Quick scan robotica, onderwijs en arbeid. Erik J.G. van de Linde

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid

Erik J.G. van de Linde


2

Publicatie van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek in opdracht van de ministeries van OCW en SZW Januari 2010 © Copyright Stichting Toekomstbeeld der Techniek 2010 www.stt.nl

Foto omslag: Scientific American, januari 2009

3


Science fiction gaat voor, de techniek volgt “Intelligentie kan niet zonder gevoel bestaan – dat is een belangrijke vaststelling wanneer men een verhaal over robots schrijft. Want iets kunstmatigs kan nooit gevoel hebben omdat die eigenschap niet vervaardigd kan worden. […] Science fiction gaat voor en de techniek volgt – dat is nu eenmaal de logische gang van zaken, en het bewijst tevens dat er gevoel nodig is om uitvindingen te doen. Zolang het toekomstbeeld beïnvloed wordt door gevoel, kan er weinig verkeerd gaan.”

Uit het voorwoord van Marten Toonder in ‘Techniek verlegt grenzen, als u begrijpt wat ik bedoel’. Uitgegeven bij het 150-jarig bestaan van het Koninklijk Instituut van Ingenieurs, Stichting Toekomstbeeld der Techniek, 1997.


4

Inhoud Inhoud ......................................................................................................................................4 Samenvatting ...........................................................................................................................5 Inleiding ....................................................................................................................................7 1. Achtergrond..........................................................................................................................9 1.1. Innoveren met robotica......................................................................................................9 1.2. Industriële revolutie .........................................................................................................10 1.3. Wat is een robot? ............................................................................................................13 2. Robotica en onderwijs ........................................................................................................19 2.1. Een flexibel en adaptief onderwijssysteem .....................................................................19 2.2. Leren met, over en voor robotica ....................................................................................20 2.3. Naar een onderwijsmatrix van niveaus en invalshoeken ................................................21 2.4. Kansen voor beroepsonderwijs .......................................................................................28 2.5. Universitaire multidisciplines ...........................................................................................30 2.6. Het domein robotica en het palet van opleidingen in het hoger onderwijs ......................34 2.7. Onderwijs en robotica in enkele koploperlanden.............................................................36 2.7.1 VS..................................................................................................................................36 2.7.2 Japan.............................................................................................................................39 2.7.3 Zuid-Korea.....................................................................................................................41 2.7.4 Europa...........................................................................................................................44 3. Robotica en arbeid .............................................................................................................47 3.1. Doemdenken en realiteit .................................................................................................47 3.2. De race tussen scholing en technologie..........................................................................48 3.3. Verschuivingen in de arbeidsmarkt .................................................................................50 3.4. Nieuw Luddisme..............................................................................................................56 4. Aanknopingspunten voor een nationale strategie ..............................................................59 4.1. Observaties en aandachtspunten....................................................................................59 4.2. Strategische vragen ........................................................................................................64 5. Conclusies..........................................................................................................................66 5.1. Conclusies ‘onderwijs’ .....................................................................................................66 5.2. Conclusies ‘arbeid’ ..........................................................................................................67 6. Bijlagen...............................................................................................................................68 6.1. Geïnterviewde en geraadpleegde personen ...................................................................68 6.2. Literatuur .........................................................................................................................69 6.3. Bronnen van figuren voor zover niet vermeld in de tekst ................................................72 6.4. Over de auteur ................................................................................................................73 6.5. Tabellen...........................................................................................................................74


5

Samenvatting Wereldwijd kan steeds meer robotica worden aangetroffen bij bedrijven en instellingen, in de openbare ruimte en steeds vaker ook in de huiselijke omgeving. De meeste robots van nu zijn mechatronische apparaten en vormen een logische doorontwikkeling van mechanisatie en automatisering. Maar er zijn en komen ook heel nieuwe robots. Nieuw is bijvoorbeeld dat ze zich dichtbij mensen gaan bewegen, buiten de industriële omgeving, en diverse complexe taken kunnen uitoefenen in plaats van maar één nauwkeurig gedefinieerde taak. Nieuw is ook dat robots niet meer typisch uit de ingenieurshoek komen, maar allerlei kennis en componenten uit uiteenlopende disciplines in zichzelf en in hun functioneren combineren. Robotica werpt een aantal vraagstukken op. Deze quick scan kijkt naar vraagstukken rond onderwijs en arbeid. Bijvoorbeeld hoe mensen kunnen leren om zich voor te bereiden op werken en leven met robots. En hoe we robots voor het onderwijs zelf kunnen inzetten. Deze quick scan geeft een caleidoscopisch perspectief op de ontwikkelingen. Soms is het beeld eenduidig. Zo blijkt in de praktijk dat roboticaonderwijs baat heeft bij roboticalectoraten en dat samenwerking tussen hbo-opleidingen en universitaire studies met roboticaprojectonderwijs gesteund wordt door contacten tussen lectoren en hoogleraren en door het betrekken van ‘kenniskringen’ van de lectoren. Goede voorbeelden zijn te vinden bij Wageningen Universiteit en Research Centrum, maar er zijn er meer. Zo zijn er rond de technische universiteiten in onder andere Twente en Eindhoven zogenaamde ‘innovatieecosystemen’ in ontwikkeling. Deze aan biologische systemen ontleende term wil aangeven dat netwerken van bedrijven, kennisinstellingen en ook scholen er lokaal in slagen een stabiele gemeenschap te vormen waarin transdisciplinair wordt gewerkt en die bevordert dat mechanismen zoals selectie, competitie, coöperatie en adaptatie ervoor zorgen dat een regio zich ontfermt over nieuwe thema’s, zoals robotica. Zulke ecosystemen werken lokaal zoals vraag en aanbod op de markt. Maar soms toont het beeld zoveel facetten dat er eerst orde moet worden geschapen alvorens er een activiteitenagenda kan worden opgesteld. Een markt werkt alleen met de juiste marktregels die in grote lijnen het speelveld bepalen en met de juiste spelers. Daarom besluit deze quick scan met een aantal strategische vragen. Nader onderzoek kan onder andere worden verricht voor de totstandkoming van een brede nationale roadmap waarin ook vraagstukken over roboticaonderwijs en de toekomstige arbeidsmarkt worden opgenomen. Steeds komen strategische vragen neer op de vraag of programmatische aansturing van het onderwijs de robotica in Nederland ten goede zou komen, dan wel of het beter zou zijn de structuur van het onderwijs zodanig in te richten en te bewerktuigen dat de sector zelf waar nuttig en nodig kansen pakt. Of zouden de kansen dan blijven liggen? En hoe staat het met de ervaringen in het buitenland?


6

Op het roboticaseminar van 6 november 2009 1 werd van gedachten gewisseld over een strategische agenda voor de komende jaren waarvoor de onderhavige quick scan voor het thema onderwijs en arbeid een opmaat vormde. De aanwezigen onderschreven drie stellingen die uit de quick scan voortkwamen en het belang van het faciliteren van innovatieecosystemen voor de adaptatie van robotica. Dat betekent dat er breed draagvlak is voor het ontwikkelen van zo’n strategische agenda waarbij alle spelers betrokken zouden moeten zijn. Men zag het in mei 2009 gelanceerde samenwerkingsverband RoboNed als een goede en vanzelfsprekende aanzet tot een partij om de roadmap te produceren. De bevindingen van het seminar zijn in de tekst en in de conclusies van deze quick scan verwerkt.

1

Organisatie: EVD, TWA-Netwerk, SenterNovem, het Rathenau Instituut, in samenwerking met STT en gefinancierd door OCW en EZ.

7

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid Inleiding Deze quick scan gaat over robotica, onderwijs en arbeid. Robotica is een sterk opkomend

multidisciplinair thema. De kansen en bedreigingen ervan werden onder meer uiteengezet in de Horizonscan (COS, 2007) en het essay ‘Robotica’ in de essaybundel ‘IJsberenplaag op de Veluwe’ (COS, 2006), beide geleid door de toenmalige Commissie van Overleg Sectorraden van het ministerie van OCW. Het cluster ‘robotica & interconnectiviteit’ werd in de Horizonscan vooral in de schijnwerpers gezet vanwege de gesignaleerde convergentie van nanotechnologie, biotechnologie, informatica en cognitie (NBIC) en de oplossingen die dit zou kunnen bieden voor demografische ontwikkelingen met een tekort aan jonge arbeidskrachten en een overschot aan ouderen, vooral met het oog op de zorgsector. In de Horizonscan werden voor- en nadelen van dit cluster voorzien en er werd een lans gebroken voor nationale strategieontwikkeling, met onder andere ‘leren en werken met robotica’ als speerpunt van aandacht. Robotica werd letterlijk in het centrum van de aandacht geplaatst met behulp van een diagram (zie Figuur 1) dat aangeeft dat robotica in veel sectoren en thematische gebieden een rol gaat spelen en die sectoren en thema’s ook verbindt. Social Science & Psychology

Leisure Happiness consumers

Ambient technology

Nano

Converging technologies

Bio

Changing (National) Economy

Education

Robotics Labour/ industry

Info Cogni Rare materials Energy Control Society Orwell 1984

demography

Upcoming Economies Competition cooperation

Figuur 1. Robotica stond in het centrum van de aandacht in de Horizonscan. Bron: COS, 2007.

Op 5 en 6 november 2009 vonden er in Den Haag achtereenvolgens een grote conferentie en een expertseminar plaats over robotica. De organisatie was in handen van een voorbereidingsgroep. 2 Op 5 november werd aan de hand van een breed uitgeworpen net door de Technisch Wetenschappelijk Attachés (TWA’s) en door genodigden uit binnen- en buitenland een overzicht verstrekt van de wereldwijde stand van zaken. Op 6 november bogen 80 deelnemers zich over de vraag welke strategie Nederland moet hanteren om in te spelen op de ontwikkelingen in de robotica. Om die vraag te ordenen waren er vier invalshoeken: ‘economie’, ‘onderzoek en innovatie’, ‘onderwijs en arbeid’, en ‘maatschappij’. Per invalshoek werd een inleiding verzorgd. Als achtergrond voor de inleiding over onderwijs 2

Organisatie: EVD, TWA-Netwerk, SenterNovem, het Rathenau Instituut, in samenwerking met STT en gefinancierd door OCW en EZ


8

en arbeid is deze quick scan geproduceerd door de Stichting Toekomstbeeld der Techniek (STT) op verzoek van het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschappen (OCW) en het ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid (SZW). De quick scan is geschreven op basis van vraaggesprekken met personen uit de wereld van onderwijs, onderzoek, bedrijfsleven en arbeid. Ook is er gebruik gemaakt van literatuur, rapporten en web search. STT is de geïnterviewden dankbaar voor hun inzichten. Deze dank geldt ook voor de TWA’s in Japan, Zuid-Korea en de VS, Daan Archer, Peter Wijlhuizen en Mark van den Brandt, van wie de teksten zijn terug te vinden in de desbetreffende paragraaf. De quick scan is tot stand gekomen onder begeleiding van Victor van Rij van het ministerie van OCW, Rik Dillingh van het ministerie van SZW, en Hans van der Veen en Pierre Morin van STT. Remke Klapwijk (Haagse Hogeschool) heeft in het eindstadium van de quick scan een onafhankelijke peer review uitgevoerd. Haar kanttekeningen zijn onder dankzegging in deze versie verwerkt. De opdracht voor de quick scan luidde in het kort:

Globale schets van de ontwikkelingen rond robotica, impact op de samenleving en de gevolgen voor arbeidsmarkt en opleiding.

Beeld van de (verwachte) ontwikkelingen op diverse onderwijsniveaus met nadruk op v(b)o, mbo, ho en met aandacht voor leren voor, met en over robotica […].

Beeld van de ontwikkelingen op het gebied van educatie en robotica in een aantal koploperlanden (bijvoorbeeld Korea en Japan 3 ).

Tipje van de sluier voor de toekomst: welke visies en verwachtingen leven er in het veld over de door robotica veranderende arbeidsmarkt […].

Aanzet tot strategische vragen en actiepunten als input voor de conferentie.

De quick scan werd in enkele weken uitgevoerd in de periode augustus – oktober 2009, inclusief de verzorging van de inleiding op het seminar door de auteur. Op sommige plaatsen zijn de resultaten van het seminar van 6 november meegenomen, vooral in paragraaf 2.6. en in hoofdstuk 4. Het kwalitatieve karakter van de quick scan, de selectie van geïnterviewden en de wijze waarop de interviews zijn verwerkt (geen citaten) vormen een reflectie van de brede scope en de randvoorwaarden.

3

In de quick scan is als extra land de VS meegenomen plus een kort overzicht over Europa als geheel. Andere landen zijn buiten beschouwing gebleven. Toch kunnen elders ook aansprekende voorbeelden worden gevonden. Met name Duitsland verdient het om als gidsland in de nabije toekomst nader te worden bestudeerd.


9

1. Achtergrond 1.1. Innoveren met robotica Met het oog op de focus in deze quick scan op ‘leren en werken’ is het van belang om eerst een paar opmerkingen over innoveren te maken, omdat daarmee de samenhang tussen onderwijs, arbeid en robotica kan worden geïllustreerd. Innoveren is in essentie de kunst van het realiseren van nieuwe combinaties van veelal bestaande en soms nieuwe kennis en componenten. Combinaties die succesvol zijn op de markt. Dit begrip van innovatie, dat commercieel succes als conditie stelt en dat onderstreept dat combinaties belangrijker zijn voor innovatie dan het genereren van nieuwe kennis, is afkomstig van de Oostenrijkse econoom Joseph Schumpeter. Hij heeft de term innovatie zo’n honderd jaar geleden op de kaart gezet. Innovatie is een belangrijk speerpunt van Nederland. Zo belangrijk dat het Innovatieplatform in het leven is geroepen onder leiding van de minister-president. Innoveren is dus in essentie de competentie om succesvolle combinaties te realiseren. Om dat te kunnen is het noodzakelijk dat de individuen en teams die ze bedenken op de hoogte zijn van afzonderlijke kennis en componenten, en zich een beeld kunnen vormen van de integratiemogelijkheden. Robotica is bij uitstek een multidisciplinair veld dat tot stand komt door de combinatie en integratie van uiteenlopende kennis en componenten, niet alleen in technische zin zoals bij het combineren van mechanica en elektronica tot mechatronica, maar ook in de zin van het ‘matchen’ van vraag en aanbod, zoekend naar verbetering van rendement en productiviteit en naar kwaliteitsverbetering, bijvoorbeeld met het oog op duurzaamheid. Robotica is verder een excellent thema voor onderwijsvernieuwing en om studenten mee te boeien. In het ideale geval volgt onderwijs de ontwikkelingen in bedrijven en universiteiten op de voet. Uit interviews blijkt dat de ontwikkelingen in robotica zo snel gaan dat het onderwijs onvermijdelijk wat achter loopt. Maar een beetje achterlopen is geen probleem en inherent aan het ‘volgende’ karakter van het onderwijs. Het zou wel zorgelijk zijn als het onderwijs helemaal niet bij de ontwikkelingen zou aanhaken. Want dan haken de studenten af. De praktijk laat gelukkig diverse aansprekende ‘good practices’ zien. Waar robotica in of bij het curriculum zit, slaat vaak een vonk over, zo blijkt uit interviews. Diezelfde vonk kan helpen de innovatie en het ondernemerschap te ontsteken die nodig zijn voor een concurrerende en duurzame economie en samenleving. Roboticaonderwijs brengt naast een forse dosis techniek ook over hoe uiteenlopende soorten van kennis, technologie en vraag en aanbod kunnen worden samengebracht tot een succesvolle toepassing. Roboticaonderwijs kan,

10


idealiter in projectteams, studenten werkenderwijs leren samenwerken en leren praktisch vat te krijgen op verrassende en vernieuwende samenstellingen van verschillende vakken en invalshoeken. Dit is althans de verwachting die docenten uitspreken. innoveren

robotica

leren

werken

Figuur 2. Robotica brengt leren, werken en innoveren bij elkaar.

De vraag of onderwijs voorop kan lopen bij innovatie en vernieuwing wordt vaak gesteld. Het antwoord hangt af van de visie die men op onderwijs heeft. Die visie kan uiteenlopen van analytisch tot creatief ofwel van reagerend tot initiërend. Figuur 2 geeft aan dat er samenhang is tussen leren, werken en innoveren. De tijd dat leren en werken strikt gescheiden fasen in een mensenleven besloegen, ligt achter ons. Er is sprake van wisselwerking, omdat werken en leren steeds verder verweven raken en omdat informeel leren (‘on the job training’) steeds belangrijker en noodzakelijker wordt. Aangezien innovatie volgens Schumpeter’s definitie bij uitstek door bedrijven wordt gerealiseerd, kunnen die als leidend in het innovatieproces worden aangemerkt. Daartegenover staat dat bedrijven zich qua rendement niet altijd kunnen permitteren om al te ver voor de muziek uit te lopen. Nieuwe kennisontwikkeling blijft daardoor voor een deel op het terrein van kennisinstellingen, die immers minder onderhevig zijn aan marktwerking. 1.2. Industriële revolutie Robot! Het woord heeft bekendheid gekregen door de Tsjechische schrijver Karel Čapek. In het Tsjechisch verwijst ‘robot’ naar zwaar en eentonig werk onder onaangename condities. Čapek’s toneelstuk ‘Rossum’s universele robots’ uit 1920 gaat over industrieel gefabriceerde wezens die het zwoegen van de mens overnemen. Dat aantrekkelijke vooruitzicht wordt akelig verstoord doordat de robots uiteindelijk alles overnemen, inclusief de mens zelf. Robots die mensen overnemen! Het thema ‘van wensbeeld naar schrikbeeld’ is onderwerp van veel spannende literatuur en films, steeds als een variatie op het toneelstuk van Čapek, van ‘Frankenstein’ tot ‘The Matrix’ – een moderne uitwerking ervan. In de realiteit nemen automaten en machines tot nu toe wel veel werk uit handen, maar maken ze mensen niet overbodig. Twee eeuwen geleden begon dat met de overgang naar een industriële samenleving. Waar eerst arbeid werd ondersteund door werktuigen en mechanisatie, stond nu productie door machines in fabrieken centraal, en mensen werden

11


ingezet in dienst daarvan. Een cruciale stap was de uitvinding van de lopendebandproductie waardoor menselijke handelingen qua inhoud en tijdschema steeds sterker gedicteerd werden door het productieproces. Energie en kracht werden niet langer geleverd door mensen of dieren, maar industrieel opgewekt. Stoommachines, en vervolgens de verbrandingsmotor en de elektromotor – nog maar een eeuw geleden – brachten de economie in een verdere versnelling. Auto’s, schepen, treinen en vliegtuigen ontsloten landen en continenten. Niet alles en iedereen werd in deze ontwikkelingen meegesleurd. Sommige vormen van arbeid, ambachten en beroepen zijn in essentie niet veranderd. Maar over het geheel genomen heeft arbeid door technologie een fantastische transitie doorgemaakt. Aanvankelijk betekende industrialisatie voor velen een soort nieuwe slavernij. Maar allengs werd het werk minder saai, langdurig, zwaar, vies en gevaarlijk – hoewel de opvattingen over zulke kwalificaties in de tijd verschuiven en lastig grijpbaar zijn. Gemiddeld wordt er per capita, in uren gemeten, steeds minder gewerkt. Maar de productiviteit, in economische termen, neemt steeds verder toe. En er is veel nieuwe en interessante arbeid bijgekomen, bijvoorbeeld in de dienstverlening en in de vrijetijds- en entertainmentsector.

Figuur 3. Melkrobot.

Elektrische, mechanische, pneumatische en hydraulische systemen werden steeds verfijnder, zodat handarbeid kon worden geautomatiseerd. Om te beginnen eenvoudige monotone handelingen, zoals het rooien van aardappelen, het oogsten van graan en het melken van koeien.

De eerste golf Met de introductie van de micro-elektronica verschoof het aandachtspunt van automatisering langzaam van handarbeid naar hoofdarbeid en van producten naar diensten. Mechatronische systemen (combinaties van sensoren, actuatoren, regelsystemen en energiesystemen) bleken betrouwbaar en rendabel genoeg om taken te verrichten die voorheen als typisch menselijk werden beschouwd. Door miniaturisatie, standaardisatie en steeds slimmere software werden zulke systemen ook praktisch inzetbaar. In de textiel, een van de eerste sectoren waarin mechanisatie en industrialisatie grote veranderingen tot


12

gevolg hadden, werd handarbeid steeds verder naar de achtergrond gedrongen. In het bankwezen werd het betaalverkeer geautomatiseerd, en in de telecommunicatiesector werden de telefonistes vervangen door geautomatiseerde centrales. Dergelijke taken zijn inmiddels zo complex dat ze zelfs niet meer door mensen kúnnen worden verricht. In het industriële productieproces is de zwoegende mens als arbeidsfactor nu grotendeels vervangen door machines, automaten en robots. Auto’s bijvoorbeeld worden vrijwel niet meer door mensen vervaardigd. Alleen bij de assemblage van kant-en-klare onderdelen zijn nu nog mensenhanden nodig. Hetzelfde geldt bijvoorbeeld voor de voedingsindustrie, de verpakkingsindustrie, de farmaceutische industrie, de logistiek en de agrarische sector. Het gevolg is dat de productie betrouwbaarder, duurzamer, hoogwaardiger en goedkoper is geworden. In de dienstensector wordt om dezelfde reden ook veel arbeid vervangen. Robots kunnen vierentwintig uur per dag werken en continu dezelfde kwaliteit afleveren, er geldt geen Arbo-wet voor, en hun inzet kan gemakkelijker fluctueren met de marktvraag dan die van mensen. Bovendien komen er nog andere factoren bij, zoals een toenemend tekort aan arbeidskrachten als gevolg van vergrijzing en ontgroening. Ook in het huishouden heeft de trits van mechanisering-automatisering-robotisering het werk verlicht. ‘Maandag wasdag’ is verleden tijd en kolen hoeven niet meer met de hand in de kolenkit te worden geschept want een draai aan de thermostaat volstaat. In de keuken viert techniek hoogtij in magnetrons en zelfontdooiende koelkasten. We zijn niet alleen gebruikers van machines, automaten en robots, we produceren en onderhouden ze ook. Nederland kent in het zogenaamde ‘hightech systems cluster of -sleutelgebied’ een indrukwekkend aantal sterke bedrijven die zich richten op zowel ‘low cost automation’ als ‘high tech automation’ in uiteenlopende toepassingsgebieden zoals productie- en kantoorautomatisering, transport, ‘automotive’, maritiem, voeding. Ook in onderzoek staan we ons mannetje, zoals in het ‘Point One’ onderzoeks- en innovatieprogramma, en in de veel kleinere innovatiegerichte onderzoeksprogramma’s ‘Precisietechnologie’ en ‘Mens-Machine Interactie’.

Figuur 4. Wasmachinerobot van Toyota.


