INCOSE-NL Workshop 2024
Jaargang: 2024
Uitgave: 2
Datum: 7 juni 2024

‘Technische kennis was niet genoeg, ik moest het grote plaatje zien’

Sebastian Pricking van het Duitse bedrijf Trumpf weet waar hij het over heeft als het om lasers gaat. Maar toen hij werd gepromoveerd om de ontwikkeling van een nieuwe vezellaser te leiden, was technische kennis alleen niet genoeg. Hij moest een systeemarchitect worden. Daarom volgde hij de cursus Systems Architect(ing) bij High Tech Institute.
Tom Cassauwers

Trumpf is een van de verborgen kampioenen van Duitsland. Ook al is het geen bekende naam, het bedrijf bouwt hightechmachines voor klanten over de hele wereld en heeft meer dan 16.000 mensen in dienst. De sleutel tot het succes van Trumpf is dat het sinds de oprichting in 1923 een familiebedrijf is. ‘We werken aan innovaties waarbij we misschien vijf tot tien jaar moeten wachten voordat we rendement zien,’ zegt Sebastian Pricking. ‘Als je bedrijf beursgenoteerd is, is het niet altijd mogelijk om zo ver vooruit te kijken.’

Het team van Pricking werkt op de afdeling laserontwikkeling van Trumpf aan lasers met een vaste structuur. Hieronder vallen op YAG gebaseerde schijven, maar ook lasers waarbij het actieve medium een optische vezel is. ‘We doen fundamenteel onderzoek’, legt hij uit. ‘Terwijl collega's zich specialiseren in de CAD-ontwerpen en de software, houdt mijn team zich bezig met de systeeminterfaces, de fundamentele principes en de basisconcepten. Als we bijvoorbeeld de optische lay-out van een nieuwe laser ontwerpen, beslissen we op basis van simulaties en laboratoriumexperimenten welke spiegels we gaan gebruiken, welke coatings er op de lenzen komen, enzovoort. De feitelijke mechanische integratie wordt door een ander team gedaan.’

Nieuwe functies

De lasers van Trumpf worden in de industrie vooral gebruikt om metalen te behandelen. ‘Lassen en snijden zijn enkele van de belangrijkste toepassingen’, illustreert Pricking. ‘Een van de grootste industrieën die we bedienen is de auto-industrie. Vooral automotive zorgt hier voor groei. Voor de bouw van batterijen en elektromotoren zijn veel laserprocessen nodig. Die markt groeit nu aanzienlijk.’ Lasers worden al een tijdje gebruikt in deze toepassingen, maar dat betekent niet dat er geen technologische ontwikkeling meer nodig is. ‘Parameters zoals vermogen en straalkwaliteit worden nog steeds verbeterd,’ benadrukt Pricking. ‘We richten ons ook op nieuwe functies. We ontwikkelen bijvoorbeeld gepulseerde lasers. Hierbij is het licht niet continu, maar komt het in pulsen met een hoger piekvermogen. Dat betekent dat we de pulsen precies goed moeten timen voor de toepassing van de klant.’

‘We zijn zeker in staat om geschikte vermogensniveaus te bieden voor alle standaardprocessen,’ zegt Pricking. ‘Solid-state lasers bieden een breed scala aan vermogensniveaus met een uitstekende wall-plug efficiëntie. Een van onze ontwerpen is een schijflaser, die tot 24 kilowatt infrarood laserlicht biedt.’

Een schijflaser heeft een dun actief medium dat boven op een koellichaam wordt geplaatst. Dit lost problemen met koeling op. ‘In het verleden had het actieve medium vaak de vorm van een staaf,’ herinnert Pricking zich. ‘Maar dat veroorzaakte problemen met de koeling, omdat het moeilijker is om de juiste koeling toe te passen om de warmte weg te krijgen. Er zijn twee mogelijke oplossingen. Of je neemt de staaf en perst hem in een schijfvorm, zodat de warmte gemakkelijker ontsnapt door het grotere oppervlak. Of je neemt het en trekt het zodat het een fiberlaser wordt. We bieden beide ontwerpen aan klanten aan.

Beeld: André Boden/Trumpf

Het juiste spoor

Pricking staat momenteel aan het hoofd van een team dat een nieuwe fiberlaser ontwerpt. Hij heeft deze functie pas sinds kort. Het bracht hem ertoe de cursus ‘Systeemarchitect(en)’ aan het High Tech Institute te volgen. ‘Ik ben van oorsprong een experimenteel natuurkundige,’ zegt Pricking.’ Ik kan het labwerk doen, ik kan alle benodigde effecten simuleren en berekenen. Maar toen ik het team overnam, veranderde mijn werk. Ik moest de eisen van de belanghebbenden verzamelen. Ik moest tolerantieketens maken. Ik moest al die interfaces organiseren. Ik moest ervoor zorgen dat alles bij elkaar paste. Ik moest een systeemarchitect worden. Het ging niet om de technische aspecten van het werk, maar om hoe ik het ontwerp moest organiseren. Deze cursus gaf me de hulpmiddelen en het raamwerk waarmee ik het grote geheel kon zien en ervoor kon zorgen dat ik niets was vergeten. Het raamwerk liet me zien waar ik op de goede weg was en waar iets ontbrak. Het stelde me in staat om de gaten te dichten.’

De cursus leerde Pricking onder andere hoe het CAFCR-raamwerk toe te passen. ‘Het stelde me in staat om me te oriënteren. Ik neem aan dat er andere, concurrerende raamwerken zijn, maar dit past goed bij onze manier van werken. Het bevestigde dat we op de goede weg waren. ‘Naast de inhoud vond Pricking ook de manier waarop de cursus werd gegeven prettig. ‘Ik vond de mix tussen het experimentele en groepswerk, waarbij je bijvoorbeeld de resultaten van de groep presenteert om een bepaalde uitdaging op te lossen, en de theoretische presentaties over het model en hoe het werkt, erg goed. De week was goed gevuld. Het geheel was erg vermakelijk. Tijdens de diners 's avonds had ik de gelegenheid om ervaringen uit te wisselen met de andere studenten over hoe zij dingen doen in hun bedrijven.’

Tijdens de cursus was het docententeam erg ontvankelijk voor vragen van de studenten.’ Ik vroeg welke software kan worden gebruikt om het framework toe te passen,’ geeft Pricking als voorbeeld.’ De docent zei dat het geen onderdeel van de cursus was, maar hij bood me toch een lijst met softwaretools die we konden gebruiken, samen met de voor- en nadelen van elk.’

Pricking brengt het geleerde nu dagelijks in praktijk. ’Met deze nieuwe achtergrond heb ik alles opnieuw gecontroleerd. Ik heb het model toegepast op het project. Ik zag dat er een paar hiaten waren, die we snel hebben gedicht. Deze cursus heeft ons geholpen om ons laserconcept te verbeteren. Voor ons volgende project zal ik het raamwerk zeker vanaf het begin gebruiken.’

Dit artikel is geschreven in nauwe samenwerking met het High Tech Institute. Hoofdbeeld: André Boden/Trumpf