Systeemdenken zeer waardevolle vaardigheid in de regio

Het High Tech Systems Center (HTSC) is een paar jaar geleden opgestart om al het onderzoek rond mechatronica en high-end machinebouw op de Technische Universiteit Eindhoven te bundelen. Aan de klassieke disciplines – werktuigbouwkunde, elektrotechniek, informatica en natuurkunde – wilden de initiatiefnemers het systeemdenken toevoegen. De inbedding van systeemengineering op alle faculteiten krijgt veel bijval.

Alexander Pil
31 mei

Echte innovaties komen vaak voort uit een kruisbestuiving tussen disciplines. Als je nieuwe producten en technologie ontwikkelt voor maatschappelijke problemen, dan kom je alleen tot de beste oplossing als je met een brede systeemblik naar het totale vraagstuk kijkt. Zeker nu de systemen steeds complexer worden en er meer ontwikkelaars aan werken, ontkom je niet aan een holistische benadering. ‘Systeemengineering is een elementair aspect voor de ingenieur van de 21ste eeuw’, stelt Ton Peijnenburg, fellow bij het High Tech Systems Center (HTSC). ‘Dat vinden we niet alleen bij het HTSC, maar het wordt ook ondersteund door de literatuur.’

‘Op de universiteit is het accent de laatste decennia heel erg komen te liggen op wetenschap en analyse, en zijn design en synthese ondergeschikt geraakt’, gaat Peijnenburg verder. ‘Dat komt omdat je in de academische wereld alleen opvalt door te publiceren. En dat doe je nou eenmaal makkelijker over wetenschappelijk, analyserend onderzoek dan over ontwerpen. Er wordt op de TU Eindhoven natuurlijk weleens gepromoveerd op een proefontwerp, maar dat zijn echt uitzonderingen.’

De universiteitsbrede inbedding van systeemengineering staat op de strategische groeimissie van de TU Eindhoven. Visualisatie: Splinter, Jan-Jaap Rietjens, splintersite.nl.

De waarde van goed ontwerpen gekoppeld aan gedegen systeemengineering moet binnen de universiteit veel beter indalen, onderstreept HTSC-directeur Katja Pahnke. ‘We zijn voortdurend aan het lobbyen om het systeemdenken bij alle faculteiten goed op de agenda te krijgen. Dan blijft het niet bij één keer wat roepen. We hebben het onderwerp in onze armen geklemd en proberen mensen op alle niveaus mee te krijgen.’

Boegbeeld

De oproep van het HTSC valt niet in dovemansoren. De TUE heeft de universiteitsbrede inbedding van systeemengineering op haar strategische groeimissie richting 2030 gezet. Peijnenburg: ‘Laatst was ik uitgenodigd op een bijeenkomst van alle onderwijsdirecteuren van de TUE. Daar heb ik het thema opnieuw voor het voetlicht gebracht. Ze erkennen absoluut dat systeemengineering een plek verdient in het onderwijs, ook omdat het geweldig aansluit bij de challenge-based benadering van studenten. Gelukkig zijn er op verschillende faculteiten al veel vakken die aspecten van de materie belichten. Met z’n allen zijn we dat nu aan het inventariseren met als doel om een curriculum voor systeemengineering te definiëren en de opleiding expliciet te maken.’

De ambitie is overigens niet om een aparte faculteit voor systeemengineering in de steigers te zetten. ‘Maar we willen wel heel graag een onderzoeker als boegbeeld voor systeemengineering’, aldus Pahnke, die zegt al een geschikte kandidaat op het oog te hebben. ‘Onze uitdaging is nu om een plek te vinden.’

HTSC-fellow Ton Peijnenburg: ‘Systeemengineering is een elementair aspect voor de ingenieur van de 21ste eeuw.’

