Saxion Kenniscentrum Design en Technologie
Vakmanschap is meesterschap; onderzoek, ontwerp, ontwikkeling en ondernemerschap in de maakindustrie Productie- en Procesinnovatie
ISBN/EAN:
978-90-813771-6-4
Titel: Vakmanschap is meesterschap; onderzoek, ontwerp, ontwikkeling en ondernemerschap in de maakindustrie
lectorale rede, 1e druk, juni 2010
Auteur:
dr. ir. Bart Meijer
Uitgever:
Saxion, Kenniscentrum Design en Technologie
Lectorale Rede Bart Meijer Kom verder. Saxion.
www.saxion.nl/designentechnologie
Inleiding Inhoud Wat is vakmanschap eigenlijk? Van een
Een ‘mindmap’ van het begrip vakman-
Inleiding
3
vakman verwachten wij in de eerste plaats
schap en verwante begrippen toont dat
I De maakindustrie in Oost-Nederland De Twente Index
5 5
een stuk betrouwbaarheid; een goed stuk
vakmanschap zowel objectiveerbare als
werk binnen een redelijke tijd, tegen een
subjectieve aspecten omvat. In de ken-
goede prijs. De maakindustrie kan niet
nisleer spreekt men over tastbare en niet-
zonder vakmanschap. Vakmanschap is
tastbare kennis. Tastbare kennis is kennis
nodig voor verkoop, voor ontwerp en
die efficiënt in boeken opgeschreven kan
constructie, voor inkoop en materialen,
worden en waarvan de overdracht in
voor het maken, voor de service en laten
principe ook zonder tussenkomst van een
we vooral de ondernemer niet vergeten.
leraar of meester kan plaatsvinden. Niet-
Hij is de vakman die ervoor zorgt dat de
tastbare kennis daarentegen is primair
onderneming bestaansrecht heeft en dat
gebonden aan een mens als kennisdrager
alle ‘stakeholders’, waaronder klanten en
en kan alleen worden overgedragen door
werknemers meer dan tevreden zijn.
gedeelde ervaring, meestal in de vorm
II Het • • • • •
hbo en de maakindustrie Toename van het aantal hoger opgeleiden in het MKB Imago Het ingenieursvak en de technische opleidingen Vakmanschap in onderwijs en het opleiden van professionals Relatie onderzoek-onderwijs in het hbo
III Leerprocessen en onderzoek; experimenten en uitdagingen • Open innovatie • Reinforcement learning en productie fysica • Lean management
9 9 12 13 14 16 19 19 21 24
Dankwoord
26
Literatuur
27
van een jarenlange meester-gezel relatie.
bedrevenheid ervaring knapheid vaardigheid
inhoud geschiktheid
kundigheid
capaciteit
vermogen vakkundigheid talent
vakmanschap capaciteiten
bekwaamheid
slagvaardigheid
competentie
kunde
vakbekwaamheid
kennis meesterschap
virtuositeit
deskundigheid begaafdheid bagage
Figuur 1: Mindmap vakmanschap bron: www.synomiemen.net [1]
3
I De maakindustrie in Oost-Nederland De ontwikkeling van zogenaamde serious
Ten aanzien van het leren blijkt de ge-
games en simulaties ten behoeve van op-
toonde mindmap van het vakmanschap
leiding en training werpt overigens nieuw
eigenlijk nog niet compleet. Zo kan de
licht op dit kennisonderscheid. Het blijkt
combinatie
steeds beter mogelijk het gedrag van de
bedrevenheid ook worden uitgelegd als
Nijverheid is in Twente goed voor bijna 25
rond innovatie. Een innovatie is een
vakman en impliciet dus ook de kennis
gedrevenheid. Die eigenschap is nodig
procent van de werkgelegenheid. Binnen
duurzame en succesvolle verandering in
en ervaring, te vangen in zogenaamde
om door ervaring te leren en het vakman-
nijverheid zijn het cluster Bouw en het
het ondernemingsmodel. Hieraan kan een
serious games. Mits voorzien van een
schap verder te ontwikkelen.
cluster Materialen en High Tech Systemen
nieuw product ten grondslag liggen, maar
de
Binnen
ook een nieuwe wijze van produceren,
van
slagvaardigheid
De Twente Index
in het woord specifiek zit ook meteen
met
geschikte reeks missions (een leerpro-
het probleem met deze beeldvorming
belangrijkste
werkgevers.
gramma) blijkt zo’n serious game een
Ondernemers en technische vakmensen
Materialen en High Tech Systemen heb-
distribueren, verkopen of innovatieve
effectieve vervanging voor delen van de
zijn vaak gedreven. Problemen zijn uit-
ben 97 procent van de bedrijven minder
marketing. Het begrip innovatie is veel
meester-gezel training. Vlucht- en racesi-
dagingen die hen niet los laten. Richard
dan 100 werknemers; echt MKB dus. Er is
breder dan de fysiek-technische scope
mulatoren vormen een steeds groter deel
Bach schreef in zijn boek ‘Illusions’ [2],
echter ook een aantal grote bedrijven. De
van de WBSO-regeling. Zoals een ver-
van de training van piloten en coureurs.
“There is no such thing as a problem wit-
drie procent met meer dan 100 werkne-
kregen octrooi geen garantiecertificaat
Crisis- en commandoteams worden ge-
hout a gift for you in its hands, we seek
mers is goed voor bijna de helft van de
voor innovatie is, zo vinden er ook vele
traind met serious games, maar ook voor
problems because we need their gifts”.
werkgelegenheid in de sector [4].
innovaties plaats zonder octrooien. Of
steeds dichterbij, getuige de successen
Uitdagingen zijn de sleutel tot het ontwik-
Over de innovatiekracht van het MKB
een belangrijke vraag, waarop ik later nog
van Nintento met Wii-Fit en Braintrainer.
kelen van vakmanschap. Het leren van
bestaat een nogal duaal beeld. Enerzijds
terug zal komen.
ervaring gaat met vallen en opstaan. De
wordt beweerd dat grote bedrijven te bu-
Voor het begrijpen en herkennen van in-
fouten, oftewel het vallen, maakt deel uit
reaucratisch en te log zijn om te innove-
novaties moet er altijd gekeken worden
van het leerproces.
