Categorie: Testimonials

Duidelijke vereisten zijn belangrijk voor een succesvolle validatie, maar in de praktijk is het lastig om die vast te stellen. Door het ontwikkelingsproces van een systeem duidelijker te definiëren, te structureren en te traceren, kunnen veel problemen in een later stadium worden voorkomen, zo leerde Bart van Liere van TMC tijdens de opleiding ‘System Requirements Engineering’ van het High Tech Institute.

Wanneer een chirurgische robot op microschaal een hechting moet aanbrengen, lijkt de functionele eis duidelijk: positioneren en bewegen met een nauwkeurigheid van enkele tientallen micrometers. Maar wanneer niet is gespecificeerd in welk soort weefsel de hechting moet worden aangebracht, ontstaat er onmiddellijk ruimte voor interpretatie. Zacht weefsel vereist een andere krachtoverdracht dan stijf of vezelig materiaal, wat zowel van invloed is op de vereiste aandrijving als op de keuze van het hechtmateriaal. Tijdens de validatie blijkt dat een specificatie die er op papier correct uitziet, in de praktijk is ontworpen op basis van aannames die nergens expliciet zijn vermeld.

‘Voldoen aan de vereisten’ is waar Bart van Liere, integratie-ingenieur bij TMC en gedetacheerd bij MTA, zich dagelijks mee bezighoudt. Hij bevindt zich in de laatste fase van het ontwikkelingsproces, waar hij moet aantonen dat een systeem doet waarvoor het is ontworpen. “Tijdens de validatie komen we erachter of een vereiste te vaag is geformuleerd, of er een beperking impliciet is gebleven, of dat belanghebbenden niet goed hebben kunnen overbrengen wat zij voor ogen hadden met hetzelfde ‘functionele’ doel.”

Integrator

Na het afronden van zijn bacheloropleiding mechatronica behaalde Van Liere een masterdiploma in AI voor technische systemen aan de Technische Universiteit Eindhoven. Momenteel is hij via TMC werkzaam als integratie-ingenieur. TMC zet technisch opgeleide professionals, zogenaamde ‘employeneurs’, in bij een breed scala aan projecten bij diverse hightechklanten.

Bij MTA is hij momenteel betrokken bij een project voor Microsure, dat draait om een chirurgische robot die met een nauwkeurigheid van 50 micrometer moet opereren. In zijn rol als systeemintegrator vormt hij de schakel tussen ontwerp en praktijk. Hij werkt samen met ingenieurs aan de technische implementatie en met belanghebbenden aan het vertalen van eisen naar concrete specificaties en validatiecriteria.

Van Liere is geen onbekende in deze rol. Eerder was hij medeoprichter van zijn eigen bedrijf, waar een drone werd ontwikkeld voor inzet in risicovolle gebieden. „Tijdens dat proces merkten we hoe belangrijk het is om vanaf het begin een duidelijk beeld te hebben van wat je precies wilt bouwen,” zegt hij. „Als je de essentie daar mist, krijg je uiteindelijk een eindproduct dat niet volledig voldoet aan de visie die je voor ogen had.”

Verschil in interpretatie

In de praktijk is dit probleem zelden het gevolg van onbekwaamheid, maar van de manier waarop de eisen worden vastgesteld. Een belanghebbende formuleert wat het systeem moet bereiken, terwijl een ingenieur de neiging heeft om dat impliciet te vertalen naar hoe het systeem dat zou kunnen doen. Deze twee perspectieven komen niet automatisch overeen. Zonder een expliciete definitie van de primaire functie en de randvoorwaarden ontstaat er een reeks eisen waarin intentie en implementatie met elkaar verweven zijn. Daardoor lijken specificaties alomvattend, maar bij nader inzien laten ze meerdere interpretaties toe.

Om te voorkomen dat er tijdens het hele proces verschillende interpretaties van de vereisten ontstaan, is een meer gestructureerde aanpak bij het opstellen van deze vereisten nodig. Dit houdt in dat zowel wordt vastgelegd wat een systeem moet doen, als dat wordt bijgehouden waarom bepaalde keuzes worden gemaakt en onder welke voorwaarden deze van toepassing zijn. Om hier meer grip op te krijgen, volgde Van Liere de opleiding„System requirements engineering“bij het High Tech Institute, gegeven door Cees Michielsen.

“Tijdens deze training System Requirements Engineering hebben we geleerd dat het duidelijk en ondubbelzinnig formuleren van de vereisten begint met het stellen van de juiste vragen,” legt Van Liere uit. “Wat is de primaire functie van het systeem en welke beperkingen zijn doorslaggevend? Alles wat je vervolgens op papier zet, moet aan de hand van deze voorwaarden worden getoetst.”

Deze methode dwingt je om in een vroeg stadium scherpere keuzes te maken. „Ingenieurs hebben de neiging om tijdens een brainstormsessie alles op te nemen,” zegt Van Liere geamuseerd. „Je houdt dan een lijst over die er op papier compleet uitziet, maar weinig focus heeft. Bovendien lijkt alles belangrijk.” Door eerst vast te stellen wat minimaal nodig is om het systeem te laten doen wat het moet doen, wordt het makkelijker om secundaire zaken te onderscheiden van essentiële vereisten en de ‘nice-to-haves’. Dit zorgt voor meer duidelijkheid in de ontwerpfase en houdt rekening met de uiteindelijke validatie.

Wijzigingen bijhouden

Van Liere kon de methode uit de training direct toepassen in een lopend project waarbij hij betrokken was bij het opstellen van vereisten vanuit het oogpunt van validatie. “Je merkt dat je er vanuit een ander perspectief naar kijkt,” zegt hij. “In plaats van meteen eisen te formuleren, ga je eerst terug naar de kern: wat proberen we hier eigenlijk te bereiken?” Door die stap expliciet te maken, werd het proces gerichter en kwam het onderscheid tussen welke eisen essentieel waren en welke konden wachten duidelijker naar voren. “Dit kost in het begin iets meer tijd, maar het is nog steeds goedkoper en sneller dan een prototype moeten aanpassen omdat de eisen niet goed waren geformuleerd.”

Naast het stellen van de juiste vragen ging trainer Michielsen tijdens de training System Requirement Engineering ook in op het vastleggen en bijhouden van wijzigingen tijdens het ontwikkelingsproces. Hij haalde daarbij voorbeelden aan uit zijn ervaring bij onder meer DAF en ASML. „Tijdens het ontwikkelingsproces kunnen inzichten veranderen en worden keuzes gemaakt om specifieke redenen,” benadrukt Van Liere. “Tijdens de validatie wil je echter weten of een uitkomst het gevolg is van een fout of van een bewuste keuze tijdens het ontwikkelingsproces.” Door wijzigingen en de onderliggende argumentatie systematisch vast te leggen, blijven de ontwikkeling van een vereiste en de basis waarop beslissingen zijn genomen transparant.

Universele beginselen

Tijdens de training kreeg Van Liere gezelschap van deelnemers uit allerlei sectoren, van hightech tot de energiesector. „De context verschilt, maar de problemen zijn dezelfde”, merkt hij op. „De gesprekken die ik met mijn stakeholders voer, zijn dezelfde als die van hen. Blijkbaar ligt daar vaak de uitdaging.”

Voor Van Liere lag de grootste meerwaarde van de training in de manier waarop het denken rond vereisten werd gestructureerd. „Je leert gerichtere vragen te stellen en beter te doorgronden wat er werkelijk wordt bedoeld. Juist deze structuur helpt je om bewustere keuzes te maken en scherpere discussies te voeren met belanghebbenden.” Het cursusboek heeft nu een vaste plek op zijn bureau gekregen, als naslagwerk voor momenten waarop hij die manier van denken opnieuw wil toepassen.

Het tempo begon rustig, maar trok daarna snel aan. “Het is een tweedaagse training naast je reguliere werk, dus de balans is anders dan bij een universitaire opleiding. Maar er was genoeg ruimte om diep op de materie in te gaan en je eigen casussen in te brengen. Dankzij zijn uitgebreide ervaring kon Michielsen goed inspelen op de diversiteit aan inbreng.” De theorie werd direct getoetst aan praktijkvoorbeelden. “Je leert echt het hele proces te doorlopen, zodat je later kunt nagaan waarom een vereiste is vastgesteld en welke keuzes er gaandeweg zijn gemaakt.”

