Mechatronica & Machinebouw 3 | 23 april 2021 | Softwareontwikkeling by Mechatronica&Machinebouw

23/04/2021 – 04/06/2021

Datasets en algoritmes gedeeld Machine learning vereenvoudigd met OpenML-tool

Profiteer van andersdenkenden Neurodiversiteit aanwinst voor hightechbedrijven

ASML VERBETERT OVERLAY TOT ONDER DE NANOMETER M+M_03_2021_Cover.indd 11 Mechatronica_03_1-48.indd

11/04/2021 09:20 17:22 12/04/2021

ONLINE EVENT SERIES Four online afternoon sessions with in-depth presentations and virtual networking Three more sessions to go: 29 April, 27 May and 22 June Previous session: 23 March

P R O GRAM 29 AP R IL Sponsor

Expert sessions by:

Anjan Gantapara (ASML)

Sumeet Kumar (Innatera Nanosystems)

Buy a full event ticket to get access to the presentations of all sessions (live and afterwards) or register for one or more separate sessions.

MLCON.NL

ML-2021-adv-mm-03-2021.indd Mechatronica_03_1-48.indd 2 2

#BCML

11/04/2021 09:20 16:00 12/04/2021

M+M_0

21 16:00

COLUMN REDACTIONEEL

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

Corona dwingt ASML om sourcingdoctrine te heroverwegen

e hightech glimt en glinstert door de coronacrisis heen. De vraag naar elektronica explodeert en dat resoneert in de Eindhovense industrie. ASML kan elke scanner verkopen die het kan produceren en bijvoorbeeld ook Kulicke & Soffa kan zijn plaatsingsmachines voor leds niet snel genoeg maken. De aanpassing aan de coronasituatie verliep echter niet geruisloos en was op sommige momenten buitengewoon pijnlijk. Dat bleek ook tijdens de forumdiscussie op de online conferentie High-Tech Systems 2021, waar representanten van ASML, VDL ETG en Festo een voorspelling gaven over de hightech na Covid-19. Niet iedereen is het eens over de mate waarin we terugschakelen naar normaal, maar zoveel is duidelijk: het wordt nooit meer hetzelfde. Het was John Blankendaal van Brainport Industries die vanuit het publiek enigszins laconiek de gezondheid van de Nederlandse toeleverindustrie onder woorden bracht. ‘We lijden niet onder de coronacrisis’, zei hij. Wel deed de schaarste van elektronicacomponenten volgens hem zeer. ‘En de stijgende prijs van containers van en naar China. We kijken naar multiple sourcing-strategieën vanuit verschillende regio’s.’ Juist dat multiple sourcing zou op den duur wel eens de grootste impact kunnen hebben. Jelm Franse, hoofd mechanica bij ASML, vertelde dat het toch vrij schokkend was om erachter te komen dat zoiets simpels als de nabewerkingen van bouten zich bleek te concentreren in één specifieke regio in Italië. ‘Net zoals de mode in Milaan zit, zo ligt daar ook een zwaartepunt in metaalbewerking.’ Dat zorgde in Veldhoven voor enige paniek. ASML heeft een uitgebreide toeleverketen met behoorlijk gespecialiseerde partijen. Voor veel kritieke onderdelen of modules heeft de machinebouwer slechts één leverancier. Als een overheid dan met een totale lockdown in staat is om van de ene op de andere dag de regels te herschrijven, is dat een schokkende ervaring. ‘We werden paranoïde om te zorgen dat we kregen wat we nodig hadden’, zo verwoordde Franse het.

René Raaijmakers is uitgever van Mechatronica&Machinebouw.

De grote tech-oem’s hebben het nog druk met aanpassen, maar het is helder dat ze zo veel mogelijk risico’s uit hun toeleverketens gaan persen. De pijnlijke ervaringen en bijna-ongelukken van de afgelopen tijd zullen ze de komende jaren vertalen in nieuwe eisen aan suppliers. Duidelijk is dat oem’s zich nog meer met sourcing gaan bemoeien, nog dieper in de keten willen kijken en meer transparantie vragen. Nog even in de woorden van Franse: ‘Het risicobewustzijn is toegenomen en gaat nooit meer weg.’ De supplychain zal het nu niet meteen merken, maar er komt met zekerheid weer een volgende crisis en die mag geen verrassingen meer laten zien. Vooral ASML krabt zich nu achter de oren. Zijn zeer succesvol gebleken strategie van multiple sources of compentencies, single source of products moet het nu heroverwegen. Deze doctrine schept een relatie tussen afnemer en toeleverancier die nogal dwingend is. Verschillende suppliers zijn in staat te leveren (multiple competencies), maar voor elk specifiek onderdeel kiest ASML in de meeste gevallen slechts één partner. Die partij levert gegarandeerd; niet presteren is geen optie. Deze ongewone aanpak is natuurlijk niet voor niets ontstaan. Het biedt een aantal voordelen en het schept – laat ik me positief uitdrukken – een band, maar er zit veel meer achter. Het gaat me nu even over de toegenomen risico’s die door de coronacrisis aan het licht zijn gekomen. ASML heroverweegt nu zijn doctrine en dit gaat een grote impact hebben. Topman Doug Dunn riep begin jaren 2000 dat hij het bestaande speelveld met suppliers ging opschudden. Vervolgens veranderde er weinig. De relaties werden alleen maar hechter. Peter Wennink zal zeker een nieuwe poging wagen en in tegenstelling tot Dunn kan hij rekenen op zijn mensen.

We werden paranoïde om te zorgen dat we kregen wat we nodig hadden

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Column_Redactioneel.indd 3 Mechatronica_03_1-48.indd 3

11/04/2021 09:20 17:22 12/04/2021

mapp View. WEB MEETS MEETS AUTOMATION. AUTOMATION. www.br-automation.com/mappView www.br-automation.com/mappView

Naamloos-2 1 Mechatronica_03_1-48.indd 4

01/04/2021 09:20 13:55 12/04/2021

M+M_0

N..

21 13:55

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

INHOUD OPINIE 3

Nieuws

ASML reduceert duv-overlayfouten tot onder de 1 nanometer

Tijdens High-Tech Systems liet Bart Paarhuis zijn wat ASML allemaal doet om de overlay te verbeteren en de doorvoer hoog te houden.

Corona dwingt ASML om sourcingdoctrine te heroverwegen - René Raaijmakers R&d heeft cruciale rol in marketing – Eddy Allefs

NIEUWS

6 Kort nieuws 12 ASML reduceert duv-overlayfouten tot onder de 1 nanometer 41 Productnieuws

INTERVIEW MET JÜRGEN VON HOLLEN 9

‘Een klant wil geen 3D-printer, hij wil een oplossing’

INTERVIEW MET PETER VERMEULEN 18 ‘Soms vergeten we dat soft skills het moeilijkst van allemaal zijn’

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

22 De systeemdirigent 26 Machine learning is niet moeilijk met OpenML 28 Prodrive stroomlijnt softwareontwikkeling met eigen platform 31 Plc’s kunnen meer dan je denkt

Thema

De systeemdirigent

TUE, ASML en Esi bouwen aan een modelgebaseerde tool om van meet af aan te kunnen optimaliseren op de productiviteit van een machine.

ACHTERGROND OVER SENSORTECHNOLOGIE

34 Wanneer gebruik je welke encoder?

ACHTERGROND OVER HALFGELEIDERTECHNOLOGIE

36 Hoe ASML wil blijven verkleinen

ACHTERGROND OVER INDUSTRIËLE AUTOMATISERING 39 Niet zo snel

INTERVIEW MET MARCO ALLEGRI

43 ‘Bereid je voor op frustraties en onthoud: het wordt beter’

Thema

Plc’s kunnen meer dan je denkt

Plc’s zijn al lang geen jarentachtigtechnologie meer. Zelfs in de meest high-end toepassingen spelen ze een rol.

M+M_03_2021_Inhoud.indd 55 Mechatronica_03_1-48.indd

11/04/2021 09:20 17:07 12/04/2021

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

NIEUWS

Lightyear haalt 40 miljoen op en onderzoekt beursgang In zijn jongste financieringsronde heeft Lightyear 40 miljoen euro aan investeringen opgehaald. De kapitaalinjectie, onder leiding van Zero Point Holding, het investeringsvehikel van een Zwitserse familie, zorgt ervoor dat Lightyear kan doorgroeien en kan toewerken naar de eerste leveringen van Lightyear One aan het eind van dit jaar. Voor

Spinoff gaat it-architectuur Variass doorontwikkelen en vermarkten De afgelopen jaren investeerde Variass in een eigen it-architectuur waarmee alle data uit de productieomgeving realtime kunnen worden ontsloten. ‘Nu Variass zelf de vruchten ervan heeft geplukt, is het tijd om de rest van de markt te laten profiteren van de opgedane kennis’, stelt directeur Henk Smid. ‘Digitalisering, automatisering en robotisering komen binnen het mkb maar moeizaam op gang’, gaat Smid verder. ‘Er blijkt behoefte aan een eenvoudig systeem, waarmee je binnen het bedrijf met een goede it’er grote stappen kunt zetten in datamanagement door uiteenlopende softwaresystemen met elkaar te laten communiceren.’ Die dienstverlening past niet binnen Variass’ businessmodel. Vandaar dat de ver-

de financiering van het volgende geplande massamarktmodel bekijkt Lightyear de mogelijkheid om naar de beurs te gaan. Het Helmondse bedrijf is sinds 2016 actief. In de zomer van 2019 kondigde Lightyear zijn eerste model aan: de Lightyear One. Dit jaar maakt het bedrijf zich op voor de eerste leveringen. Hiervoor zit het in de laatste fase van de selectie voor een productiepartner.

VS willen ASML’s leveringen aan China verder afknijpen

‘We weten waar maakbedrijven tegenaan lopen’, zegt Arkoni-directeur Koen Kijk in de Vegt (links).

ASML krijgt mogelijk te maken met nieuwe door de VS opgelegde exportbeperkingen naar China. De Amerikaanse National Security Commission on AI beveelt aan dat de VS, Japan en Nederland gezamenlijk een beleid gaan voeren waarin exportvergunningen voor halfgeleiderfabricagemachines in principe niet worden verleend. De commissie doelt in het alge-

dere doorontwikkeling en commercialisering buiten de deur zal gebeuren. Spinoff Arkoni is per 1 maart gestart als zelfstandig bedrijf. Arkoni wil het mkb de bouwstenen aanreiken om zelf te innoveren tot een slimme fabriek. Een it-architectuur vormt het startpunt om alle beschikbare data te kunnen ontsluiten. ‘Het is een bewezen oplossing, een methodiek die werkt in een productieomgeving’, verklaart Koen Kijk in de Vegt, die samen met (inmiddels oud-)Variass-collega Arnold Veenstra eigenaar is van Arkoni. ‘We weten waar maakbedrijven tegen aanlopen omdat we al die problemen ook zelf ervaren hebben tijdens de ontwikkeling.’

Tesla trekt stekker uit Tilburgse fabriek meen op tools die in staat zijn 16-nanometerchips of geavanceerder te maken, en meer in het bijzonder op euv- en ArF-immersie-apparatuur. Momenteel wordt alleen de levering van euv-scanners aan Chinese bedrijven tegengehouden. Onder Amerikaanse diplomatieke druk besloot de Nederlandse regering in 2019 de exportvergunning niet te verlengen. Sindsdien wordt verlenging onderzocht, maar aangezien er geen deadline is voor deze procedure, werd algemeen verondersteld dat de licentie voor onbepaalde tijd in de ijskast was gezet. Nu lijkt het erop dat de VS de beperking willen uitbreiden met duv-immersieapparatuur.

M+M_03_2021_Kort_Nieuws.indd 6 Mechatronica_03_1-48.indd 6

Tesla zet een streep door de afbouwactiviteiten in Tilburg. Voor 96 medewerkers is ontslag aangevraagd en de vakbonden onderhandelen over een sociaal plan. Het is niet dat het slecht gaat want in tegenstelling tot veel andere autofabrikanten zag Tesla zijn omzet en winst in 2020 fors stijgen. Het is een strategische beslissing. In de Brabantse fabriek doet Tesla de eindassemblage van de Model S en Model X. De ev-gigant verlegt die activiteiten naar de megafabriek in Berlijn die later dit jaar de deuren opent.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 17:33 12/04/2021

M+M_0

21 17:33

COLUMN

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

R&d heeft cruciale rol in marketing

oor velen in de hightech is veelvuldig thuiswerken de norm geworden. Fysieke vakbeurzen zijn vervangen door webinars en digitale matchmakingevents. Voor onderhouden en ontwikkelen van klant-leverancierrelaties in de hightechindustrie is het meer nog dan voorheen noodzaak om aan digitale marketing te doen. De meeste bedrijven hebben een marketingafdeling of hebben dit werk uitbesteed aan een specialist. Deze is verantwoordelijk voor de bedrijfswebsite. Typisch bestaat deze uit een hoofdpagina en daaronder meerdere subpagina’s. Daarop kan de bezoeker vaak doorklikken naar nog specifiekere informatie over een bepaald onderwerp; dit is de plaats waar je dan bijvoorbeeld whitepapers vindt. Deze kun je downloaden na achterlating van je mailadres, en vanaf dat moment zit je in de salesfunnel van de aanbieder. Op de achtergrond draait analytische software die de marketingafdeling in staat stelt om te analyseren hoe lang bezoekers op welk deel van de website verblijven, wat een indicatie kan zijn van een behoefte aan een product of dienst. Parallel organiseert de marketingafdeling een Linkedin-campagne, waarbij in een vaste takt berichten worden geplaatst op de bedrijfspagina, voorzien van een foto of kort filmpje plus een link naar een van de subpagina’s op de bedrijfswebsite. De website-inhoud is in dit model min of meer statisch, de actualiteit zit in de Linkedin-berichten die de nieuwsgierigheid moeten wekken bij de lezer om ook de website eens te bezoeken. Om dit mechanisme goed te laten werken, is het dus van belang dat de website voldoende informatie bevat om niet steeds naar dezelfde pagina te moeten verwijzen. In veel organisaties zie ik dat het ondanks het inrichten van bovenstaand bouwwerk toch lastig blijkt om interessant materiaal te publiceren. De marketingafdeling wil wel maar kan vaak niet zelf beoordelen welke technische informatie interessant. De salesafdeling weet dat meestal wel, maar die is weer afhankelijk van de r&d-afdeling, die ruw materiaal moet aanleveren. En zo bestaat het gevaar dat de diverse afdelingen op elkaar wachten en de digitale marketing niet goed uit de verf komt. Laten we de bijdrage van de r&d-afdeling eens nader bekijken. Daar worden immers de innovatieve projecten uitgevoerd, die een bron kunnen zijn voor de digitale marketing. Op de r&d-afdeling hoor je van engineers wel eens dat het

Eddy Allefs is cto en innovatiemanager bij een aantal hightechbedrijven in Eindhoven.

project waaraan ze werken ‘toch niets bijzonders is’. Voor de knappe koppen bij r&d wellicht niet. Maar voor een mogelijke klant kan deze informatie wel degelijk relevant zijn omdat hij op een ander kennisniveau zit voor het betreffende onderwerp. En dat kan juist de reden zijn dat de salesafdeling deze klant een product of dienst kan verkopen. Veel bedrijven kennen ook interne digitale communicatieplatforms. Als engineer zou je daar eens een artikeltje over je project kunnen publiceren. Dat kan voor de marketingafdeling aanleiding zijn om er ook via externe media iets mee te gaan doen. Wat ik ook vaak terug hoor bij r&d-medewerkers, is dat ze zichzelf geen goede schrijver vinden voor website of Linkedin. Dat is begrijpelijk; de talenten op dit vlak zijn immers het beroep van marketingmedewerker gaan beoefenen, en de engineer is bij r&d beland. In veel gevallen is het daarom voldoende om slechts de ruwe informatie aan te leveren aan je marketingcollega. Een ander obstakel dat weleens wordt opgeworpen, is dat de klant of opdrachtgever van het project het niet zal toestaan om over het project te publiceren. Ook dat is heel herkenbaar, en uiteraard is het cruciaal om de commerciële en ip-belangen van de bestaande klant te respecteren. Maar er zijn meerdere manieren om informatie zodanig anoniem te maken dat zowel de belangen van de klant worden gerespecteerd als een interessant verhaal wordt gebracht. Een van deze manieren is je verhaal vertellen in termen van de competenties en technologieën die zijn toegepast in het project, en welke aanpak je hebt gehanteerd. Het ‘hoe’ is vaak relevanter voor een klant dan het ‘wat’. Bovendien is in samenspraak met de klant ook vaak nog wel wat mogelijk, want ook de klant heeft immers een marketingafdeling die op zoek is naar materiaal. Ten slotte is het ook r&d-medewerkers vaak eigen om op te werpen: ‘Mijn project is nog niet af, dus het is nog te vroeg om erover te communiceren.’ Mijn kijk daarop is dat r&d-projecten in de machinebouw vaak langere tijd lopen. Er zijn daarom tussenresultaten opgenomen in het projectplan en dat zijn prima momenten als projectteam om ook even de marketingafdeling te bellen om samen na te gaan of er interessant publicatiemateriaal kan worden gemaakt. Want marketing in de hightech is teamwerk.