ren. Grote bedrijven kopen ook regelma-
naar een specifiek bedrijf met specifieke
In zijn boek ‘Good to Great’, beschrijft Jim
tig innovaties in door het overnemen van
klanten in een specifieke markt. Past het
Collins de kenmerken van een bedrijfscul-
veelbelovende MKB-bedrijven. Innovaties
product bij de klanten die ik voor ogen
tuur die maakt dat sommige bedrijven
komen dus vaak voort uit het kleinere en
heb? Willen die het kopen, tegen welke
al meer dan 30 jaar significant beter
meer flexibel opererende MKB. Anderzijds
prijs en onder welke voorwaarden? Ben
presteren dan hun concurrenten. Eén van
bestaat het beeld dat het MKB weinig tot
ik met dat product onderscheidend ten
die factoren gaat over het onder ogen
niets doet aan ontwikkeling en innovatie.
opzichte van mijn concurrenten en ken
zien van de feiten en desondanks blijven
Dit beeld is meestal gebaseerd op het
ik mijn concurrenten wel goed genoeg?
geloven in succes. ‘Good to great- bedrij-
afmeten van innovatiekracht aan aantal-
Beschik ik over voldoende kennis en
ven’ zijn gedreven en hebben een cultuur
len octrooien of het benutten van fiscale
ervaring om het product met een ruime
die enerzijds door open discussie fouten
instrumenten als de WBSO (= Wet Bevor-
marge te kunnen maken en leveren? Voor
probeert te voorkomen, maar anderzijds
dering Speur- en Ontwikkelingswerk).
product mag u overigens ook dienst of
de consument komen dit soort games
Foto 1: Serious Games, Nintendo DS en Wii
octrooien zinvol zijn voor het MKB is ook
ook bereid is te leren van die fouten [3].
een combinatie van beide lezen. De ant-
4
Er zullen zeker specifieke voorbeelden
woorden op deze vragen zijn alle omge-
zijn die beide beelden bevestigen. Echter,
ven met onzekerheid. De antwoorden en
5
hun onzekerheid is bovendien het resul-
De toekomst van de maakindustrie in
kans om op te schuiven in de keten in de
taat van diverse eerder gemaakte keuzes;
West-Europa en ook in Twente zit in het
richting van een gezamenlijke ontwerp/
keuzes die ook gewijzigd kunnen worden.
leveren van producten met een hoge
maakverantwoordelijkheid. Die bedrijven
Innovatie lijkt op het tegelijkertijd maken
toegevoegde waarde. Dit zijn zonder
kunnen zich op termijn ook ontwikkelen
en ontwerpen van een puzzel. De wijze
uitzondering
snel-
tot regionale ketenregie bedrijven. Dat wil
waarop die onzekerheden onderkend en
heidsbedrijven. De echte uitblinkers zijn
zeggen, behalve dat zij hun eigen positie
afgehandeld worden is kenmerkend voor
waarschijnlijk
bedrijven
verbeteren, ontstaan er ook nieuwe kan-
het vakmanschap van de ondernemer/
hebben hun logistiek zodanig op orde
sen voor andere maakbedrijven door zich
innovator en bepaalt ook het succes van
dat zij niet alleen snel kunnen leveren,
op te werpen als toeleverancier voor deze
de puzzel.
maar ook in staat zijn te opereren op de
regionale ketenregie bedrijven.
grenzen van wat technologisch mogelijk
Deze bedrijfskundige innovatie is het
Dat MKB-bedrijven zeker innovatief zijn
is. Gedreven vakmensen zijn in die markt
VALOTOP-concept, waarmee Dirk Zijlstra
werd voor mijzelf nog eens bevestigd
de sleutel tot succes, maar dat is nog niet
van Kennispark Twente in samenwerking
op een bijeenkomst van het Technologie
voldoende.
met STODT en Saxion probeert de high
technologie beide.
en/of
Deze
tech systemen- en materialenpositie van
Platform Noord West Veluwe, dit voorjaar. Op die bijeenkomst presenteerden negen
Pure maakbedrijven opereren aan het be-
deze regio beter te verankeren in de rich-
MKB-bedrijven hoe zij hun ‘overcapaciteit’
gin van een waardeketen. De onderdelen
ting van de eindgebruikers.
door de zwakke orderportefeuille van
die zij maken vinden hun weg naar di-
2009 hebben benut om een aantal nieuwe
verse toepassingen in met name industri-
producten te ontwikkelen, hun bedrijf
ële producten, zoals machines en andere
daarop aan te passen en hoe zij daarvan
kapitaalgoederen. Ook bij hoogwaardige
inmiddels de vruchten plukken.
onderdelen staan de marges regelmatig onder druk. Bovendien is de invloed
In welke richting moet de maakindustrie
van deze bedrijven op het ontwerp (te)
zich ontwikkelen? Reeds in de jaren ‘80
gering. Ontwerpers en constructeurs ver
maakte mijn oud-collega bij de TU-Delft,
buiten het zicht van de maakbedrijven
Cees Luttervelt, het onderscheid tussen
kiezen vaak oplossingen die onnodig
een technologiefabriek, een snelheids-
duur zijn en die mede daarom bij de
fabriek en een kostenfabriek. De eerste
volgende versie alweer gewijzigd wor-
kan bijna alles maken, de tweede is
den. De maakindustrie zal dichter op de
gespecialiseerd in korte levertijden, de
eindgebruikers moeten opereren om voor
laatste levert voor de laagste prijs. De
zichzelf en voor die klanten te komen
boodschap was; je kan niet alle drie zijn.
tot een sterkere waardeketen. Dit zoge-
Er moet gekozen worden.
naamde opschuiven in de keten gebeurt echter niet vanzelf. Alléén bedrijven die zich voldoende onderscheiden krijgen de
6
7
II Het hbo en de maakindustrie
Toename van het aantal hoger opgeleiden in het MKB
Het programmeren aan de machine is vervangen door het programmeren van de machine met CAD/CAM-softwarepakket-
De kenniseconomie gaat niet voorbij aan
ten, waarmee ook meerdere machines aan
het MKB. De verschuiving van de vraag
het werk gehouden kunnen worden. Naast
naar producten en diensten met een
productietechnisch worden de werkzaam-
hogere toegevoegde waarde laat zich
heden ook logistiek-organisatorisch. De
ook vertalen in een verschuiving van de
diversiteit aan bewerkingen neemt toe.