Zodra elektronica de prototypefase voorbij is, verschuift de aandacht van functionaliteit naar voorspelbaarheid en robuustheid. Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) is dan niet langer een bijzaak. Dat was reden voor Dylan Gybels van Magics Technologies om dieper op dit onderwerp in te gaan via een training bij High Tech Institute.

“Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) is minder belangrijk in een prototypefase,” zegt Dylan Gybels, Electronic Engineer bij Magics Technologies. “Problemen op dit gebied kunnen vaak later worden opgelost. Maar bij serieproductie of klanttoepassingen voorkomt het in een vroeg stadium rekening houden met EMC dure correcties later in het proces.”

Een solide EMC-ontwerp voorkomt dat stoorsignalen via de voeding, kabels of PCB-lay-out andere systemen beïnvloeden. “De prestaties kunnen tijdelijk minder zijn, maar je laat in ieder geval geen zekeringen springen.”

Magics, een groeiend chipontwerpbedrijf gevestigd in Geel, België, maakt een dergelijke overgang naar productontwikkeling. Hierdoor ontstond de behoefte aan meer kennis over EMC tijdens het ontwerpproces, zodat de chips die ze ontwikkelen uiteindelijk compatibel zijn met de apparatuur waarop ze worden aangesloten. Uiteindelijk moet de apparatuur worden gevalideerd. “Voor deze projecten moeten we weten hoeveel stroom we uitzenden en ontvangen in relatie tot de koppeling met andere apparatuur. Daar moeten we dus op testen.”

Bij Magics werken medewerkers met verschillende technische achtergronden. Desondanks was de kennis over EMC beperkt. “In het reguliere technische onderwijs lijkt het onderwerp nauwelijks aan bod te komen,” zegt Gybels. “Dus iemand moest zich erin verdiepen. Aangezien ik aanspreekpunt ben voor verschillende projecten, was het logisch dat ik dit op me zou nemen.”

Theorie en realiteit

Na een snelle zoektocht op internet realiseerde Gybels zich dat alleen basiskennis niet voldoende zou zijn voor Magics. Hij was verrast dat net over de grens, in Eindhoven, High Tech Institute een vierdaagse training aanbood met de naam EMC Design Techniques. De training begint met basiskennis en gaat dan verder met geavanceerde onderwerpen, zoals het ontwerpen en testen van bedrade sturen, filters en elektrostatische ontlading (ESD). Die combinatie is wat hem aantrok.

Vier dagen lang werden Gybels en de andere studenten ondergedompeld in de verschillende aspecten van EMC-ontwerp. “De theorie werd onderbouwd met praktijkvoorbeelden,” legt Gybels uit. “De docenten brachten veel ervaring uit de industrie mee. Ze wisten precies wat ingenieurs op de werkvloer nodig hebben. Ze hadden demonstratieopstellingen waar we zelf mee konden experimenteren, zodat de stof echt bleef hangen.”

Gybels haalt een geval aan waarbij het ging om elektromagnetische veldkoppelingen (EFC) op printplaten (PCB’s). Hun chip moet via een kabel kunnen communiceren met andere apparaten en hij zocht naar de juiste filters om de invloed van EMC op deze communicatie te beperken. Met de kennis uit de training kon Gybels specifieke berekeningen uitvoeren voor deze EFC’s, waarna zijn team de printplaat opnieuw kon ontwerpen, met de juiste componenten al aanwezig.

Wat Gybels specifiek is bijgebleven, is de uitleg over ontkoppeling op een printplaat. “Ik had geleerd dat je verschillende ontkoppelcondensatoren als filters op een print moet plaatsen om verschillende spanningspieken aan te kunnen. Door de sterk gereduceerde equivalente serieweerstand (ESR) en equivalente serie-inductie (ESL) van moderne condensatoren is het effectieve frequentiebereik groter geworden. Dat betekent dat een enkele condensator met een hoge waarde vaak effectiever kan zijn dan meerdere kleinere op een rij.”

Gybels herinnert zich ook discussies over filterontwerp voor ingangen en uitgangen, het mechanisme achter elektromagnetische veldkoppelingen en hoe ESD zich in de praktijk gedraagt. Dat laatste viel op omdat ESD vaak een beetje over het hoofd wordt gezien. “We dragen wel beschermende kleding in het lab, maar er wordt nooit echt besproken wat je kunt doen om de risico’s van ongewenste ESD te minimaliseren. Tijdens de training hebben we besproken hoe ladingsdragers werken en welke maatregelen je kunt nemen om de risico’s te beperken.”

Eenvoudige regels

Nu Magics zich meer richt op productontwikkeling, moet er rekening worden gehouden met validatietests verderop in het fabricageproces, met betrekking tot energiebeheer. Met de opgedane kennis verschuift EMC van een onbekende risicofactor naar een beheersbaar ontwerpaspect. Dit verkleint de kans op fouten in latere testfasen en maakt het ontwikkelingsproces voorspelbaarder.

“Door een paar eenvoudige regels toe te passen, worden veel EMC-tests haalbaar, waardoor de communicatie tussen apparaten die gebruikmaken van onze printplaten en andere apparatuur soepeler en met minder interferentie verloopt,” legt Gybels uit. Het toepassen van deze regels op Magics’ circuit- en chipverpakkingen maakt het ontwerpproces bij productontwikkeling efficiënter.

Het cursusmateriaal is een goede leidraad voor Gybels zelf, en het helpt collega’s uit te leggen hoe EMC eigenlijk werkt en waarom bepaalde keuzes beter zijn dan andere. Bovendien heeft hij nu een goed idee waar hij op moet letten als hij een EMC-probleem tegenkomt waar hij nog geen antwoord op heeft.

Gybels zou de training aanraden aan bedrijven die nog geen expertise in huis hebben op het gebied van EMC-ontwerp. “Het biedt een solide basis en gaat vervolgens op een nuttige manier de diepte in. De leercurve is niet erg steil. Iemand die de basis al beheerst, heeft misschien meer baat bij een vervolgcursus.”

Voor Gybels bood deze training precies de juiste informatie om toe te passen in zijn werk. Bovendien heeft hij nu voldoende inzicht in waar hij indien nodig bijkomende informatie kan vinden. Hij was erg tevreden over zowel de training als de aanbieder. “Er wordt van ons verwacht dat we elk jaar een cursus of training volgen, dus ik ga zeker kijken of High Tech Institute nog meer interessante onderwerpen heeft die relevant zijn voor mijn vakgebied.”

Toen actuatie centraal kwam te staan in zijn Philips-projecten, wilde Vinayak Kalas meer dan oude universiteitsnotities. De cursus “Aandrijving en vermogenselektronica“, gegeven door ingenieurs van Mechatronics Academy met echte industrie-ervaring, bood precies de praktische, gestructureerde duidelijkheid die hij nodig had om de grondbeginselen de volgende dag toe te passen.

Vinayak Kalas, technoloog mechatronica bij Philips, kan gevraagd worden om iets mechatronisch aan te pakken, van het vormgeven van de prestaties van een scheerapparaat tot het adviseren van teams over het trillingsgedrag van medische beeldvormingssystemen. “Mijn werk is behoorlijk praktijkgericht.”

Voor zijn groep is mechatronica vooral het samenspel van aandrijving, detectie, dynamica en besturing. Kalas adviseert teams, ontwerpt concepten en lost steeds complexere problemen op. Voor hem speelt actuatie een centrale rol, maar het onderwerp was sinds zijn bachelor niet meer aan bod gekomen in het onderwijs. “Ik wilde de fysica achter aandrijving leren kennen,” legt hij uit, “en oude universiteitsnotities doorspitten was niet genoeg.”

Kalas’ achtergrond omvat een studie werktuigbouwkunde in Twente, een PhD in precisierobotica in Frankrijk en een functie als dynamics architect bij VDL ETG, waar hij voornamelijk werkte aan wafer handlers voor ASML systemen. Voor zijn werk bij Philips was hij op zoek naar de gestructureerde duidelijkheid op expertniveau waar High Tech Institute bekend om staat. Hun cursus “Actuation and power electronics ” bood een aantal dagen gestructureerde verdieping in deze materie. Door opnieuw te gaan zitten en zich onder te dompelen, kon hij zijn theoretische basis rond actuatie opfrissen en de theorie opnieuw verbinden met de tools die in de praktijk worden gebruikt.

