, Application, Functional, Conceptual, Realization) propagiert hatte, gab Schoeber diesem Framework in der Ausbildung einen expliziteren Platz ein. Ich selbst habe die CAFCR-Methode zum ersten Mal im Jahr 2005 angewendet, als ich in einem Projekt als Systemarchitekt tätig war. Das hat mir sehr geholfen, mich zurechtzufinden, zu warten und zu lernen.

Im Jahr 2011 hat das Philips Centre for Technical Training sein gesamtes Portfolio an Expertenschulungen in der Region Eindhoven eingestellt. Dies geschah kurze Zeit später mit der Gründung des High Tech Institute, das die Schulungen in Zusammenarbeit mit den Experten auf dem Markt anbietet.

Von 2011 bis 2016 haben sich die Sysarch-Schulungen stark weiterentwickelt. In der Philips-Periode waren auch Mitarbeiter der Philips-Produktdivisionen und der großen Spin-off-Unternehmen wie ASML, Fei und NXP beteiligt. Darüber hinaus ist das Thema sehr viel breiter gefächert. In der Ausgabe vom Oktober 2017 wurden weitere Unternehmen in die Liste aufgenommen. Nur zwei von ihnen haben sich an die Arbeit gemacht.

Das ist der Grund, warum die Sysarch-Schulung mit offener Schrift durchgeführt wird: Die Teilnehmer treffen sich mit anderen Fachleuten, die mit den gleichen Problemen zu kämpfen haben.

Aanbeveling van eerdere cursisten

Aan het einde van de training vullen cursisten een evaluatieformulier in. Op de vraag: 'In welke mate wil je deze training aanbevelen aan anderen?' kwam een gemiddeld cijfer van 8.5 op een schaal van 1 - 10.

Der eingefleischte technische Experte sollte vor allem kein Systemarchitekt werden

Trainer High Tech Institute: Ger Schoeber
Ger Schoeber gibt am High Tech Institute einen der beliebtesten Schulungskurse in Systemarchitektur. Er tut dies zusätzlich zu seinem Vollzeitjob als Gruppenleiter und Domänenexperte für Systemtechnik bei Lightyear. Schoeber über die Rolle, den Nutzen und die Fallstricke für den Systemarchitekten.

Ger Schoeber nahm im Jahr 2002 an einem Treffen der System Architecture Study Group von Gerrit Muller teil. Muller hatte auf der Grundlage seiner Erfahrungen bei ASML und Philips einen neuen Schulungskurs ins Leben gerufen: Sysarch, kurz für ‚Systemarchitektur‘. Dieser fünftägige Kurs lief bereits seit einigen Jahren und war inzwischen so beliebt, dass Muller während des Treffens fragte, wer Interesse hätte, bei ihm als Lehrer mitzumachen.

Die Frage machte Schoeber neugierig. Er hatte umfangreiche Erfahrungen in der Systementwicklung bei High Tech Automation und Ordina gesammelt und war noch nicht so lange als Selbständiger tätig. Ich war es nicht gewohnt, auf einem Podium zu stehen, und das gab mir eine großartige Gelegenheit, meine Komfortzone zu erweitern. Als ich im September 2002 meine Feuertaufe erhielt, hatte ich den absoluten Eindruck, dass diese sechzehn Teilnehmer eigentlich viel mehr Erfahrung in der Systemarchitektur hatten als ich‘, lacht Schoeber.

Gerrit Muller promovierte in diesen Jahren über Systemarchitektur, ein Thema, das in der akademischen Welt nicht sehr ernst genommen wurde. Seine Erkenntnisse wurden oft sofort in Themen für die Ausbildung umgesetzt. Nach Mullers Promotion im Jahr 2004 übernahm Schoeber seine Methode CAFCR (Customer Objectives, Application, Functional, Conceptual, Realization, sprich: kafkar). Dieser Rahmen entwickelte sich in den folgenden Jahren zum Kernstück der Systemarchitektenausbildung. Ich selbst habe die CAFCR-Methode als Systemarchitekt 2005 zum ersten Mal in der Praxis angewendet. Das hat mir viele Einsichten, Werte und Erfahrungen gebracht‘, sagt Schoeber.

Vor allem praktische Erfahrungen sind wertvoll, und diese teilt Schoeber mit den Teilnehmern seiner Kurse, von denen es über tausend gibt. Er ist seit fast drei Jahrzehnten an kleinen und größeren multidisziplinären Projekten bei OEMs beteiligt. Seit 2011 ist er bei Hotraco, einem Agrarunternehmen, beschäftigt, wo er die Rolle des Innovations- und Technologiemanagers innehat. In den letzten Jahren habe ich die Sysarch-Theorie in der Praxis anwenden können. Das hat meinen eigenen Projekten viel Wert verliehen und mir direkte Erfahrungen mit der Anwendung des Materials vermittelt, die ich wiederum als Beispiele in den Trainingskursen verwenden konnte.


Sich in den Kunden hineinzuversetzen scheint selbstverständlich, ist aber das Schwierigste von allem, sagt Ger Schoeber.

Unternehmerisch denken

Der Systemarchitekt ist für die technische Realisierung eines Produkts oder Teilsystems verantwortlich. Systemarchitekten verfügen immer über viele Jahre Entwicklungserfahrung. Sowohl dieser Hintergrund als auch das technische Rüstzeug sind unverzichtbar. Aber Systemarchitekten müssen auch über soziale Fähigkeiten verfügen, um ihre Rolle ausfüllen zu können, denn sie stehen in Kontakt mit allen Beteiligten. Nicht nur mit den Mitarbeitern des Entwicklungsteams und den Lieferanten, sondern auch mit dem Managementteam, den Investoren, den Kunden und den Endbenutzern.

'System architects are proactive and must take the lead in technical development. They are motivated by definition, want to be at the forefront.'

Schoeber sieht sporadisch unmotivierte Kursteilnehmer. Dabei handelt es sich oft um Techniker, die von ihrem Chef zu dem Kurs geschickt wurden. Schoeber hält sie für eine Rolle als Systemarchitekt für ungeeignet. ‚Systemarchitekten sind proaktiv und müssen die Führung bei der technischen Entwicklung übernehmen. Sie sind per Definition motiviert, wollen an der Spitze stehen. Außerdem haben sie eine Vision: darum geht es. Sie müssen auch ihren Glauben und ihr Vertrauen darin ausstrahlen.‘

Das hat Konsequenzen für die Art und Weise, wie Systemarchitekten in einem Unternehmen arbeiten. Sie müssen stark und selbstbewusst sein und sich trauen, Nein zu sagen. Wenn sie nicht genug Vertrauen in den erfolgreichen Abschluss eines Projekts haben, sollten sie den Auftrag nicht annehmen. Eigentlich sollten sie sofort sagen: Ich werde das nicht tun. Denn wenn Systemarchitekten kein Vertrauen haben, bekommen die Leute in ihrem Team das sofort mit. Sie strahlen das aus, und zwar nonverbal.‘

Zu den Aufgaben eines Systemarchitekten gehört es, zu beurteilen, ob ein Projekt erfolgreich sein kann oder nicht, ob etwas technisch machbar ist und zu einem wirtschaftlichen Erfolg führen kann oder nicht. Schoeber: ‚Die Herausforderung liegt oft in Letzterem. Technisch kann etwas Spaß machen, aber hat es auch einen Wert für den Kunden und für das Unternehmen? Wir betonen auch die letzten beiden Schritte in der Schulung. Systemarchitekten müssen nicht nur an den fantastischen technischen Aspekt denken. Es muss auch für den Kunden richtig sein. Das bedeutet, dass sie in der Lage sein müssen, vom Standpunkt des Kunden aus zu denken.‘

Neben dem Einfühlungsvermögen sollten Systemarchitekten auch den Wert des Projekts für das Unternehmen nicht aus den Augen verlieren. Sie können etwas fantastisch machen und den Kunden sehr glücklich machen, indem Sie es umsonst anbieten, aber dann hat es keinen geschäftlichen Wert. Es ist also auch für den Systemarchitekten wichtig, geschäftlich zu denken. ‚

'Women are possibly more suitable for a role as system architect than men.'

Was sind die größten Fallstricke für Systemarchitekten?

