High-tech systeembedrijven hebben in toenemende mate te maken met de digitalisering van hun producten en de groeiende complexiteit hiervan. De onlangs gesloten overeenkomst, waarmee Capgemini Engineering de eerste implementatiepartner van ESI (TNO) wordt, moet bedrijven uit deze sector helpen om de ontwikkeling van hun systemen efficiënter en effectiever aan te pakken. Het sleutelbegrip is Systems Engineering: een vereiste om het totaalplaatje te kunnen blijven overzien, zelfs als de afzonderlijke onderdelen almaar ingewikkelder worden.
Wat is Systems Engineering?
Systems Engineering is een gestructureerde manier van werken om complexe systemen te ontwikkelen. Het is een kerncompetentie die ten grondslag ligt aan het succes van een high-tech ecosysteem van samenwerkende partners. De competentie om systematisch te werken en overzicht te creëren met inbreng van verschillende, elkaar versterkende, disciplines is de basis waarop alsmaar complexer wordende systemen en machines ontwikkeld kunnen worden. Het kunnen omgaan met multidisciplinariteit, een vereiste voor de high-tech industrie, is bij uitstek een vraagstuk uit de Systems Engineering.
Complexiteit en digitalisering
Grote veranderingen hebben zich in de loop der tijd plaatsgevonden binnen de high-tech industrie, zoals de toepassing van AI. Om de toenemende complexiteit te helpen overwinnen is het toepassen van betrouwbare en industrieel toepasbare Systems Engineering methodologieën een vereiste. Dit levert volgens Wouter Leibbrandt, science en operations director bij ESI, allerlei uitdagingen op.
“Bedrijven als Philips, ASML en Canon Production Printing hebben machines en apparaten ontwikkeld met een bepaalde high-tech functie die een hele hoge performance heeft. Bij ASML gaat het daarbij om het vervaardigen van chips van een paar nanometer, bij Philips om instrumenten met een hele hoge betrouwbaarheid, waarmee zeer gedetailleerde beelden kunnen worden gemaakt.”
Waar vroeger de meeste werkzaamheden zich richtten op mechanica en fysica, ligt tegenwoordig hde nadruk op digitale, datagerichte en software-intensieve Systems Engineering. Leibbrandt: “De machines die ASML voor zijn klanten maakt zijn zo groot als een stadsbus. Daarin zit software verwerkt met vele miljoenen regels aan code. Er is veel samenwerking nodig tussen alle verschillende systeemonderdelen om optimaal de vereiste functionaliteit te realiseren. Software en data spelen daarin een uiterst belangrijke rol.”
Machine uit 1984
Dat veel software van pakweg 25 jaar geleden dateert, helpt niet echt. Leibbrandt: “De eerste machines van ASML zijn al in 1984 gemaakt. Dit zorgt er ook voor dat er veel legacy, keuzes die destijds zijn gemaakt ten aanzien van systeemsoftware, wordt overgeleverd. Daar komen nieuwe ontwikkelingen bovenop, zoals machine learning en AI. Dit zorgt er voor dat die machines niet alleen steeds slimmer maar ook steeds complexer worden.”
Ook zijn retail en automatisering steeds dichter bij elkaar komen te liggen, legt Thijs Geurts, CTO van Capgemini Engineering, uit. “Een auto die je vroeger kocht was eigenlijk niet meer dan een systeem op wielen. Maar om zelfrijdende auto’s veilig in een complexe omgeving te laten rijden, is een veel nieuwe kennis nodig.”
Kennis en implementatie
Er zijn binnen de high-tech industrie veel partijen betrokken. Volgens Frans Beenker, business director bij ESI, herkennen alle partijen de engineering uitdaging van de complexe systemen. “Door de toenemende complexiteit van de producten, inclusief de software, is er bij die bedrijven veel discipline-overstijgende expertise nodig. Wij ontwikkelen de benodigde technieken en methodieken om hun systems engineering efficiënter en effectiever te krijgen. De crux is echter dat alles vervolgens ook moet worden toegepast in de industriële praktijk.”
Dat is precies de meerwaarde van de samenwerking tussen ESI en Capgemini Engineering, aldus Jeroen Kersten, solution manager bij Capgemini Engineering: “Wij zorgen voor de implementatie van de kennis en methodologie die ESI ontwikkelt. De industriepartners zijn hiermee verzekerd van continuïteit, terwijl ESI zich kan focussen op toegepast onderzoek.”
Netwerken delen
De samenwerking zorgt bovendien voor een sterke combinatie van netwerken, voegt Thijs Geurts eraan toe. “Wij richten ons op bedrijven die worstelen met dezelfde complexiteit. Wij lichten die bedrijven door: hoe zit het met hun Systems Engineering, wat hebben ze nog niet goed uitgewerkt? Van automotive tot de vliegtuigindustrie, de vraag is: hoe breng je de benodigde kennis over op hun systeem architecten en systems engineers? Dat doen wij aan de hand van de door ESI ontwikkelde methodieken. Wij leiden onze mensen hierin op, en treden daarbij ook proactief op richting onze klanten.”
Door de samenwerking wordt de hele keten, vanaf onderzoek tot en met de productie, bij de ontwikkelingen betrokken. “Tegelijkertijd kunnen we in de praktijk kijken of het allemaal werkt”, aldus Kersten. “Omdat het om open innovatie gaat, stelt het ons bovendien in staat om al die bedrijven bij elkaar te brengen en ervoor te zorgen dat de hele Brainport-regio er baat bij heeft.”
Het goede nieuws is ook: hoewel high-tech bedrijven zich in allerlei verschillende applicatiedomeinen bevinden, vertonen ze volgens Leibbrandt wat betreft complexiteit verrassend veel overeenkomsten. “Dat houdt in dat je bepaalde methodologieën die je voor één partner ontwikkelt, uitstekend kunt toepassen in andere industrietakken.” De methodologieën richten zich bijvoorbeeld op het realiseren van een naadloze, betrouwbare verbinding tussen meerdere componenten of efficiënt verifiëren en valideren van de systemen.
Geïntegreerde systemen
Uitdagingen zijn er nog genoeg, maar uiteindelijk is het resultaat dat telt. Zo waren de medische röntgenapparaten in het verleden niet veel meer dan een op zichzelf staande fotocamera, legt Beenker uit. “Terwijl je, als je tegenwoordig voor een hartoperatie naar het ziekenhuis moet, te maken hebt met een heleboel verschillende apparatuur. Voor hartbewaking, röntgenfoto’s en anesthesie zijn complexe machines nodig. En als je in die operatiekamer ligt, dan ben je toch echt blij dat die apparatuur altijd werkt en goed is geïntegreerd.”
Foto: ondertekening van de overeenkomst (v.l.n.r.): Wouter Leibbrandt (ESI – TNO), Frans Beenker (ESI – TNO), Henk-Jan Vink (TNO), Lars Seegers (Capgemini Engineering), Robert den Holder (Capgemini Engineering), Jeroen Kersten (Capgemini Engineering)
Ook interessant: Systems Engineering als verbindende factor tussen de sleuteltechnologieën
Samenwerking
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