werkzaamheden in de maakindustrie. De
Met multifunctionele bewerkingscentra
man áán de machine verandert in de man
worden zowel draai- als freesbewerkingen
mèt zijn machines. De werkzaamheden
uitgevoerd in één opspanning. Het laden
verschuiven
programmeren
en lossen van zowel gereedschappen, als
en maken van één of meer identieke
werkstukken vindt plaats met robots. On-
werkstukken op één machine, naar de
der de gereedschappen bevindt zich vaak
werkvoorbereiding, programmering en
ook een meettaster voor het uitvoeren
planning van verschillende werkstukken
van controlemetingen. De man met zijn
op een groep van machines. Dit werk
machines is niet langer draaier of frezer,
vindt hoofdzakelijk overdag plaats, maar
hij of zij is allebei en soms staat er ook
de machines werken 24 uur per dag,
nog een slijpmachine in de cel.
van
het
zeven dagen per week.
Foto 2: Hermle bewerkingscel van STODT (bron: STODT)
8
9
De verschuiving van werkzaamheden
dat
aan de machine naar de programmering/
voor het hbo ook van toepassing zijn op de
werkvoorbereiding van de machine maakt
rol van het hbo in de MKB-maakindustrie
ook dat delen van de niet tastbare vakken-
zijn er wel indicatoren die in deze richting
nis expliciet moeten worden. Onbewust
wijzen. De hbo-monitor 2008 toont dat de
uitgevoerde routines aan de machine
hbo-werkloosheidscijfers voor techniek
moeten vervangen worden door bewuste
en gezondheidszorg zeer laag zijn. Boven-
programmaregels in de NC-besturing.
dien blijkt dat afgestudeerden in het hbo,
Met de kleiner wordende serie en korte
direct na hun opleiding, ook in tijden van
levertijd neemt ook het aantal opdrachten
crisis sneller een baan vinden dan bijvoor-
voor de werkvoorbereider en program-
beeld mbo-ers op BOL-niveau 4.
meur toe. Niet meer de machines, maar
Deze trend wordt ook bevestigd door de
deze multi-inzetbare vakmensen zijn de
toegenomen vraag van de maakindustrie
sleutel tot succes.
naar het aanbieden van Associate Degree-
Figuur 3: Crisisgevoeligheid van hbo-gediplomeerden, bron hbo-monitor 2008 [5]
arbeidsmarktindicatoren % 12 10 8 6 4 2
trajecten voor getalenteerde medewer-
WO
HBO
Hoewel iedereen het eens lijkt te zijn over
kers met een BOL-niveau 4 opleiding.
deze trend naar een hoger opleidingsni-
Deze vraag is niet alleen een vraag; de
veau van de medewerkers in de maakin-
maakindustrie blijkt ook te willen inves-
Er is wel ‘een maar’, bij het interpreteren
dustrie zijn er weinig directe cijfers te vin-
teren en participeren in een dergelijke
van deze cijfers. De lage werkloosheid in
den die dit laten zien. Onder de aanname
opleiding.
de sector techniek is niet noodzakelijk
08 20
07 20
06 20
05 20
04 20
03 20
02 20
01 20
00 20
99 19
98
0
19
algemene
BOL niveau 4
alleen het gevolg van de toegenomen Figuur 2: Ontwikkeling hbo-werkloosheid, bron hbo-monitor 2008 [5]
% 10
vraag naar hoger opgeleiden. Een te lage instroom van studenten en een laag studierendement kunnen eveneens oorzaken zijn van de lage werkloosheid. Hoe
8
uitdagend een baan in de maakindustrie ook kan zijn, het imago van de maakin-
6
dustrie moet positief zijn om voldoende studenten te bewegen techniek te gaan
4
studeren. 2
hsao
hto
hpo
hgzo
heo
hao
20 08
20 07
20 06
20 05
20 04
20 03
20 02
20 01
20 00
19 99
19 98
19 97
19 96
0
10
11
Het ingenieursvak en de technische opleidingen
scientific profession, yet the test of the engineer’s work lies not in the laboratory, but in the marketplace.”
Ingenieurs worden vaak genoemd als bron van kennis voor innovaties. Daarbij
Ook anno 2010 is deze omschrijving nog
wordt vaak alleen gedacht aan technische
steeds geldig. Ik pleit er dan ook voor om
kennis. Het probleem met die naar mijn
in alle ingenieursopleidingen voldoende
inzicht te nauwe opvatting van het belang
aandacht te schenken aan de bedrijfseco-
van ingenieurswerk is vergelijkbaar met
nomische aspecten van techniek. In ieder
de problemen die reeds zijn geschetst als
vak zou aandacht moeten zijn voor de
gevolg van een te grote afstand tussen
waarde en kosten van technische oplos-
ontwerpen/construeren en maken van
singen. Die toevoeging maakt ingenieurs
kapitaalgoederen. Het is een bekend ge-
effectiever in innovaties en het draagt ook
geven dat in de conceptuele fase van een
bij aan het ontwikkelen van ondernemers-
ontwerp misschien maar een paar procent
vaardigheden. Die vaardigheden komen
van de totale ontwikkelkosten worden
niet alleen ten goede aan ingenieurs die
vies zijn. Kortom, de fotografen die deze
uitgegeven, maar dat met die keuzes ook
zelf een bedrijf beginnen. Ondernemers-
beelden aanleveren zijn primair bezig met
80% van de uiteindelijke productiekosten
vaardigheden bij ingenieurs renderen
Illustratief voor het imago van de maak-
grafisch mooie plaatjes maken, niet met
worden vastgelegd. Ingenieurs die zich
zeker ook in bestaande bedrijven die
industrie is de volgende ervaring. Voor
het aanleveren van een collectie waar-
daarvan bewust zijn maken waarschijnlijk
innoveren.
deze lectorale rede was ik op zoek naar
mee diverse gebruikers een boodschap
andere keuzes. Dit probleem is niet nieuw.
interessant fotomateriaal over de maak-
kunnen overbrengen. De hightech- en
Reeds in 1943 formuleerde Vannevar
industrie. Mogelijke bronnen hiervoor
fijnmechanische industrie zijn nauwelijks
Bush, de science advisor van president
zijn: Google Pictures, maar dan zijn de
te vinden in deze collectie.