Dass sie nicht genug für ihr Team einstehen und sagen: Ich bin zuversichtlich, dass das klappen wird. Denn wenn Sie selbst dieses Gefühl nicht haben, dann wird es nicht funktionieren. Eine noch größere Herausforderung ist es, vom Standpunkt des Kunden aus zu denken. Ich sage oft, dass Sie nicht nur das herstellen müssen, was der Kunde verlangt, sondern das, was der Kunde braucht. Ich stelle die Frage: Versuchen Sie, sich auf die andere Seite zu stellen. Wechseln Sie den Platz. Welches Endergebnis wünschen Sie sich als Kunde? Wofür brauchen Sie Hilfe? Wenn Sie ein Teilsystem erstellen müssen, das in ein größeres Ganzes integriert werden soll, dann stellen Sie sich vor, Sie wären derjenige, der dieses Teil integrieren muss. Womit brauchen Sie dann Hilfe? Gibt es etwas Zusätzliches, das die Integration oder Überprüfung erleichtert? Wenn Sie anfangen, von dieser Position aus zu denken, entdecken Sie, dass Sie mehr tun müssen, als nur das auszuführen, was in den Anforderungen steht.

Warum ist es so schwierig, sich in die Lage eines anderen zu versetzen? Es klingt so einfach?

„Das ist das Schwierigste. Nicht jeder hat eine ausreichende Empathiefähigkeit. Für Männer ist Empathie vielleicht noch schwieriger. Frauen können Gefühle besser nachempfinden und sich in die Lage eines anderen hineinversetzen. Dafür müssen Sie sich auch trauen, verletzlich zu sein. Männer sind eher Machos: Schau, was ich gemacht habe. Es wäre schön, wenn mehr Frauen die Rolle des Systemarchitekten übernehmen würden.

Es ist also nichts für den eingefleischten Techniker, der technisch hervorragend sein will?

Nein, Techniker sollten niemals Systemarchitekten werden wollen. Sie sollten vor allem weiterhin das tun, was sie gerne tun: mit ihrer Technik aktiv sein und ein Spezialist dafür sein. Techniker können sehr gut darin sein, sich Lösungen auszudenken, aber um ein kommerziell erfolgreiches Produkt herzustellen, müssen Sie auch fragen, was das Problem ist. Das heißt, Sie müssen in der Lage sein zu fragen: Warum wollen Sie das wirklich? Damit dringen Sie tiefer in das wirkliche Bedürfnis ein. Denn ein Kunde, der auch einer der Beteiligten ist, denkt oft an die Lösung, anstatt zu versuchen zu erklären, was sein Problem ist. ‚


In Zusammenarbeit mit Incose-NL (International Council on Systems Engineering) und den High-Tech-Magazinen Bits & Chips und Mechatronica & Machinebouw organisierte das High Tech Institute kürzlich die niederländische Konferenz System Architecting. Schoeber war Vorsitzender.

Ist das der Fallstrick des Kunden?

Der Kunde hat sich oft selbst eine Lösungsrichtung ausgedacht. Für den Systemarchitekten ist es verlockend, seinem Beispiel zu folgen: Oh ja, das müssen wir machen! Stattdessen müssen Sie dem entgegenwirken und sagen: Warum wollen Sie das und warum wollen Sie es auf diese Weise lösen? Genau dabei hilft das von Gerrit Muller entwickelte CAFCR-Modell.

Was bedeutet CAFCR?

Es geht darum, sich in die Lage des Kunden zu versetzen. Dabei betrachten Sie die Systemarchitektur aus fünf Blickwinkeln. Nur bei zwei davon geht es um die Technologie, um die Lösung. Das C der ‚konzeptionellen Sicht‘ sagt zum Beispiel: Ich möchte drahtlos kommunizieren. Das ist allgemeiner als das R der ‚Realisierungssicht‘, bei dem es um die Technologie geht, die benötigt wird, um die Lösung zu erreichen, zum Beispiel Bluetooth, WiFi oder Zigbee. ‚

Bei den anderen drei geht es um die Perspektive des Kunden. Darin liegt meiner Meinung nach der größte Wert des CAFCR-Rahmens. Beim F der funktionalen Sicht geht es um die Spezifikation, die Anforderungen: Was erwartet der Kunde von dem Produkt oder was erwarten die Beteiligten an Funktionalität, Qualität und Leistung? Das A der ‚Anwendungssicht‘ erfordert, dass Sie den breiteren Kontext betrachten. In welcher Umgebung kommt das Teilsystem oder System zum Einsatz? Wie wird es angewendet? Wenn Sie eine gute Vorstellung davon haben, dann verstehen Sie auch, was nützlich ist oder nicht. Das ermöglicht es Ihnen, die Anforderungen zu verbessern. ‚

'CAFCR forces me to look not only at the technology, but also at the specification and the rationale of the requirements. It allows me to come up with solutions that help customers even more.'

Beim ‚ersten C der Kundenziele‘ dreht sich alles um den Kunden: Was genau ist sein Geschäft? Wie verdienen sie ihr Geld? Wie sieht das Lebensumfeld des Kunden oder des Kollegen aus, der mein Teilsystem installieren soll? Wenn Sie das besser verstehen, können Sie besser erkennen, was der Kunde braucht, um bessere Geschäfte zu machen. CAFCR zwingt mich, nicht nur die Technologie zu betrachten, sondern auch die Spezifikation und die Gründe für die Anforderungen. So kann ich Lösungen entwickeln, die den Kunden noch mehr helfen.‘

Als Beispiel verweist Schoeber auf Gerrit Muller, der die Entwicklung einer neuen Generation von radiologischen Geräten bei Philips Medical in den späten neunziger Jahren miterlebte. Zu dieser Zeit befand sich die medizinische Welt mitten im Übergang von der analogen zur digitalen Technik. Bei Philips hatte man ein wunderschönes System entwickelt, mit dem Radiologen und andere Spezialisten alles auf hochauflösenden Bildschirmen beurteilen konnten. Die Philips-Techniker entdeckten erst spät, dass dies nicht der Praxis entsprach. Die Radiologen hängten die Fotos in einen Leuchtkasten und wenn sie zwischendurch etwas Zeit hatten, schnappten sie sich ihr Diktiergerät und besprachen im Gehen die Diagnose und die Behandlung.

Schoeber: ‚Muller hat gezeigt, dass es nützlich ist, mit einem Radiologen spazieren zu gehen, um zu sehen, wie er seinen Tag verbringt. Diese Druckfunktion war nicht Teil des ursprünglichen Entwurfs, sie wurde später hinzugefügt. Die Lehre daraus ist, dass man sich schon in einem frühen Stadium in die Erfahrungen des Kunden einfühlen muss.

Schoeber rät Systemarchitekten daher, einen Tag mit Kunden zu verbringen, um herauszufinden, was sie wirklich brauchen. Océ macht das auch. Sie schicken ihre Techniker mit dem Fallschirm in ein Kundenumfeld, um zu erfahren, wie sie mit Kopierern und Druckern arbeiten. Sie nehmen dieses Wissen mit zurück in das Unternehmen.

Ich zwinge mich auch, regelmäßig in einem Hühner- oder Schweinestall zu sein oder mit dem Installateur unserer Geräte zusammenzuarbeiten. Das bringt mich auf viele Ideen für praktische Anpassungen oder bessere Arbeitsmethoden. In den neunziger Jahren, während eines Projekts für Patientenüberwachungssysteme, habe ich einmal eine grüne Jacke mit einer grünen Mütze angezogen und bei vier Operationen in einem Krankenhaus zugesehen. Ich sah, was ein Anästhesist mit einem Patientenmonitor in einer Umgebung mit Blut und Stress machte. Erst da habe ich gesehen, was bei einer Operation wirklich gebraucht wird und welche Funktionen erforderlich sind. Das hätte ich mir hinter einem Schreibtisch nicht vorstellen können. Man versteht die Prioritäten erst, wenn man mit dem Kunden geht und einen Tag mit ihm verbringt.‘

Muss der Produktmanager das auch wissen?

„Ja, das sollten sie wissen. Der Systemarchitekt erfährt vom Produktmanager, was benötigt wird, und muss dies in eine Spezifikation übersetzen, die dann von einem multidisziplinären Ingenieurteam unter seiner Leitung umgesetzt werden kann. Aber wenn ein Architekt das nur hört, aber nie erlebt, dann fehlt ihm das Gefühl. Außerdem ist der Produktmanager oft außerhalb des Unternehmens und nicht im eigenen Haus. Der Systemarchitekt muss also hin und wieder zum Kunden gehen.‘

Ist das nicht Zeitverschwendung?