Marketing in de hightech is teamwerk

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Column_Eddy7 Allefs.indd 7 Mechatronica_03_1-48.indd

11/04/2021 09:20 17:21 12/04/2021

Hey engineer, no worries... Our sensor knowledge is yours! Let’s work together on your integration projects.

sentech.nl/integration

Naamloos-3 1 Mechatronica_03_1-48.indd 8

01/04/2021 09:20 14:17 12/04/2021

M+M_0

21 14:17

INTERVIEW MET JÜRGEN VON HOLLEN

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

‘Een klant wil geen 3D-printer, hij wil een oplossing’ Sinds 1 januari is Jürgen von Hollen aan de slag als nieuwe directeur van Ultimaker. De voormalige topman van Universal Robots volgde Jos Burger op, die met pensioen is gegaan. Een gesprek over bijziendheid, nee zeggen en, natuurlijk, crisistijd. Alexander Pil

‘H

et is een interessante ervaring om in deze tijd bij een nieuw bedrijf te beginnen’, begint Jürgen von Hollen, de kersverse topman van 3D-specialist Ultimaker. ‘Door Covid-19 heb ik nog niemand in levende lijve ontmoet en ben ik ook nog niet op een van de kantoren geweest.’ Gelukkig houdt hij wel van een uitdaging. ‘De status quo behouden vind ik niet zo spannend. Ik vind het veel leuker om de sterke krachten van een bedrijf te gebruiken en zoiets bijzonders als hypergroei te verwezenlijken en samen naar een volgend niveau te komen.’ Zowel bij de Deense cobotpionier Universal Robots, zijn vorige klus, als bij de 3D-printerbouwer uit Utrecht zit Von Hollen dus op zijn plek. ‘Additive manufacturing is niet nieuw; de technologie bestaat al heel lang, maar het lijkt of we de afgelopen jaren een hergeboorte van de industrie beleven’, aldus Von Hollen. ‘De industrie heeft een grote stap gezet richting volwassenheid waardoor veel meer toepassingen nu echt haalbaar zijn, zowel technisch als economisch. En nog altijd denk ik dat we slechts aan het begin staan van wat 3D in potentie voor bedrijven kan betekenen. We zien nog maar het topje van de ijsberg.’ ‘Als industrie zijn we erg bijziend in de zin dat we allemaal wel heel erg gefocust zijn op de technologie’, gaat Von Hollen verder. ‘Een klant wil geen 3D-printer kopen; hij wil een oplossing voor zijn probleem. We moeten afstand nemen van zaken als resolutie en herhaalnauwkeurigheid. Voor een klant zijn die uiteindelijk natuurlijk wel belangrijk, maar het draait om de oplossing die je ze biedt. Dat is de volgende stap die we moeten zetten.’ Von Hollen constateert dat Ultimaker en andere leveranciers van 3D-oplos-

‘Als industrie zijn we erg bijziend in de zin dat we allemaal wel heel erg gefocust zijn op de technologie’, vindt de kersverse Ultimaker-directeur Jürgen von Hollen.

singen erg veel nadruk leggen op de grote klanten. ‘De massamarkt is het mkb’, weet hij. ‘Ultimaker adresseert die groep door te letten op gebruiksgemak. Neem de complexiteit weg en maak het simpel voor mensen om de machine en de technologie te gebruiken. Een toegankelijk product waarmee ze kunnen spelen en experimenteren, waardoor ze zelf ineens allerlei mogelijkheden gaan zien. Dat is wat het mkb nodig heeft, maar het is lastig om hen te bereiken.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Interview_Jurgen Mechatronica_03_1-48.indd 9 van Hollen.indd 9

De 3D-markt is heel divers, heeft Von Hollen ervaren. ‘Met verschillende klanten zitten we op heel verschillende niveaus van volwassenheid. Onze grote klanten hebben eigen 3D-specialisten in dienst, kennen de technologie door en door, en kunnen ons vertellen wat ze willen. Kleinere bedrijven hebben vaak minder specialisten in huis en dus zullen we er meer tijd in moeten steken om die doelgroep te bereiken. Neem een traditionele werkplaats met allerlei oude bewerkings- en cnc-machines. Zo’n bedrijf

11/04/2021 09:20 17:26 12/04/2021

jouw specialist in voedingen

Mornsun AC/DC power modules • 1-60W

output power

• 3-48

Vdc output

• High

reliability

• High

partial and full-load efficiency

• Ideal

for both industrial (EN 62368) and

household (EN 60335) applications

Solutions by Knowledge www.elipse.eu info@elipse.eu TEL +32 (0)3 354 51 80 Mornsun LD-R2.indd 1

23/03/2021 8:53:54

Onze innovaties vormen de toekomst In een wereld zonder raketten, had de mens nooit voet gezet op de maan. Zonder microscoop, hadden we van DNA nog nooit gehoord. Aan elke mijlpaal gaat een ontdekking vooraf. Maar complexe technieken ontstaan niet zomaar. Ze zijn het resultaat van een samenspel tussen kennis, techniek en creativiteit. Juist op dit snijvlak opereren wij. NTS is gespecialiseerd in het ontwikkelen, maken en assembleren van (opto)-mechatronische systemen, mechanische modules en kritische componenten. Onze expertises? Precisie en wendbaarheid. Waar kom je jouw werk straks tegen? In de modernste technologieën! Je smartphone opent met gezichtsherkenning, precies zo’n snufje waaraan jij hebt meegewerkt. Op je telefoon lees je over nieuwe innovaties in de gezondheidszorg, weer een veld waarin jij opereert.

Onze (opto-)mechatronische systemen en mechanische modules dragen bij aan toekomstige technologieën

Werk jij mee aan de mijlpaal van morgen?

nts-group.nl/careers

M+M_06_2020_Advertenties.indd 10 Mechatronica_03_1-48.indd 10

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 19:19 12/04/2021

M+M_0

21 19:19

INTERVIEW MET JÜRGEN VON HOLLEN

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

weet dat het sneller en flexibeler moet zijn dan zijn concurrenten, maar het zal waarschijnlijk niet snel aan 3D denken als oplossing voor zijn probleem. Bij dat soort klanten ligt wel precies onze kans.’

Sweet spot

Als de markt zo divers is, weet Ultimaker dan wel wat zijn klanten precies willen? ‘Het ligt er maar net aan wie je het vraagt’, antwoordt Von Hollen. ‘Het is zelfs zo dat lang niet iedereen de markt hetzelfde beziet. Elk marktrapport dat verschijnt, geeft weer andere cijfers. Dat is een kans, geen probleem, want zo kunnen we segmenteren en wordt het voor klanten makkelijker om te kiezen.’ ‘Het is onmogelijk om te proberen alles voor iedereen te doen’, gaat Von Hollen verder. ‘Daarmee kun je jezelf lelijk in je vingers snijden. Focus is heel belangrijk. Ik denk dat we bij Ultimaker een groot deel van de markt zouden kunnen bedienen, maar als bedrijf moeten we leren om soms nee te zeggen. Dat is moeilijk.’ ‘Al voor ik kwam, was Ultimaker bezig om de sweet spots te identificeren. Daarmee ben je echter nooit klaar. Hooguit als de industrie helemaal volwassen is, maar we zitten nog in het begin van dat proces. Kijk naar de auto-industrie. Vroeger had je één model in vijf kleuren. Nu zijn er per merk ongelooflijk veel verschillende modellen en opties. Die adresseren allemaal een specifiek marktsegment. Als je iets generieks maakt, vinden minder mensen het interessant, maar als je specificeert, voelen ze zich aangesproken.’ ‘Vijftien tot twintig jaar geleden kon je nog een vijfjarenplan opstellen en dat elk jaar exact waarmaken. Nu is het bij wijze van spreken al lastig om een vijfmaandenplan te realiseren’, lacht Von Hollen. ‘In productie heeft elke technologie een rol te vervullen. Ultimaker speelt in op de plekken waar het gaat om flexibiliteit en snelheid. Aan de andere kant zullen er altijd standaard componenten blijven die je efficiënter op een statische productielijn kunt maken.’

Backupplan

Dat flexibiliteit een groot goed is, heeft de coronacrisis duidelijk laten zien. Toen de pandemie uitbrak, werkte Von Hollen nog bij Universal Robots. ‘We moesten snel schakelen. Op een vrij-

Additive manufacturing brengt flexibiliteit in je organisatie. dagavond hebben we onze mensen gebeld om met hun eigen auto naar het magazijn te komen en robots naar Duitsland, Nederland en andere landen te brengen. De les die we kunnen leren, is dat je als organisatie moet kunnen reageren op uitdagingen waarvan je niet weet uit welke hoek ze komen. Dat is de situatie waarin we nu ook zitten. De ene dag wordt er een lockdown afgekondigd en de volgende dag blijkt het ineens toch niet nodig. Als directeur of eigenaar moet je flexibiliteit in je bedrijf inbouwen. Een technologie zoals additive manufacturing is dan waardevol omdat het je flexibeler maakt en je er uitdagingen decentraal mee kunt oplossen. Dat is ook wat sommige klanten nu zeggen: ‘We kopen de printer niet om te gebruiken, maar voor het geval dat, als backupplan.’’ Ultimaker zelf manoeuvreert relatief soepel door de crisis, zegt Von Hollen. ‘We zijn behoorlijk effectief gebleven. Ons hele bedrijf is digitaal getransformeerd, met uitzondering van de productie. Een belangrijke stap was de switch van de oude aanpak van lead generation via beurzen, naar een compleet digitale benadering. Dat was niet makkelijk omdat een groot deel van ons sales- en marketinginspanningen juist was gericht op beurzen en persoonlijke contacten. Dat hebben we helemaal digitaal getrokken. De pandemie heeft de transitie naar digitaal werken versneld, voor ons en onze klanten.’ Blijft dat zo als de crisis straks voorbij is? ‘Voorheen reisde ik zo’n tweehonderd dagen per jaar’, vertelt Von Hollen.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Interview_Jurgen Mechatronica_03_1-48.indd 11 van Hollen.indd 11

‘Als je het me toen had gevraagd, had ik niet geweten hoe het anders kon. Nu denk ik niet dat ik ooit nog zo veel zal reizen. Hoewel het wellicht meer bevredigend is om te reizen en mensen te ontmoeten, is de noodzaak er niet altijd meer. Iedereen heeft geleerd om het virtueel te doen.’ ‘Ook onze eigen organisatie zullen we onder de loep nemen. Eerst was het makkelijk om een bedrijf te managen omdat je alleen rekening hoefde te houden met de persoon op kantoor. Nu moet je als manager ook bewust zijn van wat er in hun privéleven gebeurt. Ik denk dat we uiteindelijk naar een gezonde mix gaan van kantoor- en thuiswerk.’

Heilige graal

Wat zijn de plannen en verwachtingen van Ultimaker voor de toekomst? ‘Ons doel is om leider te zijn in ons segment van fused filament fabrication, fff’, zegt Von Hollen. ‘En dat willen we zowel in hardware als in software. Die combinatie is heel belangrijk.’ ‘Verder moeten we blijven investeren in ontwikkeling en training van onze doelgroep. Niet alleen voor Ultimaker, maar voor de hele 3D-industrie is het essentieel dat we de kennis en kunde rond additive manufacturing naar een hoger plan brengen.’ Een concurrentiestrijd tussen verschillende technologieën en aanbieders verwacht Von Hollen niet. ‘Voor elke partij met een goede langetermijnstrategie is ruimte genoeg. We zouden ons met z’n allen minder druk moeten maken over welke technologie beter is en ons beter kunnen richten op het grotere plaatje, namelijk, dat 3D een veel groter aandeel kan krijgen in de productie-industrie.’ In de maker-gemeenschap waar Ultimaker vandaan komt, heeft het bedrijf een mooie basis, stelt Von Hollen. ‘Het is een van de eerste dingen die ik op mijn hart gedrukt kreeg: verander niets aan het open karakter. En dat ben ik zeker niet van plan. Het is de motor voor innovatie. Als je een ecosysteem hebt, met partijen die jouw visie delen en in dezelfde richting bewegen, ben je zo veel sterker dan een bedrijf alleen. Dat is mijn heilige graal. Als mensen op ons platform verder bouwen, hun oplossingen erop baseren, ook voor kleinere bedrijven, dan hebben we ons doel bereikt.’

11/04/2021 09:20 17:27 12/04/2021

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

A N A LY S E

ASML reduceert duv-overlayfouten tot onder de 1 nanometer Balancerend tussen precisie en productiviteit heeft ASML de doorvoer van zijn duv-machines verhoogd tot 295 wafers per uur, terwijl het een mijlpaal voor overlayfouten bereikte van 1 nanometer in zijn nieuwe Twinscan NXT:2050i. De eerste vijftien systemen zijn inmiddels verscheept. René Raaijmakers

SML blijft de overlay in zijn meest geavanceerde immersie scanners verbeteren. Sinds de introductie van het NXT:1950iplatform in 2010 daalde de overlayfout van 3 nanometer naar 1,4 nanometer op het NXT:2000isysteem van twee jaar ge leden. Tegelijkertijd steeg de doorvoer op deze deep uvscanners van 175 naar 275 wafers per uur. ‘Zoals altijd in onze markt moest het nog beter’, zegt Bart Paarhuis, die tij dens de online conferentie HighTech Systems 2021 de meest recente over layresultaten presenteerde op ASML’s nieuwste duvscanner. ‘Klanten vroe gen om extra verbeteringen. De logica fabrikanten willen een betere matching tussen duv en euvlagen voor hun 3 nmnode. Onze geheugenklanten vra gen om een betere overlay. En allemaal willen ze een hogere productiviteit.’ Om aan deze vraag te kunnen voldoen, introduceerde ASML de NXT:2050i met als belangrijkste kenmerken een ther misch verbeterde waferhandler, een nauwkeurigere waferstage, een slijt vaste wafertafel, een verbeterde licht bron, een nieuw immersiehoedje en een 2050projectielens met verminderde overlayfouten. De reticlestage vervormt de reticle nu minder tijdens het klem men. Ook hebben de Veldhovenaren veel softwareverbeteringen doorgevoerd. Voor de ontwikkeling van deze nieu we immersiescanner werkte ASML samen met verschillende teams en le

M+M_03_2020_Analyse_ASML_Bart Paarhuis.indd 12 Mechatronica_03_1-48.indd 12

veranciers aan onder meer de nieuwe waferhandler (met VDL), de waferstage (VDL en Kyocera), de wafertafel (Ber liner Glass), de productie van het im mersiehoedje (AAE), een nieuwe reticle stage (ASML Wilton) en de projectielens (Zeiss). Cymer en het Japanse Giga photon leverden een pulsstretcher voor de lasers die de invloed van het spik kelpatroon (speckle) verminderde, wat resulteerde in minder ruwe lijntjes. Het softwareteam van ASML zorgde voor de vereiste softwareinspanningen rond metingen, analyse en controles.

Pudding

Als we inzoomen tot op het moleculaire niveau van een lithografische machine, zien we geen starre structuur maar een pudding, een samenhangend geheel van elastisch bewegende onderdelen. Len zen, frame, stage, sensoren, de wafers: op nanoniveau gedraagt alles zich als rubber. Deze microscopische dynamiek maakt de foutloze productie van nanochips steeds moeilijker. Het printen van kleinere de tails is al een uitdaging; het plaatsen van miljarden minuscule onderdelen waar ze nodig zijn, is nog veel ingewikkelder.

Dit plaatje illustreert de belangrijkste parameters voor de precisie van lithografiescanners. Een belangrijke taak is het afbeelden van lijnen en tussenruimtes van masker naar wafer. Bepalende parameters hierbij zijn de critical dimension (de breedte van de lijn), de pitch (de afstand tussen de lijnen) en de rechtheid van elk van de lijnen – bij elkaar weergegeven in groen. De tweede factor is de horizontale plaatsingsfout tussen de lagen, de overlay. Die beïnvloedt de kwaliteit van een chip sterk. De structuren die door de plaatsingsfouten worden beïnvloed, zijn in het rood aangegeven.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 16:49 12/04/2021

M+M_0

21 16:49

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

Dit plaatje toont de resultaten van de dedicated chuck overlay (dco), een van de tests die ASML gebruikt om de overlayprestaties te meten. Met behulp van een speciaal overlaymasker met zeven bij zeven meetpatronen, drukt de scanner negenenveertig van deze merkjes af in de eerste laag van één belichtingsveld. Deze markeringen kunnen later worden uitgelezen met behulp van de uitlijnsensor. Dit wordt herhaald voor de volgende laag. Met behulp van de sensor worden de posities in laag 1 en laag 2 vergeleken en dit resulteert in een schema waarin de overlayfouten worden uitgezet als vectoren van de gemeten locaties. De grafiek toont maximale overlayfouten van 0,8 en 0,7 nm voor de beste dco-wafers op de NXT:2050. Het correct en voorspelbaar stapelen van pakweg zestig verschillende lagen is een absolute voorwaarde voor een goed werkende chip. Dit komt samen in het concept overlay: de nauwkeurigheid waarmee een lithografische scanner miljarden structuren in een laag correct boven op de miljarden elementen van de vorige laag weet te plaatsen. ‘Als je een overlayfout maakt, heb je minder contactoppervlak tussen de features in de lagen. Dat zorgt voor meer weerstand, en dus voor minder snelheid en meer energieverbruik’, legt Paarhuis uit. Hoe beter de overlay, hoe beter de opbrengst en de chipprestaties. Paarhuis: ‘Klanten splitsen lagen momenteel op in meerdere belichtingen waardoor de overlayperformance van onze machines nog kritieker is.’

Estafette

In het verleden werden kritieke lagen belicht op optische scanners met diep ultraviolet (duv) laserlicht. Tegenwoordig wordt een deel van deze lagen belicht met extreem ultraviolet licht (euv). ASML claimt dat zijn euv-machines de wet van Moore ook na het volgende decennium in stand zullen houden (zie ook pagina 36). Deze voortdurende krimp legt een behoorlijke druk op de overlay-eisen.

In de meest geavanceerde fabrieken worden de eerste lagen op kale siliciumplakken opgebouwd met euv-lithografie. Daarna gaan duv-immersiescanners aan de slag, gevolgd door droge duv-systemen en oudere generaties machines voor de minder kritieke lagen. Zoals in elke estafetterace komt het doorgeven van het stokje heel nauw. In chipproductie vraagt vooral de overgang van euv naar duv veel aandacht. ‘We moeten zorgen voor een perfecte overlay tussen een laag die wordt belicht op een euv-scanner en een volgende laag die wordt belicht op een duv-scanner’, zegt Paarhuis. De uitdaging is om de overlay-eisen af te stemmen op de voortdurende vraag van klanten naar hogere productiviteit. Chipproductie is immers een kapitaalintensief spel met hoge risico’s en hoge opbrengsten. Meer wafers per dag betekent meer inkomsten voor ASML’s klanten. De nieuwste NXT:2050i-scanners uit Veldhoven verhogen de productiviteit tot 295 wafers per uur (van 275 in de NXT:2000i). Op de vraag uit het publiek of het mogelijk is om nog hogere doorvoersnelheden te realiseren en zo ja, of klanten bereid zijn om daarvoor nauwkeurigheid op te offeren, brengt Paarhuis de

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2020_Analyse_ASML_Bart Paarhuis.indd 13 Mechatronica_03_1-48.indd 13

balanceeract naar voren waarmee de engineers van ASML dagelijks bezig zijn: ‘Het verhogen van de doorvoer is vrij eenvoudig. We kunnen draaien aan de knoppen voor conditionering of de tijd om de metingen te doen. Dat verhoogt de doorvoer, maar gaat ten koste van de overlay en de focus. Klanten zijn niet geïnteresseerd in die route. Ze willen altijd een combinatie van hogere productiviteit én betere prestaties.’