Roosevelt van de Verenigde Staten de
Foto 3: Imago Industrie (bron stock.xhng)
Imago
rechten niet geregeld, of stock.xchng
volgende definitie van het werk van een
voor zogenaamde stock-foto’s en dan
ingenieur:
zijn de rechten wel geregeld. Opvallend is dat de categorie ‘industrie’ bij stock.
“The engineer is not primarily a physicist,
xchng gedomineerd wordt door op zich
or a businessman (or businesswoman),
fotogenieke
vervallen
or an inventor, but someone who would
schepen,
acquire some of the skills and knowledge
rokende of wasemende elektriciteitscen-
of each of these and be capable of suc-
trales en hoogspanningsschakelstations.
cessfully developing and applying new
Het probleem met deze beelden is dat ze
devices on a grand scale …..The engineer
richting jongeren primair uitstralen dat in-
is both a scientist and a businessman
dustrie en techniek oud, groot, zwaar en
(or businesswoman). Engineering is a
stoommachines,
fabriekscomplexen,
roestige
12
13
Vakmanschap in onderwijs en het opleiden van professionals
niet vangen in de Dublin-descriptoren,
alle studenten gelijk. Hun talenten zijn
Op termijn is een hbo met twee eind-
maar komt wel tot uiting in het niveau
verschillend en vooral het hbo wordt
kwalificaties de beste oplossing: de hbo-
van de kennis van wis- en natuurkunde,
geconfronteerd met een grote diversiteit
bachelor die zondermeer toegang geeft
mechanica en bijvoorbeeld systeem- en
aan studenten, van wie de achtergrond
tot universitaire masterstudies en die
De Bologna-verklaring van juni 1999 is
regeltheorie en in de probleemoplosvaar-
varieert van een gedreven vakman uit het
bovendien beschikt over een arbeidskwa-
een afspraak tussen 29 Europese landen
digheden. Dit verschil wordt mogelijk
mbo tot de nog speelse havist, of moet
lificatie en de zogenaamde hbo-Associate
om hun stelsels van hoger onderwijs te
veroorzaakt door het vasthouden aan
ik zeggen luie vwo-er. Maatwerk is nodig
Degree, die dan niet alleen openstaat voor
hervormen. Het doel is om te komen tot
verschillende doelstellingen. De univer-
en vraagt dus veel van het vakmanschap
mbo-professionals met ervaring, maar die
een gemeenschappelijk en open Europees
sitaire bachelor is vooral een pre-master
van de docent. De veel grotere diversiteit
ook aansluit bij de uitdagingen die binnen
hoger onderwijs met onderling vergelijk-
kwalificatie, die de Dublin-descriptoren
aan studenten maakt ook dat lesgeven
het bereik liggen van de hbo-studenten
bare graden en erkende diploma’s.
overstijgt. De hbo-bachelor is vooral een
aan een hbo-instelling lastiger is dan aan
die de zwaardere theoriekant van de hbo-
Eén van de consequenties van deze ver-
arbeidskwalificatie,
een universiteit.
bachelor niet aankunnen. De eindtermen
klaring is de opsplitsing van het hoger
half jaar theoretische vorming mist ten
Eén ding is echter voor beide soorten
van het bachelorniveau dienen uiteraard
onderwijs in twee fasen: een ‘undergra-
opzichte van het universitaire curriculum.
onderwijs gelijk: het ontwikkelen van
in overeenstemming met de universiteiten
die
ongeveer
een
gedreven vakmensen vraagt ook om
bepaald te worden. In die situatie kan het
genoemd en een ‘graduate’ fase, ook
Door een vol jaar stage plus afstuderen in
gedreven docenten die hun studenten
hbo bovendien een opleiding aanbieden
wel de masteropleiding genoemd. Het
de praktijk, wordt de aansluiting van het
blijven uitdagen en die ook bereid zijn
ten behoeve van de arbeidskwalificatie
niveauverschil tussen de masteropleiding
hbo op de arbeidsmarkt als goed ervaren.
zichzelf kwetsbaar op te stellen door in
voor universiteitsstudenten die met de
en de bacheloropleiding is vastgelegd
Toch doen de bedrijven zichzelf eigenlijk
de klas uitdagingen aan te pakken waar-
harde knip niet door kunnen voor hun
door middel van de zogenaamde Dublin-
tekort met die lange stage die deels ten
voor zij het antwoord nog niet 100% klaar
masterdiploma.
descriptoren. De Dublin-descriptoren zijn
koste gaat van de theoretische vorming.
hebben. Dat zijn de momenten waarop de
normstellend ten aanzien van wat er van
De uitdagingen van de MKB-maakindustrie
probleemaanpak goed onderwezen kan
een bachelor of een master mag worden
zijn niet beperkt tot die problemen die
worden.
verwacht op de gebieden ‘kennis en in-
met hbo wis- en natuurkunde oplosbaar
Het afstemmen van deze uitdagingen op
zicht’, ‘toepassen van kennis en inzicht’,
zijn. De door de praktijk gevraagde pro-
het gemiddeld aanwezig geachte talent is
‘oordeelsvorming’ en ‘communicatie en
bleemoplosvaardigheden zijn uiteindelijk
dan ook uit den boze. Als docent kun je
leervaardigheden’.
dezelfde.
daar nauwelijks enthousiast over worden,
duate’ fase, ook wel de bacheloropleiding
lijkt mij en dat straal je dan ook uit. Voor
In deze Dublin-descriptoren wordt geen onderscheid gemaakt tussen een hbo-
Het vakmanschap van docenten gaat
de doorstroomcijfers is het uiteindelijk
bachelor en een universitaire bachelor. Er
over het bedenken en uitvoeren van
ook niet goed. De betere studenten gaan
is maar één bachelorniveau en dat niveau
efficiënte en effectieve oefeningen, waar-
zich vervelen en presteren onder hun
biedt toegang tot masteropleidingen.