Die Zeit wird sofort zurückgewonnen. Ich hatte einmal die Gelegenheit, einen Architekten bei Vanderlande zu beaufsichtigen. Er begann, sich mit der Inbetriebnahme einer Gepäckförderanlage zu beschäftigen. Dort arbeiten so genannte Inbetriebnahme-Ingenieure. Er sah, dass diese Installateure einen Ausweg gefunden hatten. Sie schlängelten sich um die Ecken, erkannten es aber nicht mehr als Problem, weil sie es gewohnt waren. „Oh, kann es auch anders sein?“ Sie reagierten verblüfft, als sie vom Architekten hörten, dass er eine Funktion in das System einbauen konnte, die ihnen die Arbeit ersparen würde. Sie könnten eine Umfrage an all diese Ingenieure schicken, aber Sie würden wahrscheinlich viel mehr nützliche Informationen erhalten, wenn Sie nur einen Tag mit ihnen verbringen würden.‘

Es ist auch eine Fähigkeit, das Wissen an das Team weiterzugeben. Als Schoeber bei Philips an einer High-End-Fernbedienung arbeitete, beauftragte er ein Teammitglied, alle Infrarotprotokolle zu lernen. Der Techniker kam stolz mit dem Ergebnis zurück: Sein Prototyp konnte neben den Signalen für Videorecorder und Fernseher auch das Infrarot von Leuchtstoffröhren und der Sonne imitieren. Mein Kollege hatte mich also wörtlich genommen, denn die Fernbedienung musste die Infrarotsignale im Umgebungslicht herausfiltern.

Wie lernen Sie, das Wissen gut zu vermitteln?

Es geht nicht darum, die Spezifikationen so gut wie möglich aufzuschreiben und sie an Ihr Ingenieurteam zu schicken. Sie müssen sie immer wieder erklären und wiederholen. Das menschliche Gehirn funktioniert einfach nicht wie ein Computerspeicher. Systemarchitekten können sich nicht hinter einer Aussage verstecken wie: „Aber habe ich das nicht sowieso gesagt?“ Sie müssen dieselbe Sache immer und immer wieder erklären, sie immer wiederholen, sonst wird sie nicht registriert.‘

Es geht nicht nur um technische Details, sondern auch um die Strategie und die Vision des Projekts. Was ist das Ziel, das wir erreichen wollen? Was ist der Endpunkt? Das muss klar sein. Der Endpunkt ist etwas, das wie angegeben funktioniert und zuverlässig ist, aber es gibt auch eine Frist. Wenn Sie ein Produkt auf einer Marktveranstaltung einführen wollen, dann ist das die strikte Deadline. Dann müssen Sie manchmal eine Abkürzung nehmen, um es zu schaffen.“

Letztlich ist Ausgewogenheit das große Zauberwort für den Architekten, sagt Schoeber. Sie können sich die beste Architektur ausdenken, die beste Technologie anwenden, aber wenn die Entwicklung zu lange dauert, haben Sie kein Geschäft und die Gehälter können nicht bezahlt werden. Der Architekt befindet sich mitten in diesem Spiel. Ihre eigenen Ingenieure wollen das beste Produkt herstellen, aber es sollte nicht vergoldet werden. Der Kunde muss schließlich einen Gegenwert für sein Geld bekommen. Er zahlt. Der Architekt muss auch dafür sorgen, dass es ein dauerhaftes Geschäft ist. Denken Sie an die Produktion, die einfache Wartung und künftige Generationen. Unter Berücksichtigung all dieser Interessen und Akteure muss etwas geschaffen werden.‘

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

Recommendation by former participants

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Linux-Pionier will Game of Thrones-Musiksendung auf seinem Tesla programmieren

Trainer High Tech Institute: Embedded Linux Ausbildung
Jasper Nuyens schritt etwas eifrig durch die Informationstechnologie. Er war der erste Aibo-Besitzer in Belgien und programmierte seinen eigenen Tesla. Die größten Embedded Linux-Probleme landen in seinem Schoß.


Jasper Nuyens mit einem OpenSource BeagleBone-Board, das die Teilnehmer seiner Embedded Linux-Schulung verwenden, und einer Umarmung von Tux, dem Linux-Pinguin.

Linux & Tesla

Es ist Elon Musks größter Albtraum, dass Hacker weltweit die Kontrolle über alle Teslas aus der Ferne übernehmen. Ein Untergangsszenario, aber es ist nicht unmöglich“, sagt Jasper Nuyens, Gründer von Linux Belgium und Trainer für Embedded Linux am High Tech Institute. Ein Schlüssel, um Zugang zu einem der Computersysteme zu erhalten – der sogenannte ssh-Schlüssel des Navigationsclusters – ist für die gesamte Tesla-Flotte derselbe.

Nuyens weiß das, weil er sich ‚über einen Freund‘ einen solchen ssh-Schlüssel besorgt hat (’ssh‘ steht für ’secure shell‘, den Standard für die Kommunikation mit Linux-Systemen). Nicht um Musk zu schikanieren, sondern um seinen eigenen Tesla umzuprogrammieren. Diese Autos haben verschiedene eingebettete Subsysteme: Nvidia Tegra-basierte Elektronik rund um das Lenkrad und die Medienkonsole und ARM64 für den Autopiloten. Das alles läuft unter Linux. Nuyens hat unter anderem sein Bedienfeld selbst angepasst. ‚Ein bisschen angepasst‘, lacht er. Mit einer X Window Anwendung lasse ich zum Beispiel die Farben verblassen.

Nuyens hat einen Tipp für Musk: Wenn Sie nachts ruhig schlafen wollen, wäre es vielleicht besser, allen Systemen aller Teslas einen eigenen ssh-Schlüssel zu geben und diesen in einer sicheren zentralen Datenbank zu speichern. Dies geschieht bereits mit einem täglich wechselnden Schlüssel für den Fernzugriff auf das zentrale Display. Eine zusätzliche Sicherheitsebene, warum nicht? Es ist immer noch so, dass jeder den gleichen ssh-Schlüssel auf dem Navigationscluster hat und im Prinzip können Sie diese online erhalten.‘

Es ist jedoch nicht einfach, in einen Tesla zu gelangen. Es ist eine physische Verbindung mit dem internen Netzwerk erforderlich und das Armaturenbrett muss dafür geöffnet sein. „Es ist sehr gut abgeschirmt“, sagt Nuyens. Doch seine Fähigkeiten im Umgang mit Linux sind nicht der Hauptgrund, warum er sich einen Tesla gekauft hat. Das entscheidende Argument kam für mich, als ich die zurückweichenden Gletscher in Island sah.

'I would like to make another variant of Tesla's Christmas light show. I already have the Game of Thrones tune ready for it.'

Das Linux-basierte System für den Autopiloten fasst er nicht an. Ich möchte in Bezug auf die Steuerung meines Autos nichts falsch machen. Es ist möglich, die Leute machen es, aber ich persönlich finde es ein bisschen zu gefährlich. Deshalb spiele ich auch nicht viel mit dem CAN-Bus. Ich würde jedoch gerne eine andere Variante der Tesla’s Weihnachtslichtshow. Ich habe bereits die Game of Thrones-Melodie dafür parat.‘

Roboter Wuff

Nuyens erwarb im Alter von neun Jahren einen Macintosh-Computer und gründete ein paar Jahre später einen Computerclub. Nicht viele Jahre später begann er, Artikel über Computer zu veröffentlichen. Und dann auch über Linux. Im Jahr 1996 war er sogar Autor der Bücher ‚Das Internet in Belgien‘ und ‚Maximieren Sie Ihren Mac‘. Zum ersten Mal schrieb er für jede belgische Website eine Rezension. Es waren nur ein paar hundert.

Nuyens hat an den Universitäten KU Leuven und Hasselt Mathematik, Physik und Informatik studiert, aber sein Studium nicht abgeschlossen. Als ich im Alter von sechzehn Jahren an der Universität anfing, sah ich, wie viele Internet Service Provider gegründet wurden. Auch Netvision/Ubizen (heute im Besitz von Verizon, RR) startete. Ich habe das erste Boot verpasst, aber ich wollte unbedingt den Internet-Boom nutzen.‘ Also brach er 1998 sein Studium ab, um im Alter von 21 Jahren sein eigenes Unternehmen zu gründen.

