De complexiteit van onze maatschappelijke uitdagingen is te groot voor een monodisciplinaire aanpak. Systems Engineering brengt disciplines binnen de hightech maakindustrie bij elkaar en zorgt voor de broodnodige coördinatie. In een serie gesprekken met experts uit industrie en onderzoek scheppen we een beeld van de huidige staat van de sector en de wensen voor de komende jaren. Leidraad daarbij is het NXTGEN Hightech traject, dat tot doel heeft het aantal systeemingenieurs voor de hightech maakindustrie in Nederland te vergroten.
Onze maakindustrie heeft de kunst van het multidisciplinair ontwerpen inmiddels goed in de vingers, onder meer via disciplines als mechatronica en robotica. Het heeft ervoor gezorgd dat we nog betere, complexere machines kunnen ontwikkelen maar tegelijk heeft het de inherente systeemcomplexiteit niet opgelost. Sterker nog, deze is alleen maar verder toegenomen.
Systems engineering als vakgebied richt zich op het managen van deze complexiteit. Maar hoe zorg je binnen dit vakgebied dat zelf nog volop in ontwikkeling is voor standaardisering en schaalbaarheid van processen, zonder daarbij creativiteit en wendbaarheid uit het oog te verliezen? Vandaag delen Bruno van Wijngaarden (Vanderlande), Maarten Bonnema (Universiteit Twente), en Joris van den Aker (TNO ESI) hun visie op de essentiële rol van systems engineering in een wereld waar technologie zich razendsnel ontwikkelt en bedrijven steeds internationaler opereren.
Meester-gezel
Vanderlande, een toonaangevende speler in de automatiseringssector, bevindt zich in een cruciale transitie: de verschuiving van een project-based naar een platform- en product-based organisatie. Bruno van Wijngaarden legt uit dat de traditionele meester-gezelmethode, waarbij nieuwe medewerkers gekoppeld worden aan ervaren mentoren, niet langer volstaat in een organisatie die snel wil groeien en schalen. “Onze opleidingsmethode is niet schaalbaar en dus zullen we nieuwe methodes moeten invoeren. Systems engineering is daarbij een essentiële factor.”
Met ruim 9000 medewerkers, waarvan een groot deel betrokken is bij het ontwerpen en opleveren van systemen, is er een dringende behoefte aan een gestandaardiseerde en schaalbare aanpak voor training en ontwikkeling. “We willen processen en systems engineering methoden veel meer gestandaardiseerd maken, zodat veel meer mensen parallel dezelfde training kunnen krijgen,” voegt Van Wijngaarden toe. Hiervoor kijkt Vanderlande ook naar externe partners zoals TNO ESI en het onderwijs, om nieuwe medewerkers met de juiste kennis en vaardigheden te laten instromen.
Externe partners en onderwijs
Joris van den Aker van TNO ESI benadrukt het belang van een geïntegreerde benadering waarbij netwerkorganisatie, toegepast onderzoek, en opleidingen samenkomen. “Wij doen toegepast onderzoek op systems engineering, leiden studies en netwerkactiviteiten, en verzorgen opleidingen en trainingen. Deze drie pijlers dragen bij aan de ontwikkeling en versnelling van onze systems engineering kennis,” legt van den Aker uit.
Een belangrijk aspect van deze opleidingen is het brede systeemdenken, waarbij disciplines zoals hardware, software, en businessstrategieën geïntegreerd worden. “De stap van een monodisciplinaire engineer naar een systeemarchitect is te groot. We moeten ontwikkelingsstappen maken die mensen helpen om de complexiteit van hun dagelijkse werk te begrijpen en ermee om te gaan,” aldus Van den Aker. Hierbij ligt de nadruk niet alleen op kennis, maar ook op de toepassing ervan in de praktijk en de interactie met stakeholders.
Maarten Bonnema van de Universiteit Twente sluit zich hierbij aan en benadrukt dat systems engineering al vanaf de bacheloropleiding moet worden geïntroduceerd. “In de bacheloropleiding laten we studenten kennismaken met systems engineering. In de masteropleiding kunnen ze zich verder specialiseren, maar het echte werk begint pas daarna, in de praktijk,” zegt Bonnema. Hij pleit voor een combinatie van theoretische onderbouwing en praktische ervaring, waarbij docenten met industriële ervaring een cruciale rol spelen. Daarnaast ziet hij een belangrijke taak voor universiteiten zoals die van Twente om via onderzoek dieper liggende verbanden te ontdekken, om die vervolgens mee te kunnen geven aan de studenten.