13

1.3. Wat is een robot? Robotics: the next transformative technology “Robotics is a set of ideas and technologies that will transform our lives by enabling computers to interact intimately with the physical world. The transformational potential of robotics is already evident. Robots now perform almost all welding and painting tasks in the automotive industry. Robotics is also beginning to impact health care. Telerobotic systems […] are performing heart and prostate surgery, resulting in shorter recovery times and more reliable outcomes. The potential in rehabilitation is even greater.” Prof.dr. Henrik I. Christensen KUKA Chair of Robotics, Director Robotics and Intelligent Machines, Georgia Institute of Technology

De tweede golf Na de eerste golf van industriële robots in fabrieksautomatisering en de automatisering van logistieke en diensteninfrastructuren zoals warenhuizen, mainports en telecom, post en zakelijk betalingsverkeer, staan we nu voor de tweede robotgolf: sociale robots. De tweede golf, waartoe sommigen ook de ‘persoonlijke robots’ rekenen, verschilt van de eerste op vier punten: 1. De robot is niet op één plaats gefixeerd en moet kunnen functioneren in niet speciaal op robots afgestemde omgevingen, met en rond mensen. 2. Sociale robots zijn autonoom of semi-autonoom en kunnen hun doen en laten zelf afstemmen op basis van sensoren en lerende algoritmen. 3. In de tweede golf komen allerlei technieken en kennis uit verschillende disciplines samen. Enerzijds betekent het een verdergaande convergentie van ‘ingenieursvakken’ als mechanica, elektronica (mechatronica), elektrotechniek en technische software, anderzijds ook van bètavakken als biologie, chemie en natuurkunde, en van bèta, gamma en alfa. 4. Waar industriële robots worden ingezet voor veelal centraal georganiseerde grootschalige productie en omvangrijke professionele diensten, worden sociale robots ingezet voor een waaier aan gedecentraliseerde ondersteunende activiteiten. De convergentie van disciplines die de tweede golf van robotica kenmerkt, wordt benadrukt en voorzien in uiteenlopende verkenningen uit binnen- en buitenland en is het praktische gevolg van miniaturisatie, interconnectiviteit, en onbegrensde toepassingsgebieden, inclusief de huiselijke en openbare omgeving. De Nederlandse multinational Philips gebruikt Engelse termen als ‘ubiquitous intelligence’ en ‘ambient intelligence’ om deze trend te schetsen. Apparaten worden slimmer, doordat ze tegen lage kosten kunnen worden voorzien van ‘embedded systems’ die met elkaar kunnen communiceren. Precies een van de aandachtsgebieden van Point One. Interconnectiviteit – het verbinden van mensen, producten, processen en diensten met ICT – is een rechtstreeks gevolg van de voortschrijdende ontwikkeling in micro-elektronica en digitale netwerken. Figuur 5 en 6 geven daarvan een indruk.


14

Figuur 5. De prijs-prestatieverhouding van computers en enkele biologische equivalenten. Bron: Robotics Institute, Carnegie Mellon University. Amerikaanse onderzoekers hebben een computerbrein gebouwd dat ongeveer hetzelfde vermogen heeft als de hersenen van katten Onderzoekers van IBM gebruikten 147.456 processors en 144 terabyte aan geheugen om een zogenaamde cerebrale cortex na te bouwen. Dat hersendeel is zowel bij mensen als dieren verantwoordelijk voor alle denkprocessen in het brein. Het nieuwe computerbrein heeft volgens de wetenschappers een vermogen dat vergelijkbaar is met dat van kattenhersenen. Het systeem bootst tot in detail na hoe een miljard zenuwcellen in de cerebrale cortex samenwerken om gedachten te kunnen vormen, zo meldt IBM. Voorlopig wordt de computer voornamelijk gebruikt om te bestuderen hoe denkprocessen in een biologisch brein werken. Maar volgens de onderzoekers kunnen ‘computerhersenen’ in de toekomst mogelijk zelfstandig gedachten vormen en bijvoorbeeld gegevens analyseren. “De digitale en fysieke werelden smelten steeds meer samen en de computer raakt steeds meer verweven met het dagelijks leven”, aldus onderzoekster Josephine Cheng op de website van IBM. Het is daarom onvermijdelijk dat we een meer intelligent computersysteem zullen creëren dat ons kan helpen om grote hoeveelheden informatie te analyseren op ongeveer dezelfde manier als wij dat doen met onze hersenen.” Het ‘kattenbrein’ van IBM kan alleen nog erg simpele taken uitvoeren. Zo is het systeem in staat om eenvoudige tekeningen te analyseren en vervolgens te bepalen wat er op staat. De supercomputer werkt ook niet echt snel. Het systeem is ongeveer 100 keer langzamer dan een biologisch kattenbrein. IBM hoopt rond 2019 een computerbrein te hebben gebouwd dat hetzelfde denkvermogen heeft als menselijke hersenen. Bron: www.nu.nl, Martijn Eerens

Van 1970 tot 1990 liepen de kosten van computers terug met een factor duizend. Tegelijkertijd maar vooral daarna nam de kracht van computers enorm toe met ruwweg een verdubbeling per anderhalf jaar volgens de Wet van Moore 4 . De cognitieve eigenschappen van robots van de tweede generatie kunnen die van eenvoudige zoogdieren benaderen, 4

Gordon Moore was oprichter en CEO van Intel Corporation.


15

vooral als het lukt om robots te laten leren. Een derde generatie zou kunnen denken als eenvoudige primaten en een vierde generatie zou ons denken evenaren en kunnen overstijgen. Zulke kwalificaties van robotgeneraties zijn louter indicatief. In de praktijk vindt er een continue en geleidelijke ontwikkeling plaats. De ontwikkelingen zijn reëel en actueel (zie tekstbox op deze pagina). Met de stapsgewijze ontwikkeling van de pc naar Web 1.0, Web 2.0 en verder, ontlenen we tegelijkertijd aan de technische semantiek zoals ‘HTML’ en ‘JAVA’ en aan de sociale semantiek zoals ‘weblogs’ en ‘Wiki’s’ de overtuiging dat beide ontwikkelingen gelijk op gaan en elkaar versterken. Op de vraag wat een robot precies is en wanneer de overgang van de eerste naar de tweede roboticagolf en verder precies plaats vindt, zijn veel antwoorden mogelijk. Een werkgroep van de International Standards Organisation (ISO) die zich buigt over roboticastandaardisatie heeft in twee jaar nog geen definitie van sociale robots kunnen geven. Sommigen vinden een volautomatisch landend verkeersvliegtuig geen robot, en een speelgoedbeestje dat reageert op stem en aanraking wel. Is een auto met een automatische achteruitparkeerinstallatie een robot? Waarom heet een koffieautomaat geen ‘koffierobot’? En waarom verdient een onbemande metro dat predicaat wel?

Figuur 6. De ontwikkeling van technische en sociale netwerken. Bron: Radar Networks & Nova Spivack.

16

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid Soms kun je met een eenvoudige robot al veel bereiken. Een voorbeeld is de Paro, een robot speelgoedzeehond, die in staat is de nodige attentie bij bijvoorbeeld demente bejaarden te realiseren.

Figuur 7. Zeehondrobot ’Paro’. Bron: Paro cd.

Veel mensen denken bij robots aan een bewegende machine die op een mens of dier lijkt. In films en boeken wordt dat meeslepend voorgesteld. Maar in de realiteit lijkt het er meer op dat zodra robots functioneel zijn, je ze nauwelijks meer ziet en ze nergens op lijken. De vraag is of dat bij sociale robots anders gaat worden. Sommigen denken bij sociale robots aan een ober-achtige verschijning met een dienblad. De gerobotiseerde butler bestaat als concept inderdaad, evenals robotvissen, -vogels, -slangen, -olifanten, -honden, en -spinnen. Het technologisch proberen te imiteren van onszelf en van de natuur is een boeiende en leerzame activiteit die bijvoorbeeld in landen als Japan en de VS tot grote hoogte is gestegen. Dat er van biologische systemen veel te leren valt, staat vast. Het aantal voorbeelden van op biologische systemen geïnspireerde onderzoeksprogramma’s en robotica is groot en groeit snel. Maar of dat tot succesvolle producten leidt, is onderhevig aan de tucht van de markt en aan natuurwetten. Een auto heeft wielen en geen benen, een straaljager beweegt zich niet klapwiekend voort en een containerschip komt met een schroef beter vooruit dan met een staart.

Figuur 8. ‘Slangrobot’ voor het inspecteren van pijpen. Bron: Universiteit Twente en Demcon.

Dat laat onverlet dat de natuur vaak het goede voorbeeld geeft en dat het technologisch imiteren ervan (‘biomimetics’) tot verrassende resultaten kan leiden. Luchtvaart biedt daarvan een uitstekende illustratie, want als het voorbeeld niet door vogels was gegeven,


17

was de mens waarschijnlijk nooit gaan vliegen. De eerste vliegtuigen hadden dan ook vleugels die sterk leken op die van vogels. Momenteel vindt er veel onderzoek plaats naar het vliegen van insecten, wat aerodynamisch heel anders verloopt dan het vliegen van vogels. Het is niet ondenkbaar dat binnenkort insectachtige robots rondvliegen. In de praktijk bestaat robotica vaak voor een groot deel uit onopvallende informatica in producten, processen en diensten: ‘embedded systems’. Naast de term embedded systems is ook de term ‘embodied systems’ in opkomst. Terwijl bij embedded systems intelligentie wordt toegevoegd aan objecten om die objecten slimmer te maken, wordt bij embodied systems een object toegevoegd aan intelligentie om ermee te kunnen communiceren. Embodied systems kunnen virtueel zijn, zoals in het geval van een Avatar. Een Avatar is de visuele representatie van een levend persoon in de virtuele ‘digitale’ wereld, maar dat kan ook een reële representatie zijn, zoals in het geval van een robot. Voor deze quick scan is het verschil relevant, omdat robots als embodied systems een potentiële functie hebben bij de verhoging van de kwaliteit van onderwijs en opleiding. Bij RoboCup bijvoorbeeld, waarbij wedstrijden tussen voetballende robots worden georganiseerd, zien de deelnemende teams in één oogopslag het effect van veranderingen die ze in de robotprogrammering aanbrengen.

Figuur 9. Robotvlieg. Bron: Universiteit van Harvard.

Robotica is overal om ons heen als een logische doorontwikkeling van technisch vernuft, gedreven door wilskracht, nieuwsgierigheid en vraag en aanbod. Het is technisch mogelijk geworden, doordat modulen voor sensoriek, motoriek, energie en besturing en de koppeling daartussen binnen handbereik zijn gekomen met uiteenlopende standaarden en platforms. Die ontwikkeling staat aan het begin van een lange en steile curve. Met steeds geavanceerder platforms komt de focus steeds sterker te liggen op de functionaliteit van de robot en de vraag hoe deze het beste kan worden gerealiseerd. Het denken daarover uit zich het meest in software-inspanningen – in robotprojecten wordt meer inspanning aan software besteed dan aan hardware, zowel in het bedrijfsleven als in het onderwijs.


18

De derde en vierde golf Terwijl we aan het begin staan van de tweede robotgolf, de sociale robots, is het verleidelijk ook een derde golf en mogelijk een vierde golf te overpeinzen. Een derde golf zal zich vermoedelijk karakteriseren door verdergaande convergentie van disciplines, de zogenaamde NBIC-convergentie van nanotechnologie, biotechnologie, informatietechnologie en de cognitieve wetenschappen, zoals deze voor het eerst in 2002 werd beschreven door de National Science Foundation en later onder andere door STT (Van Doorn, 2006). Bovendien komen bij deze ontwikkelingen nog het effect van miniaturisatie en de kunst om het energiegebruik van zulke minirobots te minimaliseren. Hoe een robot van een vierde generatie eruit gaat zien kan op dit ogenblik het beste worden overgelaten aan de fantasie van kunstenaars. Zulke robots zouden zichzelf ook kunnen repareren en vermenigvuldigen. Het is denkbaar dat ze veel goeds kunnen doen, zoals het beschermen van ons lichaam tegen ziekmakende indringers. Maar ook hier loert de zorg om de hoek dat zulke robots de realisatie van het schrikbeeld van Čapek dichterbij brengen. Futurologen noemen een steeds verdergaande fusie tussen mens en technologie, of tussen natuur en technologie, met termen als Cyborg en androïde die tot de verbeelding van velen spreken. Futuroloog Ray Kurzweil zegt het zo: “Singularity is near.” Daarmee bedoelt hij dat uiteindelijk technologie en natuur zo innig versmelten dat het onderscheid tussen beide er niet meer toe doet. Door exponentiële ontwikkelingen in chiptechnologie en informatica zal het door technologie gefaciliteerde en geïnstrumenteerde menselijk brein onze huidige intellectuele vermogens overtreffen. De vraag of ons onderwijssysteem daarop kan inspelen, komt in de volgende paragraaf aan de orde.

Robotics is pivotal Robotics is likely to be a pivotal element when targeting social challenges such as the aging population, the creation and retention of high quality, socially inclusive employment, external and internal security threats and dealing with the economic disparity arising from the recent and future EU enlargements. dr. Horst J. Kaiser, EUROP president, juli 2009 in innovatieagenda EUROP / CARE


19

2. Robotica en onderwijs 2.1. Een flexibel en adaptief onderwijssysteem Het Nederlandse onderwijssysteem is sinds de schoolstrijd geëvolueerd naar een ingewikkeld en gebalanceerd stelsel van primair, secundair en tertiair onderwijs met daarin allerlei lagen, kolommen, clusters en ketens. Het aanleren van competenties kan soms beter in projectteams plaatsvinden, terwijl vakkennis soms beter beklijft bij individueel onderwijs. Leerlingen en studenten doorlopen het systeem op basis van factoren als leeftijd, capaciteit, inzet en talent. Het aantal onderwijsrichtingen dat zij kunnen kiezen en het aantal kwaliteitsniveaus is steeds groter geworden. Er zijn signalen dat daarin een plafond is bereikt of zelfs overschreden. Onderwijs vormt door al deze mogelijkheden steeds meer een aantrekkelijk keuzepalet. Met andere woorden: het aanbod (school, docent) en de vraag (markt, leerling) bepalen uiteindelijk welke modulen er in het individuele lespakket zitten. Daar is niets mee mis, maar de kunst daarbij is om fragmentatie in het totale pakket te voorkomen en integratie te bevorderen. Uiteenlopende nationale en Europese onderwijsstrategieën streven ernaar om kennis en competenties naar een hoger niveau te brengen, passend bij de overtuiging dat onze samenleving en economie steeds kennisintensiever worden. Er zijn algemene uitgangspunten voor zulke strategieën, zoals de vaststelling dat een bepaald percentage van het BNP aan onderwijs besteed zou moeten worden. Maar ‘throwing money at a problem’ biedt niet altijd het beoogde resultaat. Daarom is ook specifiek beleid nodig om de kwaliteit van het onderwijs te bevorderen, bijvoorbeeld in de beroepsonderwijskolom. Voorbeelden van specifiek beleid in de beroepsonderwijskolom zijn:

Aansluiting tussen onderwijsinstellingen en arbeidsmarkt.

Invoering van competentiegericht beroepsonderwijs.

Doorstroming van het vmbo naar mbo naar hbo.

Tegengaan van voortijdige schooluitval.

Regionale samenwerking ten behoeve van ontwikkeling en gebruik van kennis.

Kwaliteitszorg in internationaal perspectief.

Bevordering van toegankelijkheid.

In het gehele hoger onderwijs is recent de bachelor/masterstructuur ingevoerd. Daardoor zijn niveaus onderling en internationaal beter vergelijkbaar, waardoor ook de internationale certificatie is geharmoniseerd, de doorstroming is gefaciliteerd en doorlopende leerlijnen zichtbaar kunnen worden gemaakt. Een andere vernieuwing is dat bij het hbo lectoren kunnen worden aangesteld. Daar wordt veel gebruik van gemaakt. Het concept van ‘kenniskringen’ rond de lectoren biedt daarbij de praktische uitvoering van de noodzakelijke regionale aansluiting bij bedrijven en instellingen.


20

Door de complexe modulaire structuur kan het onderwijs in principe flexibel blijven en zich aanpassen aan veranderende omstandigheden, zo blijkt uit interviews. Zo’n veranderende omstandigheid is de opkomst van nieuwe combinaties van vakken, multidisciplines. Robotica en mechatronica zijn daar aansprekende voorbeelden van. Uit diverse gesprekken blijkt dat voldoende enthousiaste leerlingen zich aanmelden waar specifieke docenten zijn aangesteld of lectoren die met kenniskringen de nodige combinaties leggen tussen vakgebieden, markt en onderwijs. Het Nederlandse onderwijsstelsel wordt door veel gesprekspartners in staat geacht om in te springen op kansen. Interviews met docenten en lectoren die kansen zien en daadwerkelijk robotica of een soortgelijk vak behartigen, geven dan ook enthousiast aan dat het prima kan. Maar interviews met personen die vanuit een helikopterview het mbo en hbo als geheel overzien, geven aan dat er nog veel kan verbeteren. 2.2. Leren met, over en voor robotica Het is voor deze quick scan inzichtelijk om bij de beschouwing van onderwijs, opleiding en robotica een onderscheid te maken tussen leren met robotica, over robotica en voor robotica. Bij ‘leren met’ wordt bedoeld dat robotica wordt ingezet om het leerproces te bevorderen. Bij ‘leren over’ wordt bedoeld dat robotica het object van het leren is. Bij ‘leren voor’ wordt bedoeld dat de student wordt voorbereid op werk waarbij robots worden gebruikt, onderhouden of gefabriceerd. Het onderscheid tussen deze drie categorieën dient slechts ter illustratie; in de praktijk lopen de categorieën in elkaar over. Essentieel is dat deze invalshoeken in een doorlopende leerlijn aan bod kunnen komen, zodat leerlingen en studenten zich kunnen bekwamen met een snelheid en op een niveau passend bij hun capaciteiten en talenten en aansluitend bij de behoeften in de markt. In een doorlopende leerlijn is het vo/vmbo/mbo funderend voor de arbeidsmarkt of voor vervolgonderwijs bij het hbo (ontwikkeling toepassingen) of wo (conceptontwikkeling), waarbij vanuit elk van deze niveaus aansluiting kan worden gevonden op de arbeidsmarkt en bij innovatieprocessen.

Arbeidsmarkt & innovatie

WO conceptontwikkeling

HBO ontwikkeling toepassingen

VO/VMBO/MBO voorbereiding arbeidsmarkt of vervolgonderwijs

Figuur 10. Aansluiting van onderwijsniveaus op elkaar en op arbeidsmarkt en innovatie.

21

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid 2.3. Naar een onderwijsmatrix van niveaus en invalshoeken Om doorlopende leerlijnen verder te ontwikkelen en om daarbij oog te houden voor de

verschillende invalshoeken van leren over, met, en voor robotica kan de onderstaande matrix wellicht houvast bieden 5 .

Leren

vo/vmbo/praktijkonderwijs

mbo

hbo

wo

ve bedrijfsopleidingen

over

1

2

3

4

5

met

6

7

8

9

10

voor

11

12

13

14

15

Tabel 1. Matrix van leer-invalshoeken en onderwijsniveaus.

Ter illustratie zijn enkele van de cellen van deze matrix hierna indicatief ingevuld met leerdoelen: 1. Leren over toepassingen van robotica in het dagelijks leven. 2. Leren over onderhoud, regelsystemen, verkoop. 3. Leren over ontwikkeling van toepassingen. 4. Transdisciplinaire benadering, onderzoek en ontwikkeling. 5. Specifieke niches. 6. Onderwijsondersteunende leermiddelen en demo’s. 7. Vakoverstijgend projectonderwijs. 8. CAD/CAM en stages. 9. Robotica als onderzoeksobject. 10. Simulatoren. 11. Bediening. 12. Installatie, bediening, onderhoud. 13. Innovatie. 14. Fundamenteel onderzoek en ontwikkeling. 15. Marktgedreven specialisaties. In de huidige onderwijspraktijk zijn de cellen van de matrix nog niet specifiek voor robotica gevuld of is er in de praktijk geen duidelijk verband tussen (of is het verband er wel, maar studiekeuzebegeleiders, leerlingen en studenten zien het verband niet gemakkelijk). In de toekomst zou die situatie kunnen worden verbeterd, bijvoorbeeld met een gedetailleerde roadmapexercitie, zoals voorgenomen door RoboNed. De ontwikkeling van deze matrix sluit aan bij bestaande doorstroommodellen, zoals die van de federatie van de drie TU’s, waarin ook hbo en algemene universiteiten zijn begrepen. 5

Deze matrixbenadering is ontleend aan ideeën van de begeleidingscommissie. Het primair onderwijs is hier buiten beschouwing gelaten, maar verdient in de toekomst zeker aandacht.

22


In de volgende subparagrafen gaan we iets dieper in op de drie verschillende invalshoeken in de rijen van de matrix. Leren met robotica Simulatoren spelen al sinds jaar en dag een grote rol in het onderwijs. Een illustratief voorbeeld is het apparaat dat Edwin Albert Link bouwde om instrumentvliegen mee te simuleren. Deze Link-trainer was al in 1930 beschikbaar en heeft alleen al in de VS in totaal meer dan een half miljoen piloten door hun vliegopleiding geholpen. Met mechatronica had de Link-trainer niets te maken, maar huidige vluchtsimulatoren wel. Microsoft Flight Simulator, een programma dat al jaren voor de pc beschikbaar is, heeft de snelheid waarmee leerling-piloten voor het eerst solo kunnen vliegen bekort van gemiddeld twintig uur naar gemiddeld twaalf uur.

Figuur 11. Flight Simulator.