mee de student niet alleen de tastbare
kunnen. De minder getalenteerde stu-
Toch hebben we dit onderscheid in Ne-
boekenkennis tot zich neemt, maar ook
denten krijgen te snel het gevoel dat een
derland wel en ik onderken ook dat er op
de probleemaanpak en de attitude die
voldoende binnen bereik ligt stellen hun
dit moment zeker sprake is van een ni-
noodzakelijk is om een gedreven vak-
studie-inspanningen neerwaarts bij.
veauverschil. Dit niveauverschil laat zich
man te kunnen worden. Helaas zijn niet
14
15
Relatie onderzoek-onderwijs in het hbo, of…. wie het onderwijs niet eert is het onderzoek niet weerd
kanten snijdt: het genereert impulsen voor kwalitatief hoogwaardig onderwijs
Foto 4: De bergrug als waterscheiding (bron stock.xchng)
en het levert een bijdrage aan kenniscirculatie tussen hogeschool en praktijk. Dat laatste geschiedt zowel door afge-
Deze stelling heb ik bij mijn promotie aan
studeerden beter voor te bereiden op een
de TU-Delft in 2006 geponeerd als een
wereld waarin ontwikkelen en toepassen
reactie op de klaagzang van hoogleraren
steeds dichter bij elkaar komen te staan,
over de gebrekkige kennis en beperkte
als door onderzoek van hogescholen dat
inzetbaarheid van masterstudenten bij
concreet toepasbare resultaten genereert
hun onderzoek. Opvallend was dat een
voor bedrijven en instellingen.”
belangrijk deel van deze klagers maar
Ook bij het ontwikkelen van die resultaten
een zeer beperkte tot geen bijdrage
is de student niet alleen de ontwikkelaar,
leverde aan het bacheloronderwijs. Ik zag
maar vaak ook de belangrijkste kennis-
en zie die bijdrage als een noodzakelijke
drager die de resultaten implementeert.
investering. Zonder die investering mag je alleen hopen op het toevallig passeren
Organisatorisch heeft deze stelling ook
van uitzonderlijke talenten die zich ont-
consequenties. Onderzoek versterkt het
wikkelen ondanks het onderwijs.
onderwijs en onderwijs is de investering
Op het hbo is het mijns inziens niet
die beter onderzoek mogelijk maakt.
De
van
Deze uitbreiding van de samenwerkings-
anders en dat betekent dat lectoren zich
De huidige waterscheiding tussen de
onderwijs en onderzoek maakt intensieve
mogelijkheden tussen onderwijs en on-
ook actief moeten bezighouden met de
academies (onderwijs) en de kenniscentra
samenwerking en een gezamenlijke plan-
derzoek maken het ook eenvoudiger om
programmering en deels ook uitvoering
(onderzoek) met alleen de directeuren als
ning noodzakelijk. Kenniscentra worden
te schakelen tussen de capaciteitsvraag
van het onderwijs.
‘rainmaker’ op de bergrug zal op termijn
de nieuwe kweektuinen voor multidisci-
van onderwijs en onderzoek. Ook kan
niet houdbaar blijken. Natuurlijk graven
plinair, academieoverstijgend onderzoek
op deze wijze een belangrijke stap in de
Er was nog een argument voor deze
docenten en lectoren tunnels door de
en ontwikkelingswerk. In deze kenniscen-
richting van opschaling van het effect van
stelling. Net als dat, tot 1985, bij de tech-
bergrug om elkaar te ontmoeten zonder
tra is niet alleen plaats voor afstudeerders
lectoraten gezet worden, zoals ook in de
nische hogescholen het geval was, heeft
tussenkomst van directeuren en dat
en stagiairs, maar ook voor praktikanten
eindevaluatie van de SKO-regeling werd
praktijkgericht onderzoek bij het hbo pri-
moeten zij….wij vooral ook blijven doen.
van verschillende opleidingen die in het
aanbevolen [7].
mair tot doel de ontwikkeling van onder-
Echter, de eigenschap van deze tunnels is
kader van een vak werken aan projecten
zoeksvaardigheden bij de hbo-ingenieur.
dat ze te droog zijn. Het zo noodzakelijke
die samen met de industrie worden
In termen van de geschetste metafoor be-
noodzakelijke
verwevenheid
regenwater voor een vruchtbare samen-
opgezet. Een uniform jaarplan voor de
tekent dit: onderwijs en onderzoek leven
Het hbo-raad rapport ‘Kwaliteit als Op-
werking loopt slechts aan weerskanten
Saxion-opleidingen met daarin vaste slots
in één ecosysteem. Dat systeem bevindt
dracht’ verwoordt het als volgt [6]:
van de berg naar beneden.
voor projecten in ieder opleidingsjaar is
zich noodzakelijkerwijs op dezelfde hel-
“Praktijkgericht onderzoek aan de ho-
de noodzakelijke randvoorwaarde voor
ling en de beste gronden zijn natuurlijk
gescholen is als een mes dat aan twee
die multidisciplinariteit.
beneden in het dal.
16
17
III Leerprocessen en onderzoek; experimenten en uitdagingen
Zoals geschetst, de uitdagingen voor de
Open innovatie
maakindustrie liggen in het voortdurend verbeteren van hun productiviteit door het
Vanuit het lectoraat Productie- en Pro-
leveren van producten en diensten met
cesinnovatie is in samenwerking met het
een hoge toegevoegde waarde. Die hoge
lectoraat
toegevoegde waarde is alleen mogelijk als
schap (Han van der Meer) en de academie
de interne processen effectief en efficiënt
Financiën, Economie & Management (FEM)
zijn en als de klantwaarde gebaseerd is
een
op unieke kwaliteiten, waarvoor die klant
businessmodellen voor open innovatie in
niet makkelijk een andere leverancier zal
het MKB.
vinden. Die waarde kan in technologie en
Kennis delen voor innovatie maakt in-
know-how zitten (niemand anders kan
novaties beter en goedkoper. Onder de
het), maar ook in snelheid en nabijheid;
vlag van open innovatie maken grote
uitstekende service en flexibiliteit.
