Columns van Egbert-Jan Sol

  

2005 apr 18 - Microniek column

2009  mrt 6 - Mechatronica Magazine - Let the Green Games begin!

 

2007 mrt 14 - SIC - Het belang van top instituten.

 

2008 jan - TU/e vector magazine : Onze high-tech valley.

 

2009 oct  - STT - Super Intelligent Vervoer (met Maarten Steinbuch)

 

2006 dec - TNO Mag.: Slagregen aan nieuw vocabulaire in een storm van veranderingen.

2006 mrt - TNO Magazine: Nieuw materiaaltijdperk is al een beetje gestart.

2006 dec - TNO Magazine: Het roer moet om.

2007 mrt - TNO Magazine: Regionalisering.

 

2008 - reserve - Bits & Chips - Oranje Leeuwen en Rode Duivels.

2010 – reserve - Bits en Chips - Complexe wereld.

   

2005 apr 18 - Microniek column

Onze industrie is de bron van waardecreatie in onze maatschappij. De Noordzee is redelijk leeggevist, de laatste winbare olie moeten wij er bijna uitpersen en tomaten kun je beter kweken in een land waar het warm is zodat je CO2 omzet in plaats van uitstoot. Een dienstenmaatschappij met alleen advocaten en notarissen creëert alleen toegevoegde kosten. Kortom: wat er ook in China gebeurt, wij zullen de industriële concurrentie aan moeten gaan. Concurreren doe je niet op je zwaktes, maar op je sterktes. Onze zwaktes zijn de hoge lonen en gebrek aan vele goedkope handjes. Met de productie van producten die je door mensen handen in elkaar zet, denk aan koffiezetapparaten, etc., speel je een concurrentiewedstrijd, die je van tevoren al hebt verloren. Chinese handen zijn veel goedkoper. Microsysteempjes kan je alleen met machines in elkaar zetten. Maar dan ben je er nog niet. Iedereen kan die machines kopen. Concurreren doe je ook door slimmer te zijn dan je concurrent. Het aantal intelligente microsysteemproducten loopt straks in de miljarden. Simpel gezegd: zo'n 2 miljard mensen zullen straks, verstopt in hun omgeving 200 intelligente apparaatjes hebben, thuis, in de auto en op het werk. Dat is 400 miljard. Nu werden in de goldrush in Californië in 1850 niet de goudzoekers rijk, maar de toeleveranciers van kleding en gereedschappen, Levis en Caterpillar. Zo ook met de machines om 400 miljard microsysteempjes te produceren. Het probleem zit ‘m niet in het siliciumdeel, maar in het gegeven dat als producten kleiner en kleiner worden, de behuizing en power  het probleem gaan vormen. Ineens wordt het niet meer een mono-discipline rondom silicium, maar een multidisciplinaire uitdaging. Je moet complete (microsysteem) producten ontwerpen in bouwvolume rondom de kubieke inches en straks centimeters en betrouwbaar geproduceerdkrijgen. Met natuurlijk de noodzakelijke micro- en soms al nano-precisie. Dus niet meer de PC of de mobiele telefoon in aantallen van miljoenen, maar allerlei soorten intelligente producten zoals een 1 mm dikke draadloze kamerthermostaat, draagbare (thuis) diagnoseapparaatjes, tot intelligente autoradarsensoren toe en dan in aantallen van miljarden. Maar net als bij de goldrush van 1850 zijn het vooral nu de hightech machinesbouwers die bij uitstek succesvol kunnen worden. Die industrietak kan voor de BV Nederland van cruciaal belang zijn als verdedigbare bron van waarde creatie. Wij blijken goed te kunnen zijn als het maar complex wordt en multidisciplinaire oplossingen nodig zijn. Concurreren door slim om te gaan met je sterktes. In dit geval: kennis en kunde op microprecisietechnologie in te zetten door nieuwe hightech productieapparatuur te maken voor nieuwe producten.

 

 

2009  mrt 6 - Mechatronica Magazine - Let the Green Games begin!

Ongeveer een jaar geleden dachten we met groep mensen na over een naam voor een soort tweede ASML. De meest voor de hand liggende naam begon met een B. Uiteindelijk stuitte deze naam op bezwaren van het bedrijf waarvan de naam met de A begint. Er moest dus een andere naam komen, liefst beginnend met een B. zo moeilijk kon dat toch niet zijn; de naam Bluetooth was immers ook ‘s avonds in Kopenhagen in een restaurant bedacht. Zo kwamen wij uit op BlueBird.  En, hoewel vergezocht, stond het ook nog ergens voor: Back-end Line Unified Equipment Business Initiatief for joint Research & Development. Inmiddels draait dit initiatief volop. Het doel is om specifiek voor de 3D-chip het equipment voor de back-end te realiseren.

 

Crisis of niet, over 2 tot 5 jaar zal alle focus komen te liggen op de Great Game: omgaan met minder grondstoffen en energie. Eerst omdat het goedkoper is, daarna omdat dat de manier wordt om waarde te creëren. De 3D-chip wordt een stapel onderling verbonden wafer-dies waarmee je praktisch een heel multi-layer printed-circuit-board (PCB) overbodig maakt. Omdat de PCB niet meer nodig is, wordt het eindproduct niet alleen kleiner, maar ook goedkoper. Zeg maar van een HiFi-toren uit de jaren zeventig via de MP3-speler uit de jaren negentig naar een iPod in de vorm van klittenband, een HiFi-apparaat in een intelligente pleister. Het Holst Centre ontwerpt dat soort generatie n+1 en n+2 productjes. Het Bluebird-programma moet de productiemachines voor de 3D-chips voor dat soort productjes maken.