Steile leercurve

Wat Kalas meteen opviel was hoe snel de cursus overging van de eerste beginselen naar de realiteit van het moderne actuatorontwerp. De cursus begon met het soort basisprincipes dat je normaal gesproken uit een dik tekstboek moet halen en bouwde daarna snel op naar lineair actuatorontwerp aan de huidige technologische grens. “De cursus had een steile leercurve,” zegt Kalas, “maar de structuur bleef duidelijk en toegankelijk.”

De opzet weerspiegelde de echte engineeringpraktijk: basisconcepten in actuatie en vermogenselektronica op dag één, gevolgd door een natuurlijke, logische afwisseling tussen elektronica en actuatie op dag twee en drie. Lorentz-actuatoren, praktische overwegingen en thermische kwesties werden gestapeld in een verhaal dat zinvol was.

De mix van theorie, oefeningen en praktische aanpassingen gaf Kalas precies de diepgang die hij zocht, maar ook de praktijk om te begrijpen hoe hij de theorie moest toepassen. “Op de universiteit is er veel overbodige theorie. Leren op het werk geeft je praktische kennis, maar kan leiden tot een gebrek aan theorie die je zou kunnen helpen om beter te worden. De theorie die in de cursus aan bod kwam, was precies relevant genoeg, terwijl de praktijkoefeningen hielpen om de theorie naar de praktijk te vertalen.” Voor hem is die combinatie wat de cursussen van High Tech Institute zo bijzonder maakt en wat ervoor zorgt dat de kennis beklijft.

Een voorbeeld uit Kalas’ dagelijkse werk bracht de cursus scherp in beeld. Geconfronteerd met een project waarvoor een specifieke kracht nodig was, had zijn team verschillende trucs uitgeprobeerd om daar te komen. Kalas wilde magneten gebruiken maar had een solide wiskundige basis nodig om de kracht op het raakvlak te voorspellen. De cursus gaf hem zowel deze hulpmiddelen als het mentale kader om te interpreteren wat de modellen hem vertelden. “Je modelleert de werkelijkheid nooit helemaal,” legt hij uit. “Je modelleert een representatie van de werkelijkheid.” De training hielp hem te begrijpen hoe hij die kloof kon overbruggen en betrouwbare eerste-orde-uitspraken kon doen over wat de applicatie daadwerkelijk kon leveren.

Expertise uit ervaring

Bediening, detectie, dynamica en besturing vormen de kern van de meeste bewegings- en positioneersystemen waarmee Kalas werkt en de training gaf hem een solide kader om precies deze uitdagingen aan te gaan. “Als je dit soort systemen ontwerpt, maakt of problemen oplost, dan helpt deze cursus echt,” zegt hij. Hoe dichter je werk bij de hardware ligt, hoe directer de kennis toepasbaar wordt.

Dit sluit aan bij Kalas’ eerdere ervaringen met de cursussen mechatronisch systeemontwerp, geavanceerde motion control en systeemarchitectuur van High Tech Insitute. Tot op de dag van vandaag gebruikt hij dia’s van die cursussen als hij iets tegenkomt dat daar werd behandeld. De reden, zegt hij, is simpel: “Deze cursussen worden gegeven door mensen uit de industrie, die echt weten wat ze doen.”

Wat Kalas het meest waardeerde was de toegankelijkheid van het materiaal. De cursus distilleerde de fundamentele principes in een vorm die ingenieurs in hun dagelijkse werk kunnen toepassen. En kritiek? Geen enkele. De cursus leverde precies wat hij verwachtte, namelijk duidelijkheid, diepgang en tools die hij de volgende dag al kon gebruiken.

Kalas heeft niet meteen plannen voor nog een cursus, maar dat is niet uit gebrek aan interesse. Hij geeft er de voorkeur aan om een training te volgen die direct aansluit op een onderwerp waar hij nu of in de komende maanden mee bezig is, zodat de kennis precies daar terechtkomt waar hij het nodig heeft. “Er zijn een paar interessante,” zegt hij, “maar ik heb ook al heel wat cursussen gevolgd. Misschien volgend jaar, als de timing aansluit bij een echt project. Dan wordt een cursus het meest waardevol.”

Voor Nobleo Technology gaan precisie en innovatie hand in hand. Ontwerper Rik Houwers verdiepte onlangs zijn expertise via de cursus ‘Thermal Effects in Mechatronic Systems‘. Hij kreeg nieuwe inzichten in hoe temperatuurschommelingen machines met hoge precisie beïnvloeden en hoe modellering in het frequentiedomein kan leiden tot slimmere, stabielere ontwerpen.

“Iets bouwen wat je zelf ontwerpt is altijd leuk”, zegt Rik Houwers, ontwerper bij Nobleo, “omdat je directe feedback krijgt. Helaas is dat niet altijd mogelijk.” Hij studeerde werktuigbouwkunde aan de Technische Universiteit Delft, met als specialisatie biomechanica en fijnmechanica. Hij maakte kennis met Nobleo, waar hij nu negen jaar werkt. Zijn werk bestaat voornamelijk uit mechanisch ontwerp en analyse van mechatronische systemen en meetmachines.

Vanwege de multidisciplinaire aard van mechatronica is het team essentieel. “We werken met experts uit verschillende vakgebieden: mechanisch, elektronisch, besturing, software, inkoop en soms thermisch of optisch. Door de basis van elkaars disciplines te begrijpen, is effectieve communicatie mogelijk en dat maakt het verschil. Bovendien worden de beste innovatieve ideeën vaak gevonden op de grens van meerdere disciplines.”

Een niche met grote impact

Houwers heeft onlangs de cursus‘Thermische effecten in mechatronische systemen’ gevolgd, die door de Mechatronics Academy via het High Tech Institute werd aangeboden. Tijdens een eerder project had hij uit eerste hand gezien hoe temperatuurschommelingen de meetnauwkeurigheid kunnen beïnvloeden. “In de machine waaraan ik werkte, bleken thermische verstoringen de belangrijkste oorzaak te zijn van afwijkingen in de metingen. Sindsdien wilde ik die mechanismen beter begrijpen.”

Technisch directeur Frank Sperling van Nobleo had Houwers al eerder gewezen op cursussen van het High Tech Institute. Houwers heeft eerder cursussen gevolgd zoals ‘Passive Damping for High Tech Systems‘ en ‘Applied Optics‘. De kennis uit beide cursussen kon hij al toepassen in projecten bij klanten. Volgens hem past deze nieuwe training daar perfect bij. “Met deze tool in mijn gereedschapskist heb ik nog meer mogelijkheden om creatieve en slimme ontwerpen voor onze klanten te ontwikkelen.”

Houwers toont een buigmechanisme, een testmonster met viskeus dempingsrubber dat bedoeld was om problematische trillingen te dempen.

De training wordt aanbevolen voor mechatronische ontwerpers die zich richten op toepassingen met hoge precisie. “Zodra je ontwerpt voor nauwkeurigheden beter dan tientallen micrometers, kun je thermische effecten meestal niet meer negeren.” Volgens Houwers is dit vrij nauwkeurig in het veld, maar geen uitzondering. “Ter referentie: machines bij ASML moeten precisie op nanometerniveau halen.”

De cursus sloot goed aan bij zijn achtergrond in dynamica. “Het niveau was precies goed. De docenten, waaronder Theo Ruijl van MI-Partners, legden de theorie helder uit en koppelden het altijd aan echte industriële voorbeelden.”

Thermische effecten begrijpen

De driedaagse cursus bood een duidelijke structuur. De eerste dag richtte zich op de basisprincipes van warmteoverdracht en thermische fysica. Dag twee ging over temperatuurmeting en praktische voorbeelden, en de derde dag ging over temperatuurregeling in systemen. “Thermische systemen lijken eenvoudiger dan dynamische systemen omdat ze geen resonanties hebben,” legt Houwers uit. “Maar als je de regelaar verkeerd afstemt, kun je nog steeds een instabiel systeem krijgen. Met een paar eenvoudige ontwerpregels kun je dat voorkomen.”

Het tempo lag hoog en niet alle opdrachten konden in de beschikbare tijd volledig worden afgerond, maar dat deerde Houwers niet. Het doel van de cursus was immers om in drie dagen zoveel mogelijk kennis op te nemen en dat is gelukt.