bedrijven in toenemende mate gebruik
Kennisintensief
promotieonderzoek
Ondernemer-
gestart
naar
van elkaars IPR (octrooien) en openen zij Om die klantwaarde te kunnen blijven
steeds meer hun deuren voor derden om
leveren is het ook noodzakelijk dat de
deel te nemen aan interne en gezamen-
maakindustrie niet te ver van de deci-
lijke R&D-projecten. De exploitatie van IPR
sion making unit (DMU) in de keten zit.
is het uitgangspunt voor de verdeling van
Bij een positie als ‘third-tier’, of lager is
de opbrengsten [8]. Echter, het verkrijgen
de binding met de DMU te zwak om
van IPR is duur en beschermen ervan nog
bijvoorbeeld ontwerpinvloed te hebben
duurder. Bescherming van kennisposities
om zo de toegevoegde waarde te kunnen
door IPR is gebaseerd op marktmacht en
handhaven. Opschuiven in de keten en/
die is bij het MKB lang niet altijd aanwezig.
of
samenwerkingsverbanden
aangaan
waarmee een ‘first- of second-tier’ of zelfs
Dat maakt deelname door het midden- en
DMU-positie gekregen kan worden is
kleinbedrijf aan open innovatie een stuk
dus noodzakelijk. Dit is het al genoemde
minder vanzelfsprekend. Dat is jammer,
VALOTOP-concept. Deze innovatie van
want er zijn ook voor het MKB zeker kan-
bedrijfsprocessen wordt mede gedreven
sen om door samenwerking sneller, beter
door ontwikkelingen en inzichten op het
en goedkoper te innoveren.
gebied van open innovatie.
In dit onderzoek naar open innovatie geldt het MKB-perspectief als uitgangspunt en
18
19
wordt onderzocht welke businessmodel-
Praktijkproblemen bij innoveren in net-
len en mogelijkheden voor samenwerking
werken zijn onder andere het gevolg van:
en kennisbescherming effectief en ef-
• Onvoldoende inzicht in de positie van
ficiënt zijn in het innoveren in netwerken door het MKB. Succesvol waarde halen uit netwerken vraagt: • Zelfbewustzijn van de mogelijkheden en onmogelijkheden van het eigen
anderen.
Reinforcement learning en productie fysica
lingen of alternatieve gereedschappen kunnen doorwerken, zodat dit werkstuk en de andere nog te maken werkstukken
Efficiënte bedrijfsprocessen zijn niet mo-
op tijd klaar zijn. Het huidige werkstuk
• Het niet kunnen beantwoorden van de
gelijk zonder betrouwbare technologie.
weer terugzetten in de opslag is ook
vraag ‘Hoe krijg ik daarvoor betaald?’.
De ontwikkeling in de richting van 24/7
een optie. Deze ingrepen verschillen
vraagt om machines die in staat zijn om
nogal van karakter. Het terugzetten van
netwerk het eigen businessmodel te
onbemand te produceren. Het automa-
werkstukken is gedrag van een hogere
effectueren.
tisch laden en lossen van werkstukken
orde. Het aanpassen van het spiltoerental
• Geen effectieve strategie om in een
De resultaten van dit onderzoek moeten
en gereedschappen, zoals al te zien in
is een regeltechnische ingreep. Kortom,
• Inzicht in de andere netwerkpar-
niet alleen verklarend zijn, maar de on-
geavanceerde werkcellen. Daar hoort na-
machines moeten eigenlijk over gedrag
tijen en in de vraag ‘Wat zijn hun
dernemer ook echt helpen bij het ontwik-
tuurlijk bij het tot in perfectie beheersen
en inzicht in verschillende scenario’s be-
businessmodellen?’.
kelen van een betere strategie voor het
van de maatvoering van werkstukken en
schikken. Die vorm van intelligentie komt
innoveren in netwerken.
gereedschappen.
aardig in de buurt van de intelligentie van
Echter, het onbemand produceren heeft
de vakman.
businessmodel en de eigen positie.
• Communicatievaardigheden en een goede strategie om tot een ‘transactie’ te komen.
De promovendus die dit onderzoek gaat
nog meer consequenties. NC-besturingen
uitvoeren is Koos Held, ingenieur in de
hebben geen oren. NC-besturingen kun-
Met de huidige baanbesturingen, aange-
Het businessmodel neemt een sleutel-
werktuigbouwkunde, doctorandus in de
nen ook niet zien of ruiken. Nu de vakman
vuld met programmeerbare logica voor de
positie in. Een businessmodel geeft in
bedrijfseconomie en tot voor kort ook di-
niet meer continu in de productiehal aan-
programma-afloop en bewaking, is deze
ieder geval een antwoord op de volgende
recteur/eigenaar van een metaalbedrijf en
wezig is, zijn ook de sensoren verdwenen
vorm van intelligentie niet te realiseren.
vragen:
docent bij de academie FEM. Kortom, hij is
waarmee de productieprocessen bewaakt
• Hoe creëer ik waarde (wiens probleem
de meest geschikte kandidaat die je kunt
werden. Het geluid van verspaning, de
Aan diverse universiteiten is inmiddels
vinden voor een dergelijk onderzoek. Pro-
vorm en kleur van de spanen zijn voor
veel werk verricht op het gebied van
• Hoe krijg ik daarvoor betaald?
motor wordt professor Onno Omta van de
de vakman aan de machine aanwijzingen
het besturen van processen met neurale
• Wat bied ik aan tegen welke prijs?
Universiteit Wageningen. Omta’s groep is
voor het wel of niet correct verlopen van
netwerken en met het trainen van die net-
• Hoe en via welke kanalen verkoop ik
nauw betrokken bij Food Valley en heeft
de bewerking. NC-bestuurde machines
werken. In een neuraal netwerk worden
veel ervaring met zowel case- of action-
beschikken nog niet over die sensoren.
de taakbesturing, de regeltechniek en
based onderzoek , als survey gebaseerd
Ook als ze deze wel zouden hebben, dan
de fysica samen gecodeerd opgeslagen.
onderzoek naar open innovatie.
is er nog veel onderzoek nodig voor een
Dit netwerk is daarmee in staat tot het
Ten aanzien van de verdedigbaarheid
correcte meting en interpretatie van de
uitvoeren van een intelligente taak bin-
en de positionering komt daar nog de
meetwaarden.
nen de grenzen van de training van dat
volgende vraag bij:
Onbemand produceren vraagt ook om
netwerk.