 

We hebben ondertussen de smaak van het namen bedenken te pakken. Een deelproject van BlueBird heet nu BlueHawk, een programma voor ‘minimal invasive’ chirurgie heet nu RedTree en het nieuwste High-Tech Systems concept noem ik Green Earth. Waar gaat het om: de crisis is een goede wake-up call dat wij als mensheid niet ongebreideld kunnen door gaan met consumeren of kredieten generen. Net zoals tegenover krediet onderpand moet staan, zo zal bij het consumeren door de mensheid voldoende materialen en energie aanwezig moeten zijn. We zouden op dit moment op een runrate van 1,8 aardes zitten. Maar we moeten het doen met 1 aarde. Als straks de Chinezen, de Indiërs en de Afrikanen allemaal op eenzelfde welvaartsniveau komen als het westen nu, dan zullen wij duurzaam moeten leven. Dus niet iedere twee jaar een nieuwe PC of om het jaar een nieuw mobieltje. De vraag naar een groener type product zal gaan groeien: maak een PC voor 100 Euro die je zelf kunt opladen met zonne-energie. Daar is in China, India, Afrika en het Westen zeker een markt voor. Na twee jaar crisis en na het tijdperk van consumptief ingestelde tieners als marktdominante groep, schakelen wij nu langzaam om naar een duurzame maatschappij met een vergrijzende samenleving die andere producten zal vragen.

 

Maar wat betekent dat voor productiemachines in mechatronica waarin West-Europa de leverancier van de wereld is? Ook die markt zal veranderen. Na de dip begint wat ik maar noem de Great Game voor deze tijd. De Great Game wordt gespeeld met Green Machines; machines die in hun eigen productie en lifecyle een minimum aan grondstoffen en energie vragen en aan het einde van de levensduur geschikt zijn voor recycling. Het probleem is dat wij deze aspecten nog nooit als ontwerpcriteria voldoende mee hebben genomen. En juist deze criteria bepalen binnen afzienbare tijd het verkoopsucces van een product. In de automotive wereld speelt hetzelfde: niet een groot motorvermogen, maar een beperkte CO2-uitstoot wordt belangrijk.

In de machinebouw zag ik mensen van Assembleon als eerste met het begrip Green Machine komen. Binnen TNO willen wij dat idee volop ondersteunen en proberen nu zelf onder de naam Green Earth deze ontwikkeling verder uit te bouwen. Ik ben benieuwd wat de volgende kleurencombinatie zal zijn. Met Blue, Red en Green en met vogels, bomen en de aarde is de innovatieve mens in staat om een krachtig kleurenpalet maken. De uitdaging is of we er ook in slagen om er een duurzame wereld mee te ontwikkelen.

 

 

2007 mrt 14 - SIC - Het belang van top instituten

In: De Nederlandse industrie: sterke motor met zwak imago, Prof Ben Dankbaar, Utrecht, Nationaal Industrie debat
           

Als kind wist ik precies in welke provincies ik was geweest. Mijn kinderen denken niet meer in Nederland, maar in Europa. Ze tellen de landen waar ze nog niet zijn geweest. Ze zien Europa als een land. Nederland is in feite een provincie. Een provincie heeft geen 10 universiteiten en top instituten.

Een provincie staat bekend om iets specifiek. Oostelijk Noord-Brabant en Limburg zijn industrie en high-tech provincies. Zuid-, Noord-Holland en Utrecht financiële provincies. Boven gemiddeld goed zijn en opvallen in een specifieke economische activiteit geldt straks ook voor Nederland binnen een Europa. Als Nederlandse provincie in Europa zullen wij in bepaalde en niet in alle economische activiteiten goed zijn. Met 16 miljoen inwoners zijn wij maar 3% van de 500 miljoen Europeanen. Keuzen maken en je focusseren op datgene waar je goed in ben. Wij zullen vooral in complexe, kennis intensieve producten en diensten in de high-tech systemen, logistiek & financiële oplossingen en mogelijk creatieve zaken goed zijn.

 

Daar waar wij industrieën & diensten hebben van wereld klasse, daar zullen wij ook de bijbehorende top instituten moeten realiseren. Wij hebben een aantal binnen Europa bekende Nederlandse instituten als Wageningen, TUDelft en TNO. Maar door verdeeldheid, kleinschaligheid en nog alles willen doen, zijn wij er nog niet. We hebben niet de omvang en focus van bijvoorbeeld het 1500 mensen grote Vlaamse instituut IMEC uit Leuven op nano-elektronica (chips) gebied. Want zodra de Europese en globale wedstrijd echt begint gaat het ook bij top instituten om schaal grootte. Gezien de investeringen in de nano-elektronica liep men 10 jaar geleden al voorop. Toen gold ineens dat een instituut van 100 promovendi niet meer mee telde.