Professionele vluchtsimulatoren voor verkeersvliegtuigen en militaire vliegtuigen zijn nauwelijks van echt te onderscheiden en kunnen bewegen in veel vrijheidsgraden. Het verschil tussen zo’n wonder van mechatronica en een robot is louter academisch. De bijdrage aan het vliegonderwijs is doorslaggevend – zonder zulke robots zouden piloten niet veilig, grondig en rendabel kunnen worden opgeleid. Een ander voorbeeld van robottechnologie in het onderwijs is het gebruik van proefpersonen en proefdieren bij de opleiding tot arts en dierenarts. Bij EHBO wordt al jaren gebruik gemaakt van een pop die zodanig is geïnstrumenteerd dat hartmassage en kunstmatige ademhaling realistisch kunnen worden beoefend en geregistreerd. Er is zelfs al een robot waarmee vroedvrouwen en gynaecologen op realistische manier de bevalling kunnen oefenen. Product- en procesontwerp gebeurt tegenwoordig in de computer met Computer Aided Design (CAD) en met een link naar fabricage (Computer Aided Manufacturing, CAM). Productielijnen kunnen vandaag de dag in de computer ontworpen en getest worden en van daaruit in een keer worden gebouwd zonder dure prototypen. Het zal duidelijk zijn dat exact


23

dezelfde configuratie zich even goed leent voor het geven van onderwijs, en dat gebeurt dan ook. Ook hier is het overgangsgebied tussen deze technologie en robotica grijs van kleur. De drie genoemde voorbeelden van leren met simulatoren zijn een willekeurige greep uit een al bestaand scala van mogelijkheden. En dat wordt alleen maar meer. Militaire scenario’s worden volkomen virtueel getraind in digitale omgevingen die nauwelijks van echt zijn te onderscheiden. Lange tijd waren de militaire ontwikkelingen in deze sector leidend, maar sinds kort lopen de ontwikkelingen in ‘serious gaming’ voorop. Deze gaan zo snel dat gemakkelijk kan worden gesteld dat we wat simulaties betreft nog slechts aan het begin van de ontwikkelingen staan. Brandweerlieden leren blussen met games, ambulancepersoneel leert er levens mee te redden en loodsen leren zo schepen te begeleiden. Niemand zal een serious game met als interface een computerscherm een robot noemen. Maar het is een kleine moeite om de output van de programmatuur te verbinden met mechanische installaties – en dan komt de term robotica toch snel in beeld. Bovendien is de gemeenschappelijke factor dat software de kern vormt. Een groot succes zijn de wedstrijden met robots tussen leerlingen van scholen van allerlei niveaus. LEGO League wordt gespeeld op het niveau van primair onderwijs. Bekend is ook RoboCup, waarbij wereldwijd universitaire teams robots uit componenten van een modulair platform bouwen en tegen elkaar ten strijde trekken. In 2009 streed een team van de TU Eindhoven tegen RFC Stuttgart en verloor helaas, maar bij het wedstrijdonderdeel ‘simulatie’ ging in 2003 de eerste prijs naar de Universiteit van Amsterdam. RoboCup Junior is door de RoboCup federatie ontwikkeld om leerlingen van negen tot negentien jaar mee te kunnen laten doen. Door het leveren van lesmateriaal, het opleiden van docenten en het geven van workshops op scholen hopen de universiteiten op die manier jongeren te interesseren voor techniek. Gestart in Amsterdam in 2000 tijdens de WK RoboCup, groeide deze jongste tak al snel uit tot een populaire activiteit in veel landen. Het duurde tot 2004 voordat er ook in Nederland een jaarlijkse wedstrijd voor scholieren werd gestart. Gesteund door science center NEMO, de Universiteit van Amsterdam en de TU Delft en IBM groeide het evenement uit tot een jaarlijkse gebeurtenis op roboticagebied. De RoboCup bracht in 2009 honderd teams uit heel Nederland naar NEMO. Inmiddels doen er meer dan 35 scholen mee aan deze wedstrijden. In een aantal internationale projecten is zo de afgelopen jaren een doorlopende leerlijn ontwikkeld, ondersteund door software en lesmateriaal dat voor de leeftijden van 9 tot 19 jaar een heel traject dekt. Deelnemers aan RoboCup Junior maken van dit materiaal gebruik en de eerste lichting die vijf jaar geleden begon op de middelbare school stroomt dit jaar uit naar verschillende universiteiten. Daaronder zijn de deelnemers aan de WK 2009 die tweede zijn geworden en in Delft gaan studeren. Het materiaal is oorspronkelijk ontwikkeld in enkele internationale projecten, waarvan RoboDidactics het meest omvattende project was. De software en de methode zijn inmiddels in gebruik op een aantal scholen en er zijn frequente workshops voor lagere en middelbare scholen.

Verschillende scholen hebben een doorlopende leerlijn opgezet rond robotwedstrijden, waarbij leerlingen in de hogere klassen de lagere klassen begeleiden. Dooropende leerlijnen worden in het algemeen van belang geacht om verschillende kolommen en niveaus van onderwijs op elkaar aan te laten sluiten en zo studenten en leerlingen aantrekkelijke perspectieven te bieden met heldere curricula. Vooral in de hogere klassen wordt het steeds populairder om zelf robots te ontwerpen en te bouwen, zelfs het maken van eigen elektronicaprints. Inmiddels hebben de eerste generaties leerlingen de middelbare school


24

verlaten en zijn met hun verworven kennis begonnen aan een studie aan een van de Nederlandse universiteiten of hogescholen 6 . Gesprekken met leraren en leerlingen geven aan dat de kracht van dergelijke programma’s enerzijds in het wedstrijdelement zit, en anderzijds in de visualisatie van het programmeren in de echte wereld in plaats van in de virtuele wereld. Wat kinderen op deze manier met robotica leren is echter niet alleen het effect van veranderingen in de programmatuur. Ze leren er ook mee werken in teams, een competentie die steeds belangrijker wordt. Inmiddels zijn er alternatieven voor het veelgebruikte ‘Lego mindstorms’ en zijn er nieuwe ontwikkelingen voor steeds betere platforms, ook in Nederland, waardoor er weer nieuwe en meer uitdagende soorten wedstrijden worden gehouden. Een soortgelijk wedstrijdelement zit ook in de zogenaamde ‘Worldskills’ wedstrijden. In de categorie robotica behaalde leerlingen van het Mondriaan College te Den Haag dit jaar in Calgary de 9e plaats. Interviews geven aan dat gymnasiumleerlingen vaak winnen met robotwedstrijden, maar dat leerlingen van havo en mbo ook vaak hele slimme, creatieve en succesvolle strategieën verzinnen. Nog steeds geldt dat het ‘robotonderwijs’ bij havo, vmbo en wetenschappelijk onderwijs facultatief is, buiten het verplichte curriculum om. Of er een succesvol roboticaprogramma op school is, hangt af van het enthousiasme en de energie van de natuurkundeleraar die bereid is om vrije tijd erin te steken en die voor de aanschaf van de componenten fondsen weet vrij te maken. Als die conditie eenmaal is vervuld, dan blijkt uit ervaring van geïnterviewde docenten dat 5% van de leerlingen vooraan staat om mee te doen. Die 5% sleept vervolgens nog eens de helft van de leerlingen in hun enthousiasme mee. Een van de onderwijskundigen geeft aan dat er voor het gebruik van robotica als leermiddel in het primair onderwijs weliswaar potentie is, maar dat deze niet wordt gerealiseerd, doordat de basisschoolleerlingen niet in staat zijn hun vraag te articuleren en de leerkrachten waarschijnlijk niet allemaal meer animo hebben om naast hun drukke baan ook nog ’s avonds hiermee bezig te zijn. Als voorbeeld van een potentiële toepassing wordt het voorlezen genoemd. Veel achterstandskinderen in het primair onderwijs lopen die achterstand op, omdat hun ouders niet voorlezen. Radio, tv en andere gebruikelijke bronnen van geluid en beeld kunnen dit gemis niet opvangen, omdat het niet interactief is. Robots zouden hier een oplossing kunnen bieden. De vraag is echter hoe er functionele producten op de markt kunnen komen, als de vraag bij zowel leerlingen als leraren niet wordt geëxpliciteerd. Misschien kan het helpen als ook het primair onderwijs, net als het mbo en het hbo, de regionale banden met bedrijven en instellingen aanhaalt. Ook het programma VTB (verbreding techniek basisonderwijs) en VTB Pro kunnen via de regionale steunpunten wellicht helpen. Bij wijze van experiment zouden vooruitstrevende scholen hier pionierswerk 6

Tekstdelen overgenomen uit e-mailcorrespondentie met roboticadocent Peter van Lith.

25


kunnen verrichten evenals de in oprichting zijnde wetenschapsknooppunten en de uitwerking van het Masterplan Ruimte voor Talent. Leren over robotica Leren over robotica vindt onder andere plaats in de beroepskolom, waar jongens en meisjes worden opgeleid om met robotica te werken. Zolang de regionale connecties en de docenten sterk zijn en financieel-administratieve blokkades worden opgeheven, kan de arbeidsbehoefte en de technologische ontwikkeling in bedrijven en instellingen de juiste sturing geven aan het curriculum, zowel kwalitatief als kwantitatief. Geïnterviewden wijzen als ze gevraagd worden naar knelpunten achtereenvolgens naar:

Er is een oplopend tekort aan docenten en lectoren (niet uitsluitend robotica 7 ).

Het financieringssysteem kan achterlopen bij snelle ontwikkelingen.

Voor dure vakken als robotica zouden aanvullende fondsen beschikbaar moeten komen.

De regionale verankering schiet tekort en docenten staan geïsoleerd.

Bij studiekeuze is het beroepsbeeld onduidelijk.

Figuur 12. Champignonpluk-robot.

Toch worden er veel goede resultaten geboekt in uiteenlopende sectoren, zoals automotive, productieautomatisering en de agrarische sector. Typische sectoren waar de robotica al sinds enige tijd grote rendements- en kwaliteitsverbeteringen weet te realiseren. Een roboticawerkgroep van het High Tech Platform van Nederlandse bedrijven en het Microcentrum heeft sinds enkele jaren zijn krachten gebundeld en onder andere de Robotics Association Benelux opgericht. Een van de projecten richt zich op het stimuleren van beroepsonderwijs.

Enhance robotics training and education! Robotics experts and a well trained workforce are required to research, design, develop, integrate and support robotic products. Skill and resource shortages in the areas of engineering, control theory, physics, computer science and cognitive science would hold back the industry. Teaching these subjects using robotics can make them more fascinating. Innovation agenda EUROP, july 2009

7

De omvang van dit tekort valt buiten de scope van de quick scan, maar is een belangrijk onderwerp van toekomstig onderzoek.


26

Leren over robotica doe je primair door ermee bezig te zijn. Bij industriële robots is er al sprake van een veelheid aan vakken: mechanica, constructie, aandrijving, elektronica, elektrotechniek, technische informatica, installatie, servicetechniek en productietechniek (zie Bijlage 6.5, Tabel I en II). Bij sociale robots neemt het aantal relevante invalshoeken verder toe: mens-machine interactie, juridische aspecten, sociale aspecten, ethische aspecten. In de praktijk is het ondoenlijk om eerst van al deze disciplines alle basiskennis op te doen alvorens met robots te gaan werken. In dit verband werd op het seminar van 6 november 2009 een vergelijking met de studie medicijnen gemaakt. Medicijnenstudenten gaan zich niet eerst specialiseren om later pas over het menselijk lichaam als geheel te leren. Eerst komt de oriëntatie op het totaal, het integrale systeem. Pas later kiezen ze een specialisatie. Dat is met robotica naar alle waarschijnlijkheid ook de beste volgorde, met andere woorden, om eerst met eenvoudige robotica te werken, en dan pas een gespecialiseerde richting te kiezen. Voorbeelden van zulke richtingen zijn:

meten, regelen, testen

technische informatica

sensoren en elektronicasystemen

installatietechniek

elektrotechniek

metaaltechniek

assemblage.

Het werkt niet om alle invalshoeken als apart vak aan de orde te laten komen in formeel onderwijs. Het aantrekkelijke van mechatronische en robotische systemen is nu juist dat ze zich optimaal lenen voor projectonderwijs. In het eerste jaar of de propedeuse is er vaak een projectopdracht van de docent die zich beperkt tot een project binnenshuis. Maar in latere jaren (bachelor, master) komt het vaak voor dat een actuele situatie als werkveld wordt genomen, bijvoorbeeld de installatie van een domoticasysteem in een bejaardentehuis. In zulke projecten wordt meer dan eens samengewerkt tussen mbo en hbo of tussen hbo en universiteit. Het ontwerp en de realisatie van de installatie komt dan voor rekening van bijvoorbeeld de hbo-leerlingen, terwijl de begeleiding en de werking van het systeem wetenschappelijk worden geëvalueerd door universitaire studenten. Voor het onderwijs is het doorslaggevend, zo blijkt uit interviews, dat de projecten aansluiten bij daadwerkelijke vraagstukken in de regio, en de potentie van verdere samenwerking tussen hbo en universiteit wordt als veelbelovend aangemerkt. Behalve leren over robotica in de praktijk is er secundair ook een behoorlijk leereffect te verwachten, wanneer in de curricula meer theoretische aandacht wordt besteed aan de huidige rol van robotica in de samenleving. Als gevolg van het eerder gesignaleerde feit dat veel robotica onzichtbaar is, blijft men gemakkelijk verstoken van het begrip van de grote rol


27

die deze technologie speelt. Op alle niveaus van onderwijs kan daaraan meer aandacht worden geschonken dan nu het geval is.

Leren voor robotica Bij leren voor robotica gaat het ook om het aanleren van de kennis en competenties die nodig zijn om het multidisciplinaire gebied een belangrijke stap verder te brengen. Daarbij gaat het vooral om het leren en kunnen overschrijden van de grenzen tussen disciplines, over de kunst van combineren, over innoveren, over durf en creativiteit en over ondernemerschap. Op dit gebied kan het onderwijs beter, om te beginnen het universitaire onderwijs. Biorobots, robots waarbij kennis van biologische systemen en technische systemen wordt geïntegreerd, worden niet ontwikkeld als iedere schoenmaker zich bij zijn leest houdt. Toch wordt van de convergentie van dergelijke disciplines veel verwacht – het is een van de motoren die de opeenvolgende generaties van robotica aandrijft. De uitdaging is hier om enerzijds tot een verdere integratie van studierichtingen te komen en anderzijds de kracht van wetenschappelijke disciplines te behouden. Recent is door de minister van OCW gepropageerd dat de strikte binaire scheiding in ons hoger onderwijs zou moeten worden doorbroken. Zonder daar gedetailleerd op in te gaan kunnen we vaststellen dat om de in het vooruitzicht gestelde convergentie van N-, B-, I-, en C-disciplines te bereiken, de muren tussen technische en algemene universiteiten en tussen universiteiten en beroepsopleidingen inderdaad moeten worden geslecht. In de praktijk van nu blijkt het al lastig om op een technische universiteit een goede integratie te bewerkstelligen tussen mechanica, elektrotechniek en technische informatica. We mogen dus stellen dat een integratie tussen alfaen bètavakken en tussen technische en algemene universiteiten geen vanzelfsprekende exercitie is. Projectonderwijs, waarbij de behoefte aan zulke verschillende invalshoeken pregnant naar voren kan komen, is vrijwel zeker de aangewezen route waarlangs een goed begin kan worden gemaakt. Wat wellicht kan helpen is een inventarisatie van alle onderzoek en onderwijs aan de hand van de vraag welke bijdrage deze aan robotica kan leveren. Paragraaf 2.6. gaat hier nader op in. Net als bij het beroepsonderwijs staat veel universitair onderwijs ook niet onder het predicaat ‘robotica’ bekend, terwijl het er wel alles mee te maken heeft. Dat geldt bijvoorbeeld in sterke mate voor wiskunde en informatica. Het is niet ondenkbaar dat de ontwikkeling van robottechnologie jonge mensen en kleine bedrijven in staat stelt om snel een voorsprong op te bouwen met innovatieve kleine bedrijven. Zoals nog maar kort geleden informaticabedrijven in Amerikaanse garages en kelders tot bloei kwamen, zo kunnen ook nu roboticabedrijven ontstaan, ook in Nederland. De benodigde investeringen nemen steeds verder af en door standaardisatie van platforms kunnen allerlei soorten van toeleveranciers ontstaan.


28

2.4. Kansen voor beroepsonderwijs Onderwijs en opleiding moeten leerlingen en studenten op de toekomstige maatschappij voorbereiden, en die raakt steeds meer vervuld van technologie. Het formele onderwijs licht maar een tipje van de sluier daarvan op. Desastreus is dat niet, want de mogelijkheden om buiten het formele onderwijs om te leren zijn enorm toegenomen: televisie, internet, stages, reizen, werken. Dat biedt ontelbare routes en strategieën waarlangs een mogelijk onderwijstekort kan worden gecompenseerd. Je hebt niet per se school nodig om te leren. Maar er liggen wel kansen voor het grijpen, om te beginnen voor het beroepsonderwijs. Er zijn verschillende casussen van hbo-opleidingen waar die voorbereiding goed werkt, bijvoorbeeld de Hogeschool van Amsterdam, Saxion Hogeschool, Avans, De Haagse Hogeschool en die in Breda en Eindhoven. De Haagse Hogeschool heeft een associate degree-opleiding ingesteld (twee jaar) en werkt daarbij samen met de robotica-opleiding die bij de Faculteit Werktuigbouwkunde van de TU Delft wordt gegeven. Ook de andere twee technische universiteiten, Eindhoven en Twente, werken samen met hbo-opleidingen in hun omgeving. Ook bij mbo-opleidingen wordt veel aan robotica gedaan, zoals het ROC Tilburg, het Mondriaan College en vele andere mbo-opleidingen. Herkenbaar is dat niet altijd omdat de opleidingen zelden het predicaat ‘robotica’ hebben en spaarzaam het predicaat ‘mechatronica’. Via de invalshoeken elektrotechniek, werktuigbouw, software engineering, fotonics, productieautomatisering, en vele andere invalshoeken gebeurt er echter veel. Bijlage 6.5, Tabel I geeft in het kort enkele voorbeelden van lectoraten in aan robotica gerelateerde vakken zoals die momenteel op Nederlandse hogescholen en universiteiten worden gegeven. Soms wordt in interviews het signaal gegeven dat de school een eiland is waarop leerlingen en leraren te los van de buitenwereld en van de technologische cultuur staan. Als gevolg hiervan treffen leerlingen en studenten op school een wereld aan die soms maar weinig lijkt op wat ze zien op Discovery Channel en op internet. Komen deze leerlingen eenmaal van school af, dan kunnen ze, ook met een diploma op zak, gefrustreerd geraakt zijn in hun technologische nieuwsgierigheid en ambitie. Dat is niet alleen jammer, het is ook een struikelblok voor veel Nederlandse bedrijven en instellingen die zitten te springen om jonge mensen met een stevige achtergrond in techniek en bètavakken.

Figuur 13. Opruimrobot. Bron: Universiteit Twente.

29


Dit dilemma is al sinds vele jaren onderkend en het aantal initiatieven om er iets aan te doen is groot. In alle lagen en kolommen van het onderwijs is er aandacht voor. Er zijn fondsen en programma’s, en bedrijven, instellingen, regio’s, gemeenten en scholen worden gemobiliseerd om de situatie het hoofd te bieden. Zulke initiatieven beginnen ook vruchten af te werpen. Het gaat er om de positieve beeldvorming vanuit moderne media vast te houden en te verankeren op school en op de werkplek. Kritische succesfactor is onder andere de regionalisering van het beroepsonderwijs, waarmee bedoeld wordt dat de inhoudelijke en procedurele aspecten van het onderwijs moeten volgen uit kansen en prioriteiten in de regio – zie ook het begrip ‘ecosystemen’. Dat betekent dat samenwerking nodig is tussen de beroepsonderwijskolom en regionale bedrijven en instellingen. Ook daar zijn uitstekende voorbeelden van, zo blijkt uit verschillende ‘good practices’; voorbeelden waarbij jonge docenten met ervaring in het bedrijfsleven uit overtuiging parttime of fulltime les komen geven op een mbo- of hbo-instelling en de leerlingen de connectie met de wereld buiten school bieden die nodig is om zicht te krijgen op de beroepspraktijk. Bedrijven als Demcon, ASML, Nutricia, Cisco, Festo en Océ lenen kosteloos ingenieurs uit aan de opleiding. Kenteq en andere instellingen coördineren zulke contacten en de curricula leiden naar verluidt tot tevredenheid. Er zijn ook bedrijven en sectoren die, geconfronteerd met een opleidingstekort, besluiten om zelf een opleiding te realiseren en met die ervaring de connectie met scholen leggen. Een goed voorbeeld in dit verband is Festo didactic. Festo heeft zelf een robotica-/mechatronica-opleiding ingericht met ruimten, middelen en docenten. Ze hebben de kennis en ervaring vervolgens al in 2000 overgebracht aan het mbo en hbo. Het hoofd van Festo didactic Nederland is nu lector mechatronica in Breda en Eindhoven. Een ander goed voorbeeld is Cisco (zie tekstbox op de volgende pagina). Ook de Robotics Association Benelux kent een initiatief om vanuit de aangesloten bedrijven roboticaonderwijs aan te sturen.

Figuur 14. FESTO didactisch lesmateriaal.


30

Multidisciplinair onderwijs doeltreffender. Bedrijfsleven en overheid laten kansen liggen in onderwijs Multidisciplinair onderwijs doeltreffender voor innovatie Overheid en bedrijfsleven zouden meer moeten investeren in het beschikbaar stellen van technologische en creatieve middelen die aansluiten bij de belevingswereld van studenten en leerlingen. Een multidisciplinaire manier van onderwijs geven maakt het leuker voor de leerling en resulteert in het minder snel wegvloeien van toptalent naar het buitenland. Bovendien leidt het tot afgestudeerden die beter in staat zijn tot toegepaste innovatie. Er zouden opleidingen moeten komen waarbij techniek, creativiteit en ondernemerschap samenkomen, zoals in Angelsaksische landen gebruikelijk is. Dit zijn een paar van de punten die naar voren kwamen tijdens een rondetafeldiscussie over de kwaliteit van het technisch onderwijs in Nederland met vertegenwoordigers van hbo-opleiding Hanze Institute of Technology, medialab Waag Society, netwerkleverancier Cisco en ICTinnovator SURFnet. Een andere conclusie luidt dat in verhouding tot veel andere landen in de wereld Nederland desondanks nog steeds voorop loopt met de inzet van technische infrastructuur ter ondersteuning van onderwijs en wetenschappelijk onderzoek. Op dit gebied vervult de overheid een goede voortrekkersrol met initiatieven als ICT Regie en het SURFnet/Kennisnet Innovatieprogramma. Waag Society Volgens Marleen Stikker, oprichter en directeur van Waag Society, blijven vooral kansen liggen, doordat er geen interdisciplinaire topopleidingen zijn die creativiteit, technologie en ondernemerschap bijeen brengen. "Hierdoor ontmoeten studenten elkaar niet op een cruciaal moment in hun ontwikkeling en kunnen elkaar niet wederzijds stimuleren en uitdagen. Terwijl alles op het gebied van een succesvolle toepassing van technologie over design gaat en daar juist de innovaties kunnen plaatsvinden", aldus Stikker. "Bovendien is het vreemd dat kunst in Nederland een hbo-opleiding is en niet naar het niveau van een universitaire graad wordt getild, zoals op MIT." Hanze Institute of Technology (HIT) Hans Appel, lector Computer Science & Sensor Technology van het Hanze Institute of Technology en CTO van Sun Microsystems, ziet lacunes in het aanbod van praktijkervaring uit het bedrijfsleven. "Nederlandse ondernemingen zouden zich beter moeten inzetten voor de publieke zaak." Bovendien vindt hij dat het de gemiddelde student vooral aan basiskennis ontbreekt en dat er in het onderwijs onvoldoende gebruik wordt gemaakt van de bestaande mogelijkheden om multidisciplinair te werken. Cisco David Bradshaw, regionaal salesmanager publieke sector van Cisco en verantwoordelijk voor zorg en onderwijs, onderstreept de behoefte aan input uit het bedrijfsleven met het feit dat de onderwijsmodulen die Cisco aanbiedt, worden afgenomen door bijna alle ROC’s in Nederland. "Nederland heeft een van de sterkste kenniseconomieën in Europa. Het World Economic Forum zet Nederland op de achtste plaats op de Global Competitiveness index en op nummer één voor wat betreft Technology Readiness. We hebben een klimaat waarin onderzoek, onderwijs en ondernemen worden gestimuleerd en dat is gunstig." SURFnet Roel Rexwinkel, manager Community Support van SURFnet en programmamanager SURFnet/Kennisnet innovatieprogramma richt zich met zijn organisatie op het continu blijven ontwikkelen van technologische toepassingen in het onderwijs. "We hoeven niet bang te zijn voor een 'braindrain' van toptalent dat naar het buitenland gaat, laten we het eerder zien als een exportproduct. Het komt ons eigen kennisniveau alleen maar ten goede als mensen ook enige tijd in het buitenland ervaring opdoen. We moeten ons continu blijven ontwikkelen en ons daarbij vooral richten op de voorlopers: díe kinderen en leerkrachten van het basis- en voortgezet onderwijs die als eersten met nieuwe technologieën aan de slag willen gaan." Bron: persbericht "Whizpr", Amsterdam, 13 februari 2009