Zwei Jahre später, bevor die Dotcom-Blase platzte, verkaufte Nuyens sein Unternehmen an die an der NASDAQ notierte VA Linux Systems, das Unternehmen hinter Sourceforge und den Websites Linux.com, Slashdot und Freshmeat. Damit war er im Alter von 23 Jahren ziemlich unabhängig, gründete Linux Belgium und kaufte den Aibo-Roboterhund von Sony. Er war der erste in seinem Land und sogar in Fernsehsendungen wurde er eingeladen, um über seinen Roboterhund zu sprechen. Die Zeitungen schrieben damals urkomische Artikel über ‚den jungen Manager mit einem Saab Cabrio unter dem Hintern‘ (Het Belang van Limburg).

Bei Linux Belgien konzentriert er sich auf Beratung und Schulung. Ich habe das Glück, dass man mich um Rat fragt, wenn es wirklich schwierige Probleme gibt. Das sorgt dafür, dass wir immer sehr spezielle Fälle bekommen und das macht die Arbeit sehr interessant. Es sorgt auch dafür, dass unser Kurs auf dem neuesten Stand bleibt.‘

Obwohl er kein blinder Mitläufer ist, steht Nuyens Linux sehr positiv gegenüber. Es ist eine der beeindruckendsten technischen Errungenschaften unseres Jahrhunderts“, schreibt er auf seiner Website Linux Belgium. Mehr als eine Milliarde Mobiltelefone laufen mit dem Linux-basierten Android. Alle bekannten Server funktionieren damit. Darüber hinaus haben Milliarden von intelligenten Geräten das Betriebssystem an Bord und zig Millionen Menschen nutzen das Betriebssystem auf ihrem PC. Google, Facebook und Twitter, sie alle laufen auf Linux. ‚

1,4 MB-Diskette

Im Jahr 2005 entwickelte Nuyens in Zusammenarbeit mit Mind (jetzt Essensium) den Kurs ‚Embedded Linux‘. Es handelte sich dabei um den allerersten Embedded Linux-Kurs der Welt. Wir haben ihn auf Wunsch eines Kunden entwickelt. Die Entwicklung eines neuen Kurses für Embedded Linux war eine Menge Arbeit, aber wir haben es trotzdem gemacht. Zur großen Überraschung von Nuyens und Mind wurde die Schulung sehr beliebt. ‚Im Bereich Linux ist es einer der beliebtesten Kurse in Belgien‘, schätzt Nuyens. Das High Tech Institute bietet die Schulung in den Niederlanden bereits seit einigen Jahren exklusiv an.

In den späten Neunzigern gab es eine Menge Wirbel um Linux für Server. Das Betriebssystem ist dafür immer noch beliebt, aber um mit dem Wachstum von Linux-Servern Schritt zu halten, braucht man viel weniger zusätzliche Systemadministratoren als in der Embedded-Welt, wo die Zahl der Linux-Anwendungen explodiert und sie alle Entwickler brauchen“, erklärt Nuyens den Erfolg.

Der Linux-Pionier arbeitete bereits 1996 an einem Projekt, bei dem ein kompletter Linux-basierter Router von einer 1,4 MB-Diskette aus betrieben wurde. Dies geschah, um alte PCs mit einer Reihe von Netzwerkkarten als Server oder Router zu verwenden. Es war eine große Herausforderung, bei der die Kompilierung des Linux-Kernels eine sehr wichtige Rolle spielte. Die Tricks, die wir aus dem Ärmel zaubern mussten, damit das funktionierte, ähnelten sehr den ersten Schritten von Embedded Linux: ein kleines System, in das man viele Anwendungen einbauen kann.‘ Das Projekt lebt in aktuellen Router-Projekten wie OpenWRT und DD-WRT weiter.

Viel später wurden die eingebetteten Build-Systeme Buildroot und Openembedded/Yocto verfügbar. Wir haben das auch in unsere Schulungen aufgenommen. Wir passen das Material immer an die neuesten Entwicklungen an. Wir haben etwa hundert Sitzungen durchgeführt, während wir jetzt bei Version 65 des Kurses sind.‘

Beaglebone Schwarz

In seiner Embedded Linux-Schulung arbeiten die Teilnehmer zunächst mit einer Beaglebone Black-Plattform. Dabei handelt es sich um einen Ausdruck mit einem Sitara SOC von Texas Instruments. Dieser amerikanische Chiphersteller hat die gemeinnützige Organisation Beaglebone Foundation gegründet, um Linux-Support für diese Plattformen anzubieten. Es ist in erster Linie ein Schaufenster für die Sitara-Plattform“, sagt Nuyens. Aber auch für Entwickler ist es ein praktischer Schritt nach vorn. Jeder kann kostenlos mit der Technologie herumspielen. Das gesamte Beaglebone-Design, das komplette PCB-Layout mit all seinen Varianten, kann von den Kunden vollständig wiederverwendet werden. Durch geringfügige Änderungen an dem kopierten Referenzdesign können Sie die Einführung neuer Produkte beschleunigen.

Falls gewünscht, bietet Nuyens auch andere Varianten des Kurses an. Es ist auch möglich, die Schulung auf der i.MX 6-Plattform von Freescale (heute NXP) durchzuführen. Dies ist auch eine beliebte Plattform in der Linux-Welt. i.MX hat Single-, Double- und Quad-Core-Varianten. Letztere sind für Multimedia-Anwendungen leistungsfähiger.‘ Andere Varianten, auf denen das Embedded Linux Training stattfinden kann, sind die ZedBoards von Avnet und die AVR32-Plattform von Atmel. Die Schulung auf diesen Boards erfolgt in der Regel auf spezielle Anfrage und oft intern beim Kunden.

Dieser Artikel wurde bereits in der Zeitschrift Bits&Chips veröffentlicht: Lesen Sie ihn hier.

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

Recommendation by former participants

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Iterative Lernkontrolle verbessert die Leistung von Bewegungssystemen um das Zehnfache

Trainer Tom Oomen - Erweiterte Vorsteuerung und lernende Steuerung
Die Anwendung der iterativen Lernsteuerung kann die Leistung von Bewegungssystemen enorm verbessern. Oft sogar um das Zehnfache. Der Ansatz unterscheidet sich jedoch grundlegend von dem der bestehenden Feedback- und Feedforward-Techniken. Damit er korrekt umgesetzt werden kann, ist ein gründliches Verständnis der zugrunde liegenden Lernmechanismen erforderlich. Die Schulung Advanced feedforward & learning control vermittelt das Handwerkszeug, mit dem Steuerungstechniker iterative lernende Steuerungstechniken verstehen und anwenden können.

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Foto: Tom Oomen, mit dem Steuermechanismus eines Desktop-Druckers, der trotz zahlreicher Einschränkungen dank einer iterativ lernenden Steuerung ein erstaunliches Leistungsniveau erreicht hat. eine iterativ lernende Steuerung.

Auch Steuerungsexperten in der Industrie befassen sich mit diesem Thema, sagt Tom Oomen von der Gruppe Control Systems Technology (TU Eindhoven). Er zeigt uns den Steuermechanismus eines Desktop-Druckers, der von einem Laboranten zu einem Versuchsaufbau umgebaut wurde. Dies ist eine einfache Anordnung, die etwa hundert Euro kostet, mit viel Reibung und billiger Mechanik“, sagt Oomen. Aber trotz dieser Einschränkungen können wir mit der iterativen Lernkontrolle eine perfekte Leistung erzielen. Die Messgenauigkeit des Druckkopfs liegt bei 42 Mikrometern und mit unserem Lernmanagement bleiben wir innerhalb dieser Grenze. Er kann seine Begeisterung kaum unterdrücken: ‚Das ist einfach erstaunlich. Auch Experten für Bewegungssteuerung fragen sich, wie dies erreicht werden kann. Die Teilnehmer des Kurses Advanced feedforward control werden ebenfalls mit demselben Drucker arbeiten.‘

Die von Maarten Steinbuch geleitete Abteilung Control Systems Technology an der Technischen Universität Eindhoven hat eine lange Tradition in der Zusammenarbeit mit High-Tech-Unternehmen. Die Forscher arbeiten mit ASML, CCM, NXP, Océ, Philips Innovation Services und Philips Healthcare an der Steuerung durch iterative Lernkontrolle. Auch das High Tech Systems Center (HTSC) spielt dabei eine Rolle. Die High-Tech-Unternehmen implementieren und validieren die entwickelten Algorithmen direkt auf ihren Systemen.