 

Ook wij staan aan de vooravond van een industriebeleid met meer focus op regionale sterkten, keuze maken en dan groeien in dit gebieden. De regio is echter niet de Nederlandse provincie, maar de provincie Nederland binnen Europa. Voor kennis instituten geldt dan de uitdaging om niet (wereld) beroemd te zijn in Nederland, maar een top instituut te zijn in Europa.

 

 

2008 jan - TU/e vector magazine : Onze high-tech valley

Vierhonderd jaar geleden lag Eindhoven midden het Generaliteitsgebied waar een 80-tig jarige oorlog werd uitgevochten. Daar investeerde je niet, ook niet als overheid. Als er een universiteit werd gesticht dan was dat in veilig gebied zoals Amsterdam, Leiden of Utrecht. Zelfs toen bijna 200 jaar geleden Belgie zelfstandig werd, de bedreiging over was, duurde het nog 150 jaar voordat de overheid van het overwegend protestantse Nederland in de oude Generaliteitsgebieden met een meer katholieke bevolking in Tilburg, Eindhoven, Maastricht, Nijmegen en Twente universiteiten oprichtte. En nog altijd heeft de regio daar last van. Toen de problemen begin jaren negentig bij DAF en Philips ontstonden dacht iedereen in Nederland dat de regio Eindhoven-Helmond een industrieel achterstandsgebied zou worden. Het is dankzij het ondernemerschap van de combinatie van de Brabanders en de import dat de regio nu de economische motor van de BV Nederland is. Maar niet alleen de ondernemers en alle technici hebben aan het succes bijgedragen. Het is een ragfijn spel van ondernemers, overheid en kennis instellingen. Door het leiderschap van Welschen, burgermeester van Eindhoven en voorzitter van de SRE (Samenwerkingsverband Regio Eindhoven), Hurks, voorzitter van de kamer van koophandel, en de Wilt van de TU/e kwam er eerst het Horizon programma. En vanuit Horizon is het Brainport programma voortgekomen met als visie om de regio de high-tech equipment valley van Europa te laten worden. In essentie is dat een keuze om de maak industrie met een relatief hele hoge kennis inhoud vast te houden en hard uit te bouwen. Als je accepteert dat anderen de productie van eenvoudigere produkten goedkoper kunnen doen, moet je niet op de zwakte (te dure arbeidskosten) concurreren, maar op je sterkten. Een sterkte is onze goede opleiding en meer dan honderd jaar oude traditie om complexe machines te bouwen en operationeel te krijgen. Blijkbaar kunnen wij als Nederlanders makelijker met verschillende ingenieursdisciplines als natuurkunde, werktuigbouw, chemie, electro en informatica samenwerken dan vele andere culturen. Maar een sterkte is ook de samenwerking in de O-O-O triangle (Ondernemers-Onderzoekers-Overheid), of ook wel triple helix genoemd. Zelf noem ik het open goverance, in analogie met open innovatie. Het is een regionale samenwerking van alle partijen, niet alleen de overheid. Het is geen goverment, maar goverance. Het gaat om publieke en private spelers die sneller dan andere regio’s een economische sterke positie op willen bouwen. Ook hier gaat het om samenwerken met anderen, begrijpen dat je niet elkaar concurrent bent, maar elkaar juist aanvult. Zo noemde iemand een voorbeeld van samenwerking “Herstel betalingen van Den Haag aan Brabant”. De EU norm voor een kennis economie is dat de private sector 2% van het bruto nationaal/regionaal product en de overheid 1% investeert in R&D. In de Noord-Brabant doet het bedrijfsleven 2.4% en de overheid maar 0.3%. In miljoenen Euro moet Den Haag niet voor 200 a 300 ME per jaar, maar moet er voor 700 ME in R&D in deze High-Tech Valley en niet in Holland worden geinvesteerd. TNO is in deze regio in 10 jaar tijd, met steun van de regio en haar spelers, al gegroeid van 70 mensen naar 700. Overigens niet door meer onderwerpen op te pakken, maar door specialisatie als micro-systemen, high-tech equipment en automotive systemen. Het kan dus wel, niet door over herstel betalingen (en zwakte) te zeuren, maar door gewoon zien waar het gebeurt, visie ontwikkelen en die gezamenlijk realiseren op basis van elkaars sterkten.

 

 

2009 oct  - STT - Super Intelligent Vervoer (met Maarten Steinbuch)

 

Dertig jaar van nu, de student van 20 is dan 50, en moet voor zijn werk veel reizen. De vijftigjarige werknemer van nu is dan 80 en wil op bezoek bij een van de kinderen. Tijdens het rijden wil de werknemer zijn email wegwerken. En opa en oma willen gewoon met een druk op de knop en een instructie automatisch en veilig naar hun bestemming rijden. Zelfs met slechte ogen en een tragere reactie.

 

Mobiliteit in een duurzame samenleving is een uitdaging. Snel, voorspelbaar en veilig verplaatst worden, van deur tot deur in alle vrijheid zoals we gewend zijn. Zonder vervuiling van lucht en omgeving en zonder klimaatprobleem. En dan superintelligent. De specificaties zijn duidelijk. De oplossingen en de weg om daar te komen nog niet.