Als de afstemming in de regio optimaal is, zorgen bedrijven en instellingen en de daarvoor ontvankelijke opleidingen bij mbo en hbo er in principe voor dat de arbeidsmarktvraag wordt vertaald naar een opleidingsaanbod. Als dat overtuigend gebeurt, waarbij het ook van groot


31

belang is dat leerlingen de gelegenheid hebben zich een goede indruk te vormen van wat het werk inhoudt, dan slaat de vonk over. Vaak wordt benadrukt dat het instituut van een lectoraat met kenniskring veel goed kan doen op hbo en mbo – hoewel er ook lectoren zijn die te veel in isolement opereren. Daarnaast wordt gesteld dat het vaak lang duurt voordat ontwikkelingen door het onderwijs worden gezien en overgenomen, en als het eenmaal wordt overgenomen is de afstemming met de (verwachte) arbeidsmarktvraag onvoldoende. Uit het seminar van 6 november: Met mechatronica als de technische multidiscipline is ook de verbinding met de praktijk essentieel. Voor het leren ontwikkelen, gebruiken en onderhouden van nieuwe robotapplicaties in het (hoger) onderwijs is nauwe samenwerking met de praktijk nodig, bij voorkeur in een vakoverstijgende projectmatige aanpak. In de industrie is de multidisciplinaire aanpak van mechatronica inmiddels normaal, maar het onderwijs loopt nog achter. Zo kent het mbo al wel mechatronica-opleidingen met een toenemende instroom ten koste van de monodisciplinaire opleidingen. Maar in het hbo zijn er officieel nog geen mechatronica-opleidingen (want er zijn nog geen CROHO-nummers voor geopend). Overigens werken samenwerkende hbo-instellingen al hard aan een mechatronica-opleiding, zoals bij Fontys; lectoraten zijn gestart om de benodigde monodisciplines te verbinden. Van roboticaprojecten blijkt vaak een bijzondere aantrekkingskracht uit te gaan. Daardoor leent robotica zich goed voor ‘het nieuwe techniekonderwijs’ als een nieuw wapen in de strijd tegen de afnemende belangstelling voor techniek en bèta. Leerlingen zijn bij een leerbedrijf niet weg te slaan. Uit de vragen die leerlingen stellen blijkt dat ze verder zijn dan hun docenten. Er wordt overigens wel gewerkt aan nascholing van docenten en aan initiatieven om robotica in het onderwijs te krijgen, maar het draagvlak daarvoor is bij zowel onderwijs als industrie nog onvoldoende. Een robotica-agenda kan zeker helpen om dat draagvlak te vergroten. 2.5. Universitaire multidisciplines Al gedurende lange tijd is onderkend dat monodisciplinair onderwijs bepaalde tekortkomingen kent waardoor opleidingen niet goed aansluiten op de pluriformiteit van de samenleving. Universiteiten kennen daarom al sinds jaar en dag onderzoeks- en onderwijsprogramma’s waarbij de grenzen tussen disciplines worden geëxploreerd en overschreden. Vaak worden zulke programma’s zo opgezet dat de student een major in de ene richting kiest en een minor in de andere, of aanvullende cursussen volgt op andere faculteiten en bij andere werkgroepen. In interviews gehoorde kritiek is dat zulk onderwijs soms als los zand aan elkaar hangt. Om die fragmentatie te bestrijden is het nodig om de afzonderlijke vakken te integreren, zodat het geheel meer is dan de som der delen. Dat kan

32

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid met robotica. Op deze wijze kan ‘leren voor robotica’ – in de zin van leren een impuls te helpen geven aan dit ontluikende gebied – gestalte krijgen.

Uit het seminar van 6 november: De Rijksuniversiteit Groningen pleit er voor om individuele studenten multidisciplinair op te leiden. Zij hebben overzicht en kunnen als intermediair fungeren. De Robotics Association Benelux ziet een rol weggelegd voor de industrieel ontwerper. Die leert alle disciplines te integreren, zodat robotica goed kan vallen onder de opleiding Industrieel Ontwerpen. De biomedische opleiding van de TU Delft levert in de eerste plaats dan ook ingenieurs af die hebben geleerd met anderen te communiceren. In een projectteam van bijvoorbeeld tien mensen hoeft er maar één te zijn met het complete overzicht, dat is de systeemintegrator. Als multidiscipline kan robotica een krachtig hulpmiddel zijn om technische en sociale disciplines bijeen te brengen, maar de toekomstige roboticus is geen ‘homo universalis’. Bij een roadmap moeten zeker ook de algemene universiteiten betrokken worden met hun alfaen gammadisciplines, maar multidisciplinariteit op zich is onvoldoende om de slag naar de maatschappij te kunnen maken. De drie technische universiteiten en Philips hebben onder de naam RoboNed een nationaal robotica-initiatief gelanceerd 8 . Het doel is om gezamenlijk op te trekken en een roadmap op te stellen. Daarmee hopen de partijen verschillende fondsen te kunnen werven en het MKB beter te kunnen bereiken. Met een gezamenlijke roadmap moeten de belanghebbenden keuzes kunnen maken over de te ontwikkelen technologieën en producenten. RoboNed wil het roboticaonderzoek in Nederland verder uitbouwen, bijvoorbeeld in humanoïde onderzoek en de toepassing van robotica in de medische praktijk. Verder is het platform bedoeld om roboticaonderzoek in Nederland met elkaar te bespreken en waar nodig af te stemmen. Dit initiatief kan eventueel uitgroeien tot een Nationaal Robotica Instituut.

Figuur 15. Inspectie van stekken met een vision systeem. Bron: Greenvision, WUR.

Trekkers zijn Maarten Steinbuch van de TU Eindhoven, Stefano Stramigioli van de Universiteit Twente, Pieter Jonker van de TU Delft en de TU Eindhoven, en Thom Warmerdam, de roboticagroepsleider van Philips.

8


33

Wageningen Universiteit en Researchcentrum (WUR) heeft enkele jaren geleden de slag gemaakt om de strikte scheiding tussen universiteit en hbo-opleiding, het zogenaamde ‘binaire stelsel’, te doorbreken. WUR is een amalgaam van onderzoek en onderwijs en van praktijk en theorie. De formule heeft voor agro-robotica al veel resultaten opgeleverd rond de ontwikkeling van beeld- en patroonherkenning van biologische structuren in landen tuinbouw, glastuinbouw en horticultuur. WUR is wereldwijd toonaangevend in deze sector en van heinde en verre komt men naar Nederland om te leren hoe wij er met technologie in slagen de agrosector duurzaam te intensiveren.

Figuur 16. De ‘LOPES’ revalidatie-looprobot. Bron: Universiteit Twente en revalidatiecentrum Het Roessingh.

Het spreekt vanzelf dat meer robotonderzoek aan universiteiten ook automatisch betekent dat er meer aandacht komt voor robotonderwijs. Nu al is te zien dat vakken als kunstmatige intelligentie, virtual reality en digitaal leven op verschillende universiteiten worden gedoceerd, zowel in bachelors als in masters programma’s. Technische universiteiten bieden steeds hun eigen invalshoek op robotica. Bij de TU Delft bijvoorbeeld is voortbeweging (de ‘looprobot’) een aandachtspunt, maar ook grippertechnologie. Daarbij is het vernieuwende dat het niet uitmaakt hoe sociale robots iets beetpakken, als ze maar over de juiste informatie beschikken (zoals kracht en druk) om dingen op allerlei manieren te kunnen beetpakken. Bij de Universiteit Twente is er een waaier aan invalshoeken in hightech systems, domotica en zorg. Eindhoven richt zich ook sterk op hightech systems en als gevolg van de activiteiten van Philips op ambient intelligence. Philips staat wereldwijd op de vijfde plaats van bedrijven die octrooien aanvragen op het gebied van autonome medische robotica en mechatronica. Algemene universiteiten richten zich vaak op aspecten die met kunstmatige intelligentie te maken hebben of met de ontwikkeling van vooruitstrevende componenten zoals sensoren.


34

De indruk bestaat dat universitair onderzoek in en rond robotica lang niet altijd is afgestemd op de marktvraag. Zo is het onderzoek aan de looprobot enerzijds wel zeer waardevol vanuit een fundamenteel standpunt en voor onderwijsdoeleinden, maar verwacht de TU Delft eigenlijk niet dat sociale robots in de toekomst moeten kunnen lopen. De Universiteit Twente en hightechbedrijven uit de regio, verenigd in Mechatronica Valley Twente, hebben voor de tweede generatie robotica de Stichting Romech (Advanced Robotics & Mechatronics) opgericht. Een fact-finding trip van Twentse robotonderzoekers en ondernemers heeft geleid tot het initiatief voor een Robotics Centre Twente, dat is neergelegd in het rapport ‘The Future of Robotics’. Het gaat om niet-industriële robots, bijvoorbeeld voor chirurgie en huishoudelijke toepassingen. Het centrum bouwt voort op bestaande onderzoekslijnen, zoals het Teleflex-project voor kijkoperaties, een veegrobot voor het slim schoonmaken van straten, en samen met onder andere het revalidatiecentrum ‘Het Roessingh’ de robotondersteuning van revalidatiepatiënten. 2.6. Het domein robotica en het palet van opleidingen in het hoger onderwijs Robotica is een multidisciplinair domein dat bijvoorbeeld gebruik maakt van mechatronica, kunstmatige intelligentie, informatica en elektrotechniek. Maar ook andere disciplines zijn van belang. Omdat robots niet alleen maar in fabriekshallen actief zijn maar ook in de toekomst in een sociale context worden benut, is onder andere ook mens-machine interactie van belang. Psychologie en gedragswetenschappen komen ook om de hoek kijken. In inleidende roboticacurricula wordt nu al een algemene basis gelegd waarbij voor studenten het disciplineoverstijgende karakter helder wordt. Men leert een eenvoudige robot bouwen en programmeren, maar ook hoe perceptie, cognitie en actie met elkaar verweven zijn in de interactie met de omgeving. Ook de richting kunstmatige intelligentie is interdisciplinair en heeft overlap met andere opleidingen zoals psychologie en informatica. Een voorbeeld hiervan is te vinden bij de Universiteit van Amsterdam. Dat de integrale en multidisciplinaire benadering binnen sommige studierichtingen duidelijk is, is echter niet voldoende. Voor het domein robotica is een bredere samenhang tussen meer studies nodig. Die is nog niet vanzelfsprekend in het gehele veld. Een nationale ‘integrator’ is er niet. Er zijn positieve ontwikkelingen zoals bij de ‘innovatie-ecosystemen’ waarbinnen alle belangrijke actoren samenwerken. Niet alleen fundamentele en toegepaste onderzoekers van universiteit en hogeschool, maar ook degenen die verantwoordelijk zijn voor onderwijs en innovatiebeleid, ontwikkelaars in het bedrijfsleven en beleidsbepalers. Maar ook scholen nemen deel. Dat is gunstig voor de motivatie om later bepaalde studierichtingen te kiezen. Zulke ecosystemen zijn in ontwikkeling bij de TU Eindhoven en de Universiteit Twente. Deze good practice verdient aandacht bij de ontwikkeling van beleid. De Universiteit Twente is van mening dat zo’n ecosysteem bovendien geflankeerd moet worden door reflectief onderzoek naar de maatschappelijke uitdagingen die met robotica gepaard


35

gaan. Er zijn daartoe coördinerende acties nodig. De Universiteit Twente heeft daartoe samen met andere partners RoboNed opgericht, dat zich erop richt alle noodzakelijke spelers bij elkaar te brengen als bijdrage aan een strategische agenda. Zo’n agenda werd ook door de deelnemers aan de conferentie nodig geacht als follow-up. Bestudering van de buitenlandse instrumenten en voorbeelden (bijvoorbeeld Waseda University, zie Figuur 19) die bijdragen aan integratie zal zeker de aandacht van RoboNed vergen. Is het palet nu compleet? Is er nu voldoende aanbod van noodzakelijke studierichtingen en voldoende instroom van studenten daarbinnen? Er wordt een veelheid aan opleidingen aangeboden op hoger onderwijsniveau, zoals elektrotechniek (als algemene basis), industriële automatisering, mens-machine interactie, technische informatica en telematica, mechatronica en architectuur van digitale infosystemen. De tabellen in de bijlagen geven hiervan een indicatie. De lijst met studierichtingen doorlopend gaat het soms om opleidingen waarin robotica in de titel voorkomt, soms om leeropdrachten, maar vaak is het niet altijd direct duidelijk dat het om een dominant raakvlak met robotica gaat, zoals gedragswetenschappen, maar ook ‘innovatie van sectoroverschrijdende toepassing van technologie’. Daarvoor is vaak analyse van de afzonderlijke curricula en leeropdrachten nodig. Hierbij moet worden benadrukt dat het feit dat bijvoorbeeld gedragswetenschappen overal wordt aangeboden niet wil zeggen dat daarbij ook samenwerking op het terrein van robotica plaatsvindt. Interdisciplinariteit is immers niet vanzelfsprekend in het huidige veld. Bij de verdere bestudering van de voor robotica noodzakelijke richtingen en de compleetheid van het palet, verdient het aanbeveling de in ontwikkeling zijnde locale ecosystemen rond Eindhoven en Enschede te monitoren. Zulke initiatieven kunnen ook in andere regio’s tot ontwikkeling komen. Van belang is ook dat voor robotica-ontwikkeling niet alle studierichtingen op het niveau van wetenschappelijk onderwijs aanwezig behoeven te zijn. In bepaalde gevallen volstaat een hbo-opleiding bij toegepaste studies zoals ‘applied informatics’. Indien voor robotica belangrijke toeleverende studierichtingen dreigen te verdwijnen omdat universiteiten de instroom van studenten te laag vinden en de kosten in relatie tot de financieringssystematiek ongunstig achten, kan worden overwogen daarover op landelijk niveau nadere afspraken te maken. Of de aanwas in studenten voldoende is om de behoefte te dekken, valt nu niet te zeggen. Van belang is welke richting Nederland economisch opgaat en de keuzes die er op nationaal niveau worden gemaakt voor robotica. De conferentie op 6 november 2009 bood diverse elementen voor een strategische agenda.

36

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid Zijn er conclusies aan de huidige instroom te verbinden? Het palet van aangeboden noodzakelijke studierichtingen en de studenteninstroom beschouwend, kan worden

geconstateerd dat er een lichte toename is in bestaande richtingen, in sommige richtingen is er een stabilisatie of afname (10%) en er is een aantal nieuwe opleidingen gestart. De tabellen voor het hbo over 2008 (zie Bijlage 6.5, tabel IV) overziend op instroom van studenten bij de voor robotica van belang zijnde studies, kan een aantal bewegingen worden geconstateerd. Nieuwe opleidingen advanced sensor applications embedded systems engineering

+ 10 + 37

Stijgers o.a. engineering, design en innovation industrieel product ontwerpen werktuigbouw

+ 64 + 5 + 132

Dalers o.a. (over periode 5 jaar) elektrotechniek informatica technische informatica

- 119 - 233 - 160

De instroom bij de twee nieuwe richtingen is opmerkelijk; kennelijk zijn die richtingen interessant. Daarbij dient te worden betrokken dat afname bij de ene studierichting kan worden veroorzaakt door vertrek van studenten naar een andere richting (uitwisseling). In de tabel compenseren de stijgers en dalers elkaar. Van groter belang is dat in het hbo een goede dekking is van lectoren met hun kenniskringen op de voor robotica noodzakelijke studies. Zie de desbetreffende tabel in Bijlage 6.5. 2.7. Onderwijs en robotica in enkele koploperlanden 9 2.7.1 VS Beschikbare master-opleidingen in de VS behandelen de technologische achtergrond (werktuigbouwkunde, elektrotechniek, IT, etc.) en het integreren van verschillende technologieën in robottoepassingen. In het hoger onderwijs zijn een aantal roboticaclusters te identificeren, waarvan de belangrijkste zich bevinden in Massachusetts (MIT, Harvard), Pittsburgh (Carnegie Mellon) en Californië (Berkeley, Stanford, USC). Deze universiteiten hebben specifieke vakgroepen die zich bezig houden met het onderzoek naar (een deelgebied van de) robotica en bieden daarnaast masterprogramma’s aan.

9

Teksten ontleend aan rapportages van de TWA’s in de VS, Japan en Korea.

37


Figuur 17. Cover Scientific American, januari 2009.

De hoge verwachtingen over robotica in de VS worden extra gevoed door Bill Gates, die in de Scientific American van januari 2009 aangaf dat we de geboorte van een nieuwe industrie aanschouwen die het leven van iedereen ingrijpend gaat veranderen. Bill Gates heeft de daad bij het woord gevoegd met de oprichting van een aantal op robotica toegespitste softwarebedrijven, zoals Robosoft. Onderwijsinstellingen spelen ook in op deze trend, zoals het Worcester Polytechnic Institute in Massachusetts en Georgia Tech University, die een louter op robotica gerichte bachelor-opleiding introduceerden.

Figuur 18. DARPA Grand Challenge line-up.

Gates trekt een parallel met DARPA, het Defence Advanced Research Projects Agency, dat ooit de basis voor internet legde via Arpanet (toen nog zonder ‘D’). Nu kent DARPA onder meer de Grand Challenge waarbij (terrein)wagens autonoom grote afstanden moeten afleggen over een uitdagend parcours. De progressie die jaarlijks in de Grand Challenge wordt gemaakt is enorm en Gates trekt de lijn door naar robotica, parallel aan Arpanet. DARPA kent ook speciale programma’s voor het nabootsen van het vliegen en lopen van insecten, evenals de National Science Foundation (NSF). Het curriculum van master-opleidingen robotica in de VS bevat over het algemeen een keuze uit een breed scala aan vakken gerelateerd aan werktuigbouwkunde, elektrotechniek, en informatica. Het brede toepassingsgebied en de focus op het integreren van technologieën in een enkele toepassing vereisen kennis van onder andere robotperceptie, cognitie en actie. Robotperceptie beslaat de specifieke technologie achter computervisie, beeld-, krachten


38

tactiele sensoren, data-interpretatie, etc. Deelgebieden van robotcognitie zijn o.a. kunstmatige intelligentie, planning en machine-leren. Robotactie beslaat onder andere kinematica, dynamica, manipulatie en voortbeweging van de robot. Onderwijs in de deelgebieden wordt ondersteund door vakken gericht op een sterke mathematische basis. Een zeer succesvol programma dat jongeren stimuleert om te kiezen voor een technische opleiding is de FIRST Robotica competitie, waarbij teams gevormd door middelbare scholieren in zes weken een probleem oplossen door middel van het ontwerp en de bouw van een robot op basis van een standaardset aan onderdelen en programmeerroutines. De FIRST competitie wordt ondersteund door instellingen als NASA en de Carnegie Mellon University (zie Bijlage 6.5, Tabel III). Een interessante toepassing van onderwijs met robotica is ‘Create’ van iRobot, een platform dat leraren, onderzoekers en studenten de mogelijkheid biedt om gedrag, geluid en beweging te programmeren en daarnaast de optie biedt om randapparatuur zoals sensoren en manipulatoren te monteren en aan te sturen door toevoegingen aan de programmatuur. Uit het seminar van 6 november: Arizona State University worstelt met multidisciplinariteit. Er is een apart instituut voor interdisciplinair onderzoek op NBIC-gebied, maar de vraag is wat de identiteit is van de PhD’s die er worden opgeleid? Multidisciplinair werken is goed, maar monodisciplines moeten niet verwaarloosd worden. Het MediaLab van MIT haalt zijn kracht uit het bij elkaar zetten van de monodisciplines en die met elkaar laten interacteren. De ‘US Roadmap for Robotics’ is in mei 2009 gepubliceerd door een consortium van universiteiten:

Georgia Institute of Technology

University of Southern California

Johns Hopkins University

University of Pennsylvania

University of California, Berkeley

Rensselaer Polytechnic Institute

University of Massachusetts, Amherst

University of Utah

Carnegie Mellon University

Tech Collaborative.

De roadmap identificeert de vergrijzing van de Amerikaanse bevolking als de belangrijkste drijfveer voor roboticaontwikkelingen in de komende tijd en geeft aan dat de VS beleidsmatig een verandering zou moeten doorvoeren van defensierobotica gerelateerde investeringen naar investeringen in onderzoek naar roboticatoepassingen in de medische sector,


39

zorgsector en servicerobotica. De roadmap geeft ook een impuls aan voor het robotica gerelateerde onderwijs in de VS door te wijzen op het grote verschil in investeringen vergeleken met andere landen. In tegenstelling tot de VS investeren China, Zuid-Korea en Japan sterk in roboticaonderwijs, aldus de roadmap. India en China zouden dat doen door in de VS opgeleide specialisten naar hun moederland terug te halen. Van 2002-2012 investeert Zuid-Korea 100 miljoen dollar per jaar in roboticaresearch en -onderwijs. Europa spendeert 600 miljoen dollar aan robotica via het 7e kaderprogramma, aldus de roadmap, en Japan 350 miljoen dollar over de komende tien jaar. Hoe deze bedragen verdeeld zijn over onderzoek en onderwijs blijft onbelicht. Om het roboticaonderwijs op snelheid te brengen stelt de roadmap de volgende stappen voor:

Binnen 5 jaar biedt elke basisschool een naschools roboticaprogramma aan met publieke evenementen, een competitie-element, en waardering voor de deelnemers.

Binnen 10 jaar biedt elk vierjaars college een bachelor-, master- en PhD-traject in robotica aan.

Binnen 15 jaar is het aantal afgestudeerden in robotica verdubbeld ten opzichte van 2008. Er lopen tenminste tien programma’s op bachelors- en op mastersniveau.

2.7.2 Japan Steeds minder Japanse eerstejaarsstudenten kiezen voor een technische studie en ook scholieren tonen minder interesse voor technische vakken. Bovendien scoren Japanse scholieren internationaal slecht. Tijdens een recente enquête gaf slechts 8% van de Japanse scholieren aan een baan in de wetenschap of techniek te ambiëren. Hier tegenover staat een gemiddelde van 25% voor alle OESO-landen. Volgens een recent OESO-rapport investeert Japan van alle OESO-landen het minst in onderwijs. Japan spendeert sinds 2005 gemiddeld 3,4% van het BNP in publiek onderwijs tegenover een OESO-gemiddelde van 5%. Het merendeel van dit budget is voor lager en middelbaar onderwijs. Door het sterk dalende aantal afgestudeerde Japanse technici hebben pas afgestudeerde technici de banen voor het uitkiezen, en niet alleen de studenten van de gerenommeerde universiteiten, zoals altijd de norm was. De banen zijn er, nu nog de interesse. Welke pogingen onderneemt de Japanse overheid om scholieren te interesseren voor wetenschap en technologie? In 2008 is een nieuw curriculum voltooid dat in 2009 geleidelijk ingevoerd zal worden. Traditionele curricula kenmerken zich door lange schooldagen en enorme hoeveelheden studiemateriaal. Nu streeft men naar creatief denkende, probleemoplossende Japanners met minder uren voor theorievakken en meer uren voor exploratie van individuele inzichten.


