Industrie ontmoet onderzoek in praktische mechatronicatrainingen

Gepubliceerd op: 29 mei 2020

Expert:

Dr. Adrian Rankers

Content partner, course leader, trainer

Lees meer over Adrian Rankers

Deel

---

Academische inzichten op het gebied van mechatronica vertalen naar de industriële praktijk: dat is de kern van de opleiding die Mechatronica Academie aanbiedt. Adrian Rankers, naast Jan van Eijk en Maarten Steinbuch medeoprichter van dit opleidingsinstituut, weet wat er speelt in het vakgebied. Hij zet zich in om de beste opleiders te garanderen, bestaande opleidingen verder te ontwikkelen en nieuwe opleidingen op te zetten.

“Dat ik in het coachvak terecht ben gekomen is achteraf gezien eigenlijk heel logisch, want het onderwijs heeft me altijd aangetrokken”, vertelt Adrian Rankers. “Al op mijn vijftiende gaf ik bijles. Eerst een paar uurtjes, maar al snel werd dat meer. Ik herinner me dat ik bijles gaf aan de zoon van een topman bij Shell en al snel zijn volledige huiswerkbegeleiding werd. Mijn aantrekkingskracht tot de technische kant had zeker iets te maken met mijn vader. Hij had ook werktuigbouwkunde gestudeerd en werkte eerst in de industrie en later als hoogleraar.”

“Het is essentieel om te beseffen dat de studenten nog door de leercurve heen moeten en dat sommige dingen best moeilijk zijn en misschien niet voor iedereen vanzelfsprekend. Daar moet je je als trainer bewust van zijn en de tijd voor nemen.”

Na zijn studie werktuigbouwkunde aan de Technische Universiteit Delft begon Rankers zijn carrière bij Philips bij het Centre for Manufacturing Technology (CFT). Hier hield hij zich bezig met de dynamica en besturingstechnieken voor cd-spelers en wafersteppers. In de avonduren werkte hij aan zijn promotieonderzoek dat hieruit voortkwam. Delen van dit onderzoek zijn later opgenomen in het boek The design of high-performance mechatronics van Rob Munnig Schmidt, Jan van Eijk, Georg Schitter en Rankers zelf. Naast het ontwikkel- en advieswerk en zijn rol als groepsleider raakte hij betrokken bij de ontwikkeling van mechatronica-onderwijs voor Philips’ eigen medewerkers, geïnitieerd door Jan van Eijk. Ook trad hij in 2008 toe tot het bestuur van de Dutch Society for Precision Engineering (DSPE), waarvan hij nog steeds lid is.

Mechatronica Academie

Hoewel hij er met veel plezier werkte in engineering en technisch management, maakte Rankers na vijfentwintig jaar trouwe dienst bij Philips in 2010 de overstap naar het ondernemerschap. Hij wilde zich vooral richten op het overdragen van zijn mechatronische kennis. Dit leidde uiteindelijk tot het idee om samen met Jan van Eijk en Maarten Steinbuch de Mechatronica Academie op te richten. Daar bleek behoefte aan: de organisatie kan inmiddels rekenen op zestig tot zeventig trainers met een industriële achtergrond in het vakgebied. Mechatronica Academie verzorgt nu trainingen voor zo’n vierhonderd studenten per jaar. Dit zijn zowel open trainingen als in-company trainingen, speciaal op maat gemaakt voor bedrijven.

“Wat mij aanspreekt in het vakgebied mechatronica? Het is altijd een multidisciplinaire uitdaging waarbij je samenwerkt met mensen uit verschillende disciplines. Mechatronica geeft je altijd de kans om je in allerlei dingen te verdiepen. Daarnaast vind ik het leuk om mijn kennis van mechatronica over te dragen aan anderen”, vertelt Rankers enthousiast. “Daarbij is het essentieel om te beseffen dat de cursisten nog door de leercurve moeten die je zelf een aantal jaren hebt doorlopen en dat sommige dingen best moeilijk zijn en misschien niet voor iedereen vanzelfsprekend. Als trainer moet je daar oog voor hebben en de tijd voor nemen. In overeenstemming met het oude gezegde van Confucius: ‘Ik hoor en ik vergeet. Ik zie en ik onthoud. Ik doe en ik begrijp’, werken we veel met oefeningen in kleine teams. Je ziet hoe studenten worstelen om de theorie die ze net hebben geleerd in de praktijk te brengen en zich de stof eigen te maken, maar juist die worsteling is een belangrijk onderdeel van het leren. Als ik ze daarin kan begeleiden, zodat ze het uiteindelijk zelf begrijpen, geeft me dat veel voldoening.”

De trainingen die Mechatronics Academy organiseert worden goed bezocht en krijgen goede beoordelingen van de deelnemers. Maar dat betekent zeker niet dat je op je lauweren kunt rusten, vindt Rankers. “We vinden het belangrijk om ons portfolio op peil te houden, uit te breiden en te zorgen voor continuïteit.”