Het is heerlijk even te brainstormen over hoe het zou kunnen. Voor grote afstanden waarbij hogere snelheden zinvol zijn in verband met reistijd is een trein of vliegtuig met een lange slanke vorm meer geschikt. Bij hoge snelheden wordt de benodigde energie bepaald door de luchtverplaatsing en is een slanke vorm nodig. De personenauto is dan het middel om van vertrekpunt naar opstapplaats en omgekeerd te gaan. We beperken ons hier tot de personenauto voor de particulier voor de korte tot middellange afstand.

 

De gemiddelde auto is heel zwaar, ruim 1000-1500 kg. Dit is juist de afgelopen decennia ontstaan, doordat er veel meer voertuigen kwamen, en dus veel meer ongelukken. De oplossing is een klassieke mechanische: meer materiaal en kreukelzones, enzovoorts. Dus erg goed voor de inzittenden, niet voor de externe weggebruiker (bijv. voor fietsers) en ook niet voor het milieu. Wat als een auto met intelligente sensoren en een actief veiligheidssysteem botsingen te allen tijde voorkomt. Dan kunnen wij een auto veel lichter maken, bijvoorbeeld de helft lichter. Dit scheelt heel erg veel brandstof! Een besparing van 50% is mogelijk, zeker als snelheden beperkt worden omdat autotijd nuttiger kan worden gebruikt voor werkzaamheden of ontspanning.

 

Wat te denken van auto’s die alles meten en weten die veilig op de snelweg als treintje kunnen rijden?. Dit zal een betere pakking en minder luchtweerstand geven: beide goed voor de duurzaamheid van het klimaat. Dit geeft tot 10% besparing. Intelligente systemen zorgen bovendien automatisch voor wegbeprijzing en voor een vlotte doorstroming van het wegverkeer.

 

Auto’s worden natuurlijk elektrisch aangedreven. De auto’s worden met duurzame stroom opgeladen via een intelligent elektriciteitsnet. De batterijen zijn door nanotechnologie zo licht geworden dat ze voldoende lang meekunnen om 1000 km te kunnen rijden. Als we de auto gebruiken voor ons dagelijkse woon/werkverkeer nemen we slechts de helft mee: dat kunnen we thuis gewoon kiezen. De intelligente software van de batterijbesturing en de besturing van de aandrijflijn heeft draadloos contact met de weg om ons heen, en bepaalt elke fractie van een seconde de beste aansturing. Op deze manier besparen we nog eens 25%. Ten slotte bepalen slimme sensoren in de banden de optimale bandenspanning, ook dit leidt tot een aanzienlijke brandstofbesparing.

 

Een hele lichte elektrisch aangedreven auto met slimme communicatiesoftware en aansturing, met een energiegebruik dat nog maar 25% is van nu. Toch snel, veilig en comfortabel en bovenal automatisch. De automobiel als vervanger van paard en wagen, maar nog altijd met een koetsier, nu chauffeur, wordt nog eens een automatisch rijdende auto-automobiel. Superintelligente mobiliteit in een duurzame wereld!

 

 

2006 dec - TNO Mag.

: Slagregen aan nieuw vocabulaire in een storm van veranderingen

Open innovatie, vraagsturing, Europese financiering. U bent gewaarschuwd voor een nieuw, trendy vocabulaire. Wat is bijvoorbeeld open vraaggestuurde programmafinanciering? U wilt voor volgend jaar uw nieuwe producten op tijd klaar hebben voor uw markt. Operationele uitdagingen, dagelijkse

problemen, e-mailovervloed, telefoonconferenties buiten de klassieke 9-5 werktijden, etc. Geen tijd voor ambtelijk vocabulaire. Wanneer krijg je nog de tijd om na te denken over de toekomst, laat staan om je voor te bereiden op deze toekomst?

Doe je het alleen, dan duurt het te lang. Je gaat dus meer samenwerken (open innovation). Als de toekomst elders wordt bepaald (globalisering), hoe kun je je dan snel aanpassen aan een veranderende markt (vraagsturing)? Dat is een wezenlijk probleem van ondernemers. Hoe realiseren zij straks de waardecreatie voor de BV Nederland? En in het verlengde daarvan: hoe kan de overheid, maar ook TNO, meehelpen de juiste voorwaarden voor waardecreatie te scheppen? Nieuwe kreten als innovatie en allerlei complexe varianten daarvan klinken leuk, maar zijn niet de oplossing. Toch is er een patroon te

onderkennen.

Vroeger was voor nieuwe (technische) kennis een toepassing te vinden. Het was een aanbodgedreven (kennis)markt. Ontdekkingen van Newton, Boyle en Faraday vonden uiteindelijk hun weg in producten. Marconi was honderd jaar geleden een voorbeeld van iemand die een technologie ontdekte en deze

binnen tien jaar in echte producten stopte. Sluipend zijn we in een tijdperk terechtgekomen waarin we (bijna) meer kennis hebben dan nodig is voor het oplossen van problemen. Het wordt een vraaggedreven markt. Hier ligt de fundamentele omslag. Wij kunnen technisch van alles bedenken, maar wij moeten bedenken waar de markt behoefte aan heeft. TNO is een contractresearch-organisatie die industrieel onderzoek verricht. De verandering van de TNO-organisatie is een gevolg van de wens om marktgedreven, lees: meer vraaggedreven, te opereren. Nog niet alle gevolgen van deze werkwijze