Hoewel hij geen directe toepassing heeft voor de kennis die hij heeft opgedaan, ziet Houwers er duidelijk waarde in. “Bij Nobleo werken we voortdurend aan geavanceerde systemen. Vroeg of laat komen die thermische vragen aan de orde. Als dat gebeurt, is het geweldig om de achterliggende fysica echt te begrijpen.”

Denken in frequenties

Het meest waardevolle inzicht dat Houwers uit de cursus haalde, kwam van de frequentiedomeinbenadering van thermische problemen. “Temperatuurschommelingen hebben elk hun eigen frequentie. De dag-nachtcyclus verandert langzaam, de airconditioning gaat misschien elk half uur aan en uit, en voorbijlopende mensen veroorzaken luchtverplaatsingen die in minuten variëren.”

Hoe sterk deze variaties de nauwkeurigheid van een machine beïnvloeden, hangt af van de procesfrequentie en hoe snel de verschillende onderdelen reageren op temperatuurveranderingen. Zware, massieve onderdelen warmen bijvoorbeeld langzamer op dan lichtere onderdelen en materialen met een lage thermische geleidbaarheid zorgen voor een langzame en niet-uniforme opwarming. Als gevolg hiervan resulteert verwarming met een bepaalde frequentie vaak in een niet-synchrone opwarming, waarbij het ene onderdeel uitzet terwijl het andere nog koud is. Dit veroorzaakt vervorming en meetafwijkingen. Door het systeem te modelleren in het frequentiedomein krijgen ingenieurs inzicht in welke temperatuurstoringen van belang zijn voor de vereiste nauwkeurigheid.

Volgens Houwers is deze manier van denken opmerkelijk krachtig. “Je kunt voorspellen hoe warmte zich door een machine verspreidt, hoe snel onderdelen reageren en hoe dat de positionering beïnvloedt. Dit stuurt ontwerpkeuzes in materiaal, constructie en besturingsstrategie.”

Bij Nobleo Technology draait alles om hightech innovatie in de breedste zin van het woord. Het Eindhovense bedrijf is actief in vier complementaire domeinen: Autonomous Systems, Intelligence, Embedded & Electronics en Mechatronic Systems. Het eerste richt zich op autonome voertuigen en robots, terwijl Intelligence slimme algoritmes ontwikkelt, bijvoorbeeld voor beeldherkenning en kwaliteitscontrole. Embedded & Electronics ondersteunt de ontwikkeling van intelligente systemen door het ontwerpen en integreren van hardware, elektronica en embedded software die nauwkeurige besturing en slimme besluitvorming mogelijk maken. Binnen de tak Systems ligt de nadruk op precisie, snelheid en voorspelbare systemen voor de industrie, van complexe chipmachines tot fruitsorteermachines. Wat dat betreft sluit de opleiding goed aan bij Houwers’ carrièrepad in de mechatronica bij Nobleo.

Dit artikel is geschreven door Marleen Dolman, freelancer voor High Tech Systems.

Bij hightechbedrijven blijft waardevolle kennis vaak opgesloten in de hoofden van ingenieurs, waardoor het voor nieuwe collega’s een uitdaging is om het complete plaatje te begrijpen. Deze kenniskloof was precies wat mechatronica-ingenieur Eric Dannenberg tegenkwam bij Itec met feedforward regelsystemen, wat hem ertoe aanzette om de cursus “Advanced Feedforward and Learning Control”van het High Tech Institute te volgen.

Het Nijmeegse Itec opereert in de voorhoede van wetenschappelijke ontdekkingen door zijn die-bonding technologie samen te voegen met machines die zorgen voor de volgende stappen in het chipproductieproces. Het bedrijf ontwikkelt high-throughput assemblage- en testapparatuur voor halfgeleiders, gespecialiseerd in optische en elektrische inspectie en die bonders. Eén zo’n machine richt zich op het verwijderen van chips van de wafer en het vastlijmen ervan op het substraat.

Eric Dannenberg werkt nu drie jaar bij Itec, waarvan de laatste jaren als mechatronicus. Eerder werkte hij onder andere als werktuigbouwkundig ingenieur, maar zijn interesse in mechatronica is nooit weggeëbd. “Een werktuigbouwkundig ingenieur ontwerpt de naald die de chip in de juiste positie duwt,” legt hij uit. “De mechatronicus is verantwoordelijk voor de bewegingen van de naald en zorgt voor de juiste snelheid en coördinatie.” Mechatronica is echter een niche binnen de werktuigbouwkundige en elektrotechnische tak, waardoor er minder banen beschikbaar zijn.

Als mechatronica-ingenieur op de afdeling diebonders van Itec richt Dannenberg zich op drie hoofdgebieden. Ten eerste houdt hij zich bezig met het oplossen van algemene problemen en het debuggen van bestaande apparatuur, waarbij hij klanten helpt om hun machines operationeel te houden. Ten tweede optimaliseert hij de huidige high-end systemen, op zoek naar manieren om de doorvoersnelheid en precisie te verhogen en fouten te verminderen. Tot slot werken hij en zijn collega’s aan het ontwerp van de volgende generatie machines, waarbij ze gebruikmaken van de meest recente ontwikkelingen en echt voorop lopen in hun wetenschappelijke vakgebied.

Dannenberg waardeert de afwisseling in verantwoordelijkheden. “Alleen reparatiewerk doen kan saai worden, maar terugkeren naar de wortels is erg nuttig en de kleine successen zijn welkom als je vastzit aan een engineeringprobleem voor toekomstige machines.”

Feedforward-regeling

Toen Dannenberg bij Itec begon, had hij nog veel te leren. “Ik heb me aangemeld voor de cursus bij High Tech Institute omdat ik merkte dat mijn collega’s weliswaar een schat aan kennis hadden, maar dat hun uitleg altijd -logisch- gericht was op de materie waar het om ging. Ik had vaak het gevoel dat ik context miste, niet het volledige plaatje kreeg.” Itec maakt van oudsher gebruik van cursussen van het High Tech Institute, waarvan Dannenberg er een aantal al had afgerond. “Geavanceerde feedforward en lerende besturing was de volgende logische stap, na Motion Control Tuning en Advanced Motion Control.”

Eric Dannenberg bij ITEC, Nijmegen

Met feedforward besturing wordt bedoeld dat de machine de besturingsingangen vooraf voorbereidt op basis van het gewenste pad. In plaats van te wachten tot er positiefouten optreden, worden de actuators gestuurd om proactief de komende referentiepunten nauwkeuriger te volgen. Dit vermindert fouten en verbetert de reactietijd, omdat aanpassingen gebeuren terwijl het substraat vooruit beweegt.

De cursus, die drie opeenvolgende dagen in beslag nam, richt zich op iteratief lerende besturing, repetitieve besturing en nieuwe geavanceerde feedforward algoritmen. Hiermee wordt een zeer nichemarktsegment bediend, waar weinig training beschikbaar is. Voor Itec is iteratieve lerende besturing met basisfuncties de meest gebruikte vorm uit de cursus, maar de hele training geeft een compleet beeld.

Ervaring uit de eerste hand

De cursus geeft inzicht in het ontwikkelen van machines die in staat zijn om positiefouten te reduceren tot encoderresolutie tijdens repeterende bewegingen. Het biedt een stappenplan om te komen tot het punt waarop de encoderresolutie, in plaats van hoogwaardige onderdelen, de beperkende factor wordt bij het reduceren van positiefouten. Hier komt de nauwe samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven goed tot zijn recht, volgens Dannenberg. “De kennis die High Tech Institute deelt in zijn cursussen is echt nieuw. Het bestaat nog niet in boeken en is slechts mondjesmaat op internet te vinden.”

Deze kennis komt zowel van pas bij het optimaliseren van bestaande apparatuur als bij het ontwerpen van nieuwe systemen. “Als we de omvang van het laatste onderzoek kennen, kunnen we slimme beslissingen nemen over de vraag of we geheel andere mechanische onderdelen moeten ontwerpen voor een nieuwe machine of dat we moeten aanpassen wat we al hebben zodat het past bij de nieuwste ontwikkelingen op dit gebied.”

Dannenberg kreeg met deze cursus meer dan alleen een overzicht van de complexe materie. “We konden de kennis en de algoritmes die we leerden daadwerkelijk testen op echte machines. Door meteen met deze algoritmen te spelen, kregen we een beter begrip dan met een Powerpoint-presentatie. We konden ook uit eerste hand ervaren hoe de algoritmes leerden van hun interactie met de machine. In één geval zagen we bijvoorbeeld dat het algoritme zich aanpaste aan de weerstand van aangesloten kabels, waar het eerder geen rekening mee had gehouden.”

