Jan van Eijks weise Lektionen und Ratschläge

In den Niederlanden klopfen wir uns gerne selbst auf die Schulter, wie gut wir in der Mechatronik und Präzisionstechnik sind. Sind wir wirklich Weltklasse oder ist das niederländische Arroganz?

„Ich glaube nicht, dass wir in dieser Hinsicht zu bescheiden sein müssen. Auf jeden Fall ist da wenig Arroganz im Spiel, denn es gibt genügend Punkte, mit denen man das illustrieren kann. Nicht nur in Bezug auf das Wissen, sondern auch in Bezug auf die industrielle Anwendung haben wir uns einen großen Vorsprung vor dem Rest der Welt erarbeitet. Die Maschinen von ASML sind ein wunderbarer Beweis dafür, aber auch die Transmissionselektronenmikroskope von Thermo Fisher sind technische Wunderwerke, die in der Welt kaum zu übertreffen sind. Und das alles kommt aus dem gleichen Netzwerk, der gleichen Gemeinschaft von Menschen, die die Technologie auf die nächste Stufe gebracht haben.“

Wie haben wir dieses Niveau erreicht?

„Die Basis dafür liegt bei Philips und dem Natlab. Das dort aufgebaute Optikwissen bildet eine wichtige Säule. Auch die Fähigkeiten im Maschinenbau und in der Mechanik spielen eine große Rolle, ebenso wie das gesamte Know-how rund um die Konstruktionsprinzipien, für die Wim van der Hoek den Grundstein gelegt hat. Im Kern geht es um das Natlab, in dem auf höchstem Niveau wissenschaftlich geforscht und die Umsetzung in eine praktische Anwendung verknüpft werden kann. Vor allem letzteres war entscheidend, sowie die Tatsache, dass dieses Wissen mit anderen geteilt wurde und wir auf diese Weise ein Ökosystem aufgebaut haben.“

„Die Bereitschaft oder sogar die Verpflichtung, Wissen zu teilen, ist entscheidend. Ein wunderbares Beispiel sind die berühmten Donnerstagmorgen-Vorlesungen im Natlab. Dort erklärten die Forscher dem Rest des Labors, was sie taten und was ihre Pläne und Ambitionen waren. Und dabei ging es nicht nur um die großen Erfolge, die sie erzielt hatten, sondern auch darum, was sie in Zukunft tun wollten. Die Mitarbeiter waren zur Teilnahme verpflichtet, was zu einer gegenseitigen Befruchtung in einem kollaborativen Umfeld führte. Kollegen, die praktisch nichts mit einem Bereich zu tun hatten, stellten dennoch Fragen. Diese Neugier, etwas über den Beruf des anderen zu erfahren, hat dazu geführt, dass wir nicht nur Kapazitäten aufgebaut haben, sondern dieses Wissen auch mit einer größeren Gruppe geteilt und gelernt haben, die Bereiche des anderen zu schätzen und zu respektieren.“

„Ein weiteres Beispiel ist der BM Landjuweel, bei dem sich jedes Jahr die 150 prominentesten Leute von Philips Bedrijfsmechanisatie trafen, um sich gegenseitig zu erzählen, was sie gelernt hatten und wo die Dinge falsch gelaufen waren. Es war eine Ehre, eingeladen zu werden.“

„Als BM Mitte der achtziger Jahre in einen Rausch geriet, hörten diese Landjuwelen auf. Es folgten jährliche Philips-Konferenzen, die sich abwechselnd mit Steuerungs- und mechanischen Themen befassten. Mit dem gleichen Ziel: Kontakte zu knüpfen und technische Informationen auszutauschen. Diese Rolle haben seitdem unter anderem die DSPE und die Schulungsprogramme der Mechatronik-Akademie und des High Tech Institute übernommen.“

Prof. Jan van Eijk.

Ist sich die Region der Bedeutung des Wissensaustauschs ausreichend bewusst?

„Gerade in wirtschaftlich schwierigen Zeiten ist es schwer, die Leute davon zu überzeugen, dass man solche Treffen vielleicht sogar zweimal im Jahr veranstalten muss, weil es wichtig ist, dieses Netzwerk zu erhalten und zu pflegen. Das ist einer der Grundwerte, der seit der Ära des berühmten Direktors Hendrik Casimir für alle Führungskräfte bei Philips eine Aufgabe ist. Philips ist zwar nicht mehr ein so zentraler Akteur, aber die Philosophie ist tief in unserer Gemeinschaft verankert. Der Trick besteht darin, die Kontinuität im Rattenrennen des Geldverdienens zu gewährleisten. Das erfordert einige Anstrengungen. Ich denke, sie ist ausreichend verankert, aber man hat mir oft vorgeworfen, zu naiv zu sein.“

In den letzten Jahren hat ASML die Vorherrschaft von Philips übernommen. Wie sehen diese Unternehmen im Vergleich aus, das Philips von damals und das ASML von heute?