40

Sinds 2002 heeft Japan een toenemend aantal Super Science High Schools (SSHS) waarvan de scholieren onder begeleiding van wetenschappers kleine stages volgen op een universiteit. Deze SSHS’s hebben daarnaast toestemming om de technischwetenschappelijke vakken te prioriteren, en hanteren een aangepast curriculum. Vakken zoals wiskunde, natuurkunde, chemie, biologie en robotica worden geïntensiveerd. Geschiedenis, kunst en sociale vakken moeten aan uren inleveren. SSHS’s zijn populair en inmiddels mogen meer dan honderd middelbare scholen zich verrijken met deze titel. Jaarlijks is 10 miljoen euro gereserveerd voor het superscholenproject. De initiële driejarige testfase van het SSHS-project is in 2005 opgevolgd door een vijfjarige fase. De benoeming van tweede-fase SSHS’s is eveneens vijf jaar en over deze periode ontvangt een SSHS in totaal 350.000 euro extra financiering. De meest voorkomende uitgaven zijn nieuwe apparatuur voor de verdiepingsvakken, gastcolleges van wetenschappers en korte onderzoekstages van SSHS-scholieren bij een universiteit. Enkele SSHS’s ontvangen daarbovenop financiering voor uitbreiding van de internationale samenwerking. Vanaf het begin zijn er elk jaar meer SSHS-aanmeldingen dan financieel toelaatbaar is. Van de vijftig aanmeldingen voor 2008 konden er dertien gehonoreerd worden. Voor 2009 zijn er ook al meer aanmeldingen dan het budget toelaat. De toekomst van de SSHS’s is nog onduidelijk. Vooralsnog zijn alle bevindingen positief en is het wachten op de toekenning van de nieuwe nationale budgetten.

Figuur 19. Waseda University’s overzicht van de multidisciplinariteit van robotica. Bron: Waseda Universiteit Japan.


41

De Japanse industrie toont interesse in het SSHS-concept, maar is vooralsnog terughoudend, omdat de investeringen zich pas over een lange termijn terugbetalen. Door (robotica) experimenten op universiteiten en laboratoria beoogt het programma de nieuwsgierigheid van scholieren tussen tien en achttien jaar te prikkelen. De meest voorkomende onderwerpen zijn astronomie, klimaatverandering en energie, robotica, biologie, medicijnen, chemie, natuurkunde en sociale wetenschappen. Het is geen omvangrijk programma. Sinds de oprichting in 2005 hebben 92 universiteiten op verzoek van scholieren 162 programma’s verzorgd. Een programma duurt vaak slechts een dag. Een afzonderlijk instituut ontvangt hiervoor maximaal 3.000 euro onkostenvergoeding. Er zijn veel verzoeken van scholieren, maar de vrijwillige bijdrage van de universiteiten is het grote struikelblok. Professoren hebben vaak geen tijd, of werken niet in de weekenden. Japanse scholieren kunnen daarentegen vaak alleen in de weekenden of in de zomermaanden. Goedbedoelde overheidsprogramma’s hebben een te klein bereik om alle 14 miljoen Japanse scholieren te inspireren. Ook als deze programma’s uitgebreid zouden worden, zijn er onvoldoende universiteiten (726) om alle 23.000 basisscholen en 16.000 middelbare scholen te ontvangen. Een recente MEXT-enquête onder SSHS-scholieren geeft reden tot optimisme. In tegenstelling tot het dalend aantal universiteitsstudenten met een technische studie zijn de meeste SSHS-scholieren positiever over wetenschap en techniek. Vooral de jaarlijkse bijeenkomst is onder de scholieren erg populair. Volgens de enquête draagt het contact en de uitwisseling tussen medescholieren het meeste bij aan de toegenomen interesse voor techniek en wetenschap. 2.7.3 Zuid-Korea Na de financiële crisis in 1997 en de economische herbezinning die hiermee gepaard ging, verplaatste de aandacht van de Zuid-Koreaanse robotmakers zich langzaam van industriële robots naar intelligente robots. De basis voor deze intelligente robots werd in oktober 2001 gelegd door het ministerie van Economische Zaken met de lancering van het plan ‘Research and Development of Basic Technologies on Personal Robots’. Sindsdien neemt robotica – voornamelijk intelligente robots – een prominente plaats in op de lijst van belangrijke speerpunten van het Zuid-Koreaanse innovatie- en R&D-beleid. In 2013 moet Zuid-Korea ’s werelds derde robotproducent zijn en in 2018 wil het 20% van de wereldmarkt voor robots in handen hebben. Verder moet in 2020 in ieder huishouden een robot te vinden zijn. Universiteiten en R&D-instituten beconcurreren elkaar met het ontwikkelen van de beste humanoïde. KAIST ontwikkelde Albert Hugo: een op Albert Einstein lijkende robot. KIST liet in 2008 voor het eerst zijn lopende Maru-robot aan het publiek zien. En KITEC ontwikkelde de zingende en pratende EveR-3 humanoïde.

42


Figuur 20. Zuid-Korea’s humanoïden: v.l.n.r. Albert Hugo, Maru & EveR-3.

Deze humanoïden zijn op dit moment voornamelijk speeltjes en paradepaardjes. De robots die de weg naar de Zuid-Koreaanse huishoudens moeten vinden, zijn de intelligente robots die ouderen helpen in het dagelijks leven (de zogenaamde ‘Silver-bots’) of kinderen vermaken en onderwijzen (de zogenaamde ‘Infotainment-bots’). Sinds 2003 vindt de ontwikkeling van dit type robot voor een groot deel plaats in het kader van het ‘21st Century Frontier R&D programme’. Dit programma valt te vergelijken met de Nederlandse innovatieprogramma’s. Voor een periode van tien jaar werken gerenommeerde instituten, universiteiten en bedrijven samen aan de ontwikkeling van deze robots. De overheid subsidieert jaarlijks ongeveer 10 miljoen euro. Naast dit programma, heeft de Zuid-Koreaanse overheid onlangs fondsen in het vooruitzicht gesteld voor onderzoek. In februari 2009 maakte het ministerie van Kennis Economie (MKE) bekend dat het in de komende 5 jaar 600 miljoen euro wil investeren in onderzoek naar intelligente robots. In 2013 moeten er via dit geld 13.800 extra banen gecreëerd zijn en moet de robotica-gerelateerde export een waarde hebben van 800 miljoen euro. Om deze R&D-instituten en roboticabedrijven te voorzien van gekwalificeerde werknemers en onderzoekers, stimuleert de Zuid-Koreaanse overheid studenten om roboticagerelateerde studies te volgen. Een van de belangrijkste manieren waarop dit gestimuleerd wordt, is via het ‘Brain Korea 21’ project. De Zuid-Koreaanse overheid probeert bètastudies populairder te maken door studiebeurzen te verstrekken aan studenten die bepaalde bètastudies aan bepaalde universiteiten gaan volgen. Op deze manier worden sinds 2006 jaarlijks ongeveer 1.100 master- en doctoraalstudenten financieel bijgestaan die aan een van de veertien robot-gerelateerde faculteiten studeren. Een masterstudent krijgt omgerekend 270 euro per maand, een doctoraalstudent 400 euro. Veel geld lijkt dat niet, maar Zuid-Korea kent geen nationale studiefinanciering. In december 2008 kwam MKE met een aanvullend plan om het robotonderwijs te stimuleren. Het MKE heeft 17 miljoen euro voor de komende 5 jaar vrijgemaakt om 3.000 extra master- en


43

doctoraalstudenten op te leiden op het gebied van vijf robotica-gerelateerde gebieden: robotintelligentie, besturing en beweging, beeldherkenning, sensoren/actuatoren en autonome navigatie. Wie zich opgeeft voor een opleiding via het ‘Intelligent Robot Human Resource Education Center’ hoeft geen collegegeld te betalen. Het roboticaonderwijs begint echter niet pas op de universiteit. Zuid-Korea kent vijfendertig science high schools: middelbare scholen waar sterk de nadruk ligt op de bètavakken. Leerlingen worden hier klaargestoomd voor een van de grote Zuid-Koreaanse technische universiteiten. Robot High School’ is een officiële in robotica gespecialiseerde hogeschool (hbo-opleiding) in Seoul. Op deze school wordt een driejarige opleiding aangeboden met 225 studenten per jaar. De school is in 1992 opgericht als technische hogeschool en werd in 2005 omgedoopt tot de huidige hbo-school. Onderwerpen zijn ‘automatisering’, ‘controle’, ‘micro’, ‘materialen’ en ‘ontwerp’. In maart 2009 maakte het MKE 2,5 miljoen euro vrij voor de aankoop van materialen en apparatuur waarmee leerlingen kunnen leren om robots te ontwerpen en te maken. Deze spullen zullen onder 200 verschillende scholen verspreid worden, zodat leerlingen tijdens naschoolse activiteiten in aanraking komen met robots en leren hoe deze gemaakt kunnen worden. Ook voor het MKB dat actief is in robotica zijn er subsidies om het personeel meer relevante kennis te laten opdoen. Wanneer een werknemer een robotica gerelateerde master- of doctoraalstudie volgt, vergoedt de overheid 80% van het collegegeld. Onderzoek en onderwijs zijn belangrijk. Echter zonder interesse van consumenten hebben beide weinig zin. De Zuid-Koreaanse overheid promoot dan ook het gebruik van robots en tracht een lokale markt te creëren. Een van de manieren van de Zuid-Koreaanse regering om de interesse te wekken is door zelf robots in te zetten. Zo rijden op het internationale vliegveld nabij Seoel en op een aantal grote metrostations informatierobots rond. In 2007 werd een huwelijk ingezegend door een robot en op verschillende schoolpleinen rijden pleinwachtrobots rond. In maart 2009 maakte het MKE bekend dat men ook robots voor de klas wil gaan zetten. Als proef zullen vijf robots worden ingezet die leerlingen helpen met wiskunde, natuurkunde, kunst en Engelse spreekvaardigheid. De overheid stimuleert ook bedrijven en organisaties om zelf nieuwe functies voor intelligente robots te bedenken. Men kan 50% van de kosten van testen en vercommercialisering van nieuwe robots door de overheid vergoed krijgen. In februari 2009 maakte de regering plannen bekend om twee robotpretparken te openen. Eentje wordt opgezet in Incheon nabij het internationale vliegveld van Seoel. Het andere park zal worden ingericht in de stad Masan in het zuidoosten van Zuid-Korea. Beide zullen

44

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid naar verwachting in 2013 de deuren openen. Zuid-Korea ziet heel goed in dat alleen geld stoppen in R&D niet genoeg is. Roboticaonderwijs wordt gestimuleerd, interesse in robots wordt gewekt bij de bevolking, er wordt een binnenlandse markt gecreëerd en de

mogelijkheden van robots worden getoond. Binnen een tijdspanne van twaalf jaar de robot in ieder huishouden introduceren is misschien iets te hoog gegrepen, maar de Zuid-Koreanen zullen een heel eind komen. 2.7.4 Europa Tien jaar geleden heeft de Europese Commissie in het 6e kaderprogramma binnen de ‘prioriteit’ Information Society Technologies (IST) al tachtig roboticaprojecten gefinancierd voor in totaal 200 miljoen euro. De basis daarvoor lag voor een deel in de Japanse roadmap voor sociale robots (Figuur 21). In het thans lopende 7e kaderprogramma is het budget verdubbeld of verdrievoudigd (het is niet gemakkelijk vast te stellen), wederom voor robotica die in staat is om op een natuurlijke manier met de omgeving en met mensen in de omgeving te communiceren.

Figuur 21. Wereldwijde robotmarkt. Bron: Japanse Robot Associatie.

Sinds het begin van het 6e kaderprogramma hebben robotonderzoekers zich georganiseerd in een Network of Excellence. Dat heeft uiteindelijk geleid tot de oprichting van het Europese Technologieplatform (ETP) Robotica EUROP. Volgens de Strategische Research Agenda van EUROP van 2009 heeft Europa 25% van de wereldwijde robotica-activiteiten in handen. Gerekend in aantallen robots per 10.000 werkenden blijkt volgens een studie van het Institute for Prospective Technological Studies (IPTS) van de EU dat na Japan maar liefst vijf Europese landen koploper zijn: Spanje, Duitsland, Italië, Finland en Frankrijk (Zie Figuur 22).

45

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid In deze landen zijn er weer koploperinstituten, zoals het Fraunhofer Institute met diverse vestigingen. EUROP ziet een matrix voor zich van productontwikkelingen en applicatiegebieden (Tabel 2). Elk van de cellen van deze matrix kent bovendien een nadere onderverdeling. Bij edutainment gaat het om de interactie op cognitief en fysiek niveau. ETP’s worden niet financieel gesteund door de Europese Commissie. Maar soms, zoals in het geval van nanoelectronica (ENIAC) en embedded systems (ARTEMIS), leiden ETP’s tot Joint

Technology programs (JTP’s). Indien dat met EUROP ook zou lukken zou wellicht, net als bij ENIAC en ARTEMIS, een onderzoeksfonds van 200 miljoen euro kunnen worden gecreëerd. Mogelijk zou dan robotic edutainment research ook een stap voorwaarts kunnen maken. Nu blijft het bij een enkel project (Figuur 23).

Figuur 22. Verhouding van aantal robots per inwoner voor een aantal landen. Bron: US Robotics Roadmap.

werkers

cowerkers

logistiek

bewaking

industrie

x

x

x

diensten

x

x

x

x

thuisomgeving

x

x

x

veiligheid

x

x

x

x

x

ruimtevaart

x

exploratie

edutainment

x

x

x

Tabel 2. Matrix van producten en applicatiegebieden voor Europese robotontwikkeling.


Figuur 23. De Europese Icub ondersteunt primair leren via bewegingen en houdingen.

46


47

3. Robotica en arbeid 3.1. Doemdenken en realiteit Vandaag de dag treffen we meer mensen aan in kantoren dan in fabrieken. Vrijwel iedereen die werkt, werkt in een kunstmatige omgeving. Ook degenen die niet op kantoor of in de fabriek werken, zoals boeren en vissers, geüniformeerden, in de zorg, in het huishouden, noem maar op. Goed beschouwd kunnen we niet meer zonder techniek. Niet op het werk en niet daarbuiten. De samenleving ‘technologiseert’ en ons werk dus ook en we vinden het prettig, al beklemt de afhankelijkheid van techniek ons wel eens. We hebben ermee leren werken en leven. En alles wijst er op dat we nog maar aan het begin staan en dat ons nog veel meer werk uit handen zal worden genomen door automaten en robots. En ook werk uit ons hoofd. Lange tijd was het beeld duidelijk: laat mensen de dingen doen waar mensen goed in zijn, en laat machines en robots de dingen doen waar machines en robots goed in zijn. Dus: de drie d’s van dull, dirty en dangerous – veelal zwaar handwerk. Machines kunnen natuurlijk ook dingen die mensen helemaal niet kunnen: vliegen, varen, rijden, snel grote rekensommen maken, veel onthouden, stofzuigen, enz. Daarover geen discussie. Maar dit duidelijke beeld wordt nu ruw verstoord door de voorziene komst van sociale robots en volgende generaties. Want sociale robots zouden steeds meer dingen gaan doen waar mensen goed in zijn, bijvoorbeeld in de zorgsector, in het onderwijs, achter het loket, in de bediening. Het idee dat machines ‘ons werk overnemen’ lijkt opeens verdacht veel op het schrikbeeld van Karel Čapek. Zwaar, vies en eentonig werk overnemen, akkoord, maar licht, gevarieerd en leuk werk? Als robots dat werk ook overnemen, wat blijft er dan voor mensen over om te doen, om identiteit aan te ontlenen en inkomen mee te verwerven? Het doemdenken dat dergelijke vragen lijkt te overheersen is tot nu toe gelogenstraft door de realiteit. Met mechanisering en automatisering is ook steeds de welvaart toegenomen omdat grosso modo de productiviteit door technologie toeneemt. Het is legitiem om dat van robotica ook te veronderstellen, want om die reden wordt het ingevoerd. Toch is er wel een verschil met eerdere technologische golven. Behalve het hiervoor omschreven aspect dat robots steeds menselijkere arbeid kunnen verrichten, is er ook een verschil in de demografische achtergrond. Sociale robots moeten in de ogen van velen het tekort aan arbeidskrachten opvangen. De zorgsector is dan ook een veelgenoemde nieuwe toepassingssector. Dat is nieuw en gaat verder dan de recente conclusie dat de zorg veel efficiënter kan worden georganiseerd.


48

We mogen verwachten dat zoals bij alle technologieontwikkeling ook bij sociale robots de kost voor de baat uit gaat. De verwachte productiviteitsverhoging liet ongewoon lang op zich wachten bij de invoering van informatietechnologie in kantoorautomatisering. Over de oorzaken is veel gezegd. Zo zou de complexiteit van de technologie er debet aan zijn, maar ook het feit dat ingesleten bedrijfsprocessen er lang over deden zich aan te passen aan de nieuwe mogelijkheden en zo de kansen voor productiviteitsverhoging blokkeerden. Op basis hiervan kan verwacht worden dat het zelfs nog langer zal duren voordat sociale robots productiviteitsverhoging kunnen registreren. Om te zorgen dat de kosten niet te ver voor de baat uitgaan en robotica daardoor voor sommigen onbereikbaar wordt, kan specifiek beleid nodig zijn. Een voorbeeld is beleid waarbij de overheid als ‘launching customer’ optreedt. ‘Marktfalen’ is dan het vaandel waaronder de overheid ten strijde kan trekken. Tegelijkertijd moeten we niet opnieuw de fouten maken van het beleid van ‘picking the winners’. 3.2. De race tussen scholing en technologie Om iedereen te kunnen laten profiteren van technologie is het wel noodzakelijk dat iedereen toegang ertoe heeft. Onvoldoende kennis kan een struikelblok zijn bij het bijhouden van snelle technologische en maatschappelijke ontwikkelingen. De Nobelprijswinnende econoom Jan Tinbergen, tevens grondlegger van het CPB, waarschuwde al in 1975 voor tweedeling in de maatschappij door technologie, en hij was niet de eerste. Hij zag onderwijs als oplossing: “Alleen met voldoende scholing kunnen mensen mee in de technologiserende samenleving.” Er is volgens Tinbergen sprake van een race tussen beide, en sindsdien wordt voortdurend gewaarschuwd dat scholing de race lijkt te verliezen. Maar intussen is veel technologie juist zo goedkoop en toegankelijk geworden dat er nauwelijks obstakels zijn om ermee te werken. Sociale inclusie is ook in de Europese Unie een belangrijk aandachtspunt. Veel lopende projecten zijn gericht op ‘digital literacy’. Parallel aan de ontwikkeling van robotica mag verwacht worden dat ‘robotic literacy’ een aandachtspunt wordt. Ook zonder formele scholing kun je veel over en van technologie leren. We zien in de praktijk juist een democratiserend effect van technologie – mensen kunnen door technologie op allerlei niveaus participeren. Bovendien zijn er over de toekomstige kansen van laagopgeleiden ook in de economische literatuur meer optimistische geluiden te horen, zoals die van de MIT econoom David Autor. Deze benadrukt weliswaar dat de kansen van hoger opgeleiden relatief sneller zullen blijven stijgen, maar dat er voldoende werkgelegenheid zal blijven voor laagopgeleiden, vooral in de persoonlijke dienstverlening. Hun werkgelegenheid zal bij een groeiende welvaart en een vergrijzende bevolking zelfs nog kunnen toenemen. Voortgaande technologische ontwikkeling zal daarentegen de werkgelegenheid van de middengroepen op de arbeidsmarkt onder druk gaan zetten, omdat gestandaardiseerd denkwerk zich relatief goed leent voor automatisering. Zo ontstaat een polarisatie op de


49

arbeidsmarkt met veel kansen voor hoger opgeleiden, enige groei voor laagopgeleiden, en een krimpend middensegment.

Laagopgeleide personal bankers In de banksector hebben pinautomaten een deel van de taken van laagopgeleiden overgenomen. Het directe effect hiervan was de afname van de relatieve vraag naar laagopgeleiden. Het blijkt dat tussen 1985 – de introductie van pinautomaten in de banksector in de VS – en 1995 het aantal laagopgeleide werkenden in de banksector daalde met 41.000. In vervolg op deze technologische vooruitgang hebben banken echter belangrijke organisatorische veranderingen doorgevoerd. Deze reorganisaties leiden tot het creëren van nieuwe functies voor laagopgeleiden en een verschuiving van de taken naar werkenden met een lager opleidingsniveau. De nieuwe functies bevatten taken die tot dan toe vervuld werden door hoogopgeleiden, zoals ‘Personal Bankers’, maar die eveneens door laagopgeleiden vervuld kunnen worden. Bron: ROA, De arbeidsmarkt naar opleiding en beroep (2005).

Toch klinkt de echo van Tinbergen's roep ook nog altijd door in moderne economische visies. Diverse economen blijven aanhangers van de theorie – waarvoor ook veel empirische gegevens beschikbaar zijn – dat complexe technologie zoals robotica het werk van laag opgeleide arbeiders overneemt, zodat er geen werk voor hen overblijft. Economen buitelen over elkaar heen met theorieën en argumenten voor en tegen het effect van technologie op de arbeidsmarktkansen van laaggeschoolden in het algemeen, of automatisering en robotica in het bijzonder. De kunst is om aan de hand van economische modellen en empirische gegevens meer grip te krijgen op de materie. Alvorens deze kwestie afdoende aan de orde is gesteld, is er nog heel veel onderzoek nodig. Het zou goed zijn om dat onderzoek te baseren op een grondige analyse van de arbeidsmarktontwikkeling, rekening houdend met nationale en regionale karakteristieken. Daarnaast lijkt het raadzaam om net als bij maatregelen in het kader van andere complexe onderwerpen zoals klimaatverandering, ook voor robotica en arbeid op zoek te gaan naar ‘no regret policy’; dat wil zeggen naar beleid dat altijd verstandig is, onafhankelijk van de uitkomst van het debat. Uiteraard is onderwijs niet het enige instrument dat kan worden ingezet om een redelijke distributie van welvaart en welzijn te bevorderen. De sociale partners hebben de beschikking over een veel groter instrumentarium. Hoe landen dat inzetten, en wat het effect is van die inzet, hangt voor een groot deel af van de politieke grondslagen van de landelijke economie. Hoe het ook zij, voor een stabiele samenleving is het van belang dat nauwkeurig wordt gestreefd naar een redelijke distributie van arbeid – mondiaal, continentaal, landelijk, regionaal. Vanzelfsprekend is dat allerminst. De International Labour Organisation (ILO) van de Verenigde Naties vindt het belangrijk genoeg om hiervan een speerpunt van beleid te maken. In een nieuwe jaarlijkse publicatie ‘World of Work’ (te beginnen in 2009) kijkt de ILO naar de relatie tussen inkomensverdeling en globalisering.