Die praktische kennis maakte het gemakkelijker om het geleerde in praktijk te brengen. Toen Dannenberg terugkeerde naar de werkvloer, kon hij zijn ideeën en ervaringen meteen delen met zijn collega’s. Het feit dat hij een duidelijker, groter beeld had, hielp hem om zijn taken vooruit te helpen. Een duidelijker, groter beeld hielp hem vooruit in zijn taken.

Dannenberg weet al wat zijn volgende cursus wordt: “Experimentele technieken in mechatronica“. Deze opleiding richt zich op het bepalen van de dynamische eigenschappen van mechatronische systemen. “Een collega die deze cursus heeft gevolgd was erg enthousiast en mijn manager was het ermee eens dat het een goede volgende stap voor mij zou zijn.”

Dit artikel is geschreven door Marleen Dolman, freelancer voor High Tech Systems en Bits&Chips.

Passieve demping wordt steeds vaker gebruikt door werktuigbouwkundigen die ontwerpen voor de hightechindustrie. Dit was de reden voor Patrick Houben, werktuigbouwkundig architect bij Nobleo Technology, om de cursus “Passieve demping voor hightech systemen” bij te wonen bij High Tech Institute.

Het Eindhovense Nobleo Technology is een ingenieursbureau dat in-house ontwikkelingsprojecten aanneemt. Het is gespecialiseerd in software, mechatronica en mechanica in drie kerngebieden: autonome & intelligentie oplossingen, embedded & elektronica oplossingen en mechatronische systemen. Patrick Houben werkt er sinds twee jaar als mechanisch architect bij de business unit Mechatronic Systems. Hij is van oorsprong werktuigbouwkundig ingenieur en heeft zijn hele carrière gewerkt bij semiconbedrijven, waaronder Assembléon, toen het nog Philips EMT heette, en ITEC in Nijmegen.

“Wat ik nu vooral doe bij Nobleo is de architectuur definiëren in projecten voor klanten, concepten neerleggen en het projectteam ondersteunen”, legt Houben uit. “Ik werk samen met een team van mechatronic engineers. We zorgen ervoor dat de wensen van klanten goed worden ingebed in de producten of modules die we voor ze ontwerpen.”

“Bij Nobleo verzorgen we het hele ontwerpproces voor de klant, inclusief het begeleiden van de industrialisatie van de producten in de toeleveringsketen van de klant. Dat laatste doen we samen met Nobleo Manufacturing. We noemen dit Design House+ en het slaat goed aan. Naast productontwikkeling bouwen en testen we de prototypes. Tijdens het industrialisatieproces kunnen we op efficiënte wijze noodzakelijke verbeteringen in het ontwerp aanbrengen. De klant heeft dan een volledig uitgeruste toeleveringsketen.”

Pragmatisch, praktisch en toepasbaar

De reden voor het volgen van de cursus “Passieve demping voor hightech systemen” bij High Tech Institute was volgens Houben tweeledig: het verbreden van zijn technische kennis en het kunnen toepassen van de opgedane kennis bij zijn klanten. Hij had al enige ervaring met het toepassen van demping, maar dan vooral voor isolatie, om bijvoorbeeld hoogdynamische modules te isoleren van externe trillingen. “Ik had geen ervaring met de toepassingen uit de cursus. Het was verrassend en nieuw voor me dat het dempen, of onderdrukken, van een enkele component de systeemprestaties enorm kan verbeteren.”

De cursus duurde drie dagen en omvatte praktische oefeningen en ongeveer zes uitgebreide studiecases. Houben vond het vooral prettig dat de cursus snel overging op ontwerpregels die eenvoudig toe te passen waren. “We kregen goede studiecases die lieten zien dat je in een mechanische constructie vaak heel weinig demping hebt. En als je een klein beetje demping toevoegt, kun je veel winnen – dat was voor mij ook echt verrassend. Als ik bijvoorbeeld kijk naar statische componenten in de machines van onze klanten, dan zitten die vaak ingeklemd in een lange overspanning waar ze vrij sterk kunnen resoneren. Als je dat kunt verminderen met passieve demping, kun je zonder veel extra kosten betere prestaties en grotere bandbreedtes krijgen. Ik vond dat echt heel leerzaam en praktisch.”

Vooral de casus van de MRI-scanner, een promotieonderzoek van een student van de TU Eindhoven, sloeg goed aan bij de cursisten, merkte Houben op. “Dat was een duidelijke en veelzeggende casus. Het ging om een Philips MRI-scanner waarbij een persoon tussen twee horizontale magneetstrips werd geplaatst. Door de positionering van de twee stroken kon de bovenste alleen worden ondersteund door twee relatief smalle staanders. De stijfheid van deze constructie was suboptimaal en als gevolg van de magnetische bewegingen begon de constructie te resoneren op de staanders. Door passieve demping toe te passen op de juiste plaats met de juiste massa en de juiste specificaties, verdween die hele modus. De dempingsmassa was een eenvoudige plaat van dertig pond die in rubberen dempers hing en voegde nauwelijks kosten toe aan de scanner.”

Houben waardeerde ook de praktische tip dat je een oscillator-app op je smartphone kunt installeren waarmee je resonanties vrij nauwkeurig in kaart kunt brengen en kunt redeneren over de oorzaak van de problemen. “Dat helpt je snel naar de juiste oplossing. Dat vond ik erg leuk aan de cursus – het was heel pragmatisch, praktisch en toepasbaar.”

Voor Houben was de cursus verrassend makkelijk te volgen. “Ik heb ook cursussen gevolgd die wat moeilijker waren. Omdat ik een klassieke achtergrond heb in werktuigbouwkunde, moest ik gaandeweg mijn carrière mijn kennis van dynamica, mechatronica en regeltechniek opbouwen. En ja, soms merkte ik in cursussen dat dit moeilijk was, vooral als ik te maken kreeg met theoretische sommen. Maar in deze cursus was het niet zo moeilijk. Ik vond vooral de interactie met de twee docenten leuk en hoe ze met elkaar afstemden. Het was heel informeel en open en er werd ook veel heen en weer gepraat.”

Kansen

Houben ziet zijn collega’s al passieve demping toepassen in hun projecten. Voor de klant waar hij nu voor werkt, is het concept echter nog nieuw. “Ik ben aan het nadenken hoe ik de opgedane kennis daar kan introduceren, maar ik zie zeker mogelijkheden.”

Dit artikel is geschreven door Titia Koerten, redacteur voor High Tech Systems.

De Nederlandse bedrijfscultuur kan voor buitenlanders een moeilijk te nemen horde zijn. Daarom vroeg softwareontwikkelaar ICT Strypes aan High Tech Institute om een in-company bedrijfscultuurcursus te organiseren voor hun Portugese ingenieurs.

Toen softwareontwikkelaar José Rodrigues aan de slag ging bij zijn Nederlandse klant, was dat een cultuurschok voor hem. Hij had al ervaring in Nederland: als uitwisselingsstudent had hij een jaar in Groningen gestudeerd. Toch was de hightech werkcultuur in de praktijk nog steeds moeilijk voor hem om aan te wennen.

Rodrigues begon zijn carrière als natuurkundige en studeerde af aan de Universiteit van Coimbra in Portugal. Hij stapte echter al snel over naar software engineering, waar hij terechtkwam bij ICT Strypes.

“Ik werk momenteel aan de drivers voor een waterkast die verantwoordelijk is voor de koeling”, zegt hij. “Mijn werk bestaat uit het schrijven van software en het testen ervan.”

ICT Strypes Portugal is van oorsprong een Nederlands softwareontwikkelingsbedrijf. Tegenwoordig zijn ze gevestigd in Portugal, met vestigingen in Lissabon en Porto. Maar de Nederlandse en Portugese werkcultuur kunnen behoorlijk verschillen. Daarom besloot het bedrijf een eendaagse cultuurtraining in Porto te organiseren, ‘How to be successful in the Dutch high-tech work culture’ door High Tech Institute. Rodrigues was een van de studenten die de cursus volgde.

“Er waren twee redenen om hem te nemen”, zegt hij. “De ene was om beter te communiceren met onze Nederlandse contacten. De andere was om te leren van het Nederlandse hightech ecosysteem en te zien welke van hun lessen we ook hier in Portugal kunnen toepassen.”