Hoogtekaart

De productie van chips met miljarden transistoren preciezer en productiever maken, begint het met fysica, nauwkeurige metingen, analyses en geavanceerde besturingssoftware. Paarhuis gaf enkele voorbeelden van verbeteringen en hoe die zijn bereikt in de nieuwe 2050-scanner. In de fysica is temperatuur de parameter die het moeilijkst te sturen is. In de 2050-scanner worden zowel de reticles (maskers met originele patronen voor elke laag) als de wafers (plakken silicium die een patroon moeten krijgen) op de juiste temperatuur gebracht voordat ze de scanner in gaan en op de reticlestage en waferstage worden geplaatst. Voordat de machine een wafer belicht, wordt deze op een van de twee

11/04/2021 09:20 16:49 12/04/2021

EVENT SERVICES Not having real-life events doesn’t mean you can’t stay in touch with your (potential) clients. Hire Bits&Chips to organize your (online) event or webinar. We have our own film studio for recordings and livestreaming,

EVENT SERVICES

and offer several tools for virtual networking and webinars. We can also arrange the promotion to make sure your event becomes a success. Contact us via events@techwatch.nl for more information.

bits-chips.nl/events

BC-adv-mm03-2021-Event sevices.indd 46 Mechatronica_03_1-48.indd 14

11/04/2021 09:20 19:35 12/04/2021

M+M_0

21 19:35

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

A N A LY S E

Dit plaatje toont de overlayfouten die variëren van rij tot rij en van veld tot veld. Deze fouten zijn typisch te wijten aan de dynamiek van de wafer- en de reticlestage. Beide veroorzaken trillingen in de hele machine. Verhoogde stijfheid en geïntegreerde demping in de waferstage hielpen om de overlayfouten op de NXT:2050 te verminderen. waferstages gemeten. Dit gebeurt voor elke belichting, omdat de wafers tussen de lithostappen allerlei chemische en mechanische veranderingen ondergaan. Een niveausensor maakt een complete hoogtekaart, met als doel om de wafer in focus houden als de scanner de plak belicht. De hoogteverschillen kunnen oplopen tot duizend nanometer. Op de meetpositie van de waferstage meet een uitlijnsensor de x- en y-locaties van de markers. Niet alleen om de waferpositie te meten (ter correctie van vervangings- en laadfouten van de wafer op de wafertafel), maar ook om de vervorming te meten door de stress die andere bewerkingen in de fab veroorzaken. Een chip wordt niet belicht in een lichtflits, zoals bij een stepper, maar op een scannende manier, net als bij een kopieer-

apparaat. Hiervoor moet de scanner de reticlestage vasthouden, de reticle bewegen en de wafer op de wafertafel klemmen en vasthouden. ‘Dat laatste doen we niet alleen om de wafer plat te leggen, maar ook om hem op de juiste temperatuur te houden en de wafer vast te houden tijdens de beweging’, legt Paarhuis uit. De krachten die vrijkomen bij deze bewegingen zijn indrukwekkend en moeten worden gecompenseerd. Kleine overlayfouten veroorzaakt door deze versnellingen zijn te zien als een nanopatroon in de belichtingen: de fouten variëren van rij tot rij en van veld tot veld. Het 2050-systeem is verbeterd door meer stijfheid en geïntegreerde demping in de waferstage. Paarhuis: ‘We zijn in staat geweest om deze overlayfouten met meer dan een factor twee te verminderen.’

Optimale route

Om de bewegingen en krachten te beheersen, is het nodig om precies te weten wat de positie van elk onderdeel in de scanner is. Centraal in het systeem staat het metaframe, een zeer stabiel frame om de lens en de rasterplaten vast te houden. De rasters zijn de linialen die door de encoders van de waferstage worden uitgelezen om de positie te bepalen. De reticlestage heeft een encoder om de positie ten opzichte van de lens te meten. Paarhuis: ‘Dit resulteert in een compleet meetsysteem om de positie van het reticle via de stijfheid van de chuck, de encoders, de stijfheid van de lens, de rasterplaten, de encoder van de wafertrap, de stijfheid van de waferstage en de wafertafel en een wafer aan elkaar te knopen.’ Nadat een wafer de scanner in is gegaan, wordt hij op een van de twee wafertafels geklemd. Dan kan de uitlijning van de stage beginnen: de meting om de wafer exact te lokaliseren. Hiervoor wordt de positie van de uitlijnmarkers op de wafer vergeleken met twee uitlijnmarkers die met behulp van de uitlijnsensor boven op de zogenaamde Paris-plaat zijn gedrukt. Deze Paris-plaat bevindt zich naast de waferpositie. Dit

Specifieke overlayfoutpatronen, veroorzaakt door de vervorming van het duv-pellicle. MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2020_Analyse_ASML_Bart Paarhuis.indd 15 Mechatronica_03_1-48.indd 15

11/04/2021 09:20 16:50 12/04/2021

CONTENT SERVICES Content is key • Do you want to stand out? • Are you too busy to generate content? • Do you want to share your technical success stories? Our tech writers can help you cut costs and save time with in-depth technical texts, from blogs and newsletter texts to background articles and case studies. We write in both Dutch and English (native). You will receive full ownership of the text and you can choose how to distribute it. We’re already creating content for a number of customers, including High Tech Software Cluster, Holland High Tech, NLR, Photondelta, Salland Engineering and Unit040. For publication in Mechatronica&Machinebouw and/or Bits&Chips, we offer a reduced publication fee. Contact us via sales@techwatch.nl for more information.

bits-chips.nl/content-services

BC-adv-mm01-Content sevices.indd 10 Mechatronica_03_1-48.indd 16

01/02/2021 09:20 09:55 12/04/2021

M+M_0

21 09:55

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

A N A LY S E

Deze tekening laat zien hoe het dunne pelliclefolie (~300 nm dikte) een overlayfout van ongeveer 0,5 nm kan introduceren. resulteert in nauwkeurige informatie over de positie en de vorm van de wafer. Nu moet het meetsysteem het reticle nauwkeurig positioneren ten opzichte van de wafer. Zodra de exacte positie van de wafer ten opzichte van de Paris-sensor bekend is, vindt een chuck swap plaats: het wafertraject verandert zijn meetpositie in de belichtingspositie onder de lens. Aan de belichtingszijde begint de scanner met de uitlijning van het reticle. Hier gebruikt de scanner zeven sensoren die in dezelfde Paris-plaat zijn geïntegreerd. Deze zeven sensoren meten de belichte zeven merktekens van zowel de boven- als de onderkant van elk masker. ‘Met deze meting kunnen we niet alleen de positie van het reticle ten opzichte van de plaat meten, maar ook de vorm van het masker’, legt Paarhuis uit. ‘Nu weet de scanner alle posities en kunnen we beginnen met belichten.’ Om de overlayfouten te verminderen en tegelijkertijd de productiviteit te verbeteren, moest ASML het aantal waferuitlijnmetingen aanzienlijk verhogen in een kleinere tijdspanne. ‘Op het NXT:2000-systeem konden we 28 uitlijnmarkers meten bij 275 wafers per uur’, zegt Paarhuis. ‘Zonder extra maatregelen aan de meetkant, kwamen we uit op het lokaliseren van slechts 20 uitlijnmetingen bij 295 wafers per uur.’ Om alle controles op tijd te doen, versnelde het 2050-team de uitlijnscans en het meten van de waferhoogtekaart. ‘Die hebben we sneller gemaakt en we

konden ook de routing tussen de merktekens optimaliseren.’ Het resultaat is dat het 2050-systeem 55 merktekens kan meten met 295 wafers per uur. ‘Dit maakt een betere overlay mogelijk, omdat we de vorm van de wafer nauwkeuriger kunnen vaststellen.’

Vingerafdruk

Een paar jaar geleden ontdekte ASML nog een bijdrage aan overlayfouten. Paarhuis: ‘Bij de analyse van de data ontdekten we een heel typisch scanup-scan-down-patroon.’ Deze vingerafdruk bleek te worden veroorzaakt door het duv-pellicle en zorgde voor een mismatch tussen euv- en duv-lagen. Tijdens de belichting beweegt de scanner de wafer in een zigzagpatroon onder de lens. Een deel van de velden wordt in opwaartse richting belicht en een deel in neerwaartse richting. De velden die omhoog waren gescand vertoonden een specifiek patroon. ‘De omlaag gescande velden hadden hetzelfde patroon, maar dan omgedraaid’, vertelt Paarhuis. Deze patronen bleken het gevolg te zijn van de pellicles die tijdens de versnelling werden vervormd. Pellicles zijn zeer dunne folies die in een frame boven op het reticle worden gespannen om het masker te beschermen tegen stofdeeltjes. De transparante vliezen kunnen tot 280 nanometer dun zijn. Tijdens de belichtingen versnelt het reticle in de reticlestage en de pelliclefolie verbuigt

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2020_Analyse_ASML_Bart Paarhuis.indd 17 Mechatronica_03_1-48.indd 17

als gevolg van drukvariaties. Hierdoor wordt het licht gebroken. Het resultaat is een zeer geringe verschuiving van het beeld. Dit veroorzaakt een fout die een functie is van de foliedikte, de plaatselijke buighoek van het pellicle en de brekingsindex van de folie. ‘Op waferniveau is deze fout typisch 0,5 tot 1 nanometer, dus dat is behoorlijk groot’, zegt Paarhuis. De oplossing was een model waarmee ASML de pellicle-impact kan verminderen. ‘Aan de hand van de baan van de reticlestage kunnen we de pellicle-buiging voorspellen en met een model de benodigde overlaycorrecties berekenen en die tijdens de belichtingen toepassen.’ Dit werkt vrij goed, aldus Paarhuis. Het model voorspelt de benodigde correctie met een fout van slechts 0,1 tot 0,2 nanometer. ‘Dat is heel mooi.’ Het resultaat van al die inspanningen is een machine die de fouten in de overlay tussen duv-lagen onderling tot onder een nanometer beperkt. Paarhuis toonde in zijn presentatie op High-Tech Systems de resultaten van champion wafers met een overlayfout van 0,8 tot 0,7 nanometer. ‘Dit is gedaan in tests waarbij we typisch twaalf wafers belichten op dezelfde scanner in drie partijen. Dat is ruim onder de spec van één nanometer.’ Voor cross matching van euv naar duv gebruikte het engineeringteam zes wafers: één laag op de 2050 en één laag op de 3400. ASML’s kampioensgegevens van de NT:2050 versus de NXE:3400 bedroegen slechts 1,2 nanometer.

11/04/2021 09:20 16:50 12/04/2021

INTERVIEW MET PETER VERMEULEN

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

‘Soms vergeten we dat soft skills het moeilijkst van allemaal zijn’ Hightechontwikkeling is sterk afhankelijk van een divers team van multidisciplinaire experts, elk met hun eigen specifieke rol. Maar in de huidige state-of-the-art draait het niet alleen om diversiteit in expertises. Volgens High Tech Institute-trainer en autisme-expert Peter Vermeulen spelen ook neurodivergente hersenen een essentiële rol en kunnen ze als ze goed worden aangesproken tot grote voordelen leiden. Collin Arocho

Neuroharmonie

Na zo’n vier decennia in het veld kan Vermeulen niet alleen betere antwoorden op die interviewvragen geven, maar hij heeft ook een vijftien boeken over autisme geschreven. Nu besteedt hij zijn tijd aan gepassioneerd spreken over autisme en neurodiversiteit in een

M+M_03_2021_Interview_Peter Mechatronica_03_1-48.indd 18 Vermeulen.indd 18

‘Een duidelijke communicatiestijl helpt niet alleen om effectiever met autistische collega’s te praten, het werkt voor iedereen’, aldus autisme-expert Peter Vermeulen. poging om de mythen te verdrijven en begrip over neurodivergente hersenen te verspreiden in de samenleving en op de werkplek. Zijn doel is om het conventionele denken te hervormen en de focus op de negatieve connotaties van autisme te vervangen door de nadruk te leggen op de positieve aspecten van

Foto: Peter Vermeulen

‘I

k was een huisvader met een zoon van één toen mijn promotor van de KU Leuven me belde over een nieuwe functie bij de Vlaamse Vereniging Autisme’, herinnert Peter Vermeulen zich. Opgeleid als klinisch pedagoog had hij zich gericht op onderwijs en opvoeding van kinderen, met een bijzondere focus op mensen met een handicap. ‘Ik schat dat ik tijdens mijn hele opleiding misschien één pagina over het onderwerp autisme heb geschreven. Toch ging ik naar het sollicitatiegesprek – het was in de jaren 80 en er waren niet veel kansen op een baan in mijn vakgebied’, legt hij uit. ‘Ik zat daar een lange lijst met vragen te beantwoorden, allemaal over autisme, en al mijn antwoorden waren volkomen verkeerd. Maar om de een of andere reden boden ze me de baan toch aan’, vertelt Vermeulen. ‘Het bleek dat het geven van de verkeerde antwoorden een goede zaak was. Het liet hun zien dat ik de vele vooroordelen en misverstanden rond autisme niet hoefde af te leren.’ In plaats daarvan kon hij direct aan de slag bij de stichting, die op zoek was naar een specialist om ouders van autistische kinderen te helpen en op te leiden. ‘Nu, bijna veertig jaar later, zeg ik nog steeds dat ik nooit voor autisme heb gekozen. Autisme heeft mij echt uitgekozen.’

verschillende, samenwerkende geesten. Het is wat Vermeulen neuroharmonie noemt, een onderwerp dat de kern vormt van zijn talrijke lezingen en trainingssessies, waaronder de cursus ‘Neurodiversity @work: omgaan met autistische kenmerken in de techniek’ van High Tech Institute.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 17:31 12/04/2021

M+M_0

21 17:31

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

Van neurodiversiteit naar neuroharmonie ‘Al decennia lang hebben mensen een onjuist verhaal gecreëerd dat alle autistische mensen in een hokje plaatst, bestempelt als intellectueel gehandicapt, niet in staat om een zinvolle baan te hebben, te trouwen of in de samenleving te functioneren – om maar eens een paar vooroordelen te noemen. Maar dat is simpelweg niet waar’, zegt Vermeulen. ‘De realiteit is dat geen twee hersenen hetzelfde zijn en dat sommige net iets meer verschillen dan andere. In feite komen veel van de gedragingen die als autistisch worden beschouwd, op dezelfde manier tot uiting in ADHD, dyslexie en hoogbegaafdheid.’ Volgens Vermeulen kan neurodiversiteit zeker barrières of uitdagingen op de werkvloer opleveren, maar neuroharmonie, gericht op het herkennen en verwelkomen van de verschillende neurotypen, kan juist een grote aanwinst zijn voor bedrijven, met name in het hightechdomein. Hij wijst er zelfs op dat daarom enkele van de grootste technologiebedrijven ter wereld, zoals Microsoft en HP, actief meer autistische en neurodivergente mensen in dienst hebben. ‘Veel bedrijven hebben het idee dat mensen met autisme ‘gek’ zijn. Maar waar ze nu achter komen, is dat wanneer je creatieve, out-of-thebox ideeën nodig hebt, er niemand beter is in het bedenken van een unieke aanpak dan deze zogenaamde weirdo’s’, weet Vermeulen. ‘Het is tegenwoordig niet zo eenvoudig om origineel te zijn, en bedrijven investeren miljoenen euro’s om zich te onderscheiden met teambuildingoefeningen en brainstormsessies voor nieuwe ideeën. Maar als iedereen in de kamer precies hetzelfde denkt, krijg je steeds weer dezelfde uitkomst.’ Voor autistische mensen is out-ofthe-box denken en creatief zijn geen

probleem. Niet omdat ze per se een ongelooflijk hoge mate van creativiteit bezitten. Het zit eerder in hun aard. Vermeulen: ‘Het is geen keuze die ze maken. Hun hersenen verwerken informatie gewoon anders en bieden hun een andere kijk. Hoewel het voor de meeste mensen misschien ongewoon lijkt, is het voor hen hun normale perspectief. Een perspectief dat echt een voordeel kan zijn voor een bedrijf dat bereid is de waarde te erkennen.’

Contextblindheid

Maar ondanks de voordelen die neurodiversiteit op de werkplek biedt, geeft Vermeulen ook toe dat er uitdagingen kunnen ontstaan. Een van de moeilijkste ligt in sociale interactie en communicatie. ‘De menselijke geest is een buitengewoon vat voor informatie en het overbrengen van boodschappen. We zeggen echter niet alles wat we bedoelen. Een groot deel van de manier waarop we communiceren, is via gevolgtrekking en het opbouwen van context. Dat kan erg moeilijk zijn voor mensen, vooral voor mensen met autistische hersenen. We noemen dat contextblindheid’, legt Vermeulen uit. ‘Als ik je baas ben en je vertel dat je tegen het einde van de week iets af moet hebben, weten de meeste mensen wanneer ze klaar moeten zijn. Voor sommigen kan het einde van de week echter heel wat hoofdbrekens kosten. Betekent dat vrijdagochtend, vrijdag om 16:59 uur of zelfs zondag om 23:59 uur?’, schetst Vermeulen. ‘Ja, voor sommigen lijkt dit misschien triviaal en kan het zelfs vervelend zijn, maar niet iedereen verwerkt informatie op dezelfde manier en trekt dezelfde conclusies. Daarom heb ik veel moeite en focus gestoken in concrete communicatie – ontworpen om zo duidelijk te zijn dat

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Interview_Peter Mechatronica_03_1-48.indd 19 Vermeulen.indd 19

je eventuele misverstanden maximaal kunt voorkomen.’ Door extra aandacht te besteden aan het geven van duidelijke en directe feedback en uitleg kunnen sommige sociale problemen bij de communicatie geheel worden voorkomen, meent Vermeulen. Daarom is het een van de hoofdthema’s van zijn eendaagse neurodiversiteitstraining. Hij vraagt de deelnemers bijvoorbeeld om tekeningen te maken om hun boodschap uit te drukken. De enige regel is dat ze zo duidelijk en beknopt mogelijk zijn en geen woorden gebruiken. ‘We hebben prachtige manieren om ons uit te drukken in alle verschillende talen, maar soms betekent dat dat we om de dingen heen praten, in plaats van expliciet en direct te zijn. Dat is voor veel mensen moeilijk, niet alleen voor mensen met autisme’, benadrukt Vermeulen. ‘Maar wat ik heb ontdekt, is dat als deze duidelijke communicatiestijl je helpt om effectiever met autistische collega’s te praten, het je zeker zal helpen om duidelijker te zijn tegen degenen die niet-autistisch zijn. Het werkt voor iedereen.’ ‘Vooral in de context van de hightechindustrie is er een echte scheiding tussen harde en zachte vaardigheden, maar ik denk dat we soms vergeten dat deze sociale of soft skills voor sommigen de moeilijkste van allemaal kunnen zijn. Goede en duidelijke communicatie is een van de vele sleutels tot succes, ongeacht de taak. En ik moet zeggen dat ik in al mijn jaren van lesgeven en trainen nog nooit iemand heb ontmoet die aan het eind zegt: ‘Peter, heel erg bedankt, maar dit was me veel te duidelijk en ik begreep alles. Dus alsjeblieft, kun je het de volgende keer wat verwarrender maken’’, grapt Vermeulen. ‘Het is iets dat voor iedereen nuttig kan zijn.’

