Industrie en onderzoek vinden elkaar in praktische mechatronicatrainingen

Academische inzichten op het gebied van mechatronica vertalen naar de industriële praktijk: dat is de kern van de trainingen die Mechatronics Academy aanbiedt. Adrian Rankers, naast Jan van Eijk en Maarten Steinbuch medeoprichter van dit trainingsinstituut, weet wat er speelt in het vakgebied. Hij maakt zich sterk voor het garanderen van de beste trainers, het doorontwikkelen van bestaande en het opzetten van nieuwe trainingen.

Antoinette Brugman
29 mei

‘Dat ik in het trainersvak ben terechtgekomen, is achteraf eigenlijk wel logisch, want onderwijs heeft me altijd getrokken’, vertelt Adrian Rankers. ‘Al op mijn vijftiende gaf ik bijles. Eerst een paar uurtjes, maar dat werden er al gauw meer. Ik herinner me dat ik de zoon van een Shell-topman bijles gaf en dat ik al snel zijn complete huiswerkbegeleiding op me nam. Dat de technische kant mij aantrok, heeft zeker ook te maken met mijn vader. Hij had ook werktuigbouwkunde gestudeerd en werkte eerst in de industrie en later als hoogleraar.’

‘Het is essentieel je te realiseren dat de cursisten de leercurve nog moeten doorlopen en dat sommige zaken voor hen best moeilijk en niet evident zijn. Daar moet je als trainer oog voor hebben en de tijd voor nemen.’

Na afronding van zijn studie werktuigbouwkunde aan de TU Delft startte Rankers zijn loopbaan bij Philips bij het Centrum voor Fabricagetechnologie (CFT). Hij hield zich hier onder meer bezig met de dynamica en controletechnieken voor cd-spelers en wafersteppers. In de avonduren werkte hij aan zijn promotieonderzoek dat voortkwam uit dit werk. Daarvan zijn later delen opgenomen in het boek ‘The design of high performance mechatronics’ van Rob Munnig Schmidt, Jan van Eijk, Georg Schitter en Rankers zelf. Naast het ontwikkel- en consultancywerk en zijn rol als groepsleider raakte hij betrokken bij het ontwikkelen van mechatronicaonderwijs voor Philips’ eigen werknemers, dat door Jan van Eijk geïnitieerd was. Ook trad hij in 2008 toe als lid van het bestuur van de Dutch Society for Precision Engineering (DSPE), waar hij tot op de dag van vandaag deel van uitmaakt.

Mechatronics Academy

Hoewel hij er met veel plezier in de techniek en het technisch management werkte, maakte Rankers na vijfentwintig jaar trouwe dienst bij Philips in 2010 toch de overstap naar het ondernemerschap. Hij wilde zich vooral gaan richten op het overdragen van zijn mechatronicakennis. Zo ontstond uiteindelijk ook het idee om samen met Jan van Eijk en Maarten Steinbuch de organisatie Mechatronics Academy op te richten. Dat hier behoefte aan was, is wel gebleken: de organisatie kan inmiddels bouwen op zestig tot zeventig trainers met een industriële achtergrond in het vakgebied. Mechatronics Academy verzorgt nu trainingen voor zo’n vierhonderd cursisten per jaar. Dit zijn zowel open trainingen als speciaal op bedrijven afgestemde in-company trainingen.

‘Wat mij aanspreekt in het vakgebied mechatronica? Dat is dat het altijd een multidisciplinaire uitdaging is waarbij je met mensen uit verschillende disciplines samenwerkt en dat de mechatronica altijd wel aanleiding geeft om je in allerlei dingen te verdiepen. Daarnaast draag ik mijn kennis over mechatronica graag over aan anderen’, vertelt Rankers enthousiast. ‘Het is daarbij essentieel je te realiseren dat de cursisten de leercurve die je zelf over meerdere jaren doorlopen hebt nog moeten doorlopen en dat sommige zaken voor hen best moeilijk en niet evident zijn. Daar moet je als trainer oog voor hebben en de tijd voor nemen. Conform het oude gezegde van Confucius ‘I hear and I forget. I see and I remember. I do and I understand’ werken we veel met oefeningen in kleine teams. Je ziet hoe cursisten worstelen om de net geleerde theorie in praktijk te brengen en zich de materie eigen te maken, maar juist deze worsteling is een belangrijk onderdeel van het leren. Als ik ze hierin kan begeleiden, zodat ze het uiteindelijk zelf snappen, dan geeft mij dat veel voldoening.’

De trainingen die Mechatronics Academy organiseert, worden druk bezocht en krijgen goede recensies van de deelnemers. Maar dat betekent zeker niet dat je op je lauweren kunt rusten, meent Rankers. ‘We vinden het belangrijk om ons portfolio op niveau te houden, uit te breiden en om de continuïteit te waarborgen.’

Bij Mechatronics Academy zijn ze daarom continu bezig om het team van trainers op sterkte te houden. Goede trainers die ermee ophouden, omdat ze op leeftijd komen, vervangen ze door een nieuwe generatie. Hiervoor benaderen ze de beste inhoudelijk deskundigen uit het vakgebied, die ze kennen uit hun uitgebreide netwerk. Ook zorgen ze ervoor dat ze bestaande trainingen steeds aanpassen aan de nieuwste academische inzichten en technologische ontwikkelingen. Rankers: ‘We passen bestaande modules aan en ontwikkelen nieuwe. Daarnaast investeren we veel in middelen die we gebruiken tijdens de praktijkonderdelen van de trainingen. Praktijkopdrachten, zoals het werken aan opstellingen of het uitvoeren van simulaties, vormen een essentieel onderdeel. Deze opdrachten zijn onmisbaar voor de begripsvorming’, licht Rankers toe.