Natuurlijke selectie

De training zoomde in op een specifiek bedrijf voor halfgeleiderapparatuur en hun unieke manier van werken. “Zelfs binnen Nederland hebben ze een heel atypische cultuur”, zegt Rodrigues. “Mijn eerste indruk was: dit is chaos. Het was een georganiseerde chaos, maar nog steeds een chaos. Toen ik voor het eerst met ze moest werken, voelde het nogal verwarrend. Maar na een tijdje besef je dat het op zijn eigen manier efficiënt is en dat ze de klus klaren.”

“Nederlanders zijn over het algemeen erg punctueel en direct”, vervolgt hij. “Onze klant daarentegen is chaotischer dan het gemiddelde Nederlandse bedrijf. Het is een soort natuurlijke selectie. Ze hebben veel uitdagingen overwonnen en zijn samengekomen op deze manier van werken. En het werkt echt.”

De cursus werd gegeven door Jaco Friedrich, een van de trainers van High Tech Institute, die tientallen jaren ervaring heeft in de Nederlandse bedrijfstechnologiecultuur. Hij kwam naar Porto om de cursus te geven aan de engineers van ICT Strypes.

“Het was veel boeiender dan ik aanvankelijk had verwacht”, zegt Rodrigues. “Vaak worden dit soort cursussen een beetje saai, vooral tegen het einde. De trainer staat de hele dag met zijn PowerPoint feiten te spuien. Bij deze was dat niet het geval. Er waren veel praktische voorbeelden. We waren ook bezig met de trainer en met elkaar. We deden bijvoorbeeld simulaties van echte sociale situaties.”

José Rodrigues, die software schrijft en test bij ICT Strypes in Portugal.
Credits: Nuno Vasco van NVSTUDIO

Codeherziening

Door de cursus leerden Rodrigues en zijn collega’s hoe ze bepaalde taken efficiënter konden uitvoeren. Een van de belangrijkste daarvan was de code review. In het verleden was er hier wat wrijving tussen Nederland en Portugal. Na de cursus werd het proces echter herzien en verbeterd.

De cursus verbeterde ook de professionele vaardigheden van de deelnemers en bood oplossingen voor veelvoorkomende problemen op de werkplek. “Een van de dingen die ik zelf heb geleerd is hoe ik een idee kan doorzetten”, zegt Rodrigues. “Als ingenieur hebben we soms de neiging om heel perfectionistisch te zijn. We willen dat ons product 100 procent perfect is. Dit vertraagt echter soms een project en zorgt ervoor dat het vastloopt. Voor de klant is een 90 procent perfect product dat eerder kan worden geleverd soms beter dan een 100 procent perfect product dat te laat wordt geleverd. Die mentaliteitsverandering was een belangrijk resultaat van de cursus.”

Het geven van feedback, vaak een gevoelig onderwerp voor ingenieurs, is ook verbeterd sinds de cursus. “Soms was het moeilijk om feedback te geven zonder veroordelend over te komen”, zegt Rodrigues. “Technische mensen hebben de neiging gevoelig te zijn voor de kwaliteit van hun werk. De cursus leerde ons hoe we succesvol feedback konden geven zonder de ander te kwetsen of boos te maken. Dat is iets wat ik nu heel regelmatig gebruik.”

Kritiek is een van de gebieden waarop Nederlanders en Portugezen sterk van elkaar verschillen. Nederlandse professionals zijn over het algemeen veel directer dan hun Portugese tegenhangers. “Als je te direct tegen ze bent, raakt de gemiddelde Portugees beledigd”, zegt Rodrigues. “Dat gebeurt niet vaak bij een Nederlander. Dat betekent natuurlijk niet dat Nederlanders slechte bedoelingen hebben, het hoort gewoon bij hun cultuur. Een Portugese professional zal dat niveau van directheid echter behoorlijk hard opvatten. Ook dat is iets wat tijdens de cursus is besproken en ons heeft geleerd om er beter mee om te gaan.”

Voor Rodrigues is deze training een must voor niet-Nederlanders die in Nederland bij hightechbedrijven werken. “Mijn eerste indruk was overweldigend, zegt hij. “Na verloop van tijd leerde ik inzien dat het eigenlijk logisch was en dat hun organisatie eigenlijk heel goed werkt. Maar als je dit niet gewend bent, kan het een beetje een cultuurschok zijn. Als ik deze cursus eerder in mijn carrière had gevolgd, had ik mijn Nederlandse collega’s vanaf dag één begrepen.”

José Rodrigues, die software schrijft en test bij ICT Strypes in Portugal.
Credits: Nuno Vasco van NVSTUDIO

Dit artikel is geschreven door Tom Cassauwers, freelancer voor Bits&Chips.

 

In een relatief korte periode groeide Strypes Portugal heel snel. Dit betekende dat een nieuwe generatie projectleiders het bedrijf vooruit moest helpen. Daarom vroeg de softwareontwikkelaar High Tech Institute om een vierdaagse in-company training in Porto om hun leiderschapsvaardigheden aan te scherpen.

Toen software engineer Miguel Barros vier jaar geleden bij Strypes kwam werken, was het een heel ander bedrijf dan nu. “Ik was de zesde werknemer hier in Portugal”, herinnert hij zich. “In dit stadium was het bedrijf vrij klein. Dat veranderde echter snel.”

Barros werkt momenteel als projectleider. “Maar als je bij een bedrijf werkt dat zo snel groeit, leer je van alles te doen”, zegt hij. “Je krijgt uiteindelijk veel verantwoordelijkheden. Gedurende mijn tijd hier heb ik van alles gedaan, van koffiefilters vervangen en werken aan branding en marketing, tot nu het coördineren van grote softwareprojecten.”

“Mijn rol bij Strypes is het begeleiden van projecten en mensen”, zegt Barros. “Ik ben verantwoordelijk voor een aantal projecten. Ik zorg ervoor dat ze op het juiste spoor zitten en dat de klant tevreden is over onze prestaties. Vandaag de dag heb ik een sterk coachende rol.”

Leiderschap in technologie

Omdat Strypes zo snel groeide in Portugal, wilde het bedrijf de leiderschapsvaardigheden van hun projectleiders verbeteren. Veel van hen waren technische experts die geen formele leiderschapstraining hadden gehad. Daarom wendde Strypes zich tot het High Tech Institute, dat in Portugal de cursus ‘Leiderschapsvaardigheden voor architecten en andere technische leiders‘ organiseerde over precies dat onderwerp.

“Projectleiders hebben al goede sociale vaardigheden, anders zouden ze die rol niet hebben”, zegt Barros. “Maar we wilden dit versterken. We wilden ze de tools geven om met mensen om te gaan en laten zien waarom ze werken. De projectleiders hadden al de juiste energie, maar misten de formele training. Deze cursus gaf ze die. Het leerde ons wat tools om te navigeren door de verantwoordelijkheden waarmee we te maken krijgen als leidersfiguren bij een technologiebedrijf.”

Voor Barros gaf de cursus een naam aan dingen die hij al die tijd al deed zonder het te beseffen. “Ik doe al dingen zoals praten met belanghebbenden en feedback geven aan collega’s. Ik doe het gewoon organisch. Ik doe het gewoon organisch. Na deze training had ik een kader waarop ik me kon baseren.”

Dit is erg handig voor iemand als Barros, die anderen ook moet leren wat hij weet. “Soms doe je iets van nature, maar weet je niet waarom het goed werkt”, zegt hij. “Dat maakt het moeilijk om anderen uit te leggen hoe ze hetzelfde moeten doen. Met deze tools kun je het begrijpen. Nu kan ik ze wijzen op frameworks en tools.”

Feedback

Tijdens de training konden de deelnemers praktijkgevallen bespreken. “De trainer deed veel moeite om praktijkvoorbeelden te gebruiken”, zegt Barros. “We hadden het altijd over echte problemen. Als we een probleem hadden in ons team, konden we dat bespreken en leren hoe we het moesten oplossen. De cursus was erg gericht op de praktijk.”

Credits: Nuno Vasco van NVSTUDIO

Eén aandachtspunt was feedback. “Na het volgen van de cursus begon ik op een andere manier feedback te geven”, zegt Barros. “Ik heb geleerd hoe ik kritisch kan reageren op iemands werk zonder hem of haar te kwetsen. Dat is een waardevolle vaardigheid die ik waarschijnlijk de rest van mijn leven zal gebruiken.”