11/04/2021 09:20 17:32 12/04/2021

| AT21-19E |

: Levitating, contactless, intelligent! Free 2D product movement with up to 6 degrees of freedom

Levitating planar movers kg

Scalable payload

360°

360° rotation

5°

Tilting by up to 5° Lifting by up to 5 mm Velocities up to 2 m/s

www.beckhoff.com/xplanar XPlanar enables new degrees of freedom in product handling: Levitating planar movers float over individually arranged planar tiles on freely programmable tracks. Individual 2D transport at up to 2 m/s Processing with up to 6 degrees of freedom Transport and processing in one system Wear-free, hygienic and easy to clean Free arrangement of planar tiles enabling customized machine layout Multi-mover control allowing parallel and individual product handling Fully integrated into the powerful PC-based Beckhoff control system (TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement, Machine Learning, Vision, Communication, HMI) For use across all industries: assembly, food, pharma, laboratory, entertainment, …

Naamloos-2 2 Mechatronica_03_1-48.indd 20

01/04/2021 09:20 13:58 12/04/2021

Naamlo

21 13:58

0.4

Fully integrated, compact XPlanar drive tile

Naamloos-2 3 Mechatronica_03_1-48.indd 21

1.5

4.2

Scalable payload (in kg) with different mover sizes

XPlanar tiles form a modular base on which the XPlanar movers can move freely about

01/04/2021 09:20 14:00 12/04/2021

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

De systeemdirigent TU Eindhoven, ASML en Esi (TNO) sleutelen aan LSAT, een modelgebaseerde tool die een brug slaat tussen systeemengineering en de monodisciplines. Zeker tijdens de eerste designfase is dit van groot belang voor de optimalisatie van het overall systeemgedrag en de supervisory controller. Via formele methoden en domeinspecifieke talen geeft LSAT snel inzicht in welke architectuur het meest productief zal zijn. De drie partners hopen met de tool een nieuwe industriestandaard neer te zetten. Alexander Pil

lexibele productiesystemen zie je overal, van de halfgeleiderindustrie tot in autofabrieken. Wat die systemen gemeen hebben, is hun complexiteit. Dat zit hem er vaak in dat ze flexibel moeten kunnen omgaan met verschillende onderdeeltypes, strikte timingvereisten, een groot aantal productiestappen en een platform met veel gedeelde resources. Om het proces optimaal te laten verlopen, moeten al die modules en onderdelen als een symfonieorkest samenspelen. De performance van zo’n flexibel productiesysteem is sterk afhankelijk van de configuratie en de dirigeercapaciteiten van de controller. De hoogst mogelijke output haal je niet door blind te vertrouwen op de kennis en kunde van de architect. Het kost simpelweg te veel tijd om alle designmogelijkheden handmatig door te rekenen. Bovendien is het bijzonder lastig om op basis van ervaringen uit het verleden en een serie vuistregels gedegen uitspraken te doen over unieke systemen die nog nooit eerder zijn ontworpen. De TU Eindhoven en ASML hebben een jaar of tien geleden de koppen bij elkaar gestoken om dit probleem aan te pakken. Later is er vanuit Esi en ICTNL gewerkt aan de implementatie van LSAT en werd het onderzoek uitgebreid in de Esi Concerto- en de NWO RCPS-programma’s, en op Europees niveau in Arrowhead Tools. Inmiddels ligt er een modelgebaseerde ontwikkeltool waarmee designers via domeinspecifieke talen systeemgedrag kunnen specificeren en in een vroeg stadium kunnen optimaliseren voor de doorvoer van de uiteindelijke machine. LSAT heet

M+M_03_2021_Thema_LSAT22 Jeroen Voeten Bram van der Sanden.indd 22 Mechatronica_03_1-48.indd

Nexperia gebruikt LSAT om zijn diebonders te modelleren. het pakket, wat staat voor logistics specification and analysis tool.

Bewijsbaar de beste

‘LSAT is een tool waarmee je snel alle designmogelijkheden kunt verkennen en al in de eerste fase van het ontwikkeltraject boven water krijgt welke systeemconfiguratie de hoogste throughput zal gaan opleveren’, zegt Jeroen Voeten, professor Cyber-Physical Systems aan de TU Eindhoven. Zat er dan geen oplossing in de grote gereedschapskist die ontwerpers tegenwoordig ter beschikking staat? ‘In systeemcontrole heb je verschillende lagen. De mechatronica houdt zich typisch bezig met bewegingen van a naar b. Daarboven zit een laag voor de coördinatie en daarboven een laag voor de planning.

Hoe hoger je komt, hoe minder standaardisatie je ziet. De meeste bedrijven hebben wel een supervisory control-laag maar ze pakken het allemaal anders aan. En daarmee zijn er dus geen uniforme modelleertools die met deze problematiek overweg kunnen.’ ‘Een van de bekendste tools voor modelgebaseerd design van dynamische systemen is Simulink van Mathworks’, gaat Voeten verder. ‘Zeer wijdverbreid in mechatronicaland omdat je er goed mee kunt optimaliseren voor onder meer snelheid en nauwkeurigheid van de individuele robotbewegingen. LSAT raakt een hogere laag waar het draait om de coördinatie van al deze bewegingen. Dat is echt anders. Het gaat over productiviteit en alle ontwerpbeslissingen die je neemt om die te optimaliseren.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 17:03 12/04/2021

M+M_0

21 17:03

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

Die optimalisatie gebeurt op basis van formele methoden. Voeten legt uit: ‘Dat zijn wiskundige technieken waarmee je bewijsbaar de beste oplossing kunt bepalen. Dat is een stap verder dan simulatie waarbij je slechts één systeem naspeelt. Met LSAT kijk je naar álle mogelijkheden en reken je uit met welke je de hoogste doorvoer haalt.’

Dsl

De optimalisatie met formele methoden is een onderwerp dat uitstekend past bij het onderzoeksterrein van de TU Eindhoven. Het is immers fundamentele technologie waarvoor je slechts beperkt kennis hoeft te hebben over het domein waarvoor je het ontwikkelt. In het multidisciplinaire samenwerkingsverband is dit dus de taak van de Eindhovense wetenschappers. Esi zit dichter tegen de industrie aan en richt zich op de domeinspecifieke talen (dsl’s) die nodig zijn om het ontwerp te beschrijven in een jargon dat LSAT verstaat. ‘In een generieke taal zoals Java of Python, en ook in Simulink, kun je alles opschrijven wat je wilt; je hebt als ontwerper gigantische vrijheid’, weet Bram van der Sanden, research fellow bij Esi. ‘Maar hoe meer dingen je kunt opschrijven, hoe moeilijker het is om het resultaat goed te analyseren. Binnen LSAT werken we daarom met een domeinspecifieke taal, in dit geval toegespitst op flexibele productiesystemen. Om een voorbeeld te geven: bij de waferhandler van ASML praten engineers onder meer over wafers, laaden uitlaadrobots, en setpoints. Dat zijn

Figuur 1: Om de toepassing van LSAT inzichtelijk te maken, gebruiken de onderzoekers het fictieve Twilight-systeem, dat een zeer versimpelde versie van een waferhandler voorstelt. typische modelelementen die je niet terugziet in een generieke taal, maar juist wel in een dsl. Daardoor kan een ontwerper het jargon gebruiken uit zijn dagelijkse werk en hoeft hij geen software-expert te worden. Ook niet-specialisten kunnen heel snel opschrijven wat ze willen bereiken omdat het gaat in termen die ze iedere dag gebruiken.’ In een dsl zit een aantal architectuurregels ingebakken. ‘Je kunt precies beschrijven wat wel en wat niet mag’, aldus Van der Sanden. ‘Bij het opstellen van het model krijgen gebruikers veel meer ondersteuning omdat ze direct feedback ontvangen als ze iets doen dat niet mag. En doordat ze veel sneller hun model kunnen opzetten, dekken ze op een efficiënte manier een veel grotere ontwerpruimte af.’

Figuur 2: Tijdens het modelleren worden de peripherals toegewezen aan de systeemresources.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Thema_LSAT23 Jeroen Voeten Bram van der Sanden.indd 23 Mechatronica_03_1-48.indd

Twilight

Om de toepassing van LSAT inzichtelijk te maken, gebruiken Voeten en Van der Sanden, samen met medeonderzoekers Yuri Blankenstein van Esi en Ramon Schiffelers van ASML, het fictieve Twilight-systeem, dat een zeer versimpelde versie van een waferhandler voorstelt (zie figuur 1). Twilight bestaat uit vier hoofdonderdelen: een laadrobot en een uitlaadrobot die ballen transporteren, een conditioneerstation dat de ballen op de juiste temperatuur brengt en een bewerkingsstation dat een gat in een bal boort. De ballen moeten beide stations in de juiste volgorde aandoen, en de robots mogen uiteraard niet botsen. ‘Om tot de optimale configuratie en de hoogste doorvoer te komen, moeten we twee dingen doen: modelleren en analyseren’, legt Van der Sanden uit. ‘Eerst modelleren we het platform: we specificeren de peripherals zoals grijpers en motoren. Die wijzen we vervolgens toe aan systeemresources.’ Het resultaat zie je in figuur 2, waarin ook twee botsingsgebieden zijn opgenomen. ‘Die resources hebben geen peripherals, maar de twee robots kunnen die gebieden wel claimen en vrijgeven zodat botsingen worden voorkomen.’ Daarna krijgen alle bewegingen een bewegingsprofiel mee zodat LSAT precies weet hoeveel tijd hij ervoor moet inruimen. ‘Dit zijn de bouwblokken waarmee we allerlei acties in het sys-

11/04/2021 09:20 17:03 12/04/2021

Save the dates Online kick-off: 29 June Live event: 6 October Keep an eye on the website to stay up-to-date. We hope to meet you soon!

Sponsors

SOFTWARECENTRICSYSTEMS.COM #BCSC2 SC2-2021-adv-mm-03-2021.indd Mechatronica_03_1-48.indd 24 1

11/04/2021 09:20 16:42 12/04/2021

M+M_0

21 16:42

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

Figuur 3: De resultaten in een Gantt-grafiek geven informatie over het kritieke pad en over de resources die wellicht de bottleneck vormen. teem kunnen modelleren’, aldus Van der Sanden. ‘Om bijvoorbeeld een bal van punt a naar punt b te brengen, is een heel recept nodig van deelacties die van achtereenvolgens of tegelijkertijd moeten worden uitgevoerd.’ Als alle acties zijn ingevoerd, bepaalt LSAT wat de optimale volgorde is voor een zo goed mogelijke productflow. Zo zal het systeem dus moeten worden geprogrammeerd. Het resultaat geeft de tool ook visueel weer in een Gantt-grafiek (zie figuur 3). Van der Sanden: ‘Daaruit krijg je informatie over het kritieke pad en over de resources die de bottleneck vormen. Bij de Twilight blijkt dat de laadrobot te zijn. Wil je het proces verder versnellen, is het dus verstandig om eerst eens naar dat onderdeel te kijken. Misschien kun je een robot kiezen die sneller beweegt. Of wellicht moet je een derde robot in het systeem introduceren. Het mooie van LSAT is dat je zo’n alternatief razendsnel kunt doorrekenen door het model te updaten. De bouwblokken liggen al klaar.’

Open source

Twilight is een relatief simpel en klein systeem, maar LSAT werkt net zo goed voor zeer complexe machines. Zo heeft ASML de tool gebruikt bij de ontwikkeling van de waferhandler die de stroom silicium schijven van en naar zijn lithografiemachines verwerkt. De Veldhovense ontwikkelaars hebben met LSAT

geëvalueerd wat aanpassingen aan het mechanische platform en veranderingen aan de supervisory controller voor effect hadden op de systeemprestaties. Voeten: ‘Het LSAT-model kun je ook heel goed gebruiken als specificatie. Vaak worden specificaties opgeschreven in Word-documenten, maar die kun je niet executeren en zitten bovendien vol ambiguïteiten. Het LSAT-model vormt een uitstekende blauwdruk voor de rest van de ontwikkeling.’ Dat is precies wat ASML heeft gedaan in zijn samenwerking met VDL ETG. Om de waferhandler te kunnen ontwikkelen en bouwen, gebruikte VDL ETG de LSAT-modellen van ASML om UML-diagrammen op te stellen en code te genereren. Bij Nexperia Equipment & Automation hebben ontwikkelaars LSAT toegepast om hun diebonders te modelleren. Ze hebben zo inzicht gekregen in het kritieke pad, het budget en de productiviteit. ‘Het modelleren van systemen in LSAT leidt tot completere specificaties omdat de afhankelijkheden tussen componenten expliciet moeten worden gemaakt’, zegt Sam Lousberg, mechatronica-engineer bij Nexperia. ‘LSAT schaalt weliswaar op tot heel grote systemen, maar er zit een limiet aan de toestandsruimte die de tool kan behappen’, geeft Voeten toe. ‘Dat kun je over het algemeen prima oplossen door die toestandsruimte handmatig in te perken – bijvoorbeeld door meer randcondities te definiëren – of door

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Thema_LSAT25 Jeroen Voeten Bram van der Sanden.indd 25 Mechatronica_03_1-48.indd

het proces op te knippen en ieder stuk apart te optimaliseren.’ Voeten vindt dat LSAT bij uitstek geschikt is multidisciplinair gereedschap. ‘Alle machinebouwers die het logistieke proces in hun machine willen verbeteren en de throughput willen verhogen, kunnen met LSAT aan de slag’, stelt hij. ‘Het is een lichtgewicht tool waarmee niet elke bedrijf opnieuw het wiel hoeft uit te vinden. We hebben inmiddels gezien dat het werkt in het ASML-domein en het VDL ETG-domein. De toetsing bij Nexperia geeft ons veel vertrouwen dat het breder toepasbaar is.’ Esi is op dit moment druk bezig om de tool opensource beschikbaar te maken via de Eclipse Foundation. Van der Sanden: ‘We willen toe naar een ecosysteem waar bedrijven eigen toevoegingen kunnen doen, en waar wij als onderzoekers nieuwe optimalisatie- en analysetechnieken kunnen lanceren. Een gezamenlijke tool waarvan iedereen kan profiteren.’ De ambitie is zelfs nog groter. Voeten: ‘We zouden graag zien dat LSAT de industriestandaard wordt. Daarvoor hebben we allerlei uitbreidingen op onze roadmap staan. Uiteindelijk willen we ernaartoe dat je de hele supervisory control-laag kunt specificeren, inclusief exceptioneel gedrag, en vervolgens uit de LSAT-modellen rechtstreeks en automatisch code kunt genereren. Dat is de droom. Voor we dat hebben bereikt, zijn we een jaar of tien verder.’

11/04/2021 09:20 17:04 12/04/2021

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

Machine learning is niet moeilijk met OpenML Ontwikkeld in het hart van de Brainport-regio, wereldwijd zo’n honderdvijftigduizend gebruikers, en toch is het Open Machine Learning-platform nog een grote onbekende in de industrie. Met steun van de geestelijk vader Joaquin Vanschoren wil Georgo Angelis van TUE High Tech Systems Center en Eaisi daar verandering in brengen via de startup PortML. Alexander Pil

oen Joaquin Vanschoren zes jaar geleden begon met de ontwikkeling van het Open Machine Learning-platform was dat uit nood en uit frustratie. Als onderzoeker aan de KU Leuven liep hij voortdurend tegen dezelfde problemen aan als hij machine learning wilde gebruiken voor zijn vraagstukken. ‘Hoe krijg je toegang tot heel veel datasets? Hoe kun je verschillende machine learning-algoritmes op een goede manier met elkaar vergelijken?’, somt Vanschoren een paar van zijn dagelijkse uitdagingen op. ‘Wat toen zo was, en nog altijd speelt, is dat de meeste datasets niet toegankelijk zijn, of dat ze weken werk vereisen voordat je er iets mee kunt. Daar komt nog bij dat wat er in papers wordt gepubliceerd vaak moeilijk of niet reproduceerbaar is. Zeker als er een commercieel bedrijf achter zit, bevatten die heel wat marketing. Als je het dan zelf probeert, blijkt het vaak niet te werken.’ Vanschoren startte daarom het OpenML-platform en zette het op als een opensourceproject omdat de ambitie te groot was voor één persoon om te verwezenlijken. Zijn initiatief kreeg snel bijval en op dit moment werken er twintig mensen aan de tool. ‘Vooral vrijwilligers’, zegt Vanschoren, die inmiddels universitair docent is aan de TU Eindhoven. ‘Initieel waren het vooral promovendi zoals ik die met dezelfde uitdagingen kampten, maar er zijn steeds meer mensen uit de industrie die een bijdrage leveren.’ De basisgedachte achter OpenML is dat het een open platform moet zijn waar datasets eenvoudig beschikbaar zijn en waar je eenvoudig algoritmes kunt vinden die relevant zijn voor jouw

probleem. ‘Een toegankelijke interface naar al het machine learning-onderzoek’, omschrijft Vanschoren. OpenML bedient vandaag de dag een gemeenschap van ongeveer honderdvijftigduizend gebruikers. Een vergelijkbare tool was nog niet op de markt en dat is wel begrijpelijk. ‘Commerciële partijen hebben weinig belang bij transparantie. Ze houden liever hun kaarten tegen de borst. Waar ze wel van profiteren – dat zagen we al

M+M_03_2021_Thema_OpenML Mechatronica_03_1-48.indd 26 Georgo Angelis Joaquin Vanschoren.indd 26

snel tijdens de ontwikkeling – is om zo’n platform te hebben voor intern gebruik. Grote bedrijven van het formaat Amazon hebben hiervoor natuurlijk wel hun eigen tools, maar voor de meeste bedrijven en organisaties is het onhaalbaar om het zelf te doen.’

Industrieversie

Het is precies die laatste gedachte waarom Georgo Angelis van het Eindho-

Hoe werkt OpenML?

