Leren beheerst risico’s te nemen
De Nederlandse hightech is goed in systems engineering (SE). Ontwerpers leren het vooral in de praktijk, want het opleidingsaanbod is beperkt en versnipperd. Daar moet verandering in komen, voor bestendiging van het succes en verbreding van het systeemdenken naar de grote maatschappelijke uitdagingen. Het Nextgen Hightech investeringsprogramma ontwikkelt daarom een doorlopende SE-leerlijn.
Het initiatief kwam van Wouter Leibbrandt, Hans Meeske en Ton Peijnenburg. Leibbrandt is directeur van TNO-onderdeel ESI (Embedded Systems Innovations). ‘Wij doen onderzoek naar geavanceerde SE-methodologieën die nodig zijn om overzicht te houden over de toenemende systeemcomplexiteit en te zorgen dat de ontwerpinspanning niet explodeert. ESI geeft trainingen in systeemarchitectuur, maar voor de BV Nederland zou het goed zijn als deze discipline breder wordt onderwezen.’
Meeske’s bedrijf Holland Innovative werkt SE-gedreven. ‘Wij doen productontwikkeling en het projectmanagement daarvan, met fact-based en bewezen methodes om te komen tot robuuste designs. In 2019 bezochten we de universiteit van Waterloo in Canada, die sterk is in SE. We wilden vanuit Brainport verbinding met hen leggen, zoals Ton ook al contacten had met Amerikaanse top-SE-instituten.’
Peijnenburg is als adjunct-directeur van VDL ETG verantwoordelijk voor Technology & Development. ‘Wij zijn afnemer van systems engineers en kennen vanuit onze Philips-achtergrond de methodologie die de regio hanteert, maar die staat niet in een boekje. Deze omissie willen we wegwerken.’ Dat doet hij vooral met zijn andere pet op, van deeltijd-fellow bij het High Tech Systems Center van TU Eindhoven. ‘We kijken daar naar SE in combinatie met het leren ontwerpen. Op de TU moest hier meer aandacht voor komen. Daarom ben ik samen met Hans, Wouter en Brainport Development in Amerika gaan kijken hoe universiteiten als Waterloo, MIT en Stevens Institute SE hebben ingevuld in hun onderwijs.’
Beheersing met een risicozoekende drive
SE kwam op in de Amerikaanse lucht- en ruimtevaart, voor beheersing van het ontwerpproces, vertelt Leibbrandt. ‘Als je mensen op de maan wilt zetten, is risicobeheersing heel belangrijk. Onze hightech-wereld vraagt ook procesbeheersing en systeemoverzicht, maar vooral gericht op innoveren en grenzen verleggen. Zoals een ASML-contact het uitdrukte: ‘Wij zijn niet risicomijdend, maar risicohongerig.’ Dat is de enige houding waarmee zij de noodzakelijke innovaties kunnen realiseren. Uitdagingen aangaan en risico’s opzoeken zit ingebakken in onze hightech.’
Niet dat de Nederlandse SE als beheersmiddel per se risicozoekend is, benadrukt Peijnenburg. ‘Het gaat erom met een risicozoekende drive toch een mate van beheersing aan de dag te leggen die zorgt dat het ontwerp uiteindelijk goed komt. Tot nu toe hebben we vooral geleund op de intuïtie van mensen die grenzen opzochten en teugels lieten vieren.’
Ingredients enabling carbon neutrality of warehouse systems
5 oktober 2023 vindt de INCOSE-NL workshop 2023 plaats, met spreker Daan Meijsen van Vanderlande. Tijdens de workshop krijg je inzicht in de verschillende cross-cutting duurzaamheidsperspectieven voor hightech systemen. Bekijk het volledige programma online en registreer nu!
Niet-hiërarchisch past hierbij als Nederlandse karaktertrek, vult Leibbrandt aan. ‘Ontwerpers krijgen niet meteen op hun donder als ze iets hebben gedaan dat niet in de opdracht stond. In Amerika zijn ze jaloers op de samenwerking in ons ecosysteem, waardoor bedrijven voor het thema SE de koppen bij elkaar steken. Samen gaan we nu eerst het fundament leggen door SE nog beter te definiëren en de Nederlandse aanpak goed te omschrijven.’