Oomen: „Sie alle wollen die iterative, lernende Steuerung anwenden, denn das ist der Weg, um die Leistung deutlich zu verbessern. Das eine Unternehmen möchte eine Nanometergenauigkeit erreichen, das andere eine höhere Produktivität oder billige Sensoren, Aktuatoren oder Mechanik einsetzen. Denn qua Implementierung ist die lernende Steuerung sehr billig. Die Lösung verlagert sich von teuren Messinstrumenten und Antrieben auf Software und intelligente Algorithmen. Unser Ausgangspunkt ist, dass Messdaten sehr billig sind und dass wir das, was in den Messdaten reproduzierbar ist, vollständig kompensieren können.‘

'The solution shifts from expensive measuring technology and drives to software and smart algorithms.'

Zurück zu den Grundlagen. Jeder in der Steuerungswelt der PID-Regler kennt die Rückkopplung. Die Rückkopplung erzeugt eine korrigierende Aktion auf der Grundlage eines Servofehlers. Es handelt sich um eine Korrektur, die im Anschluss an den Fehler erfolgt. PID-Controller sind beliebt, weil sich das System in einer ‚geschlossenen Schleife‘ befindet und daher unempfindlich gegenüber Veränderungen ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Entwickler sehr intuitiv mit Hilfe von Faustregeln arbeiten können.

Die Leistung dieser traditionellen Kontrollsysteme kann durch die Hinzunahme der Feedforward-Technologie erheblich verbessert werden. Die Rückkopplungssteuerung ist schließlich so, als würde man die Stalltür schließen, nachdem das Pferd durchgegangen ist: Die Korrekturmaßnahmen folgen dem Fehler. Bei der Feedforward-Methode antizipiert das System zukünftige Störungen. Wenn die Flugbahn unmittelbar vorher bekannt ist, kann der Controller dieses Wissen nutzen, um die Schleppfehler deutlich zu reduzieren. Das führt normalerweise zu einer zehnmal besseren Leistung“, sagt Tom Oomen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass heute fast jeder Feedforward verwendet.

Aber wir können das noch toppen. Durch die Nutzung des Wiederholungscharakters, mit dem viele mechatronische Systeme arbeiten, sind die Kontrollsysteme in der Lage, aus früheren Tracking-Fehlern zu lernen. Das Ergebnis ist ein weiterer Schritt nach vorn in der Leistung. Oomen: „Im Vergleich zu herkömmlichen kombinierten Feedback-Feedforward-Konzepten kann der Schleppfehler um den Faktor zehn oder mehr verbessert werden. Das ist die Grundidee der Iterative Learning Control (ILC) mit sich wiederholenden Bewegungen.

Designtechniken in der High-Tech-Industrie

Lerntechniken stehen im Mittelpunkt des dreitägigen Kurses Advanced feedforward & learning control, bei dem Tom Oomen einer der Trainer und Kursleiter ist. Am ersten Tag beginnen wir mit PID-Reglern und bringen den Teilnehmern bei, warum Sie nur eine begrenzte Leistung erzielen können. Feedforward macht mehr her, denn Sie geben Ihrem Regler die gewünschte Aufgabe und schauen so in die Zukunft. Die Idee der lernenden Steuerung ist einfach: Jedes Mal, wenn Sie die gleiche Aufgabe erledigen, wissen Sie, was in der Zukunft passieren wird. Mit einer guten Implementierung der lernenden Steuerung können Sie eine perfekte Leistung erzielen. Das ist es auch, was die Leute in meinem Fachgebiet sagen: Alles, was reproduzierbar ist, kann perfekt kompensiert werden.‘


Foto: Tom Oomen, Trainer und Kursleiter des Trainingskurses Advanced feedforward & learning control.

Die iterative Lernsteuerung sorgt dafür, dass sich die Leistung Schritt für Schritt verbessert. Bei jedem Versuch, jedem Zyklus, sammelt das System Messdaten, die anschließend von der lernenden Steuerung untersucht werden: Habe ich es jetzt besser gemacht? Wenn es perfekt ist, behält der Controller das Vorwärtssteuerungssignal bei. Liegt dennoch ein Fehler vor, folgt eine kleine Korrektur, um ein noch besseres Feedforward-Steuersignal zu erhalten. Bei einem guten Entwurf sehen Sie nach fünf Iterationen eine fast perfekte Leistung.‘

'With a good design you see an almost perfect performance after five iterations.'

Die in der Schulung Advanced feedforward & learning control verwendeten Methoden passen sehr gut zu den in der niederländischen High-Tech-Industrie bereits bekannten Entwurfstechniken. Sie ermöglichen es, Bewegungssysteme sehr schnell mit dem Lernen zu konvergieren. Oomen: ‚Das ist wirklich anders als im Rest der Welt. Man sieht viele akademische Techniken, die Hunderte oder Tausende von Iterationen benötigen, um zu konvergieren.

Der einzigartige Ansatz von Eindhoven basiert auf sehr genauen Modellen für mechatronische Systeme. Oomen: ‚Die Grundlage dafür wurde in den siebziger, achtziger und neunziger Jahren im Philips Natlab gelegt, zum Beispiel bei der Entwicklung der Compact Disc Player.‘ Dinge, die sich daraus ergeben, wie die Identifizierung von Frequenzgangfunktionen, die Schleifenformung von PID-Reglern und Notch-Filter, finden Sie jetzt im Grundkurs Motion Control Tuning. Oomen: ‚Im Folgekurs, Advanced feedforward control, bauen wir die lernende Steuerungstechnik von Anfang an auf derselben Philosophie auf, so dass die Teilnehmer vom ersten Tag an in der Lage sind, selbst eine lernende Steuerung zu entwerfen und zu implementieren, die nach einigen Iterationen eine nahezu perfekte Leistung erbringt.‘

Theorie
Der zweite Tag der Schulung enthält viel Theorie. Ziel ist es, den Teilnehmern ein vollständiges Bild von dem zu vermitteln, was in der Welt auf dem Gebiet der Lernkontrolle verfügbar ist. Oomen: ‚Surfen Sie im Internet nach Lernkontrolle und Sie werden Berge von Informationen finden. Viele verschiedene Arten von Mathematik, meist aus einer stark akademischen Perspektive. Neugierige Technologen fragen sich automatisch: Warum wenden wir das nicht an?‘

Es besteht ein himmelweiter Unterschied zwischen den alternativen mathematischen Beschreibungen und den Techniken, die den Studenten am ersten Tag vorgestellt werden. Warum dann all die harte Arbeit? ‚Wir wollen ausdrücklich, dass die Studenten erfahren, wie alternative Methoden auf mathematische Weise zusammenwirken‘, sagt Oomen. Das ist in der Tat für die meisten Studenten ziemlich schwierig, weil sie oft ihr mathematisches Grundwissen auffrischen müssen. Dennoch konfrontieren wir sie damit und schleifen sie bewusst durch die Methoden, damit sie diese anderen Ansätze verstehen und in die Praxis umsetzen können.