OpenML is een online en open platform voor machine learning dat bestaat uit duizenden datasets, algoritmes en taken. ‘De kern van het platform zijn de ruim 21 duizend, goed geannoteerde datasets’, zegt Georgo Angelis van High Tech Systems Center. ‘Dat is een serieus grote pool aan data die meteen bruikbaar is voor allerlei machine learning-experimenten.’ Gebruikers kunnen ook zelf nieuwe datasets uploaden waardoor het OpenML-platform voortdurend groeit. De tweede tak waarlangs OpenML is georganiseerd, zijn de taken, bijvoorbeeld voor classificatie, regressie of clustering. ‘De resultaten die andere gebruikers hebben gedeeld, kun je gebruiken om tot een algoritme voor jouw probleem te komen’, legt Angelis uit. ‘Stel dat de taak is om appels van peren te onderscheiden. Dan pak je de goede dataset erbij, ga je op zoek naar een vergelijkbare classificatietaak en kijk je welke algoritmes anderen daarvoor hebben gevonden. Je krijgt een overzicht welk recept de beste score heeft opgeleverd. Die kun je dan op je eigen dataset uitproberen en eventueel verbeteren. Dat nieuwe recept deel je weer in de OpenML-database.’ Joaquin Vanschoren van de OpenML Foundation: ‘Je kunt OpenML zien als een verzamelplek voor al het machine learning-onderzoek wereldwijd. Je vindt er gelijkaardige problemen als die jezelf hebt en ziet welke oplossingen daarvoor het beste werken.’ Een luxeprobleem waarmee OpenML nu te maken heeft, is dat het zo veel datasets en taken bevat dat je door de bomen het bos niet meer ziet. ‘Voor een groot deel hebben we dat opgelost met een geavanceerde zoekfunctionaliteit maar we gebruiken ook machine learning om alles beter te organiseren.’ Die laatste stap is nodig omdat het soms niet volstaat om alleen alle datasets en taken rond healthcare, sport of industrie te bundelen. Een algoritme dat goed werkt om de sterrenhemel in kaart te brengen, is wellicht ook de oplossing bij de herkenning van een huidaandoening. ‘We tackelen dat machine learning-probleem met machine learning’, aldus Vanschoren.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 17:44 12/04/2021

M+M_0

21 17:44

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

vense High Tech Systems Center en het Eindhoven AI Systems Institute (Eaisi) de startup PortML is begonnen, in samenwerking met de OpenML Foundation en de Eindhovense universiteit. ‘In de academische wereld heeft OpenML veel gebruikers, maar in de industrie is het platform voor een groot deel onbekend’, aldus Angelis. De tool is weliswaar opensource beschikbaar, en bedrijven kunnen er dus gewoon mee aan de slag, maar er is een zekere terughoudendheid. ‘Die is goed te verklaren door het volledig open karakter van OpenML. De geüploade datasets, de modellen, de algoritmes, het is allemaal openbaar. Commerciële partijen staan natuurlijk niet te trappelen om dat soort bedrijfsgegevens met iedereen te delen.’ In gesprekken met potentiële industriële gebruikers merkt Angelis dat er vanuit die hoek wel degelijk veel interesse is, maar dat bedrijven inderdaad aanhikken tegen het vrijgeven van hun data. ‘We werken binnen PortML, en samen met de OpenML-gemeenschap, aan een industrieversie’, vertelt Angelis. ‘We zitten nu in de pilotfase met een aantal bedrijven om boven water te krijgen welke features nu echt gewenst zijn vanuit een industrieperspectief. Wellicht komt er een optie om gegevens selectief of geanonimiseerd te delen.’ ‘Openheid is voor OpenML heel belangrijk, maar bedrijven willen juist hun data beschermen’, vult Vanschoren aan. ‘PortML probeert daar een middenweg in te vinden door een platform te bouwen dat de voordelen van toegang tot

OpenML is een open platform om eenvoudig datasets, algoritmes en modellen te delen. de laatste research combineert met de vereisten van de industrie.’

Michelin-koks

Nog dit kwartaal verwacht Angelis dat er een eerste bètaversie van OpenML beschikbaar komt voor industriële gebruikers. ‘Datascientists zijn vaak heel specialistisch bezig en halen alle tools van stal om hun machine learning-flow te optimaliseren’, weet Angelis. ‘Ze kunnen OpenML vanuit hun toolset benaderen via een api. Ze kunnen dus gewoon in hun eigen vertrouwde omgeving blijven werken – of het nu Python is, of R, of een ander pakket – en de standalone variant van OpenML gebruiken om alle data, algoritmes en modellen te organiseren en geschikt te maken voor hergebruik.’ Is OpenML ook interessant voor mkb’ers, die over het algemeen geen datascientists in dienst hebben? Angelis vindt van wel: ‘Grotere bedrijven kunnen OpenML gebruiken om hun proces efficiënter te maken, de kwaliteit te verhogen en stappen te automatiseren. Voor kleinere bedrijven verlagen we met OpenML de drempel om te beginnen met machi-

OpenML laat zien welke algoritmes het beste resultaat geven.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Thema_OpenML Mechatronica_03_1-48.indd 27 Georgo Angelis Joaquin Vanschoren.indd 27

ne learning. Ze kunnen bij elkaar klikken wat er al is en tot een voldoende goed resultaat komen. Dat zal dan wellicht niet een next-level oplossing zijn, maar het is zeker een flinke zet in de goede richting. Ze profiteren van de recepten die Michelin-chefkoks hebben gecreëerd.’ Vanschoren: ‘Als je nu een machine learning-model wilt bouwen, moet je ongelooflijk veel beslissingen nemen. Welke algoritmes, welke modellen, welke parameters, noem maar op. Momenteel heb je er een PhD voor nodig – of op z’n minst iemand met heel veel ervaring in machine learning – om die modellen efficiënt te maken. Omdat er in OpenML zo veel data en metadata voorhanden zijn, kunnen we van onszelf leren. We zetten machine learning in om te bepalen wat wel en wat niet werkt.’ Dat is het onderzoeksgebied van automatic machine learning, of AutoML, dat vooral gaat om goede zoekalgoritmes die speuren in de ruimte van mogelijke modellen naar de beste optie voor een gegeven dataset. ‘De uiteindelijke oplossing gaat geen panacee zijn maar het is voor veel kleine en middelgrote bedrijven heel nuttig om te ervaren wat er kan met machine learning en het geeft ze een goede startpositie om op door te borduren.’ Angelis zoekt met PortML nadrukkelijk de samenwerking met de buitenwacht. In de pilotfase komen geïnteresseerde bedrijven nu vooral uit de healthcare, de maakindustrie en de mobiliteit. ‘Als HTSC/Eaisi gaat het ons erom een bijdrage te leveren aan de kracht van de Brainport-regio. Daarom ligt het voor de hand om met ons eigen netwerk in de hightech te beginnen’, zegt Angelis. ‘Later willen we ook uitbreiden naar bijvoorbeeld it, telecom of finance. Dit artikel zie ik als een pitch richting de industrie; we willen graag met bedrijven optrekken om tot de meest optimale versie van OpenML voor die doelgroep te komen.’

11/04/2021 09:20 18:54 12/04/2021

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

Prodrive stroomlijnt softwareontwikkeling met eigen platform Met het in-huis gebouwde PMP-platform is Prodrive Technologies erin geslaagd om softwareontwikkeling niet langer de bottleneck te laten zijn. Door in een vroeg stadium te modelleren en analyseren, is het dynamisch gedrag van het fysieke systeem zeer goed te voorspellen. Verschillende industriële partijen hebben het voordeel van PMP inmiddels erkend en gebruiken de tool intern voor hun eigen motionapplicaties. Alexander Pil

en sprong in het diepe, zo omschrijft Ralph Stassen de stap die Prodrive Technologies een paar jaar geleden heeft gezet in zijn ontwikkelstrategie. ‘We zijn ooit begonnen als elektronicaspecialist’, vertelt de programmamanager Motion & Mechatronics bij het Eindhovense bedrijf. ‘Daar kwam maatwerksoftware bij en al enige tijd doen we ook custom motoren en mechatronica.’ Binnen Stassens groep komt inmiddels de helft van de omzet uit de ontwikkeling van gespecialiseerde, mechatronische systemen. Prodrive is van nature zeer technologiegedreven. Dat klinkt goed, maar het heeft ook een keerzijde. Stassen legt uit: ‘Klanten komen naar ons toe met een probleem en dat proberen we op te lossen met de technische capaciteiten die we in huis hebben.’ Zo veel maatwerk betekent dat Prodrive heel specifieke kennis moest opbouwen. Zo specifiek dat het zichzelf in een niche drukte. ‘Vier jaar geleden zijn we begonnen met het opbouwen van eigen ip. We hebben veel geïnvesteerd in een catalogus vol off-the-shelf producten. Met een goede verzameling standaard drives en motoren kunnen we immers veel eenvoudiger en sneller mechatronische systemen ontwikkelen en leveren. We doen nog steeds maatwerk, maar nu het grootste deel van de

M+M_03_2021_Thema_Prodrive Mechatronica_03_1-48.indd 28 PMP.indd 28

bouwblokken al klaarligt, kunnen we sneller stappen zetten. De opbouw van zo’n catalogus was een leap of faith.’

Voor iedereen

Om het ontwikkeltempo hoog te houden, moest Prodrive ook zijn softwaredesigners efficiënter laten werken. ‘In de zeventien jaar dat ik hier werk, hebben we meerdere motionapplicaties opgetuigd’, vertelt Maik van Kranenburg, software-engineer bij Prodrive. ‘Dat waren telkens iteraties op de software, maar een jaar of zeven geleden concludeerden we dat het niet goed onderhoudbaar was. We zijn toen begonnen met de bouw van een nieuw platform waarmee we makkelijk software kunnen configureren. Op basis van een hardwaremodel en met de input over welke sensoren en actuatoren er in het systeem komen, kunnen we nu via het Prodrive Motion Platform met de softwareontwikkeling beginnen voordat er een fysiek ontwerp is gebouwd. Daar plukken we nu echt de vruchten van. Waar voorheen het zwaartepunt bij de software lag, verschuift dat door PMP terug naar de firmware en de hardware. Het platform stelt ons namelijk in staat om de software heel snel up en running te hebben.’ Oorspronkelijk was PMP weliswaar bedoeld om de interne softwareontwikkeling efficiënter te maken, maar

Prodrive zag al snel dat ook zijn klanten er baat bij zouden hebben. Het ging bij de opzet van PMP daarom niet over één nacht ijs en riep een aantal van zijn grootste klanten bij elkaar. ‘Het was best spannend om hen tegelijkertijd in één grote meeting om input te vragen’, geeft Stassen toe, ‘maar het werd heel erg geapprecieerd. We hebben ze gevraagd hoe we de software zouden moeten vormgeven, welke functionaliteiten belangrijk zijn en lieten ze meebeslissen over de roadmap. Op die manier werken we aan een generiek platform dat precies aansluit bij de wensen van onze hightechklanten. Het is een continu proces waarin we nog altijd regelmatig bij elkaar komen om bij te sturen.’ Van Kranenburg geeft een voorbeeld: ‘Een van de requests ging over dataacquisitie. In eerste instantie kon je die handmatig starten en stoppen, maar er bleek behoefte om dat op basis van triggers te kunnen doen. Als een bepaalde waarde te hoog wordt, wil je alle signalen een seconde ervoor en erna vastleggen. Daarvoor doen we dan een voorstel en we bediscussiëren waar nog verbeterpunten zitten. Zo komen we tot een platform dat voor iedereen werkbaar is.’

Sneller itereren

De overlap tussen de wensen van alle gebruikers, zowel intern als extern, blijkt

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 19:05 12/04/2021

M+M_0

21 19:05

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

behoorlijk groot. ‘Bij sterk software gedreven engineeringgroepen zijn de verschillen goed te overbruggen’, aldus Stassen. ‘Die engineers willen een wit vel met zo veel mogelijk vrijheid zodat ze het meest performante systeem kunnen bouwen. Die openheid bieden we met PMP. Aan de andere kant staan de mechatronici die alleen hun motor willen aansturen en eigenlijk helemaal geen code willen tikken. Die engineers zijn op zoek naar een praktische inter face waarmee ze handig hun motor kun nen tunen. Ook dat kan met PMP, onder meer doordat we integreren met Matlab en Simulink. Via een toolbox en PMP kun je de modellen die je daar maakt, inladen in de controllers van je systeem.’ Van Kranenburg vult aan: ‘Vroeger zaten we met een klant om tafel om het model te bespreken waarna we het handmatig implementeerden. Als de klant het dan later integreerde, liep hij weleens tegen problemen aan en gin gen wij ernaartoe om samen de issues te verhelpen. Toen hadden we namelijk nog geen model dat zo goed was dat het vol doende overeenkwam met de werkelijk heid om onze software erop te kunnen ontwikkelen en testen.’ Met PMP zijn er geen losse modellen meer voor de me chanica en de software. ‘Een klant kan zijn systeem zelf modelleren in Simulink, er een library van maken en die inladen. Wij zitten er niet meer tussen, waardoor

Met het Prodrive Motion Platform kun je met de softwareontwikkeling beginnen voordat er een fysiek ontwerp is gebouwd. je gelijk ipdiscussies vermijdt. Een klant kan zelf zijn gang gaan en hoeft ons niet meer te vertellen wat er zo spannend is aan zijn machine. Je kunt bovendien si muleren in Simulink, in PMP en op de uit eindelijke hardware. Door dat soort re sultaten met elkaar te vergelijken, maak je de iteratietijd een stuk korter.’

Vroeg analyseren

PMP is al een paar jaar zo volwassen dat meerdere Prodriveklanten de tool

‘Omdat het allemaal virtueel gebeurt, kun je heel snel itereren.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Thema_Prodrive Mechatronica_03_1-48.indd 29 PMP.indd 29

intern gebruiken. Veel mag het Eindho vense bedrijf daarover niet naar buiten brengen, maar het kan wel in detail treden over het ontwikkeltraject voor een fabrikant van pcbproductiemachi nes. Voor die partij ontwerpt en bouwt Prodrive alle mechanica dat het vervol gens turnkey aflevert. De klant hoeft er alleen zijn eigen applicatiemodule nog bovenop te zetten. ‘We zijn begonnen met een clean sheet en de requirements van de klant’, vertelt Prodrivesysteemarchitect Milan van den Muyzenberg. ‘Sommige features van de machine zijn cruciaal voor de klant. Het settlinggedrag van het systeem is bijvoorbeeld bepalend voor hoe succes vol de machine gaat zijn in de markt. Dat soort zaken wil je van tevoren dus zeker stellen. We zijn daarom gelijk gestart met een model in PMP zodat we het systeem goed kunnen analyseren. In zo’n model kun je stoorkrachten injecteren en kijken welke invloed die hebben op het dyna misch gedrag van het systeem. Ook kun je de stijfheid beoordelen door te checken dat de eigenfrequenties liggen waar ze moeten liggen. Deze kennis kan dan wor den teruggekoppeld naar de eigenschap pen die voor de klant relevant zijn. Omdat dit allemaal virtueel gebeurt, kun je heel snel itereren, intern en ook met de klant.’ Met PMP kunnen Prodriveengineers de benodigde modellen bouwen, com

11/04/2021 09:20 19:05 12/04/2021

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

pileren en uitvoeren. ‘Simuleren kun je in Simulink doen en de code die daaruit komt in onze simulator laden’, verduidelijkt Van Kranenburg. ‘Zo kunnen we de kritieke bewegingen van de machine al uitvoeren in een virtuele omgeving. We kunnen het dynamische gedrag in PMP aftesten en vergelijken met het model van de klant.’ ‘Het is een nauwe interactie tussen de controlengineer en de mechanicus’, gaat Van den Muyzenberg verder. ‘Samen zorgen ze ervoor dat het systeem zich gedraagt zoals de bedoeling is. Naarmate het proces vordert en we meer hardware ter beschikking hebben, kunnen we de ontwikkelde software op de echte hardware testen. Nu zitten we nog in de fase dat we de modellen deployen op een

pc, maar we kunnen nagenoeg naadloos overstappen naar de echte hardware. We gebruiken immers dezelfde tooling en software die later ook op het werkelijke systeem gaat draaien.’ Prodrive heeft een vereenvoudigd model van de mechanica aan de klant gegeven. ‘Ze zijn uiteraard meer geïnteresseerd in de core van hun machine dan het mechanisch gedrag’, weet Van den Muyzenberg. ‘Maar uiteindelijk moet alles wel worden geïntegreerd. Met het model kunnen ze hun hele systeem al in een vroeg stadium samenbrengen en testen.’

Vooroplopen

Op welk vlak kan PMP nog verbeteren? ‘We zitten nu al heel dicht aan tegen first

time right’, zegt Van den Muyzenberg. ‘De mechanica komt zo goed overeen met het model dat we geen problemen in de machinedynamica verwachten. Omdat het over dure, complexe onderdelen gaat, waarvan de lead time heel lang is, is het cruciaal dat je eerste schot gelijk goed is. Modelvorming in PMP heeft ons enorm geholpen.’ Stassen: ‘De gebruiksvriendelijkheid van het platform kan nog wat verder omhoog. We werken eraan om PMP nog laagdrempeliger te maken zodat je geen software-engineer hoeft te zijn om het onderste uit de kan te halen. We mikken op de high-endmarkt; daar zijn de wensen en eisen heel uitdagend. We moeten constant verbeteren om daarin mee te kunnen en voorop te blijven lopen.’

Providing solutions for tomorrow’s technologies www.hittech.com

DEVELOPMENT

M+M_03_2021_Thema_Prodrive Mechatronica_03_1-48.indd 30 PMP.indd 30

ASSEMBLY

MANUFACTURING

MATERIALS

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 19:01 12/04/2021

M+M_0

21 19:01

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

Plc’s kunnen meer dan je denkt Het zijn twee gescheiden werelden. Softwareontwikkelaars uit het high-end- en embeddeddomein praten zelden met hun vakgenoten uit het plc-circuit. Dat is zonde, want plc’s zijn tegenwoordig zo veel meer dan de ouderwetse relaistechnologie. Sterker nog: het leeuwendeel van de meeste machines bestaat uit standaard componenten en kan uitstekend met plc’s worden ingevuld. Dat scheelt een hoop werk. Alexander Pil

ardcore softwareontwikkelaars doen plc’s meestal af als inferieure technologie. Leuk voor simpele machientjes, maar absoluut ontoereikend voor de complexe systemen waar zij aan werken. ‘Dat is zó jaren tachtig’, hoor je dan. Lang hadden ze wellicht ook een punt; plc’s werken in principe altijd cyclisch en die takttijd kon weleens roet in het eten gooien als je het uiterste uit je systeem wilde halen. Voor moderne plc’s is een cyclustijd van minder dan tien milliseconden heel normaal. Systemen die realtimegedrag vereisen, kunnen zelfs gebruikmaken van plc’s die in minder dan een milliseconde klaar zijn voor de volgende lus. Bas Michielsen, salesmanager bij B&R Industrial Automation, weerlegt graag het beeld dat een plc ouderwetse technologie is. ‘Natuurlijk zijn het twee aparte werelden: plc’s aan de ene kant en highend embedded software aan de andere. Maar ze komen steeds meer naar elkaar toe.’ Zijn eigen bedrijf overbrugt de kloof onder meer door het mogelijk te maken om code in bijvoorbeeld Java, C++ of Python uit te rollen op een plc-platform. ‘Dat geeft ontwikkelaars de vrijheid om twee paden te bewandelen. Een deel doen ze direct op de plc-omgeving en het andere deel bouwen ze in hun eigen geavanceerde ontwikkeltool.’ Als de rekenkracht van een plc ontoereikend is, kun je uitwijken naar een industriële pc, betoogt Michielsen. ‘Binnen het aanbod aan plc’s heb je al een range aan keuzes, maar als dat niet

De kern van high-end systemen is vaak te complex voor plc’s, maar er is ook een deel van die machines waaraan ze wel invulling kunnen geven. volstaat, laat je een applicatie gewoon op een industriële pc draaien. Het is allemaal heel schaalbaar.’ Klaas van Gend, softwarearchitect en C++-programmeur bij Sioux Technologies, vraagt zich af: ‘Waar ligt de grens? Kun je bijvoorbeeld beeldverwerking in een plc of ipc doen?’ Bij zijn huidige opdrachtgever Philips is in het verleden de keuze gemaakt om

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Thema_plc vs31 embedded.indd 31 Mechatronica_03_1-48.indd

alle realtime componenten in C++ uit te voeren. ‘Als ik jou zo hoor, had een groot gedeelte daarvan ook prima met een plc-platform kunnen worden opgelost. Het lastige is echter dat er een compleet 3d-model meeloopt om ervoor te zorgen dat het systeem op tijd stopt en er geen botsingen plaatsvinden. Dat model alleen legt al beslag op een moderne pc-processorcore.’