Nieuwe trainingen

Naast het up-to-date houden van bestaande trainingen, ontwikkelen ze bij Mechatronics Academy ook nieuwe trainingen, die voortkomen uit een behoefte in de markt. Ideeën hiervoor komen van Rankers, Van Eijk en Steinbuch zelf, maar ook van hun trainers. Iedereen steekt bij DSPE-bijeenkomsten of bij conferenties in het vakgebied zijn voelsprieten uit om te weten wat er speelt en waar behoeftes liggen.

Zo ontstaan steeds weer mooie, nieuwe trainingen. Bijvoorbeeld de training ‘Passive damping for high tech systems’, die vorig jaar van start ging en nu twee keer gedraaid heeft. ‘In ultraprecieze bewegingssystemen speelt de dynamica, zowel los als in interactie met de regeltechniek, een belangrijke rol. Daarom is er in de hedendaagse praktijk en dus ook in de verschillende cursussen veel aandacht voor het realiseren van hoge eigenfrequenties van de mechanica. Ook het begrijpen van mode shapes en de mate waarin deze door de actuator geëxciteerd dan wel door de sensor waargenomen kunnen worden, is hierbij belangrijk. Deze aanpak is en blijft essentieel, maar bij toenemende nauwkeurigheidseisen is dit niet altijd meer toereikend. Je loopt dan tegen de grens van het fysisch haalbare aan. Het bewust toevoegen van passieve demping biedt dan extra oplossingsruimte en wordt een beslissende parameter bij het bereiken van extreme specificaties.’

De nieuwe training, die ingaat op bewezen manieren om passieve demping te realiseren, slaat erg goed aan, aldus Rankers. ‘Het is een uitermate relevant thema in de precision engineering-gemeenschap. Hans Vermeulen, Kees Verbaan en Stan van der Meulen zijn de trainers. Zij beschikken over enorm veel kennis van het vakgebied. Dat er positief gereageerd wordt op de trainingen horen we ook terug in de reacties van deelnemers: ‘Excellente training’, ‘Uitstekende trainers’ en ‘Erg inspirerend’, om er een paar te noemen. Er is zelfs al interesse in deze training vanuit het buitenland’, meldt Rankers trots.

Dan zijn er nog een aantal nieuwe trainingen in ontwikkeling. Vanuit de training ‘Actuation and power electronics’, die zich vooral richt op elektromechanische aandrijving, ontstond het idee om een training op te zetten die specifiek inspeelt op piëzomaterialen en hun toepassingen. Verder zijn er plannen om een training ‘Active thermal control’ op te zetten. Rankers: ‘Hoe kun je in een opstelling de temperatuur en de vervormingen door warmteontwikkeling beheersbaar houden? Welke regeltechnieken kun je hiervoor inzetten? Wat zijn geschikte sensoren om met hoge precisie temperaturen en vervormingen te meten? En welke elementen kun je toepassen voor koeling of verwarming? Dat zijn allemaal vragen die aan bod zullen komen. Nu is hier in de training ‘Thermal effects in mechatronic systems’ al wel kort aandacht voor, maar het is zo’n belangrijk thema in de ultraprecisiewereld dat een aparte training hier wel op zijn plaats zou zijn.’

‘In onze huidige training ‘Basics and design principles for ultra-clean vacuum’ ligt de nadruk vooral op moleculaire contaminatie en hoe deze te voorkomen. Daarnaast is er echter ook behoefte aan een nieuwe training ‘Particle contamination’’, vervolgt Rankers. ‘Hierin zullen we ingaan op deeltjesvervuiling in vacuüm. Anders dan bij moleculaire vervuiling − bijvoorbeeld door gasmoleculen die ingesloten zitten in een blind gat van een in vacuüm geplaatst onderdeel, via het schroefdraad naar het ultraschone vacuüm lekken en het daarmee vervuilen − gaat het hierbij om kleine stukjes materiaal. Dit kunnen bijvoorbeeld deeltjes zijn die loskomen door onderlinge wrijving tussen bewegende onderdelen van het apparaat dat in vacuüm geplaatst is. De kennis uit verschillende onderzoeken die al lopen op dit gebied zou hiervoor als leidraad kunnen dienen.’

‘Samen met onze trainers zijn we zo continu bezig om de trainingen te verbeteren, nieuwe trainingen op te zetten en onze pool met trainers op peil te houden’, vat Rankers samen. ‘Ook blijven we investeren in ondersteunend materiaal voor onze trainingen, zodat we de theorie die we behandelen direct kunnen verbinden met de industriële praktijk. Want daarin ligt onze kracht: academische inzichten vertalen naar de industriële praktijk, zodat cursisten hun kennis direct kunnen inzetten in onze hightech industrie. Zo blijven we bezig om ons trainingspakket up-to-date te houden en de beste trainers te leveren, zodat we het predicaat ‘excellente training’ kunnen blijven waarmaken.’