• Wie zijn de concurrenten en hoe houd
fouttolerant gedrag van de machine. Het
Neurale netwerken zijn in staat tot het
voorkomen van schade aan machine of
leren, onthouden en reproduceren van
product is wel het minimum. De machine
gewenst gedrag. Dit leren gaat door het
moet eigenlijk met aangepaste instel-
aanbieden van beloningen voor gewenst
los ik eigenlijk op)?
mijn product/dienst? • Hoe verloopt de betaling?
1
ik die buiten de deur?
Actionbased onderzoek sluit methodisch goed aan bij het protocol voor praktijkgericht onderzoek voor het hbo.
1
20
21
gedrag. Bij niet gewenst gedrag blijft de
alle mogelijke toestanden doorlopen zijn.
In het Delft Bio Roboticslab van professor
nauwkeurig beeld van de efficiency van
beloning achterwege. Bij herhaling van
In praktijk is het bovendien niet gewenst
Pieter Jonker [10] is al veel werk verricht
de energieoverdracht aan de beitelpunt.
gewenst gedrag wordt dit gedrag door
dat alle toestanden en gedragingen die
op dit gebied. De technieken van reinfor-
Veranderingen daarin zijn een aanwijzing
het opnieuw aanbieden van de beloning
schadelijk of gevaarlijk zijn ook gepro-
cement learning zijn en worden uitge-
voor materiaalproblemen, beitelslijtage of
versterkt. Dit noemt men reinforcement
beerd worden.
breid toegepast in het besturen en lopen
trillingen als gevolg van verkeerde instel-
learning [9]. Bij een voldoende sterk
De oplossing is gebruik te maken van
van voetballende robots. Dit lab werkt
lingen in relatie tot het werkstuk.
gedrag wordt de beloning niet meer ge-
een simulator. Door de automaat in een
bovendien nauw samen met het nieuwe
De modelvorming die hiervoor gedaan
geven en worden nieuwe doelen gesteld
simulator te brengen die de fysische
roboticalab van de Universiteit Twente.
moet worden is als oude wijn in nieuwe
met nieuwe beloningen. Het netwerk pro-
terugkoppelingen op het mechanisme
Daarmee zijn we er echter nog niet.
zakken.
beert met random bewegingen de nieuwe
kunnen laten werken, kunnen veilig enige
Zonder een goed inzicht in de fysica van
taak te leren en slaagt daarin zodra de
miljoenen experimenten binnen een veel
de productieprocessen als basis voor het
Al in de jaren ‘70 en ‘80 is onderzoek
beloning weer gevonden wordt.
kortere tijd uitgevoerd worden (cycle
bouwen van een simulatiemodel zijn we
gedaan naar de energieoverdracht in be-
Net als bij de mens gaat dit leren lang-
1). Dit is in feite ook een serious game.
nog ver af van de vakman. Oftewel, welke
werkingsprocessen. Dat onderzoek heeft
zaam. Bij meerdere sensoren en actuato-
Het op deze wijze voldoende getrainde
oren en ogen moeten we toevoegen aan
echter geen directe invloed gehad op ma-
ren is de totale ruimte van de mogelijke
netwerk kan veilig in de werkelijkheid
deze besturing? De meeste werktuig-
chine- en procesontwerp. De benodigde
toestanden en toestandsovergangen erg
toegepast worden en het blijft dan, zij het
kundige machines zijn geconstrueerd
sensor- en aandrijftechniek om inline te
groot en voor het voorkomen van onvoor-
langzamer, doorgaan met leren (cycle 2).
als zware, stijve bewegingsautomaten
meten en te regelen was niet voorhanden.
zonder veel gevoel voor wat er werkelijk
Binnen het RAAK-MKB project Energie
gebeurt in het contact tussen gereed-
Prestaties in Productieprocessen zullen
schap en werkstuk. Deze kennis wordt
een aantal van deze studies opnieuw op-
toegevoegd
de
gepakt worden met als doel inzichtelijk te
werkvoorbereiding. Het toepassen van
krijgen hoe we de kwaliteit en beheersing
reinforcement learning op een bewe-
van deze processen verder kunnen ver-
gingsautomaat is weinig effectief omdat
beteren en waar de beste mogelijkheden
de problemen die kunnen optreden buiten
liggen om ook in de maakindustrie de
de waarneming vallen. De techniek heeft
energie-efficiency te verbeteren. Vooral
gelukkig niet stil gestaan. Voor draai- en
bedrijven met veel verspaningsmachines
freesbanken kan de energieoverdracht
worden in toenemende mate geconfron-
tussen beitelpunt en werkstuk worden
teerd met klimaatbeheersingsproblemen
waargenomen
die niet onderdoen voor de problemen
spelbaar gedrag is het wel gewenst dat Value/policy
Planning
Acting Direct Reinforcement Learning
Model/simulator
2
Experience
1
door
als
de
vakman
in
belastingsvariaties
op de aandrijving van de hoofdspil. In
van grote datawarehouses.
moderne schakelende versterkers voor de aansturing van asynchrone motoren
Model/learning
kunnen die belastingsvariaties gemeten Figuur 4: Reinforcement Learning [9]
worden
door
de
schakelpatronen
te
analyseren. Op die wijze ontstaat een vrij
22
23
Lean management Effectieve bedrijfsprocessen sluiten aan
hebben die bedrijven vaak geen idee van
In dit onderzoek werken we samen met
voor productiemedewerkers die in aan-
de plan- en regelkosten en de kosten en
Maarten van Riemsdijk, lector bij Saxion
raking komen met lean manufacturing
het kapitaalbeslag van werk onderhanden.
op het gebied van strategisch HRM. Een
en de leerstrategieën die nodig zijn voor
zeer uitdagende bijkomstigheid van dit
het trainen van besturingsnetwerken met
sen zorgen ervoor dat deze klantwaarde
Er is nog een factor die lean management
onderzoek is dat er waarschijnlijk inte-
reinforcement learning. Beide leermees-
geleverd wordt tegen zo laag mogelijke
lastig maakt. Continu werken aan het
ressante parallelen te vinden zijn tussen
ters kunnen van elkaar leren en zo hun
interne kosten. Lean management helpt
voorkomen van verspilling betekent dat
leiderschaps-
vakmanschap verder ontwikkelen.