zijn duidelijk. Kennisontwikkeling zal vraaggestuurd worden, waarbij de basissubsidie aan TNO wordt omgevormd tot vraaggestuurde financiering. Samen met de markt wordt bepaald welke kennis moet worden opgebouwd. Midden in een storm, in de overgang van het ene rustige mooiweersysteem naar een volgend, is het moeilijk de rust te nemen om de verandering te zien. Slagregens met nieuw vocabulaire helpen niet. Schuilen en afwachten tot het oude mooiweersysteem terugkomt, helpt ook niet. De tijd zet je niet terug. De wereld verandert en ontwikkelt verder. TNO Industrie en Techniek organiseert voor 2006 haar kennisprogramma  middels vraagsturing. Voor 2007 en verder moet dat leiden tot een open, vraaggestuurde financiering. Voor velen misschien onbekend vocabulaire; voor ons de volgende stap om een leidende positie in een veranderende wereld vorm te geven.

 

2006 mrt - TNO Magazine: Nieuw materiaaltijdperk is al een beetje gestart

Het stenen tijdperk eindigde niet omdat de stenen op waren. Na een bronzen, ijzeren en stalen tijdperk geldt hetzelfde voor het silicium tijdperk. Lang voordat het zand op is, zullen wij naar een polymeren tijdperk overgaan. Moore’s Law leert dat er veel functionaliteit op een elektronicachip komt. Maar wil je een product met elektronica goedkoop maken, dan moet je nu de behuizing en voeding aanpakken. Kun je bijvoorbeeld polymeren, metalen en andere materialen met microprecisie jetten (inktjet printen met andere materialen dan inkt)? Kun je in een keer met een multi-materiaal jetter rondom een chip, de energieopslag, de sensor en de behuizing maken? Vroeger haalde je met draaien en frezen nog materiaal weg. Nu wordt de uitdaging om materiaal op de juiste plek toe te voegen om het gewenst product te bouwen. Dat wordt wel een klein, microsysteem product. Een productje dat een Chinees niet meer met goedkope handen in elkaar kan zetten. Daarvoor moet hij machines kopen; bij voorkeur bij onze Nederlandse machinebouwers. En met die machines is TNO volop bezig. Maar wij kijken al verder.

Hoe klein worden die productjes? Rond 1960 maakten wij mainframe computers. Die waren kubieke meters groot. Toen maakten we minicomputers. Dit waren rond 1980 enkele kubieke decimeters (=liters) groot. De PDA en mobieltjes van de jaren 90 werden alweer kleiner, richting cubic inches. De volgende stap wordt een kubieke centimeter, en na de intelligente punaise rond 2025 van 5 mm3 via de 2,5 mm3 naar de intelligente zandkorrel van 1 kubieke millimeter. Waarschijnlijk rond 2050 heeft u een litertje van die zandkorrels bij u. Van nog kleinere, volwaardig intelligent producten van 100 kubieke micrometer (0,1 mm) weten we een ding zeker: dan moeten wij naar een polymeren tijdperk.

De natuur leert ons met de bouw van cellen via DNA de oplossing: programmeerbare polymeer ketens. “Beter goed gestolen dan slecht ontwikkelt”. Trekken wij de tijdlijn van steeds kleinere productjes door dan zijn die rond 2100 realiseerbaar. Dat is het werk voor baanbrekend academisch onderzoek. Of misschien niet? Als je veel oppervlakte nodig hebt, bijvoorbeeld voor een display of zonnecel, dan is silicium per vierkante millimeter te duur. TNO werkt nu al aan polymeren die wij manipuleren zodat de elektronen zo los gaan zitten dat ze stroom geleiden. Dat levert polymere elektronica op voor buigbare displays en zonnecellen die in intelligente systemen in credit cards, textiel, folies etc zullen worden toegepast. Dat alles biedt mogelijkheden voor ontwerpers en kansen voor bouwers van productiemachines voor nieuwe markten.

Samenvattend: een nieuw materiaal tijdperk met nieuwe kansen voor innovatieve ondernemers is al een beetje gestart. Met begrippen als intelligente punaise, intelligente zandkorrel, en programmeerbare polymeer ketens zijn de eerste stappen buiten de zandbak al gezet.

2006 dec - TNO Magazine: Het roer moet om

We zijn het bijna vergeten, maar een innovatie legde 400 jaar geleden de basis voor onze gouden eeuw. Een Hollandse timmerman bedacht de krukas om een ronddraaiende beweging van een molen om te zetten in een heen-en-weer beweging voor een zaag. Waarschijnlijk moest de arme man veel zagen. Zo kon hij een molen voor het droogleggen van een polder ombouwen tot een zaagmolen. Die innovatie maakte de Hollanders 40 x productiever in het zagen van hout voor de scheepsbouw. In de 7 Verenigde Provinciën werd in 9 maanden een nieuw schip gebouwd. Sneller dan wie dan ook. Toen de Spanjaarden hun havens blokkeerden voor Hollandse schepen waren wij in staat om zelf naar Oost-Indie te varen. Bij Kaap de Hoop naar het oosten, door varen tot je niet meer durft en dan richting het noorden, naar Oost-Indie. Innovatie, lef en ondernemerschap bracht ons de gouden eeuw. Totdat 150 jaar later de rijke kooplui zagen dat Engeland en Frankrijk innovatiever waren. Hun geld rendeerde daar beter dan in Holland. Men verloor in Holland de spirit om hard verder te gaan met innoveren. De Gouden Eeuw ging als een nachtkaars uit. Na 1850 bouwde het Westen haar Gouden Eeuw middels de innovaties van de industriële revolutie, eerst met stoom, later elektriciteit en olie. Nu 150 jaar later steken onze pensioen maatschappijen het geld in zwerf kapitaal om het elders beter te laten renderen.