In weltweiten Veröffentlichungen über Kontrolltechniken ist immer von optimalen Entwurfsalgorithmen die Rede. Fast jeder in unserem Beruf arbeitet daran“, sagt Oomen. ‚Das entspricht sicherlich den Kriterien, die sie aufgestellt haben. Wir werden auch daran arbeiten. Die Teilnehmer unseres Kurses erfahren viele Parameter, die relevant sind. Wir haben die Erfahrung gemacht, dass es kompliziert ist, all diese Parameter zu verstehen und zu wissen, wie sie die Leistung beeinflussen. Indem wir die Teilnehmer ihre eigenen Erfahrungen machen lassen, erhalten sie das nötige Wissen, um zu beurteilen, was bestimmte Algorithmen können oder nicht können, sowie deren jeweilige Vor- und Nachteile. Das gibt den Teilnehmern das Gefühl, dass sie den gesamten Bereich der iterativen Lernkontrolle überblicken können. Vor allem, wenn sie tiefer in die Materie eindringen wollen.‘

Sie sagen, dass Sie die Teilnehmer durch die Theorie und Mathematik ziehen müssen. Funktioniert das immer?
Das funktioniert immer. Und wenn Sie das einmal gesehen haben, können Sie ziemlich gut die Bandbreite der Techniken erkennen, die zur Verfügung stehen. Es geht nicht darum, Formeln zu reproduzieren. Die Teilnehmer müssen wissen, was dahinter steckt, was die grundlegenden Ideen sind und wie sie sie anwenden können. Sobald sie diesen Teil des Kurses absolviert haben, ist der Rest wirklich einfach. Es ist schon etwas Besonderes, dass sie in der Lage sind, Matlab-Code in zwei Zeilen zu implementieren. Aber das Wichtigste ist, dass die Teilnehmer die Vor- und Nachteile bestimmter Techniken begründen können. Es ist auch schön, nützliches Wissen für den dritten Tag mitzubringen, an dem wir die neuesten Entwicklungen untersuchen und automatisches Feedforward-Tuning anwenden.‘

Wie viel Erfahrung in der Steuerungstechnik benötigen die Teilnehmer, um das Training Advanced feedforward control durchführen zu können?
Personen mit Erfahrung in der Entwicklung von Steuerungen und Antriebssystemen qualifizieren sich automatisch für diese Schulung. Das gilt für die meisten Menschen, die in der Region Eindhoven Rückkopplungsregler entwerfen. Sie wissen, wie man PID-Regler entwirft und auch, was State-Space-, Loop-Shaping- und Filtertechniken sind und wie man im Frequenzbereich denkt. Ein wenig Matlab-Kenntnisse sind ebenfalls sehr nützlich.‘

Die erforderlichen Grundkenntnisse sind in der Tat die Grundausbildung, die Sie im Kurs Motion Control Tuning finden. Die Beschreibung vermittelt ein klares Bild von den erwarteten Vorkenntnissen. Daraus kann man den Schluss ziehen, dass man zuerst den Kurs Motion Control Tuning besuchen sollte.‘

Können Sie einige Beispiele für die Art der Teilnehmer an den Advanced Feedforward Control-Schulungen nennen?
Die Teilnehmer reichen von jungen Leuten, die gerade erst die Hörsäle verlassen haben, bis hin zu Motion-Control-Tuning-Experten, die seit zwanzig Jahren in der Branche tätig sind und jeden Tag Steuerungen entwerfen. Zum Beispiel Motion-Control-Experten von ASML, K&S, Nexperia Itec oder Océ, die mit der iterativen Lernsteuerung noch nicht vertraut sind. Und auch Technologen, die bei ihrer Arbeit bereits mit dieser neuen Technik experimentiert haben und sich für sie interessieren. Darunter sind viele kleine Unternehmen, die die iterative Lernkontrolle anwenden möchten. Nach drei Tagen bekommen sie ein Gefühl dafür, was es für ihre Maschine bieten kann und auch gleich eine grundlegende Implementierung, so dass sie direkt mit ihren eigenen Maschinen loslegen können.

Was die Anzahl der Iterationen betrifft, so haben Sie zuvor fünf Zyklen erwähnt. Spielt es eine Rolle, ob es ein paar mehr oder ein paar weniger sind?
‚Das Tolle an lernenden Algorithmen ist, dass sie sich selbst anpassen, wenn sich die Situation ändert. Wenn die Temperatur eine Rolle spielt, zum Beispiel aufgrund eines Tag-Nacht-Rhythmus, ist es schön, wenn sich das System innerhalb weniger Iterationen anpasst. Wenn zum Beispiel 100 Iterationen von je einer Stunde erforderlich sind, kann dies zu einem Produktionsausfall führen.‘

Oomen gibt ein weiteres extremes Beispiel. In Zusammenarbeit mit den Forschern des Eindhovener Forschungsinstituts Differ hat die Gruppe für Bewegungssteuerung Lerntechniken auf Kernfusionsexperimente für den Tokamak-Reaktor (TCV) in Lausanne angewendet. Physiker haben sich traditionell auf komplexe physikalische Modelle verlassen, um diese Fusionsprozesse zu simulieren. Es besteht eine große Lücke zwischen der Nutzung von Daten und der Steuerungstechnik. Mein Kollege Federico Felici verfügt nicht nur über Fachwissen im Bereich der Kernfusion, sondern auch über einen Hintergrund in der iterativen Lerntechnologie. Mit seinem technischen Hintergrund taucht er jetzt in diese Welt ein.‘

Bei Tokamak-Reaktorexperimenten kommt es auf die Plasmabildung durch die richtigen Stellsignale an. Ein solcher Schuss dauert ein paar Sekunden und ist sehr teuer. Da bereits ein komplexer Computersimulator entwickelt worden war, konnten wir berechnen, wie man das Signal anpassen muss, um es zu verbessern. Dazu verknüpften wir den Simulator mit den Messdaten aus den Experimenten. Es stellte sich heraus, dass wir mit unserer iterativ lernenden Steuerungstechnologie innerhalb weniger Iterationen ein nahezu perfektes Steuersignal hatten. Das hat in der Welt der Kernfusion große Auswirkungen gehabt.‘

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

Recommendation by former participants

By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 9 out of 10.

Der Entwurf einer thermischen Architektur für elektronische Produkte ist dem Lösen eines High-Level-Puzzles sehr ähnlich

Kühlung der Elektronikausbildung
Hohe Temperaturen verringern nicht nur die Lebensdauer, sondern auch die Leistung vieler elektronischer Geräte. Ein cleveres, kosteneffizientes thermisches Design bedeutet einen kommerziellen Vorteil. Ihr Wettbewerbsvorteil wird größer, wenn Sie Leistung zu niedrigeren Kosten liefern oder durch bessere Kühlung mehr Leistung zum gleichen Preis anbieten können“, sagt Wendy Luiten, die die Schulung zum thermischen Design von Elektronikkühlung leitet.

Hohe Temperaturen wirken sich auf die Leistung von allem aus, was von Rechenleistung oder Speicher abhängt. Sie ist auch ein wichtiger Faktor für die Leistung von Bildsensoren und Energiewandlern, Lampen und Netzteilen.
Eine der Schwierigkeiten beim thermischen Design ist, dass wichtige Entscheidungen oft unbemerkt bleiben. Luiten sagt: ‚Wenn Sie es kostengünstig machen wollen, sind viele kritische Kühlteile nicht direkt sichtbar. Sie tauchen nicht in Ihrer Materialliste auf. Das macht es knifflig. Passive lüfterlose Luftkühlung ist eine bevorzugte kostengünstige Kühllösung, aber Luft ist nicht in Ihrer Stückliste enthalten. Genauso wenig wie die Freiräume, die den Luftstrom beherbergen. Wenn also ein Konstrukteur einen offenen Raum als Luftweg in die Konstruktion einbezieht, wird dieser standardmäßig nirgendwo als Kühlkomponente registriert. Das bedeutet, dass zu einem späteren Zeitpunkt im Entwurfsprozess Änderungen vorgenommen werden können, die das ursprüngliche Kühlkonzept außer Kraft setzen. Es steht einfach nicht in der Dokumentation, wenn Sie es nicht ausdrücklich einbauen.‘

Entwickeln Sie keine Tools, die dies berücksichtigen?
‚Nein, nicht wirklich. Das thermische Verhalten ist das kombinierte Ergebnis von elektronischem und mechanischem Design und die Auswirkungen einer Änderung auf die Kühlleistung werden in CFD (Computational Fluid Dynamics) Thermalsimulationen sichtbar, die die Eingaben von beiden kombinieren. In eigenständigen elektrischen und mechanischen Designtools ist dies jedoch nicht der Fall. In der Produktentwicklung wird häufig eine thermische Simulation auf der Grundlage der fertigen mechanischen CAD- und elektronischen EDA-Dateien durchgeführt. Im Grunde genommen haben Sie dann aber den Hardware-Prototyp durch eine CFD-Simulation ersetzt, nachdem die detaillierte mechanische und elektronische Implementierung abgeschlossen war. Wenn die thermische Simulation ein Temperaturproblem aufzeigt, muss ein Teil des mechanischen oder elektronischen Designprozesses erneut durchgeführt werden. Das ist natürlich eine Verschwendung, die Sie vermeiden möchten.‘