Een deel van de onderwijsuitdaging heeft het HTSC al ondervangen door een design-pdeng te starten. In het eerste jaar van die Mechatronics System Design-opleiding zit het systeemdenken stevig verweven in het curriculum. Deze module is gebaseerd op de al jaren bestaande module van de Software Technology-pdeng op het gebied van systeemarchitectuur, later geadopteerd door de Automotive Systems Design-pdeng. Inmiddels wordt de module verzorgd voor alle pdeng’ers op de TUE. Studenten leren hoe je systeemengineering doet en hoe je modelleert op systeem- en softwareniveau. ‘Er zit een groot gat tussen de belevingswerelden van mechatronici en software-engineers’, vertelt Peijnenburg. ‘In de MSD-opleiding proberen we die kloof te dichten.’ Bij de industriële opdracht in het tweede jaar kunnen de trainees alle kennis direct aanwenden in de praktijk.

Het HTSC heeft inmiddels zo’n vijftien MSD’ers afgeleverd op de arbeidsmarkt. De verwachting is dat er binnen de industrie behoefte is aan zo’n vijftig nieuwe systeemengineers op jaarbasis. ‘Zeker met de start van Eindhoven Engine waar typisch pdeng-achtig onderzoek plaatsvindt’, aldus Pahnke. ‘Systeemdenken is een vaardigheid die heel waardevol is in deze regio.’

Eigenwijs

Hoe pak je een systeemengineeringsproject aan? ‘Om te beginnen, moet je goed nadenken over de vraag’, antwoordt Peijnenburg. ‘Welk probleem ga je oplossen? En wat is de context, het grotere geheel? Breng daarna in kaart wie de stakeholders zijn. Maak een plaatje van wat je aan het beschouwen bent en vertaal dat vervolgens naar eenvoudige modellen waarbij op een hoog abstractieniveau iets kunt zeggen over de prestaties van je design. Verfijn dat model naarmate je meer weet. Bekijk ook zeker meerdere oplossingsrichtingen en vergelijk ze op basis van je criteria. Doe dat objectief op basis van kwantitatieve analyse en ga niet af op een onderbuikgevoel.’

‘Een systeemengineer moet eigenwijs durven te zijn’, zegt HTSC-directeur Katja Pahnke.

Een goede systeemingenieur moet van alle markten thuis zijn. ‘Je hoeft natuurlijk geen expert te zijn in alle disciplines, maar je moet er wel affiniteit mee hebben’, stelt Pahnke. ‘Die nieuwsgierigheid naar andere domeinen is een belangrijke eigenschap voor systeemengineers. Daarbij komt de vaardigheid om je een vreemd vakgebied eigen te maken. Dat kun je leren, bijvoorbeeld door het een paar keer te oefenen. Een afgestudeerde systeemengineer is natuurlijk niet gepokt en gemazeld, maar hij heeft wel de attitude en de learning power om nieuwe disciplines te leren die relevant zijn voor het probleem waar hij aan werkt.’

Peijnenburg: ‘Systeemengineers nemen zelf verantwoordelijkheid. De uiteindelijke prestaties van een systeem worden bepaald door heel veel subsystemen. Een architect verdeelt de marges over die onderdelen op basis van kennis uit het verleden. Als systeemengineer van zo’n component kan het zomaar gebeuren dat je toch in de knel komt te zitten en het begint te piepen. Hij moet dan actie ondernemen en niet alleen aangeven dat hij er niet uit komt, maar gelijk een mogelijke oplossing aandragen. Dat kan door met een systeemblik het totale probleem te beschouwen, te beredeneren of er ergens anders speling is en met de desbetreffende systeemengineer te overleggen of die ruilverkaveling inderdaad een haalbare kaart is. Dat is de echte multidisciplinaire benadering.’

Pahnke besluit: ‘Ten slotte moet je als systeemengineer anders durven zijn. Consensus is fijn, maar een zekere eigenwijsheid is ook gewenst. De systeemengineers bij toonaangevende bedrijven hebben de signatuur dat ze eigengereide voorstellen durven doen, out of the box denken en daarin hun mannetje staan. Dat is een eigenschap die je van nature moet bezitten.’