De geschiedenis dreigt zich te herhalen. Het roer moet dus om. Kennis economie, Lissabon norm, etc zijn de buzzwords van nu, niet meer werkgelegenheid van de vorige eeuw. Er ontstaat in rap tempo een tekort aan hogere opgeleiden in beta & techniek. Ik verwacht dat universiteiten binnenkort weer de focus leggen op het opleiden van mensen in plaats van vage begrippen als valorisatie. Wat heeft het bedrijfsleven aan valorisatie als de mensen er niet zijn. Dan heeft het bedrijfsleven met een groter probleem van te hoge salariskosten. Dat bedrijfsleven vertrekt dan. Naar mijn oordeel is het efficiënter om direct genoeg mensen op te leiden en valorisatie aan het bedrijfsleven over te laten.

Ook TNO wordt geconfronteerd met een vaag begrip vraagsturing. Terwijl bedrijven eigenlijk vragen of wij hun kunnen verrassen i.p.v. een veredeld engineeringsburo te zijn, dreigen wij geheel over te worden gelaten aan de Vraagsturing sec. Er moet ruimte zijn voor vernieuwing waar niet om wordt gevraagd, maar die wel nieuwe kansen biedt omdat er een latente behoefte is. 400 jaar geleden vroegen reders niet om de zaagmolen innovatie, hooguit goedkopere boten. TNO is en mag geen ingenieursburo zijn voor bijv. goedkopere boten. TNO moet een innovatie bedrijf zijn. Wij hebben een maatschappelijke taak om die innovaties naar de maatschappij te brengen, gevraagd maar ook ongevraagd, waarmee de overheid beter haar taken kan vervullen en het bedrijfsleven zo goed kan renderen dat zij hier blijft. TNO moet de krukas van die innovaties zijn.

 

2007 mrt - TNO Magazine: Regionalisering.

Delft was ooit de tweede stad van de Republiek van de Zeven Provinciën. Het Nederland van toen was een bond van steden zonder centraal gezag van een koning. Na het wegzakken van de gouden eeuw nam Napoleon eenvoudig het bestuur over van een koersloze bond van kibbelende steden. In analogie met Parijs, werd alle macht geconcentreerd in Den Haag. Hij benoemde een neefje als koning, maar was hij zo verstandig om een paar slimme rekenmeesters mee te sturen. Dit moesten een efficiënte inning van de belastingen in dat rijke win gebied regelen. 10 jaar geleden vond de tweede Franse revolutie plaats. Niemand noemt dat zo, maar  toen Rafferin als premier uit de provincie naar voren werd gehaald heeft hij iets gedaan wat niet direct opviel. De Franse regio’s mogen weer meer zelf bepalen waar de belasting opbrengsten door de overheid in worden geïnvesteerd. De centralistische macht van Parijs was plotseling verdwenen.

Delft was ooit het centrum voor TNO toen markt werking nog een onbekend begrip was. Maar dat was de vorige eeuw. In een markt met meerdere partijen die R&D contract onderzoek aanbieden ligt de uitdaging om vraaggestuurd te werken. De regel vrijheid moet je dan niet meer centraal leggen, maar bij de mensen die in het veld staan. Als allerlei vragende partijen elders zitten, zoals de High-Tech industrie in Zuid-Oost Nederland, de proces industrie in Zuid-West Nederland (Zuid-Holland) en de ministeries in Den Haag, dan moet je daar de regelvrijheid neerleggen. Voor het TNO kerngebied Industrie en Techniek is dat de laatste tijd heel duidelijk geworden. De process industrie, maar ook ruimtevaart zitten in Zuid-Holland/Zuid-West NL, maar de maak industrie en de automotive toeleveranciers zitten in Zuid-Oost Nederland. Dus het kern gebied nu ook. scheidingstechnologie gaat naar Delft. Automotive gaat naar Helmond.

Als het virus van de tweede Franse revolutie van regionalisering ook in Nederland toeslaat, dan worden ook provincies en regio’s belangrijker in het bepalen van de publieke investeringen van de overheid. Dan begint het spannend te worden. In Brabant is het BNP (beter bruto provinciaal product) 70 Miljard Euro per jaar. Volgens het Lissabon akkoord van 3% R&D uitgave voor innovatie zou de overheid 1% in de publieke R&D investeren. In de Brabant regio doet de overheid niet 700 Miljoen, 1%, maar 0,3%, rond de 200 M Euro. Vanuit TNO zijn wij in 10 jaar tijd van 30 mensen in Brabant gegroeid naar 600. TNO zit niet meer alleen in Delft, maar om de hoek bij onze klanten. En het programma Pieken in de Delta is door het Ministerie van EZ al gestart. Je hoeft geen slimme rekenmeester te zijn om in te zien wat dat betekent.  Het kerngebied Industrie en Techniek heeft binnenkort meer mensen in Brabant werkzaam dan in Delft.

