‘Kennis van de laatste stand van zaken helpt het beslisproces’

Het in Nijmegen gevestigde Itec opereert aan het front van wetenschappelijke ontdekkingen en combineert zijn die bonding-technologie met machines die zorgen voor de volgende stappen in het chipproductieproces. Het bedrijf ontwikkelt high-throughput assemblage- en testapparatuur voor halfgeleiders en is gespecialiseerd in optische en elektrische inspectie en die-bonders. Zo pakt een van de machines de chip van de wafer om hem te verlijmen op het substraat.

Eric Dannenberg is nu drie jaar in dienst bij Itec, waar hij sinds een jaar werkt als mechatronisch ingenieur. Daarvoor was hij onder andere werktuigbouwkundig ingenieur, maar hij had altijd al interesse in mechatronica. ‘Een werktuigbouwkundig ingenieur ontwerpt de naald die de chip naar de juiste positie duwt’, legt hij uit. ‘De mechatronisch ingenieur is verantwoordelijk voor de bewegingen van de naald en zorgt ervoor dat deze zich met de juiste snelheid en coördinatie verplaatst.’ Mechatronica is echter een niche in de werktuigbouwkunde en elektrotechniek, waardoor er minder banen beschikbaar zijn.

Als mechatronisch ingenieur op Itecs afdeling voor die-bonders richt Dannenberg zich op drie hoofdgebieden. Ten eerste houdt hij zich bezig met algemene reparatie en probleemoplossing bij bestaande machines, om klanten te helpen hun systemen operationeel te houden. Ten tweede optimaliseert hij de huidige high-end machines, op zoek naar manieren om de doorvoersnelheid en precisie te verhogen en fouten te verminderen. Ten slotte werken Dannenberg en zijn collega’s aan de volgende generatie die bonding-machines, waarbij ze gebruik maken van de nieuwste ontwikkelingen in hun vakgebied.

Dannenberg waardeert de afwisseling in verantwoordelijkheden. ‘Alleen reparatiewerk doen kan saai worden, maar teruggaan naar de basis is erg nuttig en de kleine successen zijn welkom als je vastzit in een technisch probleem voor een nieuwe machine.’

Feedforward besturingssysteem

Toen Dannenberg bij Itec aan de slag ging, moest hij nog veel leren. ‘Ik heb me aangemeld voor de cursus van High Tech Institute omdat ik merkte dat mijn collega’s weliswaar een schat aan kennis hadden, maar hun uitleg altijd – volkomen logisch – gericht was op de materie. Ik had vaak het gevoel dat ik context miste, niet het volledige beeld kreeg.’ Itec heeft vaker mensen op cursus gestuurd bij High Tech Institute en Dannenberg zelf had ook al een aantal van die trainingen gevolgd. ‘Na motion control tuning en advanced motion control was advanced feedforward and learning control een logische vervolgstap.’

Bij feedforward besturing rekent de machine de input voor de besturing van tevoren uit op basis van het gewenste pad. In plaats van te wachten tot er positiefouten optreden, worden de actuatoren proactief gestuurd zodat ze de aankomende referentiepunten nauwkeuriger volgen. Dit vermindert fouten en verbetert de reactietijd, omdat aanpassingen worden gedaan terwijl het substraat voortbeweegt.

De cursus, die drie opeenvolgende dagen duurde, richtte zich op iteratieve leercontrole, repetitieve controle en nieuwe geavanceerde feedforwardalgoritmes. Daarmee concentreert de training zich op een zeer niche marktsegment, waar weinig trainingen beschikbaar zijn. Voor Itec is iteratieve leercontrole met basisfuncties de meest gebruikte vorm uit de cursus, maar de hele training geeft een mooi totaalplaatje.

Toegepaste kennis

De cursus biedt inzichten in de ontwikkeling van machines die positiefouten kunnen terugbrengen tot encoderresolutie tijdens repetitieve bewegingen. Deelnemers krijgen als het ware een routekaart die hen leidt naar het punt waarop de encoderresolutie de beperkende factor wordt bij het verminderen van positiefouten, en niet de hoogwaardige onderdelen. Hier komt de nauwe samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven goed tot zijn recht, aldus Dannenberg. ‘De kennis die High Tech Institute in zijn cursussen deelt, is echt nieuw. Die bestaat nog niet in boeken en is slechts mondjesmaat op internet te vinden.’

De kennis komt goed van pas bij zowel het optimaliseren van bestaande machines als het ontwerpen van nieuwe systemen. ‘Doordat we op de hoogte zijn van de laatste onderzoeksresultaten, kunnen we slimme beslissingen nemen bij het ontwerpen van mechanische onderdelen voor een nieuwe machine of bij het aanpassen van wat we al hebben. Zo blijven we vooroplopen in het veld.’

De cursus heeft Dannenberg meer gegeven dan alleen een overzicht van de complexe materie. ‘We konden de kennis en de algoritmes die we leerden, testen op echte machines. Doordat we direct met de algoritmes konden spelen, begrepen we de informatie veel beter dan met alleen een Powerpoint-presentatie. We hebben ook meteen kunnen ervaren hoe de algoritmes leren van hun interactie met de machine. Zo zagen we hoe een algoritme zich aanpaste aan de weerstand van aangesloten kabels, waar in eerste instantie nog geen rekening mee was gehouden.’

Dit hands-on karakter maakte het gemakkelijker om het geleerde in de praktijk te brengen. Bij terugkomst op de werkvloer kon Dannenberg zijn ideeën en ervaringen gelijk delen met zijn collega’s. Hij had nu een duidelijker totaalplaatje, wat hem verder heeft geholpen bij zijn werk.

Dannenberg weet al wat zijn volgende cursus gaat worden: ‘Experimental techniques in mechatronics’. Deze training richt zich op het bepalen van de dynamische eigenschappen van mechatronische systemen. ‘Een collega die deze cursus volgde, was er enthousiast over en mijn manager is het ermee eens dat het voor mij een goede volgende stap is.’

Dit artikel werd geschreven in nauwe samenwerking met High Tech Institute.