„Anders als Philips ist ASML ein Monounternehmen, das sich auf einen Anwendungsbereich konzentriert. Das ist ein großer Unterschied. Bei der alten Philips tauchten Fragen aus allen möglichen Bereichen auf, die oft auf denselben Grundproblemen beruhten. Daher konnte ein spezialisiertes Wissenszentrum hervorragende Lösungen sowohl für Elektronenmikroskope als auch für Bestückungsautomaten für diskrete Bauteile entwickeln.“

„Als ich bei Philips gearbeitet habe, habe ich für ASML Vorentwicklungsarbeit geleistet. Eng verbunden und doch unabhängig. Das hat sehr gut funktioniert. Wir bekamen einen Sack voll Geld und konnten tun, was wir wollten. Wir hatten eine entscheidungsfreudige Organisation, die sich nicht um die alltäglichen Probleme bei ASML kümmern musste. Wenn es dort brannte, ging die Sirene los und alle ASML-Mitarbeiter mussten sich einfinden. Aber bei Philips gab es keine Sirene; wir konnten in aller Ruhe an ihrem nächsten Problem arbeiten. Die Planar-Motoren sind ein gutes Beispiel dafür. Zunächst sah ASML keinen Sinn darin, aber wir haben trotzdem angefangen, daran zu arbeiten. Als sie ein Jahr später sahen, was wir entwickelt hatten, wurde es uns sofort aus den Händen gerissen, denn diese Motoren mussten schnell in alle möglichen Maschinen kommen.“

„Die aktuelle ASML ist riesig. Ich habe schon früher gesagt, dass sie aufpassen müssen, dass sie nicht zu einem weiteren Big Blue werden. Dass es, wie IBM, einige Bereiche vernachlässigen wird. ASML sollte nicht arrogant werden, weil es der Beste in etwas ist. Meiner Meinung nach wird das Unternehmen immer kleiner und bürokratischer. Wenn sie nicht aufpassen, wird es bald zu viele Leute geben, die nur darauf aus sind, ihre eigenen Arbeitsplätze zu sichern. Wenn ASML in diese Falle tappt, wird es sehr schwierig sein, die technische Dynamik aufrechtzuerhalten.“

„Als Außenstehender haben Sie absolut keine Chance, wenn Sie einen Verbesserungsvorschlag machen wollen. Intern gibt es so viele Experten in allen möglichen Bereichen, dass eine ganze Armee aufspringen wird, um zu erklären, warum Ihre Idee nicht möglich ist. Für einen Innovator wie mich ist es keine angenehme Organisation, für die ich arbeiten kann; sie gibt mir keinerlei Energie. Andererseits sind die Erfolge von ASML unbestreitbar.“

KI kein Allheilmittel – Die Niederlande sind führend in der Mechatronik und Präzisionstechnologie, aber wir sind zu klein, um alles zu machen. Auf welche Märkte und Sektoren sollten sich die Niederlande konzentrieren?

„Es gibt sehr interessante Möglichkeiten bei Maschinen für die Photonik. Ein neues Feld, das sehr mit den Problemen der Produktionsmaschinen verwandt ist, die wir bereits in bestehenden Systemen gelöst haben. Mit vielen der gleichen Unternehmen können wir einen positiven Beitrag leisten und einen Teil dieser Industrie für die Niederlande beanspruchen. Allerdings sollten wir nicht versuchen, das Produktionszentrum zu werden. Streben Sie nicht an, Samsung oder TSMC in der Photonik zu werden. Der Schwerpunkt sollte auf der Entwicklung von Geräten für diesen Sektor liegen.“

„Ein weiterer Bereich, in dem wir von der aufgebauten Technologiebasis profitieren können, ist die Robotik. Die fußballspielenden Roboter der Technischen Universität Eindhoven sind ein schönes Beispiel dafür, aber wir haben wirklich eine solide Basis, um in der Robotik zu punkten. Denken Sie an medizinische und chirurgische Roboter, denn auch sie enthalten diese High-Tech-Präzisionskomponente.“

Und die Automobilindustrie, könnte das interessant sein? Es gibt viele Unternehmen in der Umgebung von Helmond, die unter anderem in diesem Markt tätig sind.

„Ich bin mir nicht sicher, ob die Niederlande groß genug sind, um eine führende Rolle in der Automobilindustrie zu spielen. Supermächte wie Bosch und die Autohersteller selbst sind sehr dominant. Wir können sicherlich mit intelligenten Innovationen einen wichtigen Beitrag leisten, aber wir sind nicht in der Lage, eine große industrielle Rolle zu spielen. Da haben wir vielleicht den Anschluss verpasst. Aber selbst wenn wir vor zwanzig Jahren alles getan hätten, was wir konnten, frage ich mich, ob wir in der Lage gewesen wären, genügend Arbeitskräfte in der Region zu sammeln. Wir können kein weiteres Unternehmen in der Größe von ASML in den Niederlanden tragen.“

Und künstliche Intelligenz?