De cursus bleek vooral waardevol voor jongere projectleiders. Dit zijn mensen die promotie hebben gemaakt nadat we potentieel in hen zagen”, zegt Barros. “Ze weten veel over de technische kant van hun werk, maar ze moeten leren omgaan met bepaalde sociale problemen en communicatieproblemen. Dat is wat de training heel goed heeft gedaan.”

Dit past in de filosofie van Strypes om technisch opgeleide managers te hebben. “Dat is heel belangrijk in ons bedrijf”, zegt Barros. “In andere bedrijven zie je vaak een kloof tussen projectleiders die geen technische achtergrond hebben en alleen Excel beheren, en de technische mensen onder hen. Wij willen projectleiders die de technische dingen kunnen, maar ook goede sociale vaardigheden hebben en hun team kunnen ondersteunen.”

Dieper duiken

De cursus duurde in totaal vier dagen, verdeeld over twee sessies van elk twee dagen. “Het vond plaats in ons kantoor in Porto”, vertelt Barros. “Daar verzamelden we al onze Portugese projectleiders, wat op zich al een interessante ervaring was. Het was bijna een teambuildingoefening.”

Tussen de twee sessies was er een pauze van een paar maanden. In die tijd konden de deelnemers experimenteren met sommige dingen die ze hadden geleerd. “We hadden ongeveer drie maanden de tijd om toe te passen wat we hadden geleerd”, vertelt Barros. “We creëerden zelfs een buddysysteem, waarbij ieder van ons een andere deelnemer bijhield. We konden samen bespreken hoe we de tools gebruikten en welke tools ons het meest van pas kwamen. Op deze manier vergeet je niet wat je na een paar weken hebt geleerd. Tijdens de tweede sessie brachten we verslag uit van onze ervaringen om dieper in de materie te duiken.”

Als hij er nu op terugkijkt, is Barros erg positief over de training en wat hij ervan heeft geleerd. Het heeft hem geholpen een betere leider te worden en Strypes soepeler te laten functioneren. “Als je zo’n cursus volgt, ben je altijd sceptisch”, concludeert hij. “Je vraagt jezelf af: ‘zal ik hier echt iets van gebruiken in het echte leven’. In deze cursus was dat anders. Het was heel praktisch en de trainer kende de cultuur van Nederlandse tech-organisaties heel goed. De dingen die we leerden maakten echt een verschil.”

Dit artikel is geschreven door Tom Cassauwers, freelancer voor Bits&Chips.

Stefan Rutjes leerde het vak van systeemarchitect al doende bij Demcon. Toch wilde hij zijn kennis verdiepen. Daarom volgde hij de cursus systeemarchitect aan het High Tech Institute.

Voordat Stefan Rutjes systeemarchitect werd, had hij een lange carrière als ingenieur. Aanvankelijk ontwierp hij offsetdrukmachines. In 2019 gooide hij het roer om en ging bij Demcon aan de slag als mechanical engineer. “Ik kwam steeds meer in de lead terecht”, stelt hij. “Zo deed ik verschillende grote projecten. Uiteindelijk werd ik systeemarchitect.”

Die rol lag Rutjes wel. “Je moet leren meedenken met de klanten en dat vind ik geweldig”, zegt hij. “Waar worstelen ze mee? Wat zijn hun uitdagingen? Je kunt wel een geweldig stuk technologie voor ze ontwerpen, maar als het niet aansluit bij wat zij willen, ga je ontsporen.”

Bij Demcon is dit ingebed in het ontwerpproces. “De systeemarchitect is vanaf het begin van een project betrokken”, legt Rutjes uit. “Al in de afstemmingsfase met de klant zit een systeemarchitect aan tafel om richting te geven aan het project en de belangrijke vragen te stellen. Kunnen we dit binnen Demcon doen? Past dit goed bij Demcon? Hebben we de juiste mensen om dit vraagstuk aan te pakken?”

Dieper

Toch had Rutjes het gevoel dat hij meer moest leren. De diepgang die hij zocht, vond hij in de cursus “Systeemarchitect(en)” bij High Tech Institute. “Ik wilde dieper gaan. Ik heb dit vak vooral on the job geleerd. Dat gaf me een goede basis. Bij Demcon gebruiken we al frameworks voor systeemarchitectuur. Toch vond ik het tijd om systematische benaderingen buiten deze kaders te verkennen. De training gaf me extra tools en inzichten.”

Het was niet alleen de inhoud die Rutjes vooruit hielp. “De training is georganiseerd in een setting met een gemengde groep. Er kwamen veel visies samen. Mijn groep bestond uit een mix van software-, werktuigbouwkundige en elektrotechnische ingenieurs. Een paar van hen hadden ook eerdere ervaring in systems engineering. We kwamen allemaal uit verschillende bedrijven. De interacties die we met elkaar hadden waren waardevol. Ik heb veel geleerd van hoe anderen iets aanpakken.”

Tijdens de training ligt de nadruk ook op een praktijkcase. Dit versterkt het leerproces, stelt Rutjes. “Parallel aan de theorie ontwikkel je in een groep een case. Je krijgt een klantvraag en op basis daarvan moet je aan het eind van de training een voorstel pitchen. In de groepen ontstaan verschillende visies op hetzelfde probleem. Dat bleek heel interessant te zijn. Je ziet grote verschillen en soms ook convergentie tussen ideeën.”

Na de training ging Rutjes veel bewuster standpunten innemen, duidelijker de behoeften van verschillende groepen verwoorden. Volgens hem is dat het belangrijkste wat hij geleerd heeft. “Natuurlijk deed ik dat al eerder. Maar ik werd me er bewuster van. Ik maak nu bijvoorbeeld regelmatig tijd om het hele project vanuit het oogpunt van de klant te bekijken. Vervolgens bekijk ik alles nog eens vanuit het oogpunt van usability.”

Sinds de training maakt Rutjes meer tijd vrij om een echte systeemarchitect te zijn. “Dit is een rol waarbij je soms gewoon rustig moet kunnen nadenken”, geeft hij aan. “Tijdens een hectische dag is dat lastig, maar wel nodig. Daarom plan ik mijn agenda nu wat ruimer. Ik houd graag dertig procent vrije ruimte om rustig na te kunnen denken over dingen als systeemkeuzes of met wie ik moet praten. Vooral na de training ben ik dat veel bewuster gaan doen. Ik neem nu echt de tijd.”

Systeempuzzel

Rutjes is enthousiast over zijn werk als systeemarchitect. “Een systeemarchitect staat eigenlijk naast het team. Je kunt vanuit elke positie naar dingen kijken, maar je bent nergens expert in. Je moet mensen vragen stellen zodat ze zelf tot inzichten komen en groeien. Naar mijn mening gaat de rol van systeemarchitect niet over het nemen van de leiding, maar over het inspireren van anderen.”

Soms gaat dat gepaard met zaken als het raadplegen van belanghebbenden en het ontwikkelen van kaders. Maar een systeemarchitect speelt ook een belangrijke informele rol. “Je gaat bij mensen langs en maakt hier en daar een praatje,” illustreert Rutjes. “Dat klinkt triviaal, maar het is een cruciaal onderdeel van mijn werk – ik zet het zelfs in mijn agenda. Het gaat trouwens niet altijd om de techniek. Soms ligt het probleem niet bij de technologie, maar bij de samenwerking in het team. Daar werk ik ook aan.”

Een systeemarchitect moet ook leren kiezen. “Je maakt voortdurend afwegingen, bijvoorbeeld tussen kosten en prestaties”, legt Rutjes uit. “Op je beurt moet je dat weer langs de stakeholders leggen. Je moet bij hen nagaan of je de juiste keuze maakt.”

En niet alleen met de klant; de hele keten is belangrijk voor een systeemarchitect. “Misschien moet je praten met degene die de technologie installeert, of degene die het onderhoud doet. Zulke spelers staan vlak naast de klant en kunnen soms het verschil maken tussen falen en succes. Je bent voortdurend op zoek naar de juiste mensen in wiens schoenen je even kunt stappen.”

Rutjes heeft veel plezier in het vak van systeemarchitect. “De diversiteit spreekt me het meest aan”, besluit hij. “Het is alsof je een grote puzzel in elkaar legt. Je moet alle voorwaarden, eisen, views en budgetten mooi bij elkaar laten komen. Zo’n puzzel succesvol kunnen oplossen is wat dit vak voor mij zo interessant maakt.”