Toekomstproof curriculum
Uitgangspunt voor invulling van het SE-curriculum is vervolgens dat een systems engineer ook een ontwerper moet zijn. Peijnenburg: ‘Respect van collega’s bouw je alleen op als je zelf kunt ontwerpen. Volgens een T-shaped profiel heb je een verbredende kijk op andere vakken, kun je relaties leggen en problemen vertalen naar de verschillende disciplines. Uiteindelijk is SE een holistische manier van ontwerpen.’ Alle relevante vakken moet dus in een SE-opleiding zitten, van basisdisciplines als wiskunde en fysica tot nieuwe ontwikkelingen als digitalisering en data science, van nichevakken als reliability engineering tot maatschappelijke thema’s als duurzaamheid.
De kunst is het curriculum toekomstproof te houden door het adaptief te ontwikkelen, verklaart Meeske: ‘We moeten toekomstige technologieën ook kunnen absorberen.’ Peijnenburg: ‘Voor de SE-werkwijze en -gereedschappen die de volgende generatie zich eigen moet maken, is nog onderzoek nodig, bijvoorbeeld naar wat je met ai en large-language-models kunt. SE is ook dingen netjes opschrijven en administreren, waar ontwerpers meestal een bloedhekel aan hebben. Kun je dit door machines laten doen, dan is dat alleen maar fijn.’
‘Zeven jaar is hard nodig’
Het SE-project duurt zeven jaar. Die tijd is volgens Meeske hard nodig. ‘We gaan de eerste twee jaar het fundament leggen, om te zorgen dat we dezelfde taal spreken, en een SE-curriculum bouwen. Daarna gaan we – in ontwerptermen – prototyperen en praktijkvalidatie uitvoeren met workshops en trainingen voor feedback uit het veld. Uiteindelijk moeten universiteiten en hogescholen het in hun curriculum inpassen.’ Leibbrandt met een knipoog: ‘We benaderen het ontwerpen van die doorlopende leerlijn met onze bekende SE-aanpak.’ Peijnenburg: ‘Dit is een fundamentele shift in de manier van werken en opleiden. Daar heb je tijd voor nodig, zoals je met technologieontwikkeling ook vijf tot tien jaar bezig bent.’
Verbreding
Het SE-project komt uit het groot-Eindhovense hightech-ecosysteem, maar moet absoluut geen ‘Eindhovens verhaal’ blijven, zeggen de drie initiatiefnemers in koor. ‘Dit gaat Nederland aan. Niet weer een nieuw initiatief, maar een verbinding tussen de vele SE-initiatieven.’ Andere landsdelen en industrieën zijn al betrokken en uiteindelijk moeten ook maatschappelijke sectoren aanhaken. Domeinverbreding heet dat. Meeske wijst op de complexiteit in de huidige wereld, met opgaven als energietransitie, digitalisering en duurzaamheid. Grote uitdagingen vragen om onconventionele oplossingen en het ontwikkelen daarvan vereist – beheerst – risico’s durven nemen. Nederland kent ook nog bijzondere uitdagingen als stikstof, overstromingsgevaar en de aardbevingen in Groningen. ‘Allemaal voorbeelden van problemen waar nog niet goed is gekeken naar het hele systeem. Met systeemdenken waren bijvoorbeeld rond de gaswinning en hersteloperatie misschien heel andere keuzes gemaakt.’
Jonge generatie ontwerpers betrekken
Uiteindelijk moet de SE-werkwijze die de huidige senior generatie in de praktijk heeft geleerd, worden overgedragen aan de jonge generatie ontwerpers. De generatiewisseling is volgens Meeske echter nog wel een uitdaging. ‘Jongeren maken andere keuzes dan wij gewend zijn; zo is het in de werk-privébalans voor hen heel normaal om minder dan vijf dagen in de week te werken. En waar wij gewoon zijn in projecten met het mes op tafel discussies te voeren, vinden zij dat niet zo prettig. We hebben hier nog geen antwoord op, maar moeten er wel iets mee; we moeten adaptief zijn.’ Anderzijds is hij ook hoopvol. ‘Jongeren willen vanuit zichzelf vaker iets voor de planeet doen, want zij worden geconfronteerd met de bedreigingen. Wij, als oudere generatie, hebben dat moeten leren. Duurzaamheid en milieu vragen om systeemdenken. Daar zie ik een kans dat jongeren zich dit eigen gaan maken.’
Dit artikel kwam tot stand in nauwe samenwerking met het High Tech Systems Center van de TU Eindhoven.