11/04/2021 09:20 18:58 12/04/2021

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

‘Het houdt inderdaad een keer op’, geeft Michielsen toe. ‘Je moet voortdurend kijken waar je welke functionaliteiten onderbrengt. Een van onze klanten zit in de groente- en fruitsortering. Om te bepalen of het een goede appel is of niet, is geavanceerde beeldverwerking nodig en dat vergt zo veel rekenkracht dat alles niet meer op één pc past. Er staat daarom een apart 19 inch rek naast de machine.’

NIH-syndroom

FAULHABER stappenmotoren

Stap in de ring met uw toepassing De nieuwe krachtige stappenmotor DM 66200H heeft een holle as en is spelingsvrij. Daarmee is deze ringmotor ideaal voor integratie in veeleisende toepassingen. faulhaber.com/ringstepper/nl

WE CREATE MOTION

M+M_03_2021_Thema_plc vs32embedded.indd 32 Mechatronica_03_1-48.indd

Van Gend werkt bij Philips momenteel mee aan de positioneringssoftware. ‘Ik heb me weleens afgevraagd waarom je zo’n applicatie zou schrijven in C++. Waarom doen we het niet in een omgeving die is gericht op de realtime besturing van apparaten? Eerlijk gezegd, heb ik nooit de tijd genomen om plc’s als oplossing te overwegen. Dat komt onder meer omdat het gevoel bij mij ook speelt dat het ouderwetse technologie is’, erkent Van Gend. ‘Wat een boer niet kent, dat vreet hij niet’, lacht Michielsen. Voor een deel is dat inderdaad waarom plc-technologie in de embedded- en high-end-markt nog slechts zeer beperkt wordt toegepast. Maar er is meer aan de hand. ‘Bij de meeste opdrachten waaraan ik heb gewerkt, ging het om kleine systeempjes waarin de logica niet groter mocht zijn dan, pakweg, een mobiele telefoon’, zegt Van Gend. ‘Dan heb je dus niet de uitwijkmogelijkheid om zaken via een 19 inch rek op te lossen. Als je systeem door een pijp van 5 centimeter doorsnede moet kunnen en de vormfactor een grote rol speelt, kom je er niet onderuit om het helemaal met de hand te schrijven. Aan de andere kant, voor een waferstepper of een elektronenmicroscoop staan die rekken er toch al, en zou het dus wel degelijk kunnen. Waarom het dan niet gebeurt? Dat is duidelijk het NIH-syndroom: not invented here.’ En: ‘Er zit heel veel geschiedenis in die software. De oudste stukken die ik ben tegengekomen, dateren van de jaren tachtig. Even overstappen vinden ze dus niet zo leuk’, zegt Van Gend met gevoel voor understatement. ‘In de embedded-wereld wordt steeds meer geabstraheerd van functionaliteit zodat alles backwards compatibel is via generieke interfaces en het gebruik van open standaarden als Robot Operating System of het gebruik van hogere ontwerptalen als Dezyne.’ Michielsen: ‘Kijk naar een machine van ASML. De kerntechnologie is zo super-high-end dat je dat met geen mogelijkheid redt met een plc. In die zin loopt de plc-wereld voortdurend achter. Er zal altijd een high-enddeel in geavanceerde machines blijven dat vooruitloopt op wat er standaard in de markt verkrijgbaar is. Dat gaan we ook nooit inhalen. Maar er is net zo goed een deel van die machine waaraan plc’s wel invulling kunnen geven.’ Waar die grens ligt, vindt Michielsen moeilijk te bepalen. ‘Hij verschuift continu; plc-technologie kan een steeds groter deel afdekken’, zegt hij. Als voorbeeld verwijst Michielsen naar het intelligente shuttlesysteem dat B&R onlangs op de markt bracht. ‘Daarmee halen we een

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 18:58 12/04/2021

M+M_0

21 18:58

THEMA SOFTWAREONTWIKKELING

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

B&R biedt de mogelijkheid om code in bijvoorbeeld Java, C++ of Python uit te rollen op een plc-platform. herhaalnauwkeurigheid van vijf micrometer. Bij ASML hoef ik daar niet mee aan te komen, maar er zijn legio toepassingen waar dat ruim voldoende is.’

Bouwblokken configureren

Van Gend en Michielsen constateren dat er in de twee werelden een andere manier is van softwareontwikkeling. ‘Als je code schrijft in C, dan is het timinggedrag iets dat volgt en waar je in een tweede stap voor optimaliseert. Dat kan ook prima’, zegt Van Gend. ‘Alleen als het echt cruciaal is, let je vanaf het begin op de timingsaspecten.’ Uit zijn tijd bij Vector Fabrics, de failliete leverancier van dynamische softwareanalysetools, weet Van Gend dat programmeurs ‘berucht slecht weten waar de bottlenecks in hun software zitten. Ik heb er zelden eentje gezien die precies de vinger op de zere plek kon leggen.’ Het alternatief is om heel deterministisch te werk te gaan en per lus te definiëren wat er moet gebeuren. ‘Dit is ook hoe het Arduino-platform wordt geprogrammeerd’, zegt Van Gend. ‘Is dat ongeveer zoals het in de plc-wereld gaat?’ ‘Deels wel’, antwoordt Michielsen. ‘In de machinebesturing kijk je veel meer naar de functionaliteit: wat moet die

machine straks daadwerkelijk gaan doen? Er zijn heel veel zaken die je overal ziet terugkomen. Denk aan toegangsbeheer, safety of vision. Voor dat soort functies zijn standaard bouwblokken beschikbaar die je eenvoudig in je systeem kunt trekken. De code is zo ingericht dat je kunt configureren en niet hoeft te programmeren. En als je toch dieper wilt, heb je de vrijheid om bestaande blokken te modificeren, of hele nieuwe blokken te creëren voor de coretechniek waarmee je je echt onderscheidt van de concurrenten.’

Functioneel programmeren

‘Als je C of C++ gebruikt, ben je imperatief aan het programmeren. Stapje voor stapje beschrijf je wat er moet gebeuren’, gaat Van Gend verder. ‘De heilige graal in computerland is om weg te komen van die imperatieve talen en de overstap te maken naar functionele talen zoals Haskell, Ocaml of F#. Daarin beschrijf je wat je wilt hebben en laat je de compiler zelf uitvogelen hóe hij dat doet. In Simulink doe je dat in feite ook. Je zegt dat je een pid-regelaar nodig hebt en met welke parameters. Je trekt een lijntje naar de component waarmee hij moet praten, en klaar. Dat

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Thema_plc vs33 embedded.indd 33 Mechatronica_03_1-48.indd

daar een zwik code uit komt, en dat die code cyclisch is, daar heb je nauwelijks weet van. In de gehele softwareautomatisering zie ik een switch naar declaratief en functioneel programmeren. Voor een gebruikersinterface kan het al helemaal declaratief bijvoorbeeld met Qt en QML. ‘Ik wil een knop en als je erop drukt, moet er dit en dit gebeuren.’ Daaronder schakel je dan naar een C++-laag voor de echte besturing.’ ‘In de plc-wereld definieer je ook welke functionaliteit er achter zo’n knop zit’, zegt Michielsen. ‘Die moet je eerst bouwen en daar bieden we kant-enklare blokken voor, waar onder de motorkap heel wat code schuilgaat.’ Tot slot, welke boodschap heb je voor de andere wereld? Michielsen: ‘Kijk voor een volgend project eens naar een plc-oplossing want er kan meer dan je denkt.’ ‘Volgens mij is dat inderdaad een belangrijke conclusie. Mensen in mijn wereld weten onvoldoende wat de mogelijkheden zijn’, erkent Van Gend. ‘Mijn oproep aan de plc-gemeenschap is misschien een beetje flauw: ga eens nadenken over iets anders dan een 19 inch rek of een Din-rail. Als je echt voet aan de grond wilt krijgen in embedded systemen, moet het kleiner.’

11/04/2021 09:20 18:59 12/04/2021

ACHTERGROND OVER SENSORTECHNOLOGIE

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

Wanneer gebruik je welke encoder? Als je een encoder voor je systeem moet uitzoeken, zie je al snel door de bomen het bos niet meer. Moet het een incrementele of een absolute encoder zijn? Kies je voor inductieve, capacitieve of optische technologie? En is een holle-asencoder de beste optie voor jouw applicatie? Sensorintegrator Sentech helpt je op weg. Alexander Pil

bsolute encoders zijn al jaren op de markt, maar de mogelijkheden van deze sensorfamilie blijven continu groeien. Sensorspecialist Sentech ziet het om zich heen gebeuren. ‘Vooral voor wat betreft de roterende absolute encoders kan er steeds meer’, stelt accountmanager Sean Ram. ‘Er is keuze in verschillende technieken en natuurlijk in diverse uitvoeringen, allemaal met hun eigen voor- en nadelen. Welke encoder voor een klant de beste optie is, ligt sterk aan de specifieke applicatie. En er zit uiteraard een kosten-batenanalyse achter. We schuiven daarom graag bij onze klant aan tafel om de ideale oplossing te vinden.’ Wat is ook alweer het verschil tussen absolute en incrementele encoders? Absolute encoders geven, zoals de naam al verraadt, een absolute positiewaarde. Hun incrementele broertjes meten slechts

veranderingen van positie door bij een beweging het aantal doorgegeven pulsen te tellen. Zo’n systeem heeft een vast referentiepunt nodig om tot een absolute positiemeting te komen. ‘Het nadeel van incrementele encoders is dat ze minder geschikt zijn voor snelle bewegingen. Als ze een puls missen, weet je immers echt niet meer waar je bent’, legt Ram uit. ‘Bij een absolute encoder kun je er ook weleens naast zitten, maar dat kun je eenvoudig corrigeren bij het volgende meetpunt. De aansturing voor een motor met een incrementele of een absolute encoder is daarom heel anders.’ Als er een referentiepunt in het systeem kan worden opgenomen, en de snelheden rijzen niet de pan uit, is een incrementele encoder vaak een prima oplossing. ‘Maar als homing in een applicatie niet mogelijk is, bijvoorbeeld uit veiligheidsoverwegin-

Holle-asencoders op basis van capacitieve technologie, zoals deze van Netzer, halen een nauwkeurigheid van 0,005 graden.

M+M_03_2021_Achtergrond_holle Mechatronica_03_1-48.indd 34 as encoders.indd 34

gen, dan ligt een absolute encoder meer voor de hand’, aldus Ram.

Open binnenwerk

Zowel van de absolute als de incrementele encoders zijn lineaire en roterende varianten op de markt. Sentech constateert dus een groeiende vraag naar roterende, absolute encoders. ‘We zien meer en meer klanten die vanaf scratch hun eigen robots bouwen’, vertelt Ram. ‘In de medische sector, in de landen tuinbouw, overal ontwikkelen bedrijven hun eigen robotoplossingen. Soms met slechts één vrijheidsgraad, maar ook dan moet de rotatie nauwkeurig worden gemeten. Vaak werken die systemen namelijk met borstelloze motoren en die willen bij de opstart precies weten waar de spoel zich bevindt ten opzichte van de magneten zodat ze de aansturing goed kunnen inregelen. Daar heb je dus een absolute encoder voor nodig.’ ‘Ook zijn steeds meer Nederlandse bedrijven bezig met een combinatie van agv’s en cobots’, gaat Ram verder. ‘Ze kopen dan geen kant-enklaar systeem, maar bouwen het zelf, omdat ze iets speciaals nodig hebben, uit kostenoverwegingen en vaak omdat ze de maakcapaciteiten toch al in huis hebben.’ Voor dat soort toepassingen adviseert Sentech over het algemeen om een zogenaamde holle-asencoder te gebruiken. Ram: ‘Dat zijn ringvormige encoders met een open binnenwerk. Heel handig als je kabels door het systeem wilt trekken voor datasignalen of voeding. In het verleden ging dat met sleep-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 17:19 12/04/2021

M+M_0

21 17:19

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

Voor de meest veeleisende omgevingen valt de keuze meestal op inductieve encoders.

contacten of via speciale kabels die bestand waren tegen verdraaiingen. Je kunt je voorstellen dat dat niet ideaal is. Je bent immers op zoek naar eenvoud, betrouwbaarheid en signaalzekerheid.’ Holle-asencoders bieden hier uitkomst; de kabels gaan door het gat en hebben geen last van de rotaties die de robot maakt. Zulke encoders bestaan uit twee delen: een zender en een ontvanger die contactloos kunnen ronddraaien. ‘Dat is een tweede voordeel. Omdat de delen elkaar niet raken, treedt er ook geen slijtage op zoals in traditionele absolute encoders met assen en lagers’, weet Ram.

Hamvraag

De keuze is reuze in absolute-encoderland. Er zijn heel wat varianten en technologieën op de markt en ze werken allemaal net even anders. In de basis komt het erop neer dat een van de encoderdelen de elektronica aan boord heeft en een veld genereert. Dat kan magnetisch-inductief of elektrisch-capacitief zijn. Het andere deel van de encoder is passief en beïnvloedt dat veld. Die verstoring kun je meten en geeft je informatie over de hoekverdraaiing. Het

passieve encoderdeel bevat namelijk een patroon met over de gehele 360 graden een unieke codering – en dus een unieke verstoring. Zo weet het systeem op elk moment en zonder enige voorkennis in welke hoek de encoder staat. Welke nauwkeurigheid haal je met deze encoders? ‘Dat scheelt nogal per technologie en merk’, antwoordt Ram. ‘Voor de inductieve varianten kiezen we vaak voor de Zettlex-producten van het Amerikaanse Celera Motion. Daarmee kom je tot ongeveer 0,01 graden. De capacitieve encoders, die we meestal betrekken bij het Israëlische Netzer, halen 0,005 graden.’ Er bestaat nog een derde encodervariant, die werkt op basis van optische technologie. Daar kiest Sentech over het algemeen voor de MicroE-productreeks, ook van Celera. ‘Die componenten halen een nauwkeurigheid die vergelijkbaar is met de capacitieve encoders’, weet Ram, die gelijk benadrukt dat het niet alleen om de precisie gaat en er meer parameters meespelen. ‘De applicatie bepaalt voor welke technologie we kiezen.’ De hamvraag is dus: wanneer gebruik je welk encodertype? ‘In een superschone omgeving waarbij de encoder helemaal is ingekapseld en er geen kans is op vervuiling, kun je prima uit de voeten met een optische

Technologie

Optisch

Inductief

Capacitief

Resolutie

18 … 22 bit

9 … 22 bit

16 … 21 bit

Nauwkeurigheid

±0,01°

±0,0053° … ±0,0417° ±0,006° … ±0,020°

Vervuilingsongevoeligheid

Beperkt

Uitmuntend

Uitstekend

Herhaalnauwkeurigheid

1 LSB*

1 LSB

Temperatuurrange

-20 … +85 °C

-60 … +105 °C

-40 … +85 °C

Elektromagnetische ongevoeligheid

Uitstekend

Goed

Uitstekend

Een overzicht van de verschillende encodertypes en hun specs * LSB staat voor least significant bit. MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Achtergrond_holle Mechatronica_03_1-48.indd 35 as encoders.indd 35

encoder. Licht, relatief goedkoop en hoge prestaties’, stelt Ram. ‘Als er echter stof of andere deeltjes in het spel zijn, kan zo’n optische encoder vervuilen. Dan kiezen we liever voor een capacitieve encoder van Netzer.’ Die technologie is dan weer gevoelig voor vochtdeeltjes omdat die de capaciteit van het systeem veranderen en de meting verstoren. ‘In de meest veeleisende omgevingen gebruiken we inductieve encoders. Die functioneren bijvoorbeeld zelfs in een op afstand bestuurde onderzeeër die een halve kilometer onder water zijn werk doet.’

Kalibratie

Waar moeten bedrijven op letten als ze absolute encoders in hun systeem willen integreren? ‘Het zijn twee losse delen die je natuurlijk goed ten opzichte van elkaar moet positioneren. Hoe nauwgezet je ook werkt, een menselijk fout sluipt er zo in’, weet Ram. ‘Voor de luchtspleet en de niet-excentriciteit van de ringen moet je denken aan een nauwkeurigheid in de orde van een tiende millimeter. Voor de meeste bedrijven zijn dat specs waarvan ze niet zullen schrikken. Sommige leveranciers zoals Netzer helpen je verder door een kalibratierun in te bouwen. De twee delen tasten elkaars positie af en zo corrigeer je relatief eenvoudig eventuele inbouwfouten.’ De encoders zitten over het algemeen diep in het hart van de machine, dicht tegen de motoren aan. Stoort het sterke magneetveld van die motoren de encodermeting niet? ‘Nee’, zegt Ram. ‘Alle technologieën zijn goed bestand tegen stoorvelden van buitenaf. Dat zit ’m erin dat de ontwikkelaars het signaal tussen de twee delen slim moduleren en aparte frequenties hebben gekozen. Stoorvelden doen er daarom niet toe. Bij de optische variant is dat magneetveld uiteraard sowieso geen probleem.’ Een laatste punt dat Ram wil maken, zal mechanici aanspreken. ‘De encoders zijn heel plat en bijzonder licht. Dat maakt ze zeer geschikt voor robots met hoge versnellingen, waar elke gram extra telt.’