50

Wat het effect is van robotica op de tweedeling-die-nooit-kwam valt vooralsnog te bezien. Het is de vraag of sociale robotica zoveel anders is dan andere technologie wat betreft haar sociaal-economische effecten. De praktijk is volgens velen aanleiding om aan te nemen dat er geen bijzondere effecten zullen zijn. In het algemeen gaat er van technologie een democratiserend effect uit. Ook robotica zal naar verwachting de samenleving verder democratiseren. Waar eerst alleen grote multinationals zich de installatie van dure en complexe automatisering konden veroorloven, komt moderne modulaire robotica nu ook binnen bereik van MKB en burgers. Maar het credo van Tinbergen blijft – zonder goede scholing werkt het niet. Ook een organisatie als Hiteq die zich specialiseert op het snijvlak van onderwijs en arbeidsmarkt, waarschuwt ervoor. De conclusie lijkt voor de hand liggend: onderwijs loont. 3.3. Verschuivingen in de arbeidsmarkt De demografische ontwikkeling in Nederland is een van de meest concrete en zwaarwegende factoren die de toekomstige arbeidsmarkt bepaalt. Diverse publicaties wijzen erop dat de komende jaren veel meer mensen met technische beroepen met pensioen gaan dan dat er jonge technici bijkomen. Als al het andere constant blijft, kan de zogenaamde ‘vervangingsvraag’ worden berekend. Een vergelijking met de instroom laat zien dat er een groeiend tekort ontstaat van tienduizenden technici over een periode van enkele jaren. Bepaalde branches zoals de metaal en de elektrotechniek waarschuwen het meest voor de problemen die dat met zich mee kan brengen. Bij universiteiten kan de helft van de studentenpopulatie in exacte vakken bestaan uit studenten uit het buitenland. Sommigen vinden dat een groot probleem, anderen juist weer niet – dat hangt ook af van de politieke visie op het ‘brain drain’ effect. Vanuit het Platform Bèta Techniek en andere organisaties wordt er van alles aan gedaan om de beperkte belangstelling van jonge Nederlanders voor technische studie, opleiding en beroep te vergroten. De resultaten van zulke inspanningen beginnen zich voorzichtig af te tekenen, maar het resultaat valt tegen en er ontwikkelt zich onafwendbaar een demografisch tekort: te veel ouderen en te weinig jongeren. Dus ook als het lukt om steeds meer jonge mensen voor techniek te laten kiezen, dan nog zal niet aan de vervangingsvraag kunnen worden voldaan. Bovendien legt het cohort ouderen een zwaarder beslag op de beschikbare instrumenten en middelen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat wereldwijd diverse roadmaps en strategische exercities vast stellen dat robotica de oplossing zal moeten bieden. Bijna dagelijks zien we in de media voorbeelden van robotica die een nijpend en groeiend tekort aan hulp in de huishouding en in de zorg zouden kunnen compenseren.

51


Figuur 24. Stratenmakerrobot Streetwise 1200.

Er is nog een andere reden dat de arbeidsmarkt gaat veranderen, en dat is de technologie zelf. Oud werk verdwijnt daardoor en nieuw werk ontstaat. Of destructie en creatie in balans zijn, is onderwerp van debat tussen economen. Degenen die zeggen dat het zo’n vaart niet zal lopen, hebben de recente geschiedenis aan hun kant. Maar degenen die waarschuwen dat er nieuwe fenomenen kunnen optreden die zonder beleid uit de hand kunnen lopen, hebben goede argumenten. Pogingen om net als bij de vervangingsvraag een kwantitatieve slag te slaan naar dit soort veranderingen blijven tot nu toe steken in wensbeelden. In eigen land bijvoorbeeld worden of zijn ‘Human Capital Roadmaps’ opgesteld voor de sleutelgebieden die door het Innovatieplatform zijn vastgesteld en voor enkele andere sectoren. Het beeld is dat zulke roadmaps een meeslepend verhaal vertellen over de voorziene groei in werkgelegenheid en het tekort aan arbeidskrachten bij gelijkblijvend beleid. Maar een overtuigende analyse ontbreekt. Ook veel geïnterviewden gaven desgevraagd aan dat het beantwoorden van de vraag welke kwantitatieve en kwalitatieve verschuivingen robotica precies zal bewerkstelligen, heel lastig te beantwoorden is. Hiteq buigt zich in oktober over het werkprogramma voor volgend jaar. De kans dat robotica daarvan deel uitmaakt, is groot. Het is dan de bedoeling van Hiteq om te proberen een zo goed mogelijke analyse te geven van de toekomstige behoefte aan arbeidskrachten in verschillende sectoren. Het CPB, CBS, ROA en andere organisaties publiceren regelmatig over de arbeidsmarkt en de te verwachten ontwikkelingen daarin, veelal met een standaardindeling in bedrijfssectoren. Gebruikelijk daarbij is een scenariobenadering, waarbij afhankelijk van de algehele politiek-economische ontwikkelingen een prognose wordt gegeven van de werkgelegenheid in deze sectoren. Het valt op dat de verschillen tussen de scenario’s niet groter zijn dan enkele procenten. Geen van deze publicaties heeft voor zover de beperkte scope van deze quick scan dat laat zien de huidige recessie al in de cijfers verdisconteerd. Daarnaast valt te noteren dat specifieke drijfveren zoals technologie onderbelicht blijven. De conclusie moet op dit moment zijn dat reguliere methoden van arbeidsmarktmonitoring en arbeidsmarktprognose weinig houvast bieden bij het beantwoorden van de vraag hoe de arbeidmarkt als gevolg van robotica gaat verschuiven.

52

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid Bedrijfssector

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Landbouw en visserij Voeding Chemie Metaal en elektrotechniek Overige industrie Energie Bouw Onroerend goed Handel en reparatie Transport Communicatie Bank- en verzekeringswezen Horeca en zakelijke dienstverlening Gezondheidszorg Overheid en onderwijs Totaal (incl. overig)

Gemiddeld aantal werkenden 2005-2006 196.000 140.500 124.500 305.500 377.000 59.500 470.000 72.500 930.500 326.000 114.000 257.500

1997-2001

2002-2006

2007-2011

% -4,1 -0,9 -2,0 0,3 1,4 -4,0 3,5 3,5 1,4 1,2 6,4 4,9

% 0,7 -1,4 0,2 -5,2 1,1 3,1 -1,1 5,9 -1,9 0,4 -2,5 -2,2

% -2,8 -2,4 -1,0 -0,3 -1,7 -1,3 0,8 -0,9 0,3 -0,7 -1,6 0,7

1.258.500

4,7

0,0

2,9

1.083.500 1.030.500 6.996.000

4,0 1,4 2,5

2,2 1,5 0,1

1,2 0,5 0,8

Tabel 3. Ontwikkeling van het aantal werkenden per bedrijfssector 1997-2001 en 2002-2006, en de uitbreidingsvraag naar bedrijfssector 2007-2011, gemiddeld jaarlijkse percentages. Bron: ROA, 2007.

Er zijn wel kwantitatieve gegevens van de arbeidsmarktontwikkeling die als uitgangspunt kunnen dienen voor een nadere uitwerking van het mogelijke effect van robotica. Die uitwerking past niet binnen de scope van deze quick scan. Mogelijk dat instanties als ROA, CPB, CBS, IVA en Hiteq zich hieraan in de toekomst wel kunnen wagen. Deze quick scan komt hooguit tot een speculatie op basis van beschikbare tabellen. Daarbij vormen vooral de tabellen met betrekking tot de uitbreidingsvraag een interessant uitgangspunt, want de vervangingsvraagtabellen laten weinig verschillen tussen sectoren en beroepen zien – steeds tussen de 2-4% per sector en beroepsgroep. Tabel 3 geeft bijvoorbeeld de actuele situatie en de verwachting weer van de uitbreidingsvraag in een aantal perioden in geselecteerde bedrijfssectoren. Het valt op dat de uitbreidingsvraag 2007–2011 het grootst is voor de sectoren horeca en zakelijke dienstverlening, en de gezondheidszorg – beide ook absoluut gezien grote sectoren. Gezondheidszorg is grotendeels een lokale activiteit, en gezien de vergrijzing kan erop worden gespeculeerd dat de nationale trend zich zal voortzetten. Bij horeca en zakelijke dienstverlening is het beeld complexer, want veel zakelijke dienstverlening kan in toenemende mate worden uitbesteed (denk bijvoorbeeld aan callcenters in Suriname), terwijl horeca daarentegen een lokaal gebonden activiteit is. In de horeca lijkt een toename van de uitbreidingsvraag dus het meest zeker. Krimp wordt verwacht bij onder andere de agrarische sector en de voedingssector. Die laatste twee zijn niet toevalligerwijs de sectoren waar intensivering en automatisering hoogtij vieren. Men zou dus kunnen verwachten dat de trend van afnemende agro- en voedingswerkgelegenheid doorzet.

53

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid Beroepsklasse

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pedagogische beroepen Culturele beroepen Agrarische beroepen Technische en industrieberoepen Transportberoepen Medische en paramedische beroepen Economischadministratieve beroepen Informaticaberoepen Sociaal-culturele beroepen Verzorgende en dienstverlenende beroepen Openbare orde- en veiligheidsberoepen Totaal (incl. overig)

Gemiddeld aantal werkenden 2005-2006 391.000 135.000 218.000 1.335.500

2002-2006

2007-2011

% 2,3 0,5 -0,9 -2,4

% 0,2 0,9 -1,5 -0,3

404.000 437.500

0,4 1,8

0,3 0,6

2.028.000

-0,3

0,7

248.500 289.000 1.202.500

-1,6 6,0 1,9

2,8 1,9 1,3

125.500

1,5

1,5

6.996.000

0,1

0,8

Tabel 4. Ontwikkeling van het aantal werkenden per beroepsklasse 2002-2006 en de uitbreidingsvraag naar beroepsklasse 2007-2011, gemiddelde jaarlijkse percentages. Bron: ROA, 2007.

Behalve naar bedrijfssectoren kan ook naar beroepen worden gekeken. ROA doet dat met regelmaat in zijn tweejaarlijkse publicatie ‘Arbeidsmarkt naar opleiding en beroep’. Tabel 4 geeft het beeld zoals dat in 2007 werd samengesteld 10 . Hier zien we dat de informaticaberoepen ‘in de lift’ zitten, gevolgd door de sociaal-culturele beroepen en beroepen in openbare orde en veiligheid. De absolute werkgelegenheid in deze stijgende beroepen is relatief klein. De sectorale krimp in de agro- en voedingssector zien we hier terugkeren in de beroepsomvang. De economische- en administratieve beroepen vertegenwoordigen het grootste aantal werkenden, en de uitbreidingsvraag is gering. In Tabel 5 ten slotte wagen we ons aan een speculatie met betrekking tot de invloed van robotica op sectoren en beroepen in de komende tien jaar. We hanteren daarbij de ‘consumentenbondmethode’ van vijf kwalitatieve ordeningscategorieën (--, -, 0, +, ++) en gaan uit van een matrix van sectoren en beroepen. Ruim driekwart van de werkgelegenheid komt voort uit de vervangingsvraag. Tussen sectoren en beroepen zit daarin vaak een groot demografisch verschil. Omdat in de informatica voornamelijk jonge mannen werken, is de vervangingsvraag daar klein. In de agrosector en in de pedagogische beroepen is die juist groot – de huidige beoefenaren zijn gemiddeld ouder dan in andere beroepen. In de economisch-administratieve beroepen, verzorgende en dienstverlenende beroepen en in de technische en industrieberoepen is de kans op nieuw werk het grootst. Maar in het geval van een gemiddeld jaarlijks percentage van de werkgelegenheid per beroep is er meer kans op toename van werk voor de sociaal-culturele beroepen, de openbare orde- en veiligheidsberoepen en de verzorgende en dienstverlenende beroepen. 10

De volgende uitgave in de reeks was voor deze quick scan nog niet beschikbaar.

54

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid GS Gemiddeld per beroep Bedrijfssector Landbouw en visserij Voeding Chemie Metaal en Elektrotechniek Overige industrie Energie Bouw Onroerend goed Handel en reparatie Transport Communicatie Bank- en verzekering Horeca en diensten Gezondheidszorg Overheid en onderwijs

1

2

3

4

5

x

0

-

0

+

--++ + 0 0 + + ++ 0

+ + 0 + + 0 + 0 + + x

+ + + + + 0 + -

x x + ++ + + + 0 0 0 0 0 0 0 ++

++ ++ 0 ++ + + + 0 0 + ++ ++ + + 0

Beroepen 6 7 0 0 0

8 ++

9 0

10 0

11 +

0 + + + 0 0 0 x + -0

++ ++ + ++ ++ + + + + ++ ++ ++ + ++ ++

+ + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 ++ + 0 0 + + x )

0 0 + + + + 0 0 0 + + + ++ +

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 x 0

+ + 0 + + 0 + 0 + 0 + --

Tabel 5. Mogelijke indicatie van toename (++, +) , afname (--, -) of gelijk (0) blijven van werkgelegenheid in de komende tien jaar ten opzichte van de trend in de vervangings- en uitbreidingsvraag in beroepen en sectoren als gevolg van robotica. GS =gemiddeld per sector; Beroepen: 1. pedagogiek; 2. cultuur; 3. agro; 4. techniek en industrie; 5. transport; 6. (para)medisch; 7: economisch-administratief; 8. informatica; 9. sociaal-cultureel; 10. zorgen dienstverlening; 11. openbare orde en veiligheid.

In agrarische beroepen en in technische en industrieberoepen is de stijging het minst. Ten opzichte van dergelijke trends probeert Tabel 5 het extra effect ten gevolge van robotica kwalitatief weer te geven. Als er geen extra effect is ten opzichte van de trend, is het effect dus ‘0’, ook al is de trend zelf dalend of stijgend. De functie van het speculatieve beeld van Tabel 5 is louter om de lezer in deze quick scan een instrument te geven om het denken over toe- of afname van arbeid in sectoren en beroepen te stimuleren en een ordeningskader te bieden. Soms is het beeld duidelijk. Zo zal als gevolg van robotica het werk in de beroepen ‘informatica’ en ‘techniek en industrie’ sterk toenemen. Maar veelal is het beeld onduidelijk. Er zijn nog veel ‘plussen’ en ‘minnen’ nodig om tot een betrouwbare prognose te komen. Een kwalitatieve uitzondering op het gebrek aan literatuur over de effecten van robotica op werkgelegenheid wordt gevormd door een publicatie van auteurs van het Institute for Prospective Technological Studies (IPTS) van de Europese Unie (2007). Daarin worden concrete procentuele toenamen gegeven van automatisering en robotisering in verschillende sectoren op basis van een Delphi-onderzoek waarbij experts uit de industrie werden bevraagd. Duidelijk is dat in de maakindustrie de automotive sector de toon zet met 50% automatisering nu en 80% automatisering in 2050. In de voedingsindustrie zijn deze getallen respectievelijk 30 en 60% (Figuur 25).


Figuur 25. Wat experts verwachten van automatisering van taken in de maakindustrie. Bron: IPTS, 2007.

IPTS kijkt ook naar de automatisering van taken in de dienstensector (Figuur 26).

Figuur 26. Wat experts verwachten van automatisering van taken in de dienstensector. Bron: IPTS, 2007.

Daar zien we dat de zorg nu een automatiseringsgraad van 20% laat zien, en de overige sectoren een automatiseringsgraad van 10% of minder. Maar in 2050 zou volgens de

55


56

experts de zorg tot 60% gestegen zijn, en in andere sectoren inclusief onderwijs tot 30–40%. Figuur 27 zet de prognoses voor het jaar 2015 naast elkaar. Duidelijk is te zien dat op relatief korte termijn het effect volgens de experts in alle sectoren 10% of meer is. Door automatisering veranderen ook de arbeidsomstandigheden, en wel ten goede. Dezelfde experts die hun oordeel gaven voor Figuur 27 gaven ook aan te verwachten dat het aantal arbeidsgerelateerde ongelukken in het jaar 2015 zou zijn gereduceerd.

Figuur 27. Percentage automatisering en/of robotisering van taken in het jaar 2015 in verschillende bedrijfstakken volgens experts. Bron: IPTS, 2007.

3.4. Nieuw Luddisme Technologie zal het vraagstuk van de verdeling van arbeid en inkomen niet oplossen. Dat is aan het sociaal overleg en de politieke besluitvorming, waarin uiteraard ook de rol van vakbonden zwaar weegt. In Nederland werkt dat beter dan in veel andere landen en is het conflictmodel een eind opgeschoven in de richting van het harmoniemodel, zodat potentieel explosieve situaties grotendeels zijn uitgebannen. In het begin van de industrialisatie was dat heel anders. Al vanaf de eerste mechanisatie van arbeid speelden er conflicten. Bekend zijn de ‘Ludditen’, een Britse protestbeweging uit de vroege 19e eeuw tegen de mechanisatie van het weefambacht. Het begon in 1811 met het in brand steken van een nieuw type weefgetouw (Figuur 28) dat door arbeiders met een relatief lage opleiding kon worden bediend. Ambachtslieden kwamen daartegen in opstand onder leiding van de fictieve aanvoerder Ned Ludd. De opstand werd hard neergeslagen door het leger en een jaar later werden in een rechtszaak in York duizenden ambachtslieden veroordeeld tot zware straffen, van deportatie tot executie.


57

Het opzettelijk vernielen en saboteren van arbeidverdringende techniek is van alle jaren. Het woord sabotage is afgeleid van het Franse sabot, klomp, om een praktijk van verzet tegen industrialisering te benoemen: het gooien van klompen in machines om de raderen tot stilstand te brengen, vergelijkbaar met de spreekwoordelijke 'stokken in de wielen steken'. Luddisme heeft zijn specifieke betekenis behouden van gewelddadig verzet tegen technologie door het onklaar maken van machines. Sabotage is een algemene term geworden.

Figuur 28. Modern weefgetouw uit het begin van de 19e eeuw.

Modern verzet tegen technologie in relatie tot arbeid is er ook. Recent heeft ‘de computer’ het moeten ontgelden. Dat heeft geleid tot het begrip computeragressie. In de geest van de tijd wordt het gezien als een individuele reactie in plaats van groepsverzet. Uit onderzoek blijkt dat tweederde van de computergebruikers schreeuwt tegen zijn pc. Maar liefst 30% van de gebruikers heeft wel eens met de muis gegooid en 1,5% heeft de pc ooit van het bureau geduwd. Tot brand, moord en doodslag is het met de pc niet gekomen. Hoe het met sociale robots zal gaan, is voer voor sociologen en psychologen. In veel gevallen zal de burger autonoom kunnen beslissen over sociale robotica. Dan is de kans op agressie klein. Vergelijk de situatie van nu waarbij in de openbare ruimte allerlei automaten het beeld bepalen, van geldautomaat en kaartjesautomaat tot automaten voor kroketten (‘automatiek’) en koffie. Zolang er alternatieven zijn en men niet gedwongen is ze te gebruiken, zijn er geen grote excessen te verwachten. Daarnaast blijft doorslaggevend dat de communicatie over en de communicatie met nieuwe technologie in het algemeen, en robotica in het bijzonder, bovenaan het aandachtspuntenlijstje blijft staan. Alle partijen hebben hier een verantwoordelijkheid. Als men zich verantwoordelijk voelt – en dat is steeds sterker het geval – dan zal het nieuwe Luddisme waarschijnlijk niet de kop opsteken als gevolg van weerstanden tegen beknellende omstandigheden.


58

Een uitzondering moet worden gemaakt voor het effect van te grote verschillen in inkomensverdeling. In de media voeren reportages over recessie en bonussen de boventoon. Het contrast met de Tinbergennorm is schril. Die norm luidt dat in een bedrijf het verschil tussen het hoogste en het laagste salaris idealiter een factor vijf bedraagt. In de praktijk wordt die norm fors overschreden. De vraag is welke invloed robotica hierop kan uitoefenen. Als robots het laagbetaalde monotone werk gaan doen en werknemers als gevolg daarvan kunnen ‘upgraden’ naar hoger betaald, minder saai werk, dan heeft robotica een positieve invloed. Als het omgekeerde plaats vindt, dan komen we verder van de Tinbergennorm af te staan, en zal de kans op nieuw Luddisme toenemen. De effecten zullen per bedrijfstak verschillen. Een van de factoren daarbij is de mate waarin een bedrijfstak lokaal gebonden is. Maar ook hier zijn complexe interacties mogelijk. Werk dat eerder werd verplaatst naar lage-lonen-landen zoals industriële fabricage zou als gevolg van robotica kunnen terugkeren, als robots goedkoper worden dan de goedkoopste handarbeid.