bedrijven hun interne processen te verbe-
lean een cultuur is van continu verbeteren.
teren. De basis van lean management is
Het ontwikkelen van die cultuur vraagt
het continu werken aan het voorkomen
aandacht en tijd van het management,
van verspillingen. Zo geformuleerd zou
discipline in de werkprocessen, gedreven
lean management in de genen van iedere
vakmensen die ook van elkaar willen
productievakman moeten zitten. Waarom
leren en niet onbelangrijk, tijd om te leren
blijkt lean dan toch zo lastig? Allereerst
en te verbeteren. Die zelfde cultuur is ook
heeft dit te maken met de definitie van
een noodzakelijke voorwaarde voor een
verspilling. De theorie van lean ma-
succesvol technologiebedrijf.
op klantwaarde. Efficiënte bedrijfsproces-
en
motivatiestrategieën
nagement kent wel een rijtje standaard aandachtspunten, maar een goede verta-
Karsten Herr, van het lectoraat Produc-
ling van die aandachtspunten voor een
tie- en Procesinnovatie, specialist op het
specifiek bedrijf staat of valt met een goed
gebied van lean management, werkt
begrip van klantwaarde. Die klantwaarde
momenteel aan het ontwikkelen van een
is de referentie voor de zogenaamde waar-
onderzoeksvoorstel
destroomanalyse (value stream map). Het
vragen moet beantwoorden:
maken een waardestroomanalyse blijkt
• Wat zijn de leiderschaps- en motiva-
niet eenvoudig en wordt daarom vaak niet
tiefactoren die nodig zijn voor een
uitgevoerd. Bovendien heeft een bedrijf
duurzame implementatie van lean
vaak meer klanten met verschillende
management?
dat
de
volgende Ingekochte Materialen Componenten Diensten
klantwaarden. Het combineren van ver-
• Zijn er randvoorwaarden en startcon-
schillende waardestromen in één produc-
dities die noodzakelijk zijn voor de
tieproces lijkt efficiënt vanuit het oogpunt
implementatie van lean management?
van maximale benutting van beschikbaar
Lean management
Medewerkers Order MKB-bedrijf
Bedrijfsprocessen
Klantwaarde
Technologie en Ontwikkeling
Reïnforcement Learning
Open innovatie
• Hoe ziet een lean implementatiepro-
personeel en machines, maar dat is eigen-
gramma eruit dat ook voorziet in het
lijk de strategie van een kostenfabriek. Die
ontwikkelen van de leiderschaps- en
aanpak vernietigt meestal de klantwaar-
motivatiefactoren die leiden tot een
den die te maken hebben met snelheid en
duurzame implementatie van lean
flexibiliteit. Zonder waardestroomanalyse
management?
Figuur 5: Onderzoek bij het lectoraat Productie- en Procesinnovatie
24
25
Dankwoord Literatuur Dit overzicht van de context en de plannen van het lectoraat Productie- en Procesinnovatie is het resultaat van werken in een inspirende omgeving en veel hulp, waarvoor
1. http://synoniemen.net/grafisch.php?w=vakmanschap.
ik veel dank verschuldigd ben. Allereerst aan Peter van Dam en de collega’s van het
2. Richard Bach, ‘lllusions, the Advantures of a reluctant Messiah’, 1977.
Manufacturing en Innovation Netwerk. Zonder hen was dit lectoraat niet ontstaan en
3. Jim Collins, ‘Good to Great; Waarom sommige bedrijven een sprong vooruit maken
met hen ontstaat een steeds groter netwerk van bedrijven dat betrokken raakt bij deze plannen.
en andere niet’, Nederlandstalige editie, 2004. 4. Twente Index 2009; een vergelijkend economisch beeld van Twente’, Stichting
Jan Voûte, bedankt voor de tip voor deze baan. Na onze samenwerking bij de TU-Delft hebben we ook hier weer een gezamenlijk project in energie en open innovatie.
Twente Index, 2010. 5. Hbo-raad, Hbo-monitor 2008, ‘Afgestudeerden van het hbo tijdens een crisis: geen
Ik ben zeer gelukkig met mijn collega-lectoren bij het Kenniscentrum Design en Techno-
verloren generatie’, november 2009.
logie. Met Henk van Leeuwen, Wouter Teeuw en Piet Griffioen hoop ik van het kennis-
6. Hbo-raad, ‘Kwaliteit als opdracht’, augustus 2009.
centrum ook een ervaringscentrum rond reinforcement learning te kunnen bouwen. Met
7. SKO, ‘Lectoraten in het hoger beroepsonderwijs 2001-2008, eindevaluatie van de
Ger Brinks, Karin van Beurden en Michiel Scheffer is het ook goed sparren over ontwerp, innovatie en het ontwikkelen van bedrijvenclusters.
stichting kennisontwikkeling hbo.’ 8. Henri Chesbrough, ‘Open Innovation, the new imparitive for taking advantage of
Buiten ons kenniscentrum, maar binnen Saxion mogen Wim Gilijamse en Jan de Wit
technology’, Harvard Business School Press, 2006, ISBN 1-4221-0283-1.
als partners bij het project Energie Prestaties in Productieprocessen zeker ook niet
9. Richard Sutton, Andrew Bartho, ‘Reinforcement Learning, an introduction’, 1998,
onvermeld blijven.
ISBN13: 978-0-262-19398-6.
Koos en Karsten, ik hoop dat we elkaar de komende jaren kunnen blijven inspireren en
10. Delft Biorobotics Lab, http://dbl.tudelft.nl.
dat jullie er ook een promotie uit gaan slepen. Ivanka Ruiterkamp en Suzanne van de Groep, dank voor jullie ondersteuning bij het organiseren van dit evenement; het bedrijfsbureau gaat steeds beter functioneren en neemt mij zeker werk uit handen. Sarah van der Hoogt en Ingrid Bargeman, zonder jullie hulp was dit boekje nu niet af geweest. Dank daarvoor. Ten slotte: Lilian, Josine en Philip, de verhuizing naar Enschede was voor mij een zegen, maar voor jullie een hele verandering. Ik hou van jullie.
26
27