11/04/2021 09:20 17:20 12/04/2021

ACHTERGROND OVER HALFGELEIDERTECHNOLOGIE

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

Hoe ASML wil blijven verkleinen ASML onthulde onlangs hoe het met het ecosysteem rond de Veldhovense euv-scanners van plan is om het komende decennium steeds kleinere chipdetails te kunnen blijven afdrukken. Paul van Gerven

et de transitie van de i-line-lampen in het midden van de jaren tachtig naar de euv-lichtbronnen van tegenwoordig is de resolutie waarmee ’s werelds meest geavanceerde chips worden afgebeeld met twee ordegroottes naar beneden gegaan. Al enige tijd zegt ASML dat het deze trend nog minstens een decennium kan blijven volhouden. Maar behalve dat het high-na euv-lithografie op de roadmap heeft gezet, is de Veldhovense machinebouwer nog niet in details getreden over hoe het bedrijf dat wil verwezenlijken. Tijdens een presentatie op de online conferentie SPIE Advanced Lithography lichtte Jos Benschop, senior

vicepresident technologie, een tipje van de sluier op. Het onderwerp waar het publiek waarschijnlijk reikhalzend naar uitkeek, was stochastics. Benschop zelf noemde het ‘de olifant in de kamer’. Stochastische fouten zijn random variaties in het patroon en zijn al vanaf het begin een uitdaging voor euv-lithografie. Het is dus al jaren een veelbesproken onderwerp, vooral op specialistenbijeenkomsten zoals de SPIE AL-conferentie. En dat is het nog steeds. Hoewel stochastics duidelijk geen struikelblok is gebleken voor de commerciële implementatie – de euv-teller stond eind vorig jaar op 26 miljoen belichte wafers – wordt het pro-

bleem almaar nijpender met de verdergaande miniaturisering van chipstructuren. High-na euv-lithografie is een deel van de oplossing, maar daarmee is het probleem nog zeker niet verdwenen.

Krachtigere bron

Stochastische fouten manifesteren zich als random, onregelmatige en op zichzelf staande gebreken in het geprinte patroon. Het resultaat kan onder meer zijn dat lijnen lokaal onderbroken zijn, contacten missen of elkaar onbedoeld raken, of dat er kleine bruggetjes ontstaan tussen structuren die helemaal niet verbonden horen te zijn. Elk van die fouten op zich is al genoeg om de

Foto: ASML

M+M_03_2021_Achtergrond_ASML shrinking.indd 36 Mechatronica_03_1-48.indd 36

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

11/04/2021 09:20 17:14 12/04/2021

M+M_0

21 17:14

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

Foto: ASML

hele chip te ruïneren. Zonder tegenmaatregelen zou de opbrengst van de machine drastisch naar beneden gaan, ook omdat de foutmarge met elke nieuwe generatie kleiner wordt. De printfouten ontstaan deels door een tekort aan fotonen. Euv-fotonen zijn relatief hoogenergetisch, dus met dezelfde hoeveelheid energie kun je minder 13,5 nm fotonen creëren dan, pakweg, 193 nm fotonen, als die met dezelfde efficiency zouden worden gegenereerd. Omdat elke plek op de wafer via een random distributiepatroon wordt geraakt door fotonen, betekent minder fotonen dat er meer random fluctuaties optreden. Je zou de belichtingstijd kunnen verhogen om meer fotonen te kunnen loslaten maar dat zou uiteraard de doorvoer verminderen en de kosten verhogen. Vanzelfsprekend zou het helpen als de euv-bronnen krachtiger worden. Benschop toonde daarvoor een roadmap die loopt tot aan 800 watt. Het duurt echter nog jaren voor we daar zijn. Ter vergelijking: chipmakers gebruiken om dit moment een 250 W bron. In zijn lab heeft ASML aangetoond dat het een aantal uur een 420 W bron kan laten werken, die zelfs piekvermogens heeft tot 500 watt. Een even zo belangrijke factor in stochastics is de fotolak. Idealiter is dat materiaal volledig egaal, maar in de praktijk bestaat het uit moleculen die per definitie discrete entiteiten zijn. Hoe hard je ook je best doet, die krijg je nooit perfect gelijkmatig over een oppervlakte verdeeld. Bovendien kan de absorptie van hoog-

energetische euv-fotonen allerlei soorten secondaire reacties in de lak teweegbrengen. ASML en chipmakers rekenen op fotolakleveranciers om oplossingen te verzinnen om meer moleculen in een ‘pixel’ te proppen en meer fotonen te absorberen, terwijl ongewenste processen worden onderdrukt.

Deep learning

Er liggen dus roadmaps voor het bronvermogen en de fotolak. Is dat genoeg om de stochastische fouten onder controle te houden? Helaas niet, liet Benschop zien. Er zijn nog meer maatregelen nodig. In zijn presentatie zoomde Benschop in op een issue met een grote stochastische component, namelijk de edge-placement error (epe). Kort gezegd, is dat de marge die er is voor de positionering van ic-details ten opzichte van elkaar. Het is ‘wellicht de meest bepalende factor in de toekomstige chipgeneraties’, aldus Benschop. Op dit moment op de 7 nm-node komt 40 procent van het epe-budget uit stochastics. De twee andere grote factoren zijn overlay (ook 40 procent) en de optical proximity correction-instellingen (opc, 20 procent). Er is ruimte voor verbetering in opc, vertelde Benschop. Met deep learning-technieken kan de opc-nauwkeurigheid tot wel 77 procent worden verbeterd. Dat betekent een klein beetje meer ademruimte voor de stochastische fouten. Er is nog een factor in het spel die bijdraagt aan stochastics en die nog niet is genoemd: contrast. Die para-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Achtergrond_ASML shrinking.indd 37 Mechatronica_03_1-48.indd 37

meter kun je verbeteren door over te stappen naar high-na en door de k1-factor te verkleinen. Die k1 is een verzameling van alles waarmee je de resolutie omhoog brengt, anders dan via een hogere na en een kortere golflengte (immers, de maximale resolutie = k1 * na/λ). Een belangrijke manier om het k1-getal te verlagen, is de switch naar een geavanceerder maskerdesign dat attenuated phase-shift mask heet. Ook helpt het om ASML’s holistische lithografiesuite uit te breiden. Door metrologie, computational modellering en geavanceerde scannercontrole te laten samenwerken, kunnen fouten in het proces worden gedetecteerd en hersteld, vaak zelfs realtime. Als voorbeeld vertelde Benschop over de techniek om heel nauwkeurig te controleren hoe het licht de reticle raakt. Dat kan door de bundel te vormen zodat de spot optimaal is voor het patroon dat je maakt.

Agressieve roadmap

Zelfs met alle verbeteringen die op stapel staan – meer bronvermogen, de stap naar high-na, betere fotolak en de verlaging van de k1-factor – heeft ASML nog altijd niet genoeg troeven in handen om zowel de stochastics onder de duim te krijgen als de doorvoer kostenefficiënt te houden. De Veldhovenaren hebben dus geen andere keus dan een groter deel van het epe-budget toe te wijzen aan stochastische fouten. Tot 60 procent is de verwachting. Het verschil moet worden goedgemaakt met verbeteringen op het gebied van overlay en opc. ‘We zullen nog agressiever inzetten op de overlayroadmap’, zei Benschop. ‘We zijn van plan om de overlay sneller te verbeteren dan de resolutie. Op die manier zorgen we in de toekomst voor een vrijwel constante productiviteit. Met daarbij de inspanningen voor de bron, highna en een lage k1. Deze holistische kijk op de scanner, het masker, de fotolak, computation en metrologie geeft ons hogere resolutie op een acceptabel productiviteitsniveau.’

11/04/2021 09:20 17:14 12/04/2021

ONLINE EVENT SERIES Four online afternoon sessions with in-depth presentations and virtual networking One more session to go: 11 May Previous sessions: 2 February, 2 March & 30 March

Program 11 May

Expert session by Paul Cobben (KPN) Buy a full event ticket to get access to the presentations of all sessions (live and afterwards) or register for one or more separate sessions. Sponsor

Partners

INDUSTRIAL5G.NL 5G-2021-adv-mm 03-2021.indd Mechatronica_03_1-48.indd 38 1

#BCI5G 11/04/2021 09:20 15:57 12/04/2021

M+M_0

21 15:57

ACHTERGROND OVER I N D U ST R I Ë L E AUTO M AT I S E R I N G + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Niet zo snel Angelo Hulshout heeft een ambitieus plan om fabrieken efficiënter te maken met behulp van Smart Industry-technologieën als het internet of things, cloud en machine learning. In Mechatronica&Machinebouw rapporteert hij over de voortgang van zijn inspanningen. Angelo Hulshout

k wil vooruit met Shinchoku. Het eerste project loopt. De barcodes waar ik het de vorige keer over had, mogen we gaan herautomatiseren. Een projectje van een paar maanden, half jaar wellicht? Helaas. Fabrikanten willen sneller en efficiënter produceren, en als het even kan ook nog goedkoper en duurzamer, maar veranderingen doorvoeren doen ze niet graag snel. Een project waarin een stuk van een bestaande fabriek mechanisch, elektrisch en softwarematig wordt vernieuwd duurt al snel één tot drie jaar. Verklaarbaar, want er moet het nodige gebeuren. Allereerst moeten we bekijken wat we moeten vernieuwen en waarom. Gaan we een procesverbetering doorvoeren? Is de mechanica afgeschreven of wellicht herbruikbaar? Is de vernieuwing wellicht een mogelijkheid om bekende tekortkomingen in de werking of inrichting van de fabriek meteen ook aan te pakken? Als we daaruit zijn, kunnen we nog niet echt aan de slag, want we kunnen de fabriek niet zomaar stilzetten. We zullen ervoor moeten zorgen dat de productie door kan in de oude situatie tot de nieuwe volledig is ingericht. Een collega van me kwam ooit met de kreet ‘Rijkswaterstaatarchitectuur’: het verkeer moet door, dus aanpassingen in het wegennet worden zodanig uitgevoerd dat niet een hele verkeersstroom volledig tot stilstand komt. In plaats daarvan sluiten we een aantal rijstroken af of zorgen we voor een omleiding. Dit kunnen

we ook toepassen bij de aanpassing van een fabriek.

Niet-ingrijpend

In ons eerste project met Shinchoku hebben we ons pad ingezet van data verzamelen, data interpreteren en procesverbeteringen definiëren. Dat laatste is ons doel, maar zonder data kunnen we niets, en de fabriek waar het om gaat, verzamelt nog niet alle data die we graag zouden willen gebruiken. We zijn hier nog geen vernieuwingen in het productieproces aan het doorvoeren, dus we mogen ervan uitgaan dat we ook geen aanpassingen in machines en apparatuur mogen doen op dit moment. Dat is vervelend, want we willen wel sensoren en gerelateerde elektronica en software installeren. Gelukkig kunnen we profiteren van de huidige stand van de techniek. We zijn op dit moment druk bezig om een catalogus op te zetten van apparatuur die we op een niet-ingrijpende manier kunnen inzetten om toch onze data te vergaren. Een van de opties daarbij zijn sensoren die gebruikmaken van Lora-netwerktechnologie. Dit zijn draadloze netwerken die (in Europa) opereren op de 868 MHz-band. Omdat Lora low-power is, kan zo’n sensor met een batterij of een kleine netvoeding van spanning worden voorzien en daarna op afstand worden uitgelezen. Dit biedt mogelijkheden om relatief eenvoudig rfid-lezers te installeren om bijvoorbeeld productiestromen te monitoren door een fabriek, of temperatuur- en span-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Achtergrond_Angelo Hulshout.indd 39 Mechatronica_03_1-48.indd 39

ningssensoren om energieverbruik te meten. Als de structuur van een productielijn en de machines daarin het toestaat, kunnen we de sensoren installeren zonder aanpassingen te doen aan wat er al staat.

Semi-handmatig

In de fabriek waar we momenteel bezig zijn, is dat relatief eenvoudig. Veel werk gebeurt daar nog semi-handmatig op draaibanken, stansmachines en rond galvanisatiebaden. Ons project is onderdeel van het verder automatiseren van dit proces. In eerste instantie gaan we de productenstroom meten, waarbij we productiebatches van een rfidof vergelijkbare tag voorzien die wordt uitgelezen voor en na elke bewerking. Deze data (hoeveel gaat erin, hoeveel gaat eruit en hoeveel tijd zit daartussen) kunnen we vervolgens eenvoudig centraal verzamelen en onderbrengen in een dashboard. De uitdaging is nu om de juiste (Lora-gebaseerde) rfid-scanner te vinden. Angelo Hulshout is onafhankelijke software-expert, lid van het Brainport High Tech Software Cluster.

11/04/2021 09:20 17:11 12/04/2021

Topliteratuur voor de hightech

The prestigious book Vacuum Science and Technology (2016) written by three Dutch vacuum specialists is a must-have for everyone working in vacuum-based research, instrumentation, development, production or business.

Op techwatchbooks.nl vind je spannende leesbare tech-boeken

Books-adv- mm 04-2020.indd401 Mechatronica_03_1-48.indd

22/06/2020 09:20 11:18 12/04/2021

M+M_0

20 11:18

Smart Camera B&R ondersteunt omschakeling op volle productiesnelheid B&R’s machinevisionportfolio beschikt nu over een Smart Camera die meerdere machinevisionfuncties in realtime combineert. Daarmee wordt de implementatie van opeenvolgende procesgestuurde functies eenvoudig, waar dit met conventionele camera’s kostbaar en tijdrovend zou zijn. Op een machine die gelijktijdig meerdere varianten van een product produceert, is slechts één beeld van de Smart Camera voldoende om de variant te bepalen en het afgedrukte label te controleren. Deze functie levert de benodigde informatie voor een volgende taak. Omdat de procesvariabelen van de machinebesturing naadloos in deze processen zijn geïntegreerd, kunnen beslissingen in realtime worden genomen. Opeenvolgende beeldverwerkingsfuncties kunnen vrijwel onbeperkt worden uitgebreid. De Smart Camera van B&R heeft dezelfde hardwareopties als de B&R Smart Sensor. Diverse geïntegreerde lenzen en behuizingsvarianten met een standaard C-mount zijn beschikbaar. Andere opties zijn geïntegreerde verlichting, fpga-beeldvoorbewerking en beeldsensoren van 1,3 tot 5,3 megapixels.

Pilz introduceert deurgreepmodule met geïntegreerde noodontgrendeling Het veilig heksysteem Psenmlock is uitgebreid met een unieke deurgreepmodule. Het is een deurgreep met geïntegreerde actuator en geïntegreerde noodontgrendeling die naadloos aansluit op alle andere modules van het veiligheidsheksysteem Psenmlock. Met de gele deurgreep (buiten) kan de actuator naar buiten worden gebracht om de deur te openen of te sluiten. Met de noodontgrendeling (binnen) wordt de noodontgrendeling geactiveerd. De deurgreepmodule heeft een blokkeringsinzetstuk voor maximaal vijf sloten om te voorkomen dat de machine opnieuw opstart en kan worden gebruikt met de gecodeerde en volledig gecodeerde Psenmlock-schakelaars. Het veilige heksysteem Psenmlock biedt veilige vergrendeling en veilige sluiting voor persoons- en procesbescherming tot en met de hoogste veiligheidscategorie PL e. De veilige sluiting wordt mogelijk gemaakt door de tweekanaalsaansturing. Hierdoor is de schakelaar geschikt voor gebruik op machines met een gevaarlijke naloop, waarbij een veilige sluiting tot PL d of PL e noodzakelijk is.

Softstartventiel Camozzi conform Machinerichtlijn 2006/42/EC Het nieuwe softstartventiel uit de MX Safemax-serie van Camozzi zorgt voor een geleidelijke drukverhoging in het pneumatisch systeem en heeft geen invloed op de werking van de veiligheidsventielen. Door het softstartventiel te plaatsen vóór de veiligheidsventielen blijft de directe ontluchting in geval van een noodsituatie behouden. Het veiligheidsventiel van de MX Safemax-serie is ontworpen voor de bescherming van de mens en de kritieke onderdelen van een pneumatisch systeem en voldoet aan de Machinerichtlijn 2006/42/EC. In een noodsituatie is het van groot belang dat het pneumatisch systeem wordt ontlucht. De geïntegreerde sensor detecteert de positie van de spoel waardoor de schakeling en ontluchting worden gecontroleerd.

Hoger rendement dankzij automatisch ontbramen Schunk Om zuivere eindproducten te verkrijgen, moeten scherpe randen, oneffenheden of uitsteeksels betrouwbaar worden verwijderd tijdens het snijden van metaal en gietprocessen. Tot nu toe kon deze vereiste gevoeligheid alleen worden bereikt door manuele bewerking. Maar nu kunnen gebruikers hun ontbraamproces naar een hoger niveau tillen door het te automatiseren. Schunk heeft zijn portfolio voor robotic material removal uitgebreid. De nieuwe producten zorgen voor goede bewerkingsresultaten, verhogen de efficiëntie, besparen kosten en ontlasten werknemers van zwaar, vermoeiend werk. In de metaalverwerkende industrie wordt het ontbramen meestal uitgevoerd als een extra werkstap met een verhoogde logistieke en personele inspanning. Tegelijkertijd worden reeds vele robotsystemen gebruikt voor het laden en ontladen van werktuigmachines. Dit is precies waar de nieuwe Schunk-producten om de hoek komen kijken. Robots kunnen meer dan laden en ontladen; ze kunnen ook worden gebruikt voor geautomatiseerd ontbramen. Het ontbramen van de werkstukken kan gelijktijdig met de bewerking van het volgende werkstuk worden uitgevoerd, wat een extra bewerkingsstap uitspaart. Gelijktijdig ontbramen vermindert de doorlooptijd van onderdelen en de kosten per eenheid, en draagt bij aan een betere benutting van bestaande laaden losrobots. De rondloopnauwkeurigheid van de robot zorgt ook voor consistente reproduceerbare resultaten.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Product_Nieuws.indd 41 Mechatronica_03_1-48.indd 41

11/04/2021 09:20 17:41 12/04/2021

‘Denk vanuit systeemfuncties en over de grenzen van je eigen discipline’ ‘De hoofdmoot van mijn groep bestaat uit mechanici, maar sommige trainingen slaan pas echt aan als ook de andere disciplines aansluiten. Daarom hebben we ook mensen uit de software-, elektronica- en mechatronicagroepen uitgenodigd. In de Metron training is er naast aandacht voor theorie ook tijd om pragmatisch in teams samen te werken. Dat geeft zo veel inzicht. Als je samen naar een probleem kijkt, merk je namelijk pas goed hoe ze dat vanuit een andere discipline benaderen. Heel verhelderend.’ Bart Schalken is groepsleider van de mechanicagroep van VDL ETG’s Technology & Developmentafdeling. Er werken momenteel circa vijftig mensen, van acht verschillende nationaliteiten. hightechinstitute.nl/metron-part1 vdletg.com

HTI-adv-mm03-2021-testimonial.indd 18 Mechatronica_03_1-48.indd 42

11/04/2021 09:20 16:37 12/04/2021

M+M_0

21 16:37

INTERVIEW MET MARCO ALLEGRI

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

Foto: Marco Allegri

‘Bereid je voor op frustraties en onthoud: het wordt beter’ Zelfs voor de meest cultuurbewuste expats kan de Nederlandse directheid op de werkvloer een schok zijn. Volgens ASML-ontwerpingenieur Marco Allegri, die vanuit Italië toetrad tot de Nederlandse werkcultuur, kan de overgang de nodige frustraties opleveren. Maar, zegt hij, als je eenmaal weet waar het vandaan komt, leer je de typisch Nederlandse communicatiestijl waarderen. Collin Arocho

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Interview_Marco Mechatronica_03_1-48.indd 43 Allegri cultuur.indd 43