59

4. Aanknopingspunten voor een nationale strategie Hoe nu verder? In deze paragraaf is die vraag leidend. Deze paragraaf biedt enkele strategische vragen en aandachtspunten voor nader onderzoek of verdere verkenning. Eerst worden in paragraaf 4.1 en 4.2 observaties gedaan en vragen gesteld die deels aan de scan en deels aan de uitkomsten van het seminar over robotica van 6 november 2009 zijn ontleend. 11 In hoofdstuk 5 volgen de conclusies. 4.1. Observaties en aandachtspunten Rendement. Vanuit economisch standpunt is inzet van robotica nuttig als het rendement groter is dan bij de inzet van mensen. Bij allerlei soorten en vormen van industriële productie en zakelijke dienstverlening is dat het geval. Voordelen van robotisering zijn de toegenomen betrouwbaarheid en de lagere kosten. Het feit dat processen enerzijds continu kunnen blijven draaien zonder kwaliteitsverlies en dat anderzijds in het geval van conjunctuurschommelingen robots gemakkelijker kunnen worden stilgezet dan mensen, geeft de doorslag. Robots kennen geen arbowet en worden niet ziek. Robots worden primair ingezet voor werk dat mensen niet kunnen doen, bijvoorbeeld in de lucht- en ruimtevaart, in de diepzee, onder de grond, bij hoge of lage temperaturen. Daarnaast kunnen ze werk doen dat ook wel door mensen kan worden verricht, maar dat saai, vies en gevaarlijk is. Ook kunnen robots grote hoeveelheden werk continu aan – mensen niet. Als een robot effectief werkt, dan herken je hem vaak niet meer als zodanig. De automatische verwerking van belastingaanslagen is een vorm van robotica, maar het enige dat je ziet zijn blauwe enveloppen. Datzelfde geldt voor telefooncentrales, kaartjesautomaten en betalingsverkeer. De inzet van robots zal geleidelijk en ongemerkt gaan. De productiviteit van robots is onder veel omstandigheden hoger dan van mensen. Daarom is de inzet van robots terug te brengen tot een eenvoudige rekensom. De termijn waarop investeringen zich moeten terugbetalen is een van de belangrijke parameters. Markt. Als het rendement groter is dan bij de inzet van menselijke arbeid, dan zal tot de inzet van robots worden besloten. De markt doet op dat punt zijn werk. Dat zal als eerste het geval zijn bij gestandaardiseerde productieprocessen. Dat is ook precies wat we kunnen constateren. Bijvoorbeeld in de automotive, in de voedingssector, in telefooncentrales en in de financieel-zakelijke dienstverlening. Bedrijven en instellingen zien de kansen voor robotica in deze en andere gebieden, en grijpen ze met beide handen aan. De trends van automatisering en robotisering zullen naar verwachting dan ook doorzetten, want arbeid wordt niet goedkoper. De automotive sector zal de toon blijven zetten met 60% automatisering en robotisering van taken in 2015. Het onderwijs zelf is een van de traagst automatiserende sectoren met 10% automatisering en robotisering van taken in 2015, Het verslag van het seminar over robotica van 6 november 2009 alsmede de presentatie van de auteur staan op de website www.stt.nl. 11


60

evenals de horeca en het toerisme. Andere sectoren zoals chemie, energie, voedingsmiddelen, metaal, schoenen, textiel, defensie en veiligheid bereiken rond de 30%. Wereldwijd komen strategische exercities uit op de constatering dat demografische ontwikkelingen en technologische ontwikkelingen samen een belangrijke drijfveer vormen voor sociale robotica. De gedachte is dat zulke robots tekorten op de arbeidsmarkt en in het bijzonder in de zorg zouden kunnen compenseren. ‘Domotica’ (‘Domus’ + ‘Informatica’) kan in dit verband als een praktische vorm van robotica worden gezien die nu al wordt toegepast. Daarom wordt er een groei in domotica voorzien. Servicerobots vormen de volgende stap in de huiselijke en zorgomgeving, in welke vorm dan ook. Koploper is Japan. Dat land heeft momenteel ongeveer 40% van alle industriële robots geïnstalleerd en het kent de meeste onbalans in de demografische ontwikkeling. Als ergens sociale robots in de zorg als eerste zullen doorbreken, dan is het in Japan. Maar op dit ogenblik bevinden alle zorgrobots voor ‘care’ zich nog in een experimenteel stadium – ook in Japan. Voor ‘cure’ worden al wel veel robots gebruikt – dat zijn veelal intelligente manipulatoren waar een arts ‘aan de knoppen zit’. Wat in de zorg wel veel wordt geautomatiseerd zijn de logistieke processen. Op dat punt kan er nog veel worden verbeterd en de komende jaren zullen we ook in Nederland een toename zien van de geautomatiseerde dan wel gerobotiseerde distributie van voeding, kleding, textiel, medicijnen en schoonmaakmiddelen in ziekenhuizen en verzorgingstehuizen. Ouderen vertegenwoordigen ook een aantrekkelijke markt voor op hen afgestemde producten en diensten. In die markt worden robots inzetbaar geacht van zelf achteruitinparkerende auto’s tot robotstofzuigers, robotgrasmaaiers en ‘ambient intelligence’applicaties. Door de demografische verschuivingen verschuiven ook de arbeidsmarkten. Ondernemers zien vaak nog onvoldoende de kansen die de markt van ouderdom biedt. Het gaat niet alleen om producten en diensten voor ouderen. Het gaat ook om producten en diensten die ouderen in staat stellen een bijdrage aan de arbeidsmarkt en het onderwijs te leveren. Roadmaps uit Japan, Zuid-Korea, de VS en Europa vertonen op het punt van markten veel overeenkomst. De vraag is of Nederland de oriëntatie van zulke roadmaps kan volgen of er juist goed aan doet op zoek te gaan naar eigen sterkten in onderzoek en bedrijvigheid. Goed beschouwd ligt het voor de hand om waar mogelijk robotica te laten aansluiten op de sleutelgebieden en op andere sectoren die door het Innovatieplatform als leidend zijn geïdentificeerd. In die door het Innovatieplatform vastgestelde gebieden is al het nodige aan stimuleringsregelingen te melden. Met name Point One, een programma van enkele honderden miljoenen, sluit hierop aan met generieke technologie die in veel sleutelgebieden toepasbaar is. Ook enkele IOP’s richten zich op roboticaterreinen. Het lijkt nu zaak om dergelijke initiatieven te laten rijpen. Bijvoorbeeld in ‘High tech systems’ en in ‘Food and flowers’. Nu al is de Nederlandse voedingssector en glastuinbouw leidend in de wereld, van geautomatiseerde kassen tot de veiling en distributie van bloemen. Rond de gerobotiseerde landen tuinbouw kan Nederland met een scala aan activiteiten wereldleider zijn, van


61

onderwijs tot vision-systemen en intensieve agromethodieken. Wageningen biedt dan ook een grote aantrekkingskracht op studenten uit de hele wereld en Wageningse ingenieurs ontwerpen agroproductiesystemen voor klanten in diverse deltametropolen in Azië en elders. En zo zijn er meer voorbeelden te bedenken (zie tekstbox ITS Randstad).

ITS Randstad Als dicht bevolkt transportland en doorvoerland met twee majeure mainports heeft Nederland baat bij een zo soepel mogelijk transportsysteem. Daarnaast is er op de Nederlandse wegen een groot en groeiend fileprobleem. De overheid heeft besloten dit probleem te lijf te gaan met ‘rekeningrijden’ – de nationale versie van ‘Intelligent Transport Systems’ (ITS). In vergelijking met de luchtvaart en met de beroepsbinnenvaart en de zeevaart is de informatiseringsgraad van het wegvervoer laag. Als gevolg hiervan is het wegvervoer een voor de hand liggende sector voor de toepassing van robottechnologieën. Rijkswaterstaat (RWS) heeft in die zin ook een toekomstbeeld ontwikkeld dat richting geeft aan de activiteiten van RWS. Voor een deel sluit dat aan bij de inspanningen van de overheid en het bedrijfsleven op het gebied van ‘elektrisch rijden’. Anders gezegd: de ambities op het gebied van duurzame energie en intelligente transportsystemen kunnen hand in hand gaan. Het hoeft geen betoog dat het realiseren van ITS Randstad grote gevolgen zal hebben voor onderzoek, onderwijs, bedrijvigheid en werkgelegenheid.

Market pull – technology push. Huidige roboticaontwikkelingen betreffen voornamelijk de actuele en logische combinatie van ontwikkelingen als mechanica, informatica, microelektronica, en elektrotechniek in combinatie met disciplines zoals cognitiewetenschappen. Net als bij andere techniek-marktcombinaties zal ook robotica zich deels ontwikkelen, doordat de technologie het mogelijk maakt en doordat er vraag naar is. De tucht van de markt zal in het geval van robotica naar verwachting zijn werk doen. Marktfalen kan door de overheid worden gecompenseerd. Te denken valt aan beleidsmaatregelen die investeringen in robottechnologie helpen voor het geval de kost te ver voor de baat uit zou gaan. De overheid kan bijvoorbeeld een aanjagende werking realiseren met ‘moonshot’-projecten. Daarbij gaat het net als bij de ‘man op de maan’ om projecten die zo omvangrijk zijn en zo vernieuwend dat de markt het niet oppakt, omdat de investeringen te groot zijn voor afzonderlijke partijen, en omdat het rendement te onzeker en te diffuus is. In Nederland zouden de kansen voor ‘moonshot’-projecten groter zijn naarmate deze projecten zich meer zouden richten op de problemen en karakteristieken van de samenleving. Omdat de Deltawerken vaak als toegepast ‘moonshot’-project worden gezien, wordt de vraag gesteld of Nederland een ‘Deltaplan Robotica’ nodig heeft. De Horizonscan 2007 bevatte een aanbeveling in die lijn. Een roadmap waarin alle nationale stakeholders samenwerken is ook voorgesteld tijdens het seminar over robotica op 6 november 2009. De deelnemers aan de conferentie werken nu aanbevelingen uit. Robotica is op termijn de technologische ontwikkeling die versneld op gang komt door de convergentie van nano-, bio- , informatie- en cognitiewetenschappen. Bij de ontwikkeling en het gebruik van zo’n nieuwe generatie robots is meer aandacht nodig voor sociale effecten, waaronder de effecten op arbeid als structureel element van de samenleving. Met het oog op


62

de aansluiting van het onderwijs op de arbeidsmarkt is er over de gehele breedte behoefte aan een diepgaande analyse van kwantitatieve en kwalitatieve verschuivingen in vraag en aanbod op de arbeidsmarkt met technologie in het algemeen, en robotica in het bijzonder als een factor waaraan aparte aandacht wordt besteed. Kenteq, Kenniscentrum voor technisch vakmanschap, zou die analyse kunnen verrichten in samenwerking met anderen. De kwestie kent veel valkuilen en hulp van andere instellingen, zoals CPB, CBS, ROA en IVA zal welkom zijn. Ook juridische, ethische en psychologische effecten spelen een rol. Voor zulke multidisciplinaire perspectieven en verbanden is samenwerking tussen technische en algemene universiteiten een vereiste, evenals samenwerking tussen kennisinstellingen en bedrijven en organisaties. Bij RoboNed is al het plan gerezen voor een Nederlandse roadmap robotica. Universiteiten en bedrijven zijn hier inderdaad de primaire partijen om gezamenlijk de route uit te stippelen. Tegelijkertijd dienen overheden op alle niveaus erbij te worden betrokken. Daarbij kan worden aangesloten op bestaande roadmaps, niet in de laatste plaats de Europese roadmaps. Zo kan het grotendeels ontbreken van de Nederlandse stem in de Europese roadmap worden gecompenseerd. Een nationale roadmap kan ingaan op de nationale sterkten, zwakten, kansen en bedreigingen. Dat daarbij sterkten van automatiseringssystemen in de agrosector vooraan komen te staan spreekt boekdelen. Belangrijk is ook dat de roadmap zich niet beperkt tot uitsluitend de technische universiteiten (TU Federatie en WUR), maar ook alle algemene universiteiten meeneemt. Daarnaast is een sectorale en regionale segmentatie noodzakelijk om de roadmap de nodige slagkracht en verankering te geven. In de roadmap moeten onderzoek, onderwijs, maatschappij en bedrijfsleven een samenhangend geheel vormen. De strijd tussen scholing en technologie. De ‘kwestie Tinbergen’ – exclusie als ongewenste bijwerking van technologie – staat opnieuw in de spotlights. Een goede theoretische en empirische analyse van deze kwestie die op Nederlandse maat is gesneden met aandacht voor sectoren en regio’s en voor de ‘creatieve destructie’ van werk (Schumpeter) 12 kan dit debat duidelijk verlichten. Daarnaast is het tijd voor een goed doorwrochte ‘no-regret-policy’. Het ligt voor de hand dat deze policy op de terreinen van onderwijs en sociaal beleid zal moeten worden gekozen. Indien mogelijk is het raadzaam de besluitvorming hierover en de reservering van budgetten te laten samenvallen met de formulering van het volgende regeerakkoord, want het kan om forse budgetten gaan en misschien moet het met tromgeroffel worden geïntroduceerd. In het algemeen neemt de kennisintensiviteit van de samenleving toe. Wie daarin niet mee kan, bijvoorbeeld door gebrek aan onderwijs, loopt het gevaar van uitsluiting. In de praktijk valt het mee doordat het sociale vangnet exclusie

12

Onder creatieve destructie verstaat Schumpeter een proces van voortdurende innovatie waarbij succesvolle toepassingen van nieuwe technieken de oude vernietigen. Schumpeter houdt technische innovatie als enige bron voor economische groei.


63

grotendeels voorkomt. De technologische ontwikkelingen gaan zo snel dat continue bijscholing noodzakelijk is. Dat kan in formeel onderwijs, maar het kan ook informeel door bijvoorbeeld een flexibele loopbaan. De structuur van het Nederlandse onderwijs, onderzoeks- en innovatiesysteem lijkt in principe geschikt om zich snel te kunnen aanpassen aan de kansen die ontstaan in zulke nieuwe multidisciplinaire gebieden als robotica. Wel verdient het financieringssysteem aandacht waar het wellicht niet (snel genoeg) voldoende mogelijkheden kan bieden voor het starten van dure robotica-opleidingen in mbo en hbo. Recessie en gebrek aan ondernemingslust en de mogelijkheid om risico te nemen kunnen aanpassing ook in de weg staan. Er ontwikkelt zich volgens geraadpleegde experts een tekort aan docenten, vooral in het beroepsonderwijs. Voor een deel is dat demografisch en daardoor moeilijk op te lossen. Anderzijds kan het docentschap aantrekkelijker worden gemaakt ten opzichte van loopbanen buiten school. Een mogelijkheid is om het instituut van lectoraten een extra impuls te geven. Robots zijn leuk. Het feit dat mechanisering, automatisering en robotisering een dominant onderdeel van onze samenleving vormen vindt goed beschouwd maar mondjesmaat zijn weg in curricula in het voortgezet, beroeps- en hoger onderwijs. In een technologiserende samenleving is het vreemd dat er in het onderwijs zo weinig aandacht aan technologie wordt besteed, terwijl technologie overal aanwezig is. Maar bovendien is technologie leuk en robotica ook. Het onderwijs zou daar gebruik van kunnen maken. Dat gebeurt ook steeds meer, maar nog weinig in vergelijking met gidslanden. Transdisciplinariteit in robotonderwijs en het ‘leren met, voor en over’ kan het beste vorm gegeven worden met projectonderwijs, waarbij tussen mbo en hbo enerzijds en hbo, universiteiten en bedrijfsleven anderzijds kan worden samengewerkt (zie paragraaf 2.6). Zo kan ook een logische brug geslagen worden tussen praktijk en theorie met behoud van de goede kanten van de segmentatie in het onderwijs. Telkens weer blijkt dat het samen tot een goed einde brengen van een technisch project tot grote leervreugde en leereffecten leidt. Dat is bijvoorbeeld de sleutel van het succes van FIRST en RoboCup. Maar samen een boot bouwen en ermee gaan varen kan net zo leerzaam en aantrekkelijk zijn. Misschien is het goed als een stuk van de vrijblijvendheid van technologieonderwijs er vanaf gaat. Nu zijn technologieprojecten nog vaak facultatief. Kunnen werken met technologie mag best een eindterm zijn. Transdisciplinariteit. Om robots te begrijpen, om ze te kunnen ontwerpen en te maken zijn mensen nodig met kennis van mechanica, elektronica, informatica, en van niet-technische disciplines zoals wiskunde, cognitiewetenschappen, biologie, psychologie en sociologie. Er komt zoveel specialisatie bij kijken dat een mens alleen dat niet kan. Toch moeten mensen wel over de grenzen van hun eigen discipline kunnen stappen. We moeten daarom een integraal idee van robots hebben, en daarnaast veel afweten van deelterreinen. Die integrale kennis stelt ons in staat te communiceren met specialisten op deelterreinen. In een typisch


64

robotteam is er één ‘roboticus’ (een integrator) nodig op negen anderen die in hun vakgebied specialist zijn. Met de opleiding mechatronica kan het beroepsonderwijs een eerste rol spelen bij de gedachtevorming over robotontwikkeling en -gebruik. Maar onderwijs loopt niet altijd op de ontwikkelingen vooruit: bedrijfsleven, inclusief start-ups, en kennisinstellingen jagen het innovatieproces aan. Over alle lagen van het onderwijs kan met robotica worden gewerkt, bij voorkeur dus in de vorm van projectonderwijs. Samenwerking tussen mbo en hbo en tussen hbo en universiteiten, ook binnen de ‘innovatie-ecosystemen’ rond de TU Eindhoven en de Universiteit Twente, biedt aanlokkelijke perspectieven om het transdisciplinaire leren handen en voeten te geven. Stel speciale docenten en lectoren aan om dit multidisciplinaire vakgebied een impuls te geven en sluit aan bij de regionale sterkten in bedrijven en instellingen. Robotica is teamsport! Hoe de kwantitatieve en kwalitatieve verhoudingen tussen specialistisch en integraal opgeleide robotdeskundigen precies moeten liggen dient nader te worden onderzocht en uitgewerkt, bijvoorbeeld door RoboNed. Er is geen apart robotonderzoeksprogramma; als multidiscipline lukt het maar slecht om bij bestaande instellingen subsidie te verwerven. Daarvoor is het niet ‘fundamenteel’ genoeg. Dit werkt door in robotonderwijs, want via hoogleraren, onderzoekers en lectoren ligt er een sterke relatie tussen onderzoek en onderwijs. De eerste stappen zijn gezet, veelal door technische universiteiten en bedrijven uit het hightech systems cluster. Het veld kan zo’n programma opstellen. RoboNed en lokale samenwerkingsverbanden, zoals bij de Universiteit Twente en TU Eindhoven, kunnen input leveren. Een deel van het onderzoek vindt al plaats in Point One en IOP’s, en bedrijven zijn bijvoorbeeld georganiseerd in het High Tech Systems Platform. Toegepast onderzoek kan ook worden gefinancierd vanuit de derde geldstroom, bijvoorbeeld van de EU (Kaderprogramma, Eureka) en van multinationals. 4.2. Strategische vragen De beschreven observaties en aandachtspunten leiden tot enkele strategische vragen. Het antwoord hangt deels af van de in te nemen positie in het sturingsmodel: top-down of bottom-up.

Arbeidsmarktanalyse Moeten we een nauwkeurige nationale, sectorale en regionale analyse opstellen van de toekomstige arbeidsmarkt in relatie tot robotica en daarmee het beroepsonderwijs kwantitatief en kwalitatief aansturen? Of moeten we zoals nu het beroepsonderwijs zo inrichten en optimaliseren dat het zich zelf snel kan aanpassen aan vraag en aanbod op markten van leerlingen en werk? Of is er een optimale combinatie van beide invalshoeken?


65

No regret policy Moeten we trachten ongewenste bijwerkingen van robotica op de arbeidsmarkt te bestrijden, bijvoorbeeld door in het economisch debat over exclusie en polarisatie via theoretische en empirische argumenten en feiten naar proactieve beleidsmaatregelen te zoeken? Of moeten we door voortdurende monitoring en bijstelling via sociaal overleg ongewenste bijwerkingen compenseren? Of is er misschien een ‘no regret policy’ te bedenken en uit te voeren die een mengeling is van beide?

Roadmap Moeten we aansluiten bij wereldwijde roadmaps en onze robotica-inspanningen, inclusief onderwijs, richten op typische aandachtsgebieden als de zorg? Of moeten we ons door onze eigen sterkten laten leiden en ons juist richten op andere aandachtsgebieden via een eigen roadmap? Of moeten we het ene doen en het andere niet laten?

Generiek of specifiek Moeten we een massaal nationaal robotonderzoeks- en onderwijsprogramma opzetten naar het voorbeeld van koploperlanden? Of volstaat het dat de samenwerkende universiteiten en bedrijven via bestaande financieringsroutes en -instrumenten werken aan de tweede en derde roboticagolf?

Transdisciplinariteit Kunnen we de benodigde transdisciplinariteit bereiken vanuit het huidige sterk monodisciplinair ingerichte stelsel? Of moeten we extra beleid zetten op de realisatie van geïntegreerde multidisciplinaire opleidingen?

Ecosystemen Hoe realiseren we een optimale balans tussen regionaal inspelen op robotica door samenwerkingsverbanden van kennisinstellingen en bedrijven enerzijds, en een landelijk initiatief anderzijds? Hoe kunnen lokale innovatie-ecosystemen zoals rond de Universiteit Twente en de TU Eindhoven zich goed ontwikkelen tot lokale integratoren en als voorbeeld dienen voor andere regio’s? Hoe kan het landelijke RoboNed zich ontwikkelen tot nationale integrator en koepel? Dit mede naar aanleiding van de bevindingen tijdens het de roboticaconferentie van 6 november 2009, zoals hierna beschreven.


66

5. Conclusies In deze paragraaf worden zo beknopt mogelijk enkele conclusies opgesomd voor zover zij aanknopingspunten kunnen bieden voor nadere uitwerking door de overheid, kennisinstellingen en het bedrijfsleven. In de conclusies wordt onderscheid gemaakt naar de invalshoeken ‘onderwijs’ en ‘arbeid’. 5.1. Conclusies onderwijs Robotica is een multidiscipline die zich uitstekend leent voor onderwijsvernieuwing met een nadruk op projectonderwijs waarin bruggen geslagen kunnen worden tussen toepassingen en fundamentele wetenschappen, maar ook tussen technisch en niettechnisch onderwijs.

De hypothese dat robotica zou kunnen helpen om de positieve beeldvorming die leerlingen krijgen vanuit wetenschapsprogramma’s in de media en via internet te behouden door scholing en praktijk op een motiverende wijze met elkaar te verbinden, verdient nadere studie.

RoboNed lijkt de aangewezen organisatie, mits waar nodig uitgebreid en aangevuld (onderwijs, MKB, NBIC -AI), om het huidige robotica(relevante) onderwijs verder in kaart te brengen en voorstellen te doen voor verder wenselijke curriculumontwikkeling en doorlopende leerlijnen waarin alle niveaus en kolommen van onderwijs worden betrokken met aandacht voor leren met, leren over, en leren voor robotica. De hierover te ontwikkelen kennis in het RoboNed zou kunnen worden benut bij accreditatie beslissingen.

Lokale en regionale ‘ecosystemen’ voor onderzoek, innovatie en onderwijs kunnen een goede voedingsbodem vormen voor roboticacurricula die zich richten op gebruik en ontwikkeling van robottoepassingen. De reeds in ontwikkeling zijnde regionale ecosystemen rond de Universiteit Twente en de TU Eindhoven verdienen als good practice verdere navolging. Zij hebben in kwalitatieve zin voldoende ingrediënten voor interdisciplinariteit en samenwerking tussen onderzoek, onderwijs en bedrijfsleven, die nodig zijn voor een integrale benadering van de ontwikkeling van robottoepassingen. Dit soort ecosystemen is van essentieel belang voor de innovatieve ontwikkeling van de regio’s en onderwijs en biedt kansen voor de ontwikkeling van kleinschalige innovatieve bedrijven (start-ups).

Uitbreiding van het aantal lectoraten ‘robotica’ kan het beroepsonderwijs in die richting stimuleren, onder andere omdat lectoraten katalyserend werken bij de coöperatie tussen beroepsonderwijs en regionale bedrijven en organisaties.

Voor de ontwikkeling van sociale robots is ook veel niet-technische kennis nodig. Dat noopt tot multidisciplinaire alfa-beta-gamma onderzoeksprogramma’s en dito onderwijs. Het verdient aanbeveling te onderzoeken hoe deze samenwerking gestimuleerd kan worden.


Op de groeiende behoefte aan roboticadocenten moet tijdig worden geanticipeerd.

Voorbeelden uit het buitenland geven aan dat roboticaonderzoek en -onderwijs op

67

uiteenlopende manieren specifiek gestimuleerd kan worden.

Er zijn inspirerende voorbeelden te vinden van op elkaar afgestemde disciplines en curricula die veelal worden ondersteund door nationale stimuleringsprogramma’s. Deze voorbeelden kunnen door het RoboNed benut worden bij de ontwikkeling van hun voorstellen.

Roboticaonderwijs is vanwege de benodigde hardware relatief duur, hetgeen vooral in het beroepsonderwijs een probleem kan zijn bij gebruik van een normatieve bekostiging. Dit verdient nader onderzoek. Kostbare apparatuur kan wellicht via samenwerking binnen ecosystemen door het bedrijfsleven worden ingebracht.