Dit artikel is geschreven door Tom Cassauwers, freelancer voor Bits&Chips.

Toen Johan Oedzes begon aan de Embedded Linux-cursus aan het High Tech Institute, was hij geen absolute beginner in het onderwerp. Terugkijkend op zijn reis zegt hij echter: “Ik heb er spijt van dat ik de cursus niet eerder heb gevolgd.”

“De combinatie van software en elektronica heeft altijd mijn interesse gewekt vanwege de interactie met de tastbare wereld”, zegt Johan Oedzes. Deze interesse leidde hem naar de Universiteit Twente, waar hij zijn bachelor elektrotechniek afrondde en zich vervolgens verdiepte in het vakgebied met een master embedded systems.

Na zijn afstuderen kreeg Oedzes een baan bij een groot bedrijf in Hengelo, waar hij zich richtte op C++ software engineering op Linux, zij het niet in de embedded zin, legt hij uit. “Hoewel ik daar veel heb geleerd, begon het me tegen te staan dat ik niet aan embedded systemen werkte. Ik had ook het gevoel dat ik opereerde binnen de beperkingen die anderen hadden bedacht. Ik wilde ook het innovatieve en verkennende deel van engineering doen.”

Een van zijn meer ervaren collega’s deelde het gevoel van Oedzes en stapte over naar Beeliners, eveneens gevestigd in Hengelo. De twee hielden contact en zijn ex-collega vroeg Oedzes of hij zijn contactgegevens mocht delen met de eigenaren van het bedrijf. Toen commercieel directeur Dennis Wissink twee jaar geleden belde, besloot Oedzes de stap te wagen en ging hij bij Beeliners aan de slag als embedded software engineer.

E-mobiliteit

Beeliners sloot meteen aan bij de interesses van Oedzes, zegt hij. “Al onze producten combineren een hardwareontwerp met embedded software-engineering om een prototype te maken of een proof of concept af te leveren voor onze klanten. Dergelijke projecten kunnen bestaan uit compacte medische apparaten, intelligente fitnessapparatuur of innovatieve e-mobiliteitsapparaten. Momenteel werk ik aan een product in de e-mobiliteitssector.”

Een van Beeliners’ klanten was niet tevreden met een externe e-mobility controle-eenheid en benaderde het bedrijf voor een oplossing. Op vraag van de klant begon Beeliners met de ontwikkeling van een eigen oplossing. De controle-eenheid is verbonden met twee externe systemen: het e-mobility toestel enerzijds en het internet anderzijds. De internetverbinding maakt communicatie met een backend server en ontvangst van firmware-updates mogelijk.

“We hebben het systeem in twee delen opgesplitst,” legt Oedzes uit. “Alles wat real-time gedrag nodig heeft en strikte timingvereisten heeft, draait op een subsysteem met een microcontroller, dat interfaced met het e-mobility apparaat. De code voor de backend-verbinding, de webinterface en de bedrijfslogica van het product draaien op een ingebed Linux-systeem met een C++-toepassing.”

Flexibiliteit

Hoewel hij al enige ervaring had met het gebruik van embedded Linux-systemen tijdens zijn studie aan de universiteit, was het opzetten ervan onbekend terrein voor Oedzes. Het was tijdens het e-mobiliteitsproject bij Beeliners dat hij zichzelf bijschoolde en met succes een op maat gemaakt embedded Linux-systeem maakte op basis van het Yocto-project. “Er is veel informatie te vinden over tools om embedded Linux distributies te maken, zoals Yocto en Buildroot. Het was even zoeken en experimenteren, maar uiteindelijk hadden we een werkend systeem, zelfs inclusief functionaliteit voor updates op afstand.”

“Op dat moment leek Yocto de meest geaccepteerde oplossing. Gerenommeerde bedrijven die werken aan embedded Linux gebruikten het en veel softwareleveranciers bieden een Yocto-recept om pakketten van hun software te maken met Bitbake. Recepten zijn een krachtig concept en het is een van de redenen om Yocto te kiezen voor dit project.”

Omdat dit de eerste keer was dat ze een embedded Linux systeem maakten, hadden Oedzes en zijn collega’s een aantal vragen: “Hoe weet ik dat mijn product goed is? Doet mijn embedded Linux systeem wat het moet doen? Is het veilig?” Beeliners was al begonnen met een eerste veldtest met een werkend prototype, maar ze wilden eerst hun aanpak valideren voordat ze het product definitief maakten.

Aanvankelijk dacht Beeliners erover om externe expertise in te huren voor een uitgebreide evaluatie. Ze wilden echter een snellere, lichtere aanpak en gaven er de voorkeur aan om deze expertise intern op te bouwen, benadrukt Oedzes. “Deze zoektocht naar kennis bracht ons ertoe om trainingsopties te onderzoeken. Gezien een eerdere positieve ervaring van een van onze collega’s met de cursus ‘Good software architecture‘ van High Tech Institute, gingen we op zoek naar een vergelijkbaar programma voor embedded Linux, en we ontdekten dat zij er een hadden.”

Omdat Oedzes geen absolute beginner was op het gebied van embedded Linux, vroeg hij zich af of de cursus relevant voor hem was. “We hadden een conference call met Jasper Nuyens, de trainer van de cursus, die naar onze vragen luisterde. Hij concludeerde dat we goed op weg waren, maar dat we nog wat hiaten hadden in onze kennis van de basisprincipes van embedded Linux en de vuistregels in dit domein. Hij verzekerde ons ook van de flexibiliteit van de cursus om tegemoet te komen aan onze specifieke vragen.” Oedzes schreef zich daarom in voor de embedded Linux-cursus.

Betere beslissingen

Tijdens het volgen van de embedded Linux cursus bleef Oedzes profiteren van Nuyens’ ervaring. Het onthulde hem dat Buildroot mogelijk geschikter zou zijn geweest voor zijn use case. “Als ik me eerder had ingeschreven voor de cursus, hadden we misschien nog steeds voor Yocto gekozen, maar we zouden zeker meer rekening hebben gehouden met Buildroot.”

Yocto blinkt uit in gebruikssituaties waar verschillende apparaten elk een hardware-specifieke configuratie vereisen, evenals een gemeenschappelijk onderdeel. Je kunt dan een Yocto project bouwen met verschillende subconfiguraties voor elk apparaat om een aangepast Linux image te maken, legt Oedzes uit. “Dit is een krachtige aanpak, maar we hadden dit niet nodig voor onze use case: het heeft één apparaat en slechts een paar kleine hardware revisies. Yocto was geen slechte keuze, maar tijdens de cursus leerde ik dat Buildroot beter zou hebben gepast.”

Tijdens de cursus kon Oedzes ook verschillende beveiligingsaspecten van zijn e-mobiliteitsproject bespreken. “Jasper stelde me de juiste vragen, zoals: welk probleem probeer je op te lossen, tegen welke bedreigingen wil je je beschermen, is je webinterface extern toegankelijk? Het is eigenlijk allemaal heel logisch, maar ik heb veel geleerd door met hem over ons product te redeneren.”

Achteraf gezien zou Oedzes potentiële deelnemers aanraden om eerder met de embedded Linux cursus te beginnen dan hijzelf heeft gedaan. “Als je weet dat je een embedded Linux systeem nodig hebt in je product en je hebt enige C/C++ programmeerervaring, dan is de cursus enorm waardevol. Jasper behandelt verschillende opties en legt uit voor welke use cases elk van hen geschikt is.”

Oedzes vond ook Nuyens’ uitleg over het cross-compileren van software voor een andere doelarchitectuur heel goed voor beginners. “Ja, dit zelf uitzoeken is mogelijk, maar als je begint met embedded Linux biedt een cursus als deze een bemoedigende voorsprong en waarschuwt je voor veelgemaakte fouten.”

Hoewel Oedzes al ervaring had met embedded Linux, wapende de cursus hem met belangrijke tips en inzichten. “Ik maakte mezelf vertrouwd met nieuwe tools en verzamelde Jasper’s waardevolle advies over ons e-mobility project. De ervaring van ons huidige project gekoppeld aan de inzichten uit deze cursus geven me veel meer vertrouwen om betere beslissingen te nemen voor Beeliners toekomstige embedded Linux projecten.”

Dit artikel is geschreven door Koen Vervloesem, freelancer voor Bits&Chips.