© Maarten Bonnema
De uitdaging van schaalbaarheid
Een van de grootste uitdagingen die zowel Vanderlande als TNO ESI en de Universiteit Twente tegenkomen, is de schaalbaarheid van de opleidingen. “Als grote bedrijven zoals ASML of Vanderlande duizend mensen willen opleiden, dan hebben we een groot probleem,” erkent Van den Aker. Digitalisering van trainingen biedt een deel van de oplossing, maar de overdracht van domeinkennis en praktijkervaring blijft een uitdaging.
Bonnema voegt toe dat een goede basis in een specifieke discipline (zoals elektrotechniek of werktuigbouwkunde) noodzakelijk is voordat systems engineering zinvol kan worden onderwezen. “Pas als je notie hebt van hoe het binnen die discipline werkt, heeft het zin om over systems engineering te praten. Dit begint in de bachelor, maar het echte werk begint pas als mensen in een bedrijf werken,” legt hij uit. Lifelong learning en engineering doctorates spelen hierbij een belangrijke rol.
Kennisoverdracht
Methoden en technieken om domeinkennis vast te leggen en breed beschikbaar te maken zijn een essentieel onderdeel van systems engineering, benadrukt Van Wijngaarden. Het gaat daarbij onder meer om requirements management, model-based Systems Engineering en systems modeling language. “We zullen kennis en ervaring in hoofden expliciet moeten maken en moeten vastleggen in concepten en modellen. Alleen met zulke goed gedocumenteerde concepten en modellen kunnen we de kennisoverdracht opschalen.” Voor het ontwikkelen en trainen van die methoden en technieken werken bedrijven zoals Vanderlande samen met onderwijsinstellingen en TNO ESI.
Van den Aker vult aan: “Jonge aankomende systems engineers beschikken vaak wel over state-of-the-art systems engineering methodieken, talen, etcetera, maar nog niet over de benodigde organisatie-specifieke domeinkennis en ervaring van hun senior collega’s. Door het opzetten van meester-gezel-relaties waarbij senior systems engineers hun junior collega’s ondersteunen kun je aankomende systems engineers versneld door laten groeien zodat ze beschikken over zowel de state of the art systems-engineering methodieken, als domeinkennis en ervaring.”
Van den Aker is het met Van Wijngaarden eens dat schaalbaarheid daarbij een probleem vormt. “Ontwikkeling van leiderschapsvaardigheden en reflectie in een systeembrede context blijft een achilleshiel omdat dit tijd vraagt en de seniors vaak beperkt beschikbaar zijn. Brede opleidingsprogramma’s, zoals het ‘Multi-Company Systems & Leadership Programma’ van TNO-ESI waarbij deelnemers in teamverband onder begeleiding van TNO-ESI werken aan strategische opdrachten van het bedrijf, met licht ondersteuning van een interne coach zijn een oplossing om dit vraagstuk op te lossen.”
Een andere oplossingsrichting zit ‘m in het onderwijs. De betrokkenheid van bedrijven bij het opleiden van nieuwe talenten moet al in de bachelor- en masteropleidingen beginnen, zegt Bonnema. “We moeten studenten een idee geven van wat voor bedrijven er zijn en hen helpen om een keuze te maken.” Als voorbeeld noemt hij een gezamenlijk project met ASML, waar ASML-ers in verschillende niveaus worden opgeleid in systems engineering.
Complexe uitdagingen
De samenwerking tussen industrie, onderzoeksinstituten en onderwijsinstellingen is essentieel om een schaalbare en gestandaardiseerde aanpak te ontwikkelen, zo roepen Van Wijngaarden, Bonnema en Van den Aker in koor. Door de integratie van theoretische kennis, praktische ervaring en mentorschap kan de volgende generatie systems engineers worden voorbereid op de complexe uitdagingen van de toekomst. Alleen met een grote betrokkenheid van al die bedrijven in het onderwijs gaat dat lukken. Maar dan nog zit de uitdaging voor de komende jaren ‘m er in om dat traject in zichzelf schaalbaar te maken. Hoe goed de samenwerking ook wordt, de behoefte aan volwaardig opgeleide systems engineers in de hightech maakindustrie is enorm; het vergt een grote inspanning van het verzamelde onderwijs, op alle niveaus.
Samenwerking
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