Het gebruik van robotica kan anderzijds, zoals bij de opleiding van verkeersvliegers door middel van stimulatoren, op termijn kostenbesparend werken en de efficiëntie en kwaliteit van het leerproces verhogen. De ontwikkelingen daarin vragen verdere studie.

5.2. Conclusies arbeid

Invoering van robotica zal voortdurend oude banen en beroepen doen verdwijnen en nieuwe banen en beroepen laten ontstaan.

Het netto resultaat van deze ‘creative destruction’ kan positief zijn, maar aandacht voor een redelijke verdeling van kwantiteit en kwaliteit van arbeid blijft nodig.

Scholing is een essentiële factor om te helpen zorgen voor een evenwichtige arbeidsmarkt (‘robotic literacy’). Deze scholing heeft uiteenlopende vormen: formeel en informeel, funderend en doorlopend. Intensieve afstemming tussen onderwijs en arbeidsmarkt is essentieel.

Zonder specifiek beleid zal het tekort aan ‘technici’ steeds verder toenemen. Dit geldt ook voor ‘robotici’.

Er is een overtuigende analyse nodig van toekomstige behoefte aan arbeidskrachten in uiteenlopende sectoren, gelet op de arbeidsverdringende en arbeidscreërende effecten van robotica.

De vrees dat robots en automaten het werk van mensen ‘afnemen’ en zo de basis wegnemen voor individueel inkomen en identiteitsvorming is niet ongegrond. Sociaal beleid en politieke besluitvorming kunnen dergelijke ongewenste effecten van technologie met succes bestrijden. Omdat technologie de basis is voor globalisering, zullen sociaal beleid en politieke besluitvorming een steeds internationale karakter moeten krijgen.

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid 6. Bijlagen 6.1. Geïnterviewde en geraadpleegde personen Daan Archer, TWA Tokio Sebastiaan Berendse, TWA thuisbasis Peter van den Besselaar, Rathenau Instituut, SciSA Beatrice Boots, Platform Bèta Techniek Mark van den Brandt, TWA Washington Fred de Bruijn, partner directeur Hobeon groep Den Haag Alfons ten Brummelhuis, directeur onderzoek Kennisnet Zoetermeer Frank Corvers, ROA Tilburg Floortje Daemen, Rathenau Instituut Rik Dillingh, Ministerie van SZW Cor de Feyter, B2 learn programma adviseur regionale opleidingen Gerard van Haarlem, Hogeschool van Amsterdam Henk Kiela, Fontys Remke Klapwijk, oud-projectleider STT jongeren en techniek / Haagse Hogeschool Ben Kröse, lector digital life Hogeschool van Amsterdam Henk van Leeuwen, Assistent Professor Informatics Inst. UVA en lector Saxion Peter van Lith, robotica didacticus, Universiteit van Amsterdam Daan Maatman, programmaleider Technologie Hiteq Pierre Morin, STT Conny Ouwerkerk, Hobéon groep Den Haag Arjen Rensma, TNO Kwaliteit van leven Victor van Rij, Ministerie van OCW Martijntje Smits, Rathenau Instituut Martin Stolk, Hogeschool van Amsterdam e-technologie – robotica Hans van der Veen, STT Nop Velthuizen, leraar natuurkunde, Den Haag Bernard Verlaan, Ministerie van OCW Rene Vernooy, ROC Tilburg mechatronica Henry van der Wiel, CPB Peter Wijlhuizen, TWA Zuid-Korea Martijn Wisse, TU Delft

68


69

6.2. Literatuur −

Allen, J. & R. van der Velden (2007). The Flexible Professional in the Knowledge Society: General Results of the REFLEX Project. Research Centre for Education and the Labour Market, Maastricht University

−

Autor, D., L. Katz, & M. Kearney (2006). The Polarization of the US Labor Market. American Economic Review, Vol. 96, No. 2, pp. 189-194

−

Autor, D.H., L.F. Katz & M.S. Kearney (2008). Trends in U.S. Wage Inequality: Revising the Revisionists. Review of Economics and Statistics

−

Bras-Klapwijk, R. (2005). Techniek als menselijk ontwerp. STT, Den Haag

−

Brey, P. et al. (2009). Converging Technologies, Changing Societies. University of Twente, the Netherlands

−

Butter, F.A.G., den (2002). De arbeid van de toekomst. ESB jaargang 86, nr. 4293

−

Capek, K. (1920). Rossum's Universal Robots. (in Wikipedia)

−

COS (2007). Horizonscan. Naar een toekomstgerichte beleids- en kennisagenda. Ministerie van OCW, Den Haag

−

Dam-Mieras, M.C.E. van & W.M. de Jong (red.) (2002). Onderwijs voor een kennissamenleving. De rol van ICT nader bekeken. WRR

−

Doorn, M. (2006). Converging Technologies. STT, Den Haag

−

Ducatel, K. & J.C. Burgelman (1999). The Futures Project. Employment Map IPTS, Sevilla

−

Economist (2005). Japan's Humanoid Robots .The Economist. Dec 20th

−

ETP (2009). Robotic Visions to 2020 and Beyond. The Strategic Research Agenda for Robotics in Europe (2009). European Technology Platform

−

EU (2008). Future Skill Needs in Europe Medium-Term Forecast. Synthesis report, Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities

−

Europ (2006). An Executive Summary of the Strategic Research Agenda for Robotics in Europe 2006. European Robotics technology platform

−

European Commission Directorate-General for Education and Culture Eurybase (20072008). Organisatie van het onderwijssysteem in Nederland

−

Fong, T., I. Nourbakhsh, K. Dautenhahn (2002). A Survey of Socially Interactive Robots: Concepts, Design and Applications. Technical Report No. CMU-RI-TR-02-29, Robotics Institute, Carnegie Mellon University

−

Fouarge, D., A. de Grip, A. Nelen (2009). Leren en werken. ROA-R-2009/3

−

Francesco, P. (2008). New Millennium Learners in Higher Education: Evidence and Policy Implications. CERI, OECD

−

Heise, M. (2009). European Growth and Jobs Monitor 2009. Indicators for Success in the Knowledge Economy Allianz. Economic Research & Development & The Lisbon Council

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid −

70

Hernández, H., P. Christidis (2001). Impact of Technological and Structural Change on Employment. Prospective Analysis 2020. Synthesis Report. IPTS, Sevilla

−

Hiteq (2007). De technische arbeidsmarkt en het technisch beroepsonderwijs in 2020

−

HTNO (2007). Advies ten behoeve van een sectorplan bèta-techniek hogescholen 20072010 Kennis x Creativiteit = Innovatie (2007). Sectoraal Adviescollege HTNO, Den Haag

−

Huizinga, F. & B. Smid (2004). Werkgelegenheid en toegevoegde waarde per bedrijfstak, 2001-2020 en 2021-2040. Memo CPB

−

ILO (2009). World of Work Report. Income Inequalities in the Age of Financial Globalization. ILO, NewYork

−

Kam, F. de (2007). Sociale zekerheid – twee toekomstbeelden. Stichting Instituut Gak

−

Klapwijk, R., Rij, V. van (2006). Robotica: welke kansen bieden robots en intelligente apparaten? in: IJsberenplaag op de Veluwe. Essaybundel, COS

−

Kurzweil, R. (1990). The Age of Intelligent Machines

−

Kurzweil, R. (2005). The Singularity Is Near: When Humans Transcend Biology

−

Kurzweil, R. (2009). The Age of Spiritual Machines: When Computers Exceed Human Intelligence

−

Lopez P., A. Kyriakou & D. Kyriakou (2008). Robots, Genes and Bytes: Technology Development and Social Changes Towards the Year 2020. Technological Forecasting and Social Change, Vol. 75, pp. 1176-1201

−

Meltzoff, A.N., P.K. Kuhl, J. Movellan, T.J. Sejnowski (2009). Foundations for a New Science of Learning. Science,17 July, Vol. 325. No. 5938, pp. 284-288

−

Ministerie van EZ (2003). Innovatieverkenningen: een netwerk in robotica

−

Murphy, R.R. (2000). Robots and Education. Intelligent Systems and their Applications, IEEE, Nov/Dec, Vol. 15, Issue 6, pp. 14-15

−

Murphy, R.R. (2001). “Competing” for a Robotics Education. In: Robotics & Automation Magazine, IEEE, June, Vol. 8, Issue 2, pp. 44-55

−

NSF (2003). Converging Technologies for Improving Human Performances. Washington DC

−

NTC (2008). Arbeid in de toekomst (2008). Werkgroep NTV. SER, Den Haag

−

Octrooicentrum Nederland (2008). Mechatronica, Rijswijk

−

OECD (2009). Education Today: The OECD Perspective

−

ROA (2005). De arbeidsmarkt naar opleiding en beroep tot 2010. Researchcentrum voor Onderwijs en Arbeidsmarkt Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde. ROA-R-2005/9, november. Universiteit Maastricht

−

ROA (2007). De arbeidsmarkt naar opleiding en beroep tot 2012 Researchcentrum voor Onderwijs en Arbeidsmarkt, Faculteit der Economische Wetenschappen en Bedrijfskunde, ROA-R-2007/4, Universiteit Maastricht

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid −

71

Roco, M.C. & W. Sims Bainbridge (2002). Converging Technologies for Improving Human Performance. Nanotechnology, Biotechnology, Information Technology and Cognitive Science. National Science Foundation. Arlington, Virginia

−

RWI (2005). Omdat iedereen nodig is. Voorstellen voor een aanpak van de problematiek aan de onderkant van de arbeidsmarkt. Raad voor Werk en Inkomen, 19 april

−

Salomons, A. & M. Goos (2007). Literatuuroverzicht evoluties in vraag en aanbod op de arbeidsmarkt. Werk en sociale economie. KU Leuven

−

Scott, P.B. (1983). The Robotics Revolution. Oxford/New York

−

SZW (2009). Strategische kennisagenda. Ministerie SZW, Den Haag

−

The Robot Report (2009). Tracking the Business of Robotics

−

TWA-nieuws (2009). Robotic Technologies, Stay Tuned! For the New Business Wave

−

US Robotics Roadmap (2009). Gezamenlijke universiteiten VS

−

UT (2008). The Future of Robotics. Personal Intelligent, Service and Medical Robots. The Robotic Centre, Twente Initiative

−

CPB (2004). Vier vergezichten op Nederland. Productie, arbeid en sectorstructuur in vier scenario’s tot 2040. CPB, Den Haag

−

Weehuizen, R.M. (2000). [email protected]. STT, Den Haag

−

Ying Lau, Y., Ch. van ‘t Hof & R. van Est (2009). Beyond the Surface. An Exploratory Study in Healthcare Robotics in Japan. Rathenau Instituut, Den Haag


6.3. Bronnen van figuren voor zover niet vermeld in de tekst 3. www.provant.be/binaries/melkrobot1_tcm7-11524.jpg 4. http://blogs.msg.com/howtoroll/2008/11/04/the-robots-have-arrived/ 11. www.volny.cz/havlikjosef/historyenglish.htm 12. WUR. www.agf.nl/nieuwsbericht_detail.asp?id=48759 14. www.festo.com 18. http://www.darpa.mil/grandchallenge 20. www.twanetwerk.nl 23. http://eris.liralab.it/summerschool/images/icub_gesture.jpg 24. www.wegenbouw.be 28. http://en.wikipedia.org/wiki/Luddite

72


73

6.4. Over de auteur Erik J.G. van de Linde (1954) is biofysicus. Hij begon zijn loopbaan met toegepast wetenschappelijk onderzoek bij het Instituut voor Technische Menskunde TNO in Soesterberg. Na een gastonderzoekerschap in Toronto (1986) gaf hij de aanzet voor een koudelaboratorium bij TNO. In 1990 werd hij door het ministerie van Economische Zaken aangesteld als Technisch Wetenschappelijk Attaché op de Koninklijke Nederlandse Ambassade in Washington DC. Vervolgens werd hij directeur van de Stichting Toekomstbeeld der Techniek in Den Haag en droeg zo bij aan gezaghebbende toekomstverkenningen met praktisch resultaat op het snijvlak van techniek en samenleving. Daarna richtte hij zich als research leader bij RAND Europe te Leiden op beleidsonderzoek en -analyse voor diverse nationale en internationale klanten, veelal op het terrein van wetenschaps-, technologie- en innovatiebeleid. Zijn volgende functie was die van directeur van de Technologiestichting STW, gericht op excellentie en utilisatie van technologisch onderzoek en deel van de Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek NWO. Aansluitend werd hij adviseur innovatiebeleid van het College van Bestuur van de Universiteit Leiden. In 2004 vestigde hij zich als zelfstandig adviseur.


74

6.5. Tabellen In de tekst wordt naar onderstaande tabellen verwezen.

Tabel I. Voorbeelden van aan robotica gerelateerde invalshoeken bij lectoraten. Hoger Gezondheidszorg Onderwijs Nr. HBO Vak SKO-163 HS INHOLLAND Haarlem Medische Technologie SKO-319 Fontys Hogescholen Health Care & Technology for Quality of Life SKO-327 Chr. HS Windesheim, Zwolle ICT Innovaties in de Zorg Hoger Pedagogisch Onderwijs SKO-336 Fontys Hogescholen Science en Techniek in het Primair Onderwijs SKO-072 Hogeschool Edith Stein, Hengelo E-learning SKO-131 Noordelijke HS Leeuwarden ICT & Veranderende Techniek SKO-311 Chr. HS Windesheim, Zwolle ICT en onderwijsinnovatie Hoger Economisch Onderwijs SKO-193 HS van Amsterdam, HES Innovatie Management Amsterdam SKO-295 Hogeschool Utrecht Business, ICT en Innovatie Kunstonderwijs SKO-114 ArtEZ HS voor de Kunsten, Arnhem Kunst & Technologie SKO-033 HS Beeld.Kunsten, Muziek en Dans, Docent 21e Eeuw Den Haag SKO-065 Hanzehogeschool Groningen Computer Visualisatie SKO-083 HS voor de Kunsten Utrecht Art and Technology Hoger technisch en natuurwetenschappelijk onderwijs SKO-143 HS van Amsterdam Softwarekwaliteit SKO-145 HS van Amsterdam Digital Life, Domotica SKO-249 HS van Amsterdam Technisch innoveren en ondernemen SKO-005 HS van Arnhem en Nijmegen Mobiliteitstechnologie SKO-101 HS van Arnhem en Nijmegen Embedded Systems SKO-211 HS van Arnhem en Nijmegen Industrial Safety SKO-272 HS van Arnhem en Nijmegen Voertuigmechatronica SKO-278 HS van Arnhem en Nijmegen Telecommunicatie netwerken SKO-318 HS van Arnhem en Nijmegen Meet- en Regeltechniek SKO-135 De Haagse Hogeschool Informatiebeveiliging SKO-199 Fontys Hogescholen Architectuur van Embedded Systemen SKO-025 Fontys Hogescholen Mechatronica SKO-219 Fontys Hogescholen Ambient Technology SKO-301 Fontys Hogescholen Automotive Control SKO-017 Saxion Hogescholen, Enschede Ambient Intelligence SKO-086 Saxion Hogescholen, Enschede Industrial Design SKO-064 Hanzehogeschool Groningen Human Technology SKO-150 Noordelijke HS Leeuwarden Domotica SKO-198 Hogeschool Rotterdam Innovatie en Productrealisatie SKO-200 Avans Hogeschool, Tilburg Industriële Automatisering SKO-206 Avans Hogeschool, Tilburg ICT Service Management SKO-330 Avans Hogeschool, Tilburg Mechatronica SKO-178 Hogeschool Utrecht Micro Systeem Technologie / Micro Engineering Sectoroverstijgende lectoraten SKO-265 HS van Arnhem en Nijmegen Innovatie SKO-054 De Haagse Hogeschool Informatie, Techniek en Samenleving SKO-055 De Haagse Hogeschool Jeugd en Opvoeding SKO-069 HS INHOLLAND Rotterdam/Delft Digital World SKO-154 Saxion Hogescholen, Enschede Media Technology Design SKO-260 Saxion Hogescholen, Enschede Vernieuwend ondernemen in de bouw SKO-247 Hogeschool Zuyd, Heerlen Technologie in de zorg SKO-082 Noordelijke HS Leeuwarden Implementatie van Vernieuwingen in de Zorg- en Welzijnssector SKO-283 Noordelijke HS Leeuwarden Innovatie sectoroverschrijdende toepassing van technologie SKO-176 Hogeschool Rotterdam Versterking van het beroepsonderwijs SKO-233 Hogeschool Rotterdam Human Centered ICT SKO-043 Hogeschool Utrecht ICT en Hoger Onderwijs SKO-303 Hogeschool Utrecht Architectuur voor digitale informatiesystemen SKO-288 Chr. HS Windesheim, Zwolle Innoveren in de ouderenzorg

75


Tabel II. Voorbeelden van robotica en robotica-achtige opleidingen en studies op hogescholen en universiteiten (bachelors en masters). Bron: www.studiekeuze123.nl. Industriële automatisering bachelors Hogeschool Utrecht idem Universiteit Groningen Fontys Hogeschool Eindhoven masters Universiteit Groningen Embedded systems bachelors HS Zuyd Heerlen Windesheim HS Arnhem Avans Hogeschool Breda Avans Hogeschool (Den Bosch) Haagsche Hogeschool Rijswijk Haagse Hogeschool (Delft) Hanzehogeschool Groningen NHL Hogeschool Hogeschool Zeeland (Vlissingen) Hogeschool InHolland, Alkmaar Hogeschool Utrecht (Amersfoort) Hogeschool Rotterdam Hogeschool Arnhem en Nijmegen Saxion Enschede Hogeschool Amsterdam Hogeschool Zeeland (Terneuzen) Fontys Eindhoven Fontys Eindhoven Fontys Venlo Hogeschool Utrecht TU Delft Universiteit Twente Universiteit Twente Kunstmatige intelligentie Masters UvA UvA UvA UG UG Radboud universiteit Radboud universiteit VU UT UT UU TUE TUD Bachelors UM UM UU UvA VU UG Radboud universiteit

industriële automatisering technische informatica kunstmatige intelligentie technische informatica artificial intelligence

elektrotechniek “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ “ technische informatica “ “ “ “ telematica

logic artificial intelligence brain and cognitive science artificial intelligence human-machine interaction kunstmatige intelligentie informatica artificial intelligence human media interaction human-machine interaction artificial intelligence human-machine interaction media and knowledge engineering kunstmatige intelligentie kennistechnologie kennistechnologie kunstmatige intelligentie kunstmatige intelligentie kunstmatige intelligentie kunstmatige intelligentie

76

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid Tabel III. Overzicht van het FIRST programma voor jeugdrobotwedstrijden. Overzicht van FIRST

2009 FIRST Robotics Competition 2008 FIRST Tech Challenge 2008 FIRST LEGO League

2008 Junior FIRST LEGO League

Opgericht in 1989 als algemeen nut beogende instelling met meer dan 85.000 vrijwilligers 10 miljoen dollar voor 630 + beurzen aan 130 universiteiten. 200.000 studenten wereldwijd doen mee in 17.594 teams met 16.374 robots en 53.000 docenten en 32.000 event volunteers. World Championship at the FIRST Championship in Atlanta, GA, April 16-18, 2009 1,683 teams. 42,075 high-school students. Teams from 48 states in the U.S., Brazil, Canada, Chile, Germany, Israel, Mexico, the Netherlands, the Philippines, Turkey, and the U.K. 40 Regional events in the U.S., Canada, and Israel; seven District competitions and one State Championship in Michigan. Robots are built in 6 weeks from a common kit of parts provided by FIRST, and weigh up to 120 lbs. (excluding battery and bumpers) 986 teams. 9,860 high-school students. 40 Tournaments in Canada, Mexico, U.S. Robots are built using a modular robotics platform 13,705 teams. 137,050 students, ages 9 to 14. From 50 countries: Australia, Austria, Belgium, Brazil, Canada, Chile, China, Colombia (Pilot), Czech Republic, Denmark, Egypt, Faeroe Island, France, Germany, Greenland, Haiti (Pilot), Hong Kong, Hungary, Iceland, India, Ireland, Israel, Japan, Jordan, Kuwait, Lithuania, Malaysia, Mexico, the Netherlands, Norway, Palestine, Peru, Poland, Portugal, Saudi Arabia, Singapore, Slovakia, South Africa, South Korea, Spain, Sudan, Sweden, Switzerland, Syria, Taiwan, Tunisia, Turkey, United Arab Emirates, United Kingdom, and the U.S. Over 450 Qualifying Events and 89 Championship Tournaments. Robots are built using LEGO MINDSTORMS Technologies 1,220 teams (to date; registration is open until June 30, 2009). 7,320 students, ages 6 to 9. 40 Jr.FLL Expos. U.S. and Canada. Kids design and construct a model using LEGO bricks and moving parts and present their research journey on a poster

Tabel IV. Selectie instroomgegevens HBO-opleidingen 2008 (Bron: HBO-raad) Eerste keer bachelor bij deze hogeschool Opleiding ad 34267 elektrotechniek ad 34280 installatietechniek ad 34280 werktuigbouwkunde ad 34389 industr. produktontwerpen ad 34475 technische informatica b advanced sensor applications b aot - techniek b applied science b autotechniek b aviation b bewegingstechnologie b bio-informatica b elektrotechniek b embedded systems engineering b engineering, design and innovation b gezondheidszorg technologie b human technology b industrieel produktontwerpen b industriële automatisering b informatica b information security management b logistiek en techn. vervoerskunde b luchtvaarttechnologie b scheepsbouwkunde b technische informatica kort informatica werktuigbouwkunde

2004

2005

2006

waarvan eerste keer bachelor

2007

2008

14 5 13 1 2 170 113 378 179 74 76 1.292

137 144 384 196 69 74 1.250

196 141 377 216 70 64 1.119

207 130 367 301 54 73 1.242

109 48 150 375 41 1.999

140 28 104 415 32 1.956

134 23 83 385 38 1.916

162 21 73 373 54 1.726

311 152 49 740 37

273 153 77 747 19

341 142 38 696

335 178 77 621

14 18 8 8 3 10 196 108 359 317 43 61 1.173 37 173 22 66 381 46 1.766 16 329 153 57 580

1.554

1.576

1.628

1.603

1.686

2004

2005

2006

2007

2008

14 2 12 1 1 151 109 317 151 52 67 1.217

122 133 326 173 60 59 1.151

155 129 317 194 46 61 1.024

173 122 309 258 42 59 1.136

94 43 131 303 40 1.815

125 22 85 335 30 1.772

114 18 70 314 36 1.738

142 19 55 307 52 1.506

272 141 44 693 28

232 131 37 697 14

286 124 34 642

282 157 63 557

9 17 6 6 3 9 163 100 314 285 32 49 1.053 37 146 19 53 318 44 1.547 13 287 140 49 521

1.407

1.414

1.474

1.457

1.522

77


Postbus 30424, 2500 GK Den Haag Prinsessegracht 23, 2514 AP Den Haag Tel. 070-3029830 Fax 070 3616185 [email protected]

Quick scan robotica, onderwijs en arbeid. Erik J.G. van de Linde

Recommend Documents