„Das ist für mich vor allem ein Modewort, so wie es die Mechatronik vor 35 Jahren war. Man kann damit Geld locken, aber vor allem müssen wir mit den Füßen auf dem Boden bleiben und nicht erwarten, dass alle Probleme gelöst werden, wenn wir KI einsetzen. Daran glaube ich nicht. KI ist ein interessantes Werkzeug, aus dem Sie sicherlich einen Nutzen ziehen können, ebenso wie aus CAD und Finite-Elemente-Methoden. Ich glaube, dass KI wertvolle Erkenntnisse liefern kann, die Ihnen helfen können, besser zu verstehen, was passiert. So können Sie die Geräte effektiv verbessern. Wenn Sie nur datenbasierte Optimierungen vornehmen, werden Sie nur begrenzten Gewinn erzielen. Aber wenn Sie den Kern des Problems verstehen, können Sie neue Konzepte entwickeln. In jedem Fall ist KI sicherlich kein Allheilmittel.“

Aus der Ferne – Die Verleihung des ASPE Lifetime Achievement Award 2021 im vergangenen November markiert das Ende Ihrer aktiven Karriere. Was wollen Sie noch tun?

„Mechatronics Academy gibt regelmäßig unterhaltsame Schulungen in Asien oder Amerika. Wenn sich ein schöner Ort ergibt, würde ich gerne dazu beitragen. Unternehmen können jederzeit bei mir anklopfen, wenn sie auf der Suche nach innovativen Lösungen sind. Dann würde ich gerne in der Vorphase mitdenken. Nach einem halben Jahr bin ich wertlos, denn dann werde ich nur sagen, dass es besser hätte sein können. Auch wenn Ingenieure ratlos sind, weil ihre Maschine nicht richtig funktioniert und sie keine Ahnung haben, warum, denke ich gerne mit. Vielleicht kann ich Ihnen helfen. Nicht, weil ich es besser weiß, sondern weil ich aus der Ferne die richtigen Fragen stelle, die helfen, Erkenntnisse zu gewinnen.“

„Ansonsten hat sich nicht wirklich viel geändert. Genau wie in den letzten zehn Jahren fahre ich regelmäßig in den Urlaub. Mit dem Wohnmobil durch Europa oder in die USA. Außerdem spiele ich Golf und Bridge. Das kann ich noch sehr lange machen.“

Die wichtigsten Patente von Jan van Eijk

Jan van Eijk hat etwa fünfzig Patente auf seinem Konto. Welche sind die beiden wichtigsten?

„Eines meiner ersten Patente habe ich zusammen mit Martin van den Brink entwickelt. Wenn Sie ihm diese Frage stellen würden, würde er wahrscheinlich auch dieses Patent erwähnen. Es geht um die Ausrichtung der Maske und des Wafers in einer Lithographie-Maschine. In den ersten Maschinen von ASML wurde dies mit einem optischen System durchgeführt, das einen Punkt auf der Maske mit zwei Punkten auf dem Wafer verglich. Das bedeutet, dass Sie weder die Rotation kontrollieren noch die Vergrößerung des Objektivs korrigieren können. Unsere Erfindung sollte eine zweite Funktion hinzufügen. Dieses zweite optische Messsystem machte das Gerät zwar doppelt so teuer, aber der große Vorteil war, dass Sie die Position und den Winkel perfekt messen konnten, ohne von der Stabilität des Maschinenrahmens abhängig zu sein. Sie konnten auch die Vergrößerung des Objektivs anhand des Abstands zwischen den beiden Maskenmerkmalen auf dem Wafer korrigieren. Das war ein sehr wertvoller Schritt für ASML, denn er sorgte dafür, dass die erste Generation als stabile, gut produzierende Maschine mit einer um den Faktor 2 bis 3 höheren Ausbeute bewacht wurde.“

„Ein weiteres wichtiges Patent stammt aus dem Jahr 1990 und befasst sich mit dem Ausgleich von Rahmenbewegungen. Wenn Sie einen Wafertisch einen Schritt machen lassen, wird eine Reaktionskraft auf den Maschinenrahmen erzeugt. Der Rahmen beginnt zu vibrieren, was zu Bildfehlern führt. Sie können dieses Problem mit der Steuerungstechnik lösen, indem Sie zusätzliche Sensoren hinzufügen und intelligente Feedforward-Tricks anwenden. Aber die Mechanik selbst ist nicht unendlich starr. Bei der zweiten Generation der Lithografiemaschinen war die Struktur so groß und schwer geworden, dass ASML das Risiko von niederfrequenten Vibrationen einging, die der Qualität abträglich waren. Man kann natürlich darauf warten, dass die Vibrationen abklingen, aber das geht auf Kosten der Produktivität. Wir kamen dann auf die Idee, drei Gleichstrommotoren zwischen dem Maschinenrahmen und dem Boden zu installieren. Wenn sich die Bühne bewegt, erzeugen diese Motoren eine Kraft, die die Bewegung ausgleicht und den Rahmen zum Stillstand bringt. Das scheint einfach zu sein, aber es hat es der zweiten Generation der ASML-Maschinen ermöglicht, eine hohe Positioniergenauigkeit und einen hohen Durchsatz zu erreichen. Das war von entscheidender Bedeutung, denn von dieser Generation an begann ASML, richtig Geld zu verdienen, und sie waren Feuer und Flamme.“

Dieser Artikel stammt von Alexander Pil, technischer Redakteur von High-Tech Systeme.