2008 reserve - Bits & Chips - Oranje Leeuwen en Rode Duivels

Wat is het verband tussen oranje leeuwen, rode duivels, blauwe vogels, witte bladeren en groene paarden?  Holland was het 1e industriële gebied van de wereld. Cornelis van Uitgeest kreeg in december 1593 octrooi op de krukas om van een windmolen een zaagmolen te maken. Daarmee konden wij 30x sneller hout zagen. Wij gingen meer, sneller en betere schepen bouwen dan wie dan ook. Door de transport capaciteit konden wij meer goederen verhandelen en werden de Nederlanden 150 jaar lang de rijkste en machtigste natie van de wereld. Wij zijn nog steeds een industrie land met een groot handelsoverschot op de betalingsbalans. De snelheid van Moore’s law wordt niet in de silicon valley in de USA bepaald, maar bij ASML in Nederland. Net als het zagen is de lithostap misschien wel de meest kritische, maar als je elektronische product of zeilschip bouwt dan komt er meer bij kijken. Toen bouwen Holland een nummer 1 positie op in de industrie, transport en handel  met schepen. Nu moeten wij in Nederland en Vlaanderen voor niet minder willen gaan dan de nummer 1 in de keten van wat ik noem 5G elektronica. Ik noem de 10m3 grote kasten van mainframe computer generatie 1 (jaren 60) en de 1m3 grote PDP en VAX type mini computers generatie 2. De IBM personal/microcomputer van de jaren 80 noem ik generatie 3. De huidige 1 liter (1dm3) kleine, dunne notebooks, PDA, iPhone’s zijn dan 4G.  5G is de 100x10 mm2 en 1 mm dunne intelligente pleister of 10x10x10 mm3 grote intelligente punaise van 1cm3. De uitdaging is het maken van die 1cm3 kleine of super dunne intelligent producten. Voor 5G electronica ligt de uitdaging in het maken van 3-D single-chips. Dan krijg je een single chip oplossing en heb je geen chip back-end en printed-circuit-board productie en back-end meer nodig. Maar wat moet je doen. In clean-room omgeving moet een wafer in die’s worden gezaagd. Dan moet een razend snelle, ultraprecieze machine de vlies dunne dies tot bijvoorbeeld een 1mm hoge 10 x 10 mm grote single chip met processing, geheugen, signaal bewerking en communicatie functies opbouwen. Die single chip gaat dan met moulded-interconnect devices (MID) technologie in een punaise behuizing of met Roll-2-Roll (R2R) in folie. MID is gebaseerd op kunststof spuitgiet techniek waarmee plastics en (geleidende) metalen tegelijk in een spuitgietmal in een keer worden gespoten. Ook zijn er jetter’s (vergelijk met inktjetprinter) nodig om precies op de juiste plek materiaal in kleine druppels aan te brengen. Belangrijke jetters zijn de polymere electronica, de hoog visceuze polymere (voor uithardende plastics) en de metaal jetters. De truc bij een metaaljetter is dat de hoge temperatuur metaal druppels zo klein zijn dat de folie ondergrond of plastic behuizing niet verbrandt.  Binnen TNO en het Holst Center werken wij nu volop aan super snelle en nauwkeurige die’s plaatsingmachines voor 3-D chips, aan alle soorten jetters (behalve inktjetter), aan MID technologie en aan Roll-2-Roll productie van folie met ingebouwde electronica. Bij IMEC werkt men volop aan de 3-D chips zelf. In feite werken wij aan 5G electronica en de productie technologie om die producten mogelijk te maken. Producten en producties met een hele hoge toegevoegde waarde die bovendien geheel ontworpen en automatisch geproduceerd kunnen worden in Nederland en Vlaanderen. 3 en 4G producten zijn er in aantallen van 1 miljard PC’s en de 1 miljard mobiele telefoon, maar 5G producten komen in 1000 miljard-voud. Om schoner, veiliger en efficiënter te rijden gaan miljoenen auto’s gaan straks automatischer rijden. Omdat mogelijk te maken zijn per auto 10-talen 5G productjes nodig. Sporters en ouderen zullen kleding krijgen met droge ECG elektroden. Daarmee kan het ECG patroon in de gaten gehouden worden zodat mensen gewaarschuwd kunnen worden voordat zich problemen voordoen.  Apparatuur met 5G intelligentie kan in de huishouding precies in balans met lokale energie opwekking (zon, wind, micro-Warmte kracht) en gedrag van bewoners in en uitschakelen. De gouden eeuw begin 400 jaar geleden in dec 1593 met haar keten van houtzaag industrie, boten bouwen, Indië vaart en handel. Nu ligt de kans om samen met Vlaanderen, een nieuwe periode van economische bloei te realiseren met 5G producten en diensten waarmee waarde wordt gecreerd in een wereld van schaarte aan materiaal (wij maken het super klein), energie (via intelligente sensor netwerken kunnen energie verbruik monitoren, zwermen auto’s rustig laten rijden) en arbied (de beschikbare zorg arbeid wordt optimaal en effectief in gezet). Het verband tussen oranje leeuwen (Nederland), rode duivels (België) , blauwe vogels (5G productie apparatuur), witte bladeren (5G system-in-folie producten) en groene paarden (5G auto) is de beeldspraak om iets tot stand te brengen waar we trots op mogen zijn. 