11/04/2021 09:20 17:29 12/04/2021

SOFT SKILLS & LEADERSHIP

Design principles for precision engineering

Starts 21 June 2021 (5 consecutive days)

Creative thinking – full course

Starts 18 May 2021 (2 consecutive days)

Advanced feedforward and learning control

Effective communication skills for technology professionals – part 2

Actuation and power electronics

Starts 23 June 2021 (3 consecutive days)

Starts 19 May 2021 (3 days + 1 evening) Online

Starts 29 June 2021 (3 consecutive days)

Neurodiversity @work: coping with autistic characteristics in the technical world

Experimental techniques in mechatronics

Starts 5 July 2021 (3 consecutive days)

20 May 2021 (1 half day)

Advanced motion control

Time management in innovation

Starts 11 October 2021 (5 consecutive days)

Starts 25 May 2021 (1,5 day) Online

Mechatronics system design – part 1

Presentation and body language skills

Starts 11 October 2021 (5 consecutive days)

Starts 25 May 2021 (3 morning sessions)

OPTICS

Leadership skills for architects and other technical leaders

Modern optics for optical designers – Part 2

Starts 31 May 2021 (2 times 2 days + evening sessions)

Starts 10 September 2021 (15 weekly morning sessions)

Effective communication skills for technology professionals – part 1

Applied optics

Starts 7 June 2021 (3 days + 1 evening)

Starts 1 November 2021 (15 weekly afternoons)

How to be successful in the Dutch high tech work culture

Expected February 2022 (15 weekly morning sessions)

Modern optics for optical designers – Part 1

1 July 2021 (1 day) New

SOFTWARE

System architecting masters

Starts 4 October (nine-month program)

Embedded Linux training

ELECTRONICS

Object-oriented analysis & design – fast track

Starts 17 May 2021 (5 consecutive days) Starts 25 May 2021 (4 consecutive days)

Power integrity for product designers

Starts 17 May 2021 (2 consecutive days) Online

Multicore programming in C++

Starts 7 June 2021 (3 consecutive days)

Electronics cooling thermal design

Starts 31 May 2021 (5 consecutive mornings)

Design patterns and emergent architecture

Starts 21 June 2021 (4 consecutive days)

EMC for motion systems

Starts 23 June 2021 (3 consecutive days) Online

Speed, data and ecosystems

Advanced thermal management of electronics

Starts 13 October 2021 (2 consecutive days)

Test and design-for-test for digital integrated circuits

SYSTEMS

28 June – 1 July 2021 (4 consecutive afternoons) Starts 7 September 2021 (3 consecutive days) EMC for mechatronic engineers

New

Starts 20 May 2021 (2 consecutive days)

EMC design techniques

System requirements engineering improvement

Starts 20 September 2021 (4,5 consecutive days)

Starts 27 May 2021 (2 consecutive days)

Signal integrity of a PCB

System architect(ing) in Eindhoven

Starts 20 September 2021 (2,5 consecutive days)

Starts 31 May 2021 (5 consecutive days)

Microelectromechanical systems

Introduction to SysML

Starts 28 September 2021 (3 consecutive days)

28 June 2021 (1 day)

Solid State generated RF and applications

New

Switch-mode power supplies

Basics and design principles for ultra-clean vacuum

Starts 31 May 2021 (4 consecutive days) Motion control tuning

Starts 14 June 2021 (5 consecutive days)

Design for sustainability

2 + 9 September 2021 (2 days in 2 weeks) Design for manufacturing

Starts 5 October 2021 (2 times 3 consecutive days)

MECHATRONICS

Starts 11 May 2021 (2 days in 3 weeks) Value-cost ratio improvement by value engineering

9 September 2021 (1 day)

29 September – 1 October (3 consecutive days)

Innovation with design thinking

Starts 30 September 2021 (3 days in 3 weeks) New

System architecting masters

Starts 4 October 2021 (nine-month program) System architect(ing) in Zwolle

Starts 11 October 2021 (5 consecutive days)

Thermal effects in mechatronic systems

Starts 15 June 2021 (3 consecutive days)

hightechinstitute.nl

HTI-adv-mm03-2021.indd 5444 Mechatronica_03_1-48.indd

11/04/2021 09:20 16:36 12/04/2021

M+M_0

21 16:36

INTERVIEW MET MARCO ALLEGRI

oetreden tot de Nederlandse beroepsbevolking kan een uitdaging zijn, vooral als je uit een ander land komt. Hoewel sommige culturele normen snel duidelijk zijn, of makkelijk aan te leren en te begrijpen zijn, kunnen andere een beetje schokkend of zelfs frustrerend zijn voor mensen die net komen kijken. In de Nederlandse werkcultuur hoef je alleen maar naar de communicatie te kijken. Dat is niet zozeer een probleem vanwege mogelijke taalbarrières, want Nederlanders spreken meestal een aantal talen op redelijk tot goed niveau, maar wel wat betreft hun communicatiestijl. De ‘Nederlandse manier’ kan weleens pijn doen. ‘Werken in Nederland is voor mij een relatief soepele overgang geweest’, zegt Marco Allegri, een mechanisch ontwerpingenieur die bij ASML ging werken nadat hij vanuit Italië naar België was verhuisd. ‘ASML heeft alles in het werk gesteld om mij en andere expats de nodige hulp, middelen en een aantal onboarding-activiteiten te bieden zodat we vanaf het begin deel uitmaakten van het team.’ Ondanks die positieve start bij het bedrijf moet ook Allegri toegeven: er zijn zeker een paar culturele verschillen. ‘In vergelijking met mijn vorige baan in Italië heb ik gemerkt dat het Nederlandse bedrijfsleven een zeer no-nonsensebenadering van het werk heeft, met extreme aandacht voor het proces, de procedures en de details. Dat was allemaal nogal nieuw voor me. Ik heb ook gemerkt dat deze down-to-businessbenadering in Nederland vaak resulteert in communicatie of feedback die zowel direct als nogal hard is.’

Bewijsmateriaal

Kan hij zich zo’n specifiek moment voor de geest halen? ‘Zeker. Het was de eerste keer dat ik directe feedback kreeg van mijn vorige teamleider’, herinnert Allegri zich. ‘We zaten in een vergadering en hadden een discussie toen hij me plotseling onderbrak, bijna halverwege mijn zin. Hij was het totaal niet met me eens en ging er volledig tegenin. Daar was ik helemaal niet aan gewend en ik durfde niet te reageren of weerwoord te bieden. Wat moest ik überhaupt zeggen?’ Volgens Allegri zouden mensen in Italië 90 procent van de tijd waarschijn-

lijk niet de confrontatie aangaan. En als ze het al zouden doen, dan zou dat begeleid gaan met allerlei aardigheden en beleefdheden. ‘Je zou kleine stapjes zetten en verzoeken of je iets kon toevoegen, of vermelden dat je een ander perspectief te bieden had, maar je zou het nooit op zo’n directe manier doen’, zegt Allegri. ‘In de Nederlandse cultuur daarentegen wordt het van je verwacht. Zelfs als jouw mening in tegenspraak is met die van je baas of manager, willen ze dat je je uitspreekt. Maar je moet er wel voor zorgen dat je ondersteunende + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

‘In Nederland mag je altijd je mening geven, maar je moet wel de feiten en het bewijsmateriaal klaar hebben’, + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

feiten en bewijsmateriaal klaar hebt. Dat is wat mensen hier drijft. In Italië is het erg hiërarchisch. Zelfs als de baas ongelijk heeft, heeft hij gelijk – omdat hij zegt dat hij gelijk heeft en omdat hij de baas is. Er is nauwelijks ruimte voor discussie en het zou al helemaal nooit zo direct zijn.’

Training

Die eerste ervaring was een echte eyeopener voor Allegri. Terwijl hij doorgroeide binnen zijn functie en binnen het bedrijf, zag hij dat dit soort communicatiestijl door bijna al zijn collega’s werd gebezigd, vooral de Nederlandse. ‘Weet je, in het begin is het echt een schok. Maar zo wordt het hier gedaan, en ik ben er echt van gaan genieten. Door die directe communicatie krijg ik een duidelijk beeld van hoe de zaken ervoor staan, wat er moet gebeuren en hoe ik dit kan bereiken’, aldus Allegri. ‘Het is nooit persoonlijk, het zijn altijd de feiten eerst. Als je gegevens hebt om je mening te onderbouwen, kun je er zeker van zijn dat de mensen ervoor openstaan en zullen luisteren naar wat je te zeggen hebt. Voor mij is dat een nieuw inzicht.’ Voor Allegri was er nog een andere uitdaging met betrekking tot de direc-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 3

M+M_03_2021_Interview_Marco Mechatronica_03_1-48.indd 45 Allegri cultuur.indd 45

te Nederlandse communicatie. Met zijn culturele achtergrond was het geven van dit soort feedback voor hem namelijk geen eenvoudige taak. Daarom meldde hij zich aan voor de training ‘How to be successful in the Dutch high-tech work culture’ van High Tech Institute. ‘Deze training gaf me een heel goed theoretisch overzicht van waarom Nederlanders op deze manier communiceren. De informatie met verreweg de meest impact was het leren geven van dit soort directe feedback en het leren omgaan met het grote aantal belanghebbenden tijdens vergaderingen en in ons dagelijkse werk’, benadrukt Allegri.

Advies

‘Het meest nuttige aspect van de training was om te leren hoe ik mijn feedback kon structureren, om er zeker van te zijn dat ik de bal speel en niet de man. Ook interessant waren de technieken voor het omgaan met meningsverschillen tussen belanghebbenden of het beïnvloeden van belanghebbenden en het creëren van buyin vanuit een positie zonder macht. Dit was echt verhelderend en legde opnieuw de nadruk op het gebruik van feiten, gegevens en cijfers om ideeën te ondersteunen. Dat staat centraal in communiceren in Nederlandse stijl. Ik vond het vooral nuttig om de theorie via oefeningen en scenario’s in de praktijk te brengen. Ik had graag gezien dat we er nog meer hadden kunnen doen, want het is iets dat ik vandaag nog steeds in mijn werk toepas.’ Welk advies zou je geven aan andere expats die in Nederland willen werken? ‘Soms hebben Nederlanders moeite om zichzelf in andermans schoenen te plaatsen. Je moet niet vergeten dat ze zijn opgegroeid met de ‘Nederlandse manier’, die ik overigens echt ben gaan waarderen en waar ik zelfs de voorkeur aan geef. Maar soms missen ze het perspectief van de andere kant’, antwoordt Allegri. ‘Dus mijn advies aan andere expats die in de Nederlandse hightech komen werken, is vrij simpel. Bereid je erop voor dat je gefrustreerd zult raken. Bereid je ook voor op tonen die hard klinken en procedures die eindeloos lijken. Maar probeer ook te onthouden: het wordt veel beter. Het is gewoon de manier waarop de dingen hier worden gedaan, en dat heeft mij zeker geen windeieren gelegd.’

11/04/2021 09:20 17:30 12/04/2021

ONLINE EVENT SERIES

MACHINE LEARNING CONFERENCE session 2, 3 & 4 29 April, 27 May & 22 June

INDUSTRIAL 5G CONFERENCE session 4 11 May

SYSTEM ARCHITECTING CONFERENCE session 2, 3 & 4 18 May, 15 June & 31 August

EVENT SERVICES

LIVE EVENTS AFTER SUMMER

6 October SOFTWARE-CENTRIC SYSTEMS CONFERENCE with online kick-off on 29 June

Dates to be announced soon for

BITS&CHIPS

BENELUX RF

bits-chips.nl/events BC-adv-mm03-2021-Event ovezicht.indd 46 Mechatronica_03_1-48.indd 46

CONFERENCE

09:16 12/04/2021 09:20

M+M_0

21 09:16

Colofon

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

VOLGENDE KEER IN

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

Mechatronica&Machinebouw is een onafhankelijk nieuwsmagazine voor mensen die werken aan slimme producten en machines. Mechatronica&Machinebouw is een publicatie van Techwatch bv in Nijmegen.

Transistorweg 7H – 6534 AT Nijmegen – tel +31 24 3503532 – info@techwatch.nl – techwatch.nl

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

Redactie Alexander Pil – hoofdredacteur – tel +31 24 3504580 – alexander@techwatch.nl René Raaijmakers – redacteur – tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl Nieke Roos – redacteur – tel +31 24 3503534 – nieke@techwatch.nl Paul van Gerven – redacteur – tel +31 24 3505028 – paul@techwatch.nl Collin Arocho – redacteur – tel +31 24 3503533 - collin@techwatch.nl Vormgeving Justin López – grafisch ontwerper en illustrator – tel +31 24 3503532 – justin@techwatch.nl Sales, marketing en events Kim Huijing – hoofd marketing en verkoop – tel +31 24 3505195 – kim@techwatch.nl Marjolein Vissers – eventmanager – tel +31 24 3505544 – marjolein@techwatch.nl Mariska van Hoeven – marketing- en salesmedewerker – tel +31 24 3505544 – mariska@techwatch.nl Bo van Gaal – sales- en eventsmedewerker - tel +31 24 3505544 - bo@techwatch.nl Trainingen Linda van Hoeij – manager trainingen – tel +31 85 4013600 – linda.van.hoeij@hightechinstitute.nl Petry Janssen – marketing- en salesmedewerker – tel +31 85 4013601 – petry.janssen@hightechinstitute.nl Financiële administratie Mathilde van Hulzen – finance – tel +31 24 3503532 – invoices@techwatch.nl Mede mogelijk gemaakt door Femke Veldhuis, Babette van Wichen Externe auteurs Eddy Allefs, Angelo Hulshout Uitgever René Raaijmakers – tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl ISSN 2213-8498 Verantwoordelijk uitgever voor België René Raaijmakers Biesheuvelstraat 1 2370 Arendonk, België Drukkerij Vellendrukkerij BDU Barneveld

Editie 4 | 4 juni | Machineveiligheid

Nu de hekken tussen machines en hun menselijke collega’s verdwijnen, worden vraagstukken rond machineveiligheid hoe langer hoe complexer. Wanneer is een cobot veilig? Hoe integreer je als ontwikkelaar veiligheid in de basis van je ontwerp? + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschap U kunt Mechatronica&Machinebouw gratis ontvangen op adressen in Nederland. Voor bedrijven is er het businesslidmaatschap, à 159 euro per jaar. Hiervoor ontvangen ze twee exemplaren van het magazine op het bedrijfsadres, en voor elk Mechatronica&machinebouw-event twee kortingscodes. Aanvragen via mechatronicamachinebouw.nl/abonneren of info@techwatch.nl. Losse nummers kunt u aanvragen via info@techwatch.nl. Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschap Premium U kunt ook Premium-lid worden van Mechatronica&Machinebouw. Dat kost 59 euro per jaar. Dan ontvangt u niet alleen het magazine, maar krijgt u ook een forse korting op toegang tot alle Mechatronica&Machinebouw-evenementen georganiseerd door Techwatch bv. Aanvragen van een Premium-lidmaatschap gaat via mechatronicamachinebouw.nl/abonneren of info@techwatch.nl. Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschappen kunnen op elk gewenst moment ingaan voor de periode van een jaar. Opzeggen tot uiterlijk één maand voor het verstrijken van de lidmaatschapsperiode. Klachten over bezorging Heeft u Mechatronica&Machinebouw niet of te laat ontvangen of heeft u andere opmerkingen over de bezorging? Laat het ons weten. Stuur een e-mail naar info@techwatch.nl. Adverteren Advertentietarieven staan vermeld op mechatronicamachinebouw.nl/mediakit. Wanneer u op de hoogte gehouden wilt worden van komende thema’s en specials of voor het reserveren van advertenties, neem contact op met de afdeling sales, sales@techwatch.nl, tel +31 24 3505544. Verschijningsdata 23 april, 4 juni, 2 juli, 17 september, 5 november, 17 december Copyright Alle rechten voorbehouden. (c) 2021 Techwatch bv. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande toestemming van de uitgever. Disclaimer Uitgever en redactie betrachten uiterste zorgvuldigheid bij het maken, samenstellen en verspreiden van de informatie in Mechatronica&Machinebouw, maar kunnen op geen enkele wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid voor schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van de publicatie van informatie in Mechatronica&Machinebouw. Columnisten en externe medewerkers schrijven op persoonlijke titel. Reacties van lezers vallen buiten de verantwoordelijkheid van uitgever en redactie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid met betrekking tot de inhoud en ondertekening van reacties van lezers. De redactie behoudt zich het recht voor reacties niet of gedeeltelijk te plaatsen of te bewerken. Fotografie Productfoto’s zijn van fabrikanten, overige foto’s zijn van Techwatch bv (c), tenzij anders vermeld. Foto voorpagina Foto: ASML

techwatch.nl

M+M_03_2021_volgende keer_Colofon.indd 47 Mechatronica_03_1-48.indd 47

Editie 5 | 2 juli | Optomechatronica

De grens tussen optische en mechatronische designers vervaagt. Ze kunnen samen geen optimaal optisch systeem ontwikkelen zonder goed met elkaar te communiceren. Leer de gemeenschappelijke taal in deze editie aan de hand van sprekende voorbeelden. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Denkt u een interessante bijdrage te kunnen leveren aan een van deze specials? Of heb je input over andere relevante onderwerpen? Stuur dan een mail naar Alexander Pil (alexander@techwatch.nl). Sluiten de onderwerpen aan bij jouw marketingplannen? Neem dan contact op met onze salesafdeling via sales@techwatch.nl.

m echatronicama chin ebouw.nl

11/04/2021 09:20 19:07 12/04/2021

ONLINE EVENT SERIES Four online afternoon sessions with in-depth presentations and virtual networking

online Sponsors

Three more sessions to go: 18 May, 15 June and 31 August Previous session: 13 April PROGRAM 18 MAY Expert sessions by

Partner

Jon Holt

(INCOSE UK)

(TNO ESI)

CALL FOR PAPERS Interested in presenting during one of the next sessions? Submit your proposal via the website. SYSARCH.NL

Mechatronica_03_1-48.indd 48

Jelena Marincic

#BCSA 12/04/2021 09:20

Mechatronica & Machinebouw 3 | 23 april 2021 | Softwareontwikkeling

Articles inside

Hoe ASML wil blijven verkleinen

Productnieuws

Niet zo snel

Wanneer gebruik je welke encoder?

Plc’s kunnen meer dan je denkt

Prodrive stroomlijnt softwareontwikkeling met eigen platform

ASML reduceert duv-overlayfouten tot onder de 1 nanometer

Machine learning is niet moeilijk met OpenML

Een klant wil geen 3D-printer, hij wil een oplossing

Corona dwingt ASML om sourcingdoctrine

Soms vergeten we dat soft skills het moeilijkst van allemaal zijn

De systeemdirigent

te heroverwegen - René Raaijmakers R&d heeft cruciale rol in marketing

Kort nieuws