Wie kann Ihr Training dies in den Griff bekommen?
Wir lehren nicht nur die Physik, sondern auch eine Arbeitsweise. Das thermische Design muss bereits in der Architekturphase berücksichtigt werden und thermische Risiken müssen proaktiv angegangen werden. Wenn Sie der Meinung sind, dass der IC einen Kühlkörper benötigen könnte, sprechen Sie das Problem an und bitten Sie den Layouter, Löcher für die Montage des Kühlkörpers vorzusehen. Warten Sie nicht, bis das komplette Layout fertig ist und Sie einen Test durchführen können. Wenn das Layout gerade eine komplizierte mehrlagige Platine fertiggestellt hat und ein Teil davon neu gemacht werden muss, um die Befestigungslöcher für den Kühlkörper unterzubringen, werden die Leute nicht zufrieden sein. Wenn Sie also glauben, dass es ein Risiko gibt, fragen Sie nach den Löchern. Vielleicht werden sie ja doch nicht benötigt, aber ungenutzte Löcher in der Leiterplatte sind keine große Sache. Der umgekehrte Weg birgt ein viel größeres Projektrisiko: Wenn Sie den Kühlkörper benötigen, die Löcher aber nicht vorgesehen sind, muss das Layout von Grund auf neu erstellt werden, und das kann zu einer Verzögerung der Entwicklungszeit führen. Mit einem guten thermischen Design ist vieles möglich, aber Sie müssen sicherstellen, dass das thermische Konzept von Beginn der Entwicklung an solide ist, um Neuentwürfe zu vermeiden.

'A proper design can save on expensive additional cooling components and cost of re-design.'

Hohe Temperaturen haben einen negativen Einfluss auf die Lebenserwartung und Zuverlässigkeit von Komponenten. Daher integrieren einige Chip-Hersteller Software zur Temperaturkontrolle in ihre ICs. Intel begann damit, einen Temperatursensor in seine P6-Prozessoren einzubauen, der diese einfach abschaltete, wenn sie sich zu stark erwärmten. Die Pentium 4, Xeon und Pentium M Prozessoren von Intel verfügten über einen zusätzlichen Übertemperaturschutz, der die Taktrate des ICs verlangsamte, wenn er zu heiß wurde.

Aber Temperatursicherungen haben nicht automatisch einen positiven Einfluss auf das thermische Verhalten, meint Luiten. Viele Leute denken, dass die Verwendung eines ICs mit Temperaturschutz das thermische Problem löst, aber das ist nicht der Fall. Der Schutz kühlt den IC nicht, sondern senkt typischerweise seinen Energieverbrauch, indem er die Leistung verringert. Wenn das thermische Design des Produkts auf Systemebene schwach ist, wird die Komponente früher und häufiger heiß und die Endleistung auf Systemebene ist gefährdet.

'Advanced thermal protection algorithms can increase your dependency on a good thermal design.'

Luiten erfuhr dies kürzlich bei einem Beratungsauftrag für ein Bildverarbeitungsgerät aus erster Hand. Sobald der Videoprozessor zu heiß wurde, wurde das Display schwarz. Es stellte sich heraus, dass es sich um eine beabsichtigte Funktion und nicht um einen Fehler handelte. Der Videoprozessor hatte einen eingebetteten Speicher, der anfällig für hohe Temperaturen war, so dass der Komponentenlieferant einen Temperaturschutz eingebaut hatte. Sobald der interne Temperatursensor eine Übertemperatur feststellte, trat der Temperaturschutz in Kraft. Normalerweise wäre dies kein Problem gewesen, aber in diesem Fall wurde das Produkt für den Einsatz bei höheren Temperaturen entwickelt, so dass der schwarze Bildschirm eine unangenehme Überraschung war.‘

Aufgrund des Temperaturschutzes dieser Komponenten wurde das thermische Design des Produkts immer wichtiger. Wenn die Temperatur des ICs zu hoch anstieg, schaltete er sich ab. Der Schutz schien also auf Komponentenebene eine clevere Sache zu sein, aber gleichzeitig wurde dadurch das thermische Design auf Systemebene kritischer. Letztendlich war ein teilweises Redesign erforderlich, um sicherzustellen, dass das Produkt so funktioniert wie vorgesehen.

Was ist das wichtigste Thema in der Schulung?
Thermische Problemlösung und besseres Kühlungsdesign. Wärme ist bei vielen elektronischen Systemen, von Computern bis hin zu Beleuchtungsanlagen, ein wichtiger Leistungsbegrenzer. In dem Moment, in dem Sie Ihr Produkt bei gleichem Preis besser kühlen können, bedeutet dies eine bessere Leistung zum gleichen Preis, und das ist ein kommerzieller Vorteil.

'Heat lessens the performance of many electronics, so adequately cooled electronics immediately yield commercial advantages.'

Wo arbeiten die Teilnehmer?
Wir haben Teilnehmer aus allen Bereichen des Systemdesigns, von der Komponente über das Modul bis hin zum kompletten System. Viele frühere Teilnehmer haben an Komponenten, kleinen elektronischen Produkten und LED-Anwendungen gearbeitet, aber wir hatten auch Leute, die an großen Systemen wie Radarsystemen oder Kühlkörpern in großen Stromversorgungen gearbeitet haben, und wir hatten auch Leute von Lieferanten von Kühlkomponenten. Mit der Zunahme der Automobilelektronik sehen wir auch mehr Leute aus diesem Bereich kommen.

Was bringt die Leute dazu, sich anzumelden?
Ein Teil von ihnen kommt durch Mundpropaganda. Clemens Lasance und ich sind beide in der internationalen Gemeinschaft für Elektronikkühlung bekannt, und das gilt auch für diese thermische Schulung. Die Schulung findet auf Englisch statt und zieht ein internationales Publikum an. Es kamen sogar Leute aus den Vereinigten Staaten zu uns, die gehört hatten, dass sie nach Eindhoven kommen müssen, um eine wirklich gute Schulung zu erhalten.

Was macht die Ausbildung besonders?
Clemens und ich lehren Elektronikkühlung wirklich auf eine anwendungsorientierte Weise. Die Schulung deckt alle Aspekte ab und ist sehr praxisorientiert: Wir gehen von der Systemarchitektur auf hoher Ebene bis hin zu den Details auf der Implementierungsebene, wie z.B. Layout, Position und Abmessungen der Lüftungsöffnungen. Und das alles wird mit physikalischen Grundlagen und Best Practices untermauert.

Man lernt nicht schwimmen, indem man anderen Schwimmern zuschaut. Unser Ziel ist es, die Teilnehmer mit anwendbaren Fähigkeiten nach Hause zu schicken, und dazu gehört auch die praktische Fähigkeit, grundlegende Berechnungen durchzuführen.

Ich möchte, dass die Leute ein Gefühl für die Dimensionierung bekommen, ein Bauchgefühl für thermische Schätzungen. Wenn Sie diese Fähigkeit haben, können Sie viel bessere Designentscheidungen treffen und Sie werden auch viel sicherer bei der Durchführung von thermischen Simulationen sein, weil Sie besser wissen, was passiert.

Können Sie Ihre eigene Fallstudie mitbringen?
Wir fragen die Teilnehmer immer im Voraus, ob sie einen eigenen Fall haben, den sie erzählen möchten. Falls ja, besprechen wir ihn während der Schulung. Das macht Spaß, denn es führt zu lebhaften Diskussionen. Außerdem haben wir einige Standardfälle.‘

Während des Kurses: Lernen Sie, Spezifikationen thermisch zu interpretieren

Lasance und Luiten erörtern die Physik der Elektronikkühlung, wie Sie von bewährten thermischen Arbeitsweisen profitieren und wie Sie diese während der Produktentwicklungsphasen umsetzen können. Das erklärt auch, warum Zeitmanagement und Projektmanagement Teil des Kurses sind. Wir besprechen Spezifikationen und die Art und Weise, wie man sie thermisch interpretiert. Wir haben Leute von der System-, Subsystem- und Komponentenebene – das führt zu interessanten Diskussionen über die Interpretation von Spezifikationen. Die letzte Lernaktivität des Kurses ist eine Fallstudie. Wir teilen die Gruppe in zwei Teams auf und verbringen zwei bis drei Stunden damit, einen Fall zu lösen. Das ist für viele ein Augenöffner, denn es ist das erste Mal, dass sie die Faktoren und Spezifikationen auf allen Ebenen berücksichtigen und zum ersten Mal sehen, wie mechanische und elektronische Überlegungen in das thermische Verhalten von Komponenten und Systemen einfließen.