2010 reserve - Bits en Chips - Complexe wereld

Wij leven in een steeds complexere wereld. Al jaren pieker ik over een maat voor complexiteit. Als architect van een ICT systeem heb je soms de keuze tussen twee oplossingen. Kies dan voor de meest simpele oplossing. Het is eenvoudig om iets complex te maken, het is moeilijk om iets eenvoudigs te maken. De meest eenvoudig oplossing blijkt in de praktijk het meest betrouwbaar. Maar hoe meet je eenvoud, of beter complexiteit. Een ervaren architect “voelt” dat aan. Maar hoe kan een jonge medewerker zonder ervaring zoiets aanvoelen? Je wilt een objectieve eenheid, zeg een maat voor complexiteit hebben. Met die maat kun je de totale complexiteit van twee architecturen vaststellen en kan zelfs een jonge architect de beste keuze maken. 60 jaar geleden wisten we niet goed wat informatie was. Shannon heeft toen met zijn informatie theorie een eenheid voor informatie (bit) gedefinieerd. Vandaag hebben wij zo’n eenheid voor complexiteit (comp) nodig. In mijn zoektocht ben ik nu zover dat die maat zou moeten bestaan uit het som van een maat voor de dataobjecten  plus alle relaties tussen die dataobjecten en alle events die van buiten af op een systeem inwerken. (comp =constructs, objects, messages parameters). Datastructuren kun je meten in aantal bits per data type maal het aantal datarecords. Relaties zijn bijv de algorithme constructs uitgedrukt in bijv. McCabe maal het aantal algorithmen en events zijn externe triggers als messages die je kunt  uitdrukken in een soort message complexiteit maal het aantal messages. In feite wil je weten wat er allemaal gebeurt als er een externe prikkel binnen komt, hoeveel is er dan in het systeem nodig om die prikkel te verwerken. 

 

Nu terug naar de steeds complexere wereld rondom ons heen. De realiteit mag dan zo complex zijn als een Gordiaanse knoop, het doorhakken met een zwaard leidt in veel gevallen niet tot de optimale oplossing. Ook problemen met een complex ICT systeem los je niet op door het systeem uit te zetten. ‘Geen systeem=geen probleem’ zullen je klanten niet op prijs stellen. De kunst van de architect is om het systeem zo aan te pakken dat de complexiteit bij vernieuwing niet explodeert. In deze column neem ik ons innovatie systeem als voorbeeld. Stel je hebt als event een nieuwe innovatie idee en je gooit dat in het innovatie systeem van vandaag de dag. De kans is groot dat dat idee vastloopt in een lawine van plannen, calls, discussies, etc. De architectuur van ons innovatie systeem is o.a. door Europese regelgeving complex geworden.  Vernieuwing is dus nodig. Bedrijven vragen de overheid om vereenvoudiging door zoveel mogelijk in de fiscaliteit i.p.v. innovatie programma’s te stoppen. Die oplossing is altijd nog beter dan een Gordiaanse oplossing van stoppen met innovatie subsidies. Maar alleen fiscaliteit is geen oplossing. In ons huidige eco-systeem zijn er geen bedrijven meer die van zand tot klant alles onder een dak hebben. Het zijn waarde ketens geworden van OEM-ers en hun 1- en 2-tier toeleveranciers. Bovendien is de kennis inhoud van de uiteindelijke geleverde goederen en diensten in grondstoffen arm en kennis rijke West Europa de laatste decennia fors toegenomen.  Hierdoor zijn onze waarde ketens in feite value-constellaties geworden waarin ook kennisinstellingen en overheid een essentiële rol vervullen. 

 

Een high-tech systems regio als Brainport waar deze drie soorten spelers elkaar versterken zie je dan men sneller kan innoveren en harder groeit dan elders. Maar hoe bouwen wij een innovatie systeem voor een dergelijke eco-systeem waar vele spelers in mee doen. Via een weg langs innovatie samenwerkingsregelingen, sleutelgebieden en innovatie programma’s, blijkt de crisis maatregel van de kenniswerkersregeling (KWR) een hele simpele en effectieve maatregel. Een individuele mens kan goed bewegen tussen bedrijven en kennisinstellingen. En een mens is nog altijd het meest effectieve medium van kennis overdracht. Geef als innovatie mechanisme kenniswerkers uit dat systeem een personal grant om gedurende een bepaalde periode (tijdelijk full-time of part-time) in een andere organisatie mee te werken zodat hij/zij zijn/haar kennis weer opfrist en weer langer in de eigen omgeving met vernieuwde kennis ingezet kan worden. In feite stel ik hier een KWR 2.0 voor waar de co-locatie van mensen de meest simpele uitwerking van een innovatie politiek is. In feite zei Frederick Brooks, een van de eerste ICT architecten, het al in zijn boek ‘the mythical manmonth’ over de toren van Babylon en ‘adding more people to a late project makes it even latter’. Maak zaken niet groter door meer mensen er bij te betrekken, maar verbeter de communicatie tussen een beperkt aantal betrokkenen die je bij elkaar neer zet. Terug naar mijn zoektocht naar een maat voor complexiteit. Voorlopig is 1 mens = 1 eenheid van complexiteit. En met bijna 7 miljard mensen leven we in een steeds complexere wereld.