Daarom zijn ze bij Mechatronics Academy voortdurend bezig om het team van trainers op sterkte te houden. Goede trainers die stoppen omdat ze op leeftijd komen, worden vervangen door een nieuwe generatie. Hiervoor benaderen ze de beste inhoudelijke experts in het vakgebied, die ze kennen uit hun uitgebreide netwerk. Ook zorgen ze ervoor dat ze bestaande trainingen voortdurend aanpassen aan de nieuwste academische inzichten en technologische ontwikkelingen. “We passen bestaande modules aan en ontwikkelen nieuwe. Daarnaast investeren we veel in middelen die we inzetten tijdens de praktijkonderdelen van de trainingen. Praktische opdrachten, zoals het werken aan opstellingen of het uitvoeren van simulaties, vormen een essentieel onderdeel. Deze opdrachten zijn onmisbaar voor het begrip,” beschrijft Ranker.

Nieuwe cursussen

Naast het up-to-date houden van bestaande trainingen ontwikkelt Mechatronics Academy ook nieuwe trainingen die voortkomen uit een behoefte in de markt. Ideeën hiervoor komen van Rankers, Van Eijk en Steinbuch zelf, maar ook van hun trainers. Bij DSPE-bijeenkomsten of congressen in het veld steekt iedereen zijn voelsprieten uit om te weten wat er speelt en waar behoefte aan is.

Door deze praktijken ontstaan er keer op keer prachtige nieuwe trainingen. Bijvoorbeeld de training “Passieve demping voor hightech systemen“, die vorig jaar van start ging en nu twee keer is gegeven. In ultraprecieze bewegingssystemen speelt dynamica – zowel los als in interactie met besturingstechnologie – een belangrijke rol. Daarom wordt in de hedendaagse praktijk, en dus ook in de verschillende cursussen, veel aandacht besteed aan het realiseren van hoge eigenfrequenties in de mechanica. Het begrijpen van modusvormen en de mate waarin deze kunnen worden aangeslagen door de actuator of waargenomen door de sensor is hierbij ook belangrijk. Deze benadering is en blijft essentieel. Maar met toenemende nauwkeurigheidseisen is dit niet altijd meer voldoende. Je stuit dan op de grens van wat fysisch haalbaar is. Het doelbewust toevoegen van passieve demping biedt dan extra oplossingsruimte en wordt een doorslaggevende parameter bij het bereiken van extreme specificaties.

De nieuwe training, die zich richt op bewezen manieren om passieve demping te bereiken, is volgens Rankers zeer succesvol. Het is een zeer relevant thema in de precisiemachinebouw. Hans Vermeulen, Kees Verbaan en Stan van der Meulen zijn de trainers. Zij hebben enorm veel kennis van het vakgebied. De positieve reacties op de trainingen zijn ook terug te zien in de reacties van de deelnemers: “Uitstekende training”, “Uitstekende trainers” en “Zeer inspirerend”, om er een paar te noemen. “Er is zelfs belangstelling voor deze training vanuit het buitenland”, meldt Rankers trots.

Daarnaast zijn er een aantal nieuwe trainingen in ontwikkeling. Vanuit de training “Actuation and power electronics,” die zich vooral richt op elektromechanische voortstuwing, is het idee ontstaan om een training op te zetten specifiek voor piëzomaterialen en hun toepassingen. Er zijn ook plannen om een opleiding “Actieve thermische controle” op te zetten. Rankers: “Hoe kun je de temperatuur en vervormingen veroorzaakt door warmtebronnen beheersbaar houden in een opstelling? Welke regeltechnieken kun je hiervoor gebruiken? Wat zijn geschikte sensoren om temperaturen en vervormingen met hoge precisie te meten? En welke elementen kunnen gebruikt worden om te koelen of te verwarmen? Dit zijn allemaal vragen die aan bod zullen komen. In de training ‘Thermische effecten in mechatronische systemen’ is hier al kort aandacht aan besteed, maar het is zo’n belangrijk thema in de wereld van ultraprecisie dat een aparte training hier op zijn plaats zou zijn.”

“Onze huidige training‘Basisprincipes en ontwerpprincipes voor ultrazuiver vacuüm‘ richt zich op moleculaire vervuiling en hoe deze te voorkomen. Er is echter ook behoefte aan een nieuwe training ‘Deeltjesvervuiling’,” vervolgt Rankers. “In deze training gaan we in op deeltjesvervuiling in vacuüm. In tegenstelling tot moleculaire contaminatie – bijvoorbeeld door gasmoleculen die vastzitten in een blind gat van een onderdeel dat in vacuüm is geplaatst en die via de schroefdraad naar het ultrazuivere vacuüm lekken – gaat het hier om kleine stukjes materiaal. Dit kunnen bijvoorbeeld deeltjes zijn die loskomen door wrijving tussen bewegende delen van het in vacuüm geplaatste apparaat. De kennis uit verschillende onderzoeken die al op dit gebied lopen, zou hiervoor als richtlijn kunnen dienen.”

“Samen met onze trainers werken we voortdurend aan het verbeteren van trainingen, het opzetten van nieuwe trainingen en het op peil houden van onze trainerspool”, vat Rankers samen. “We blijven ook investeren in ondersteunend materiaal voor onze trainingen, zodat we de theorie die we behandelen direct kunnen koppelen aan de industriële praktijk. Daar ligt onze kracht: academische inzichten vertalen naar de industriële praktijk, zodat cursisten hun kennis direct kunnen inzetten in onze hightech industrie. Zo houden we ons opleidingspakket up-to-date en leveren we de beste trainers, zodat we het predicaat ‘excellente opleiding’ kunnen blijven waarmaken.”

Dit artikel is geschreven door Antoinette Brugman, technisch redacteur van High-Tech Systemen.