Wenn Sie die Schulung abgeschlossen haben
‚Sie verfügen über anwendbare Kenntnisse zur Abschätzung thermischer Effekte, die Sie nutzen können, um abzuschätzen, wie ein Produkt richtig gekühlt werden muss. Viele Teilnehmer geben an, dass dies das Alleinstellungsmerkmal unserer Schulung ist. Sowohl Neulinge als auch erfahrene Architekten und Planer im Bereich der Wärmetechnik kommentieren, wie viel sie in unserem Kurs gelernt haben und empfehlen ihn ihren Kollegen. Darüber hinaus erhöht das Know-how das Vertrauen in Ihre Ergebnisse, wenn Sie thermische Simulationen durchführen, weil Sie besser wissen, was Sie tun.

Welche Personen nehmen teil?
Die Teilnehmer haben in der Regel eine höhere Ausbildung in einem technischen Bereich wie Elektronik, Maschinenbau, Physik, Optik oder Industriedesign. Wir sehen oft, dass Produktentwickler und Architekten mit ein paar Jahren Entwicklungserfahrung in die thermische Disziplin einsteigen. In Europa gibt es keine höhere Berufsausbildung oder akademische Ausbildung in diesem Bereich. In den Vereinigten Staaten gibt es zwar Universitäten, die Kurse zur Kühlung von Elektronik anbieten, aber sie haben einen eher akademischen Ansatz.

Aktualisieren Sie den Kurs regelmäßig?
‚Absolut. Kürzlich haben wir beschlossen, das Training aufzuteilen und Sie können wählen, ob Sie mit Clemens Lasance in die Tiefe gehen oder mit mir praktische Übungen machen wollen. Diese Änderung wurde gut aufgenommen. Im Moment arbeite ich an Design for 6-sigma und thermischem Design. In der Phase der thermischen Architektur müssen Sie bereits prüfen, wie Mechanik und Elektronik zusammenarbeiten, die Anforderungen an das thermische Verhalten identifizieren und dann entwerfen, optimieren und verifizieren, wie das funktionieren kann. Durch den Ansatz auf Systemebene in DfSS lässt sich dies gut kombinieren. Und Sie können in der Design- und Optimierungsphase mit der Kombination von Computer-CFD-Simulationen und Design of Experiments großartige Ergebnisse erzielen.‘


Foto: Bart van Overbeeke

Wendy Luiten begann ihre Karriere Mitte der 80er Jahre als Wärmespezialistin am Philips Centre for Fabrication techniques, das damals gerade vom bekannten Philips Research Laboratory (Natlab) abgespalten wurde. In den späten Neunzigern war sie als thermische Architektin im Entwicklungsteam für die ersten Flachbildfernseher von Philips Consumer Electronics tätig. Diese frühen Plasmabildschirme waren mit Lüftern ausgestattet, deren Geräusch man nicht mochte, also bestand die Herausforderung darin, sie abzuschaffen. Luiten schrieb eine Abhandlung über das thermische Design des ersten lüfterlosen Plasmafernsehers der Welt. Dafür erhielt sie den Preis für die beste Arbeit auf der Semi-Therm-Konferenz.

'I have done a temporary, non-structural activity for sixteen years straight.'

Die Kühlung der Elektronik in Fernsehgeräten wurde zunächst als vorübergehendes Phänomen betrachtet. Die Manager gingen davon aus, dass die bestehenden Wärmeprobleme nicht ewig bestehen würden. In Wirklichkeit stellten die Produktmanager immer dann, wenn eine Generation von Fernsehgeräten ihren Hitzeproblemen entwachsen war, neue Anforderungen an die Entwicklungsteams: von Plasma- zu LCD-Bildschirmen, dem Aufkommen von HD-TV, LED-TV, 3D-TV und Smart-TV.

Jede neue Generation hatte ihre Hitzeprobleme“, sagt Luiten. Am Ende arbeitete sie sechzehn Jahre lang an einem vorübergehenden Problem. Sie lacht darüber. ‚Ich habe sechzehn Jahre lang eine temporäre, nicht-strukturelle Tätigkeit ausgeübt.‘

Seit 2000 unterrichtet Luiten Kurse zur Kühlung von Elektronik. Dafür ist sie um die ganze Welt gereist, nach China, Singapur, Taiwan, Korea, in die Vereinigten Staaten und mehrere Länder in Europa. Luiten unterrichtete auch in Saudi-Arabien, an einer Sommerschule in der Türkei und präsentierte letztes Jahr den Vorkonferenz-Kurzkurs Grundlagen des thermischen Systemdesigns auf der Europäischen Therminik-Konferenz.

Zusammen mit Clemens Lasance unterrichtet Luiten seit fünfzehn Jahren den Workshop Thermisches Design und Kühlung von Elektronik. Diese spezielle Schulung wurde in zwei Module aufgeteilt und wird online und in Eindhoven abgehalten, aber die beiden haben auch einen Kurzkurs vor der Konferenz auf der Semi-Therm-Konferenz in den Vereinigten Staaten präsentiert. Die Kombination aus Luitens jahrelanger Erfahrung in der Entwicklung elektronischer Produkte und Lasances breitem und tiefem Wissen über ihr Fachgebiet funktioniert besonders gut. Dadurch unterscheidet sich ihr Training deutlich von anderen verfügbaren Kursen auf der ganzen Welt.

Luiten ist leidenschaftlich bei der Sache, denn sie liebt es, Rätsel zu lösen. Das Entwerfen der richtigen Kühlarchitektur für eine Reihe von Fernsehern einer bestimmten Generation ist wie ein anspruchsvolles Puzzlespiel. Zusammen mit dem Elektro- und Mechanikarchitekten müssen Sie so viele Modelle wie möglich mit dem kleinstmöglichen Satz an verschiedenen Komponenten abdecken. Sie brauchen eine flexible und skalierbare Kühlungsstrategie, um die Produktvielfalt zu akzeptablen Kosten abzudecken.‘

Heute ist Luiten Inhaberin ihrer eigenen Firma: Wendy Luiten Unternehmensberatung. Nicht gerade ein origineller Name, aber sehr praktisch.

Das richtige thermische Design für das Internet der Dinge

Thermische Aspekte sind nur ein Teil des Gesamtproblems, aber Luiten erwartet, dass die Bedeutung weiter zunehmen wird. Die Kühlung der Elektronik ist wichtig für die Energiewende. Die Umwandlung von Sonnen- und Windenergie in das Stromnetz erfordert Leistungselektronik, und diese hat thermische Grenzen. Darüber hinaus sind die Materialien, die Licht in Elektrizität umwandeln und umgekehrt, bekanntermaßen temperaturempfindlich. Der Übergang zu elektrischen und selbstfahrenden Autos ist ebenfalls ein heißes Eisen. Derzeit macht die Elektronik 30 Prozent der Gesamtkosten für ein Auto aus, Tendenz steigend.‘

'The transition to electrical and self-driving cars is a hot item too.'

Luiten: ‚Automobilelektronik kann sicherheitskritisch sein, ein Ausfall aus thermischen oder anderen Gründen ist nicht akzeptabel.

In der Datenkommunikation ist die Kühlung ein bekanntes Kostenproblem: „Die Kühlung von Rechenzentren kann so viel kosten wie die Verarbeitung von Daten, und in der Telekommunikation wird 5G voraussichtlich ebenfalls eine thermische Herausforderung darstellen. Auch für das Internet der Dinge ist es wichtig, das thermische Design richtig zu gestalten. In Zukunft wird es überall Sensoren geben.‘

Partnerschaft High Tech Institut

Das Training Cooling of Electronics ist Teil des T2Prof-Portfolios. T2Prof hat die ursprünglich am Philips Centre for Technical Training entwickelten technischen Schulungen zu Elektronik und Optik fortgeführt. T2Prof bringt seine Kurse in exklusiver Zusammenarbeit mit seinem Partner High Tech Institute auf den Markt. High Tech Institute konzentriert sich auf das Marketing, den Verkauf und die Organisation dieser Kurse.

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

Recommendation by former participants

By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 9 out of 10.