Kunnen schakelen

februari 7, 2023

Kunnen schakelen. In de huidige wereld zijn kleine apparaten met veel rekenkracht niet meer weg te denken. Iedereen loopt rond met een kleine computer in de broekzak en menig horloge heeft veel meer functies dan alleen de tijd aangeven. Via het werk als consultant ben ik terecht gekomen in de wondere wereld van de semiconductorindustrie. Een wereld waarin alles draait om iets heel kleins met een grote impact. Een wereld waarin geschakeld moet worden. Letterlijk, in de zin van elektronica. Maar ook figuurlijk, als werktuigbouwer, waarbij er continu geschakeld wordt tussen concept en gedetailleerd denkwerk. Maar eerst even kort, waarom zouden we eigenlijk kleinere elektronica willen maken? Eén van de belangrijkste componenten die onze huidige wereld mogelijk maakt is de IC (integrated circuit): één of meerdere elektronische schakelingen op een stukje silicium. Om berekeningen te kunnen maken zijn deze schakelingen voorzien van transistors, waarmee de stroom op een stukje schakeling aan- of uitgezet kan worden. Eén van de uitdagingen hierin is het steeds kleiner maken van deze schakelingen en transistors, de schakelaars zelf. Stel je voor dat de lichtknop thuis 1 meter groot is, dat gaat je meer tijd en energie kosten om deze om te zetten dan een schakelaar van normaal formaat. Een kleinere transistor heeft dus als voordeel dat deze sneller is en minder energie verbruikt. Dit laatste is niet alleen relevant voor toepassingen waarin energie beperkt is, denk aan ruimtevaartuigen, maar ook voor de normale consument die niet tweemaal per dag de telefoon wil opladen. Het loont dus om chips en transistors kleiner te maken. Kleine chips komen echter met grote uitdagingen. Hoe ga je de kleine chips maken? En, wanneer dat lukt, hoe ga je de kleine chips dan verbinden met andere componenten? Klassiek wordt dit gedaan met losse draadjes, maar met steeds kleinere chips begint deze techniek tegen de limiet aan te lopen. Als werktuigbouwkundige ben ik betrokken bij de ontwikkeling van een machine die de componenten niet via draadjes, maar met een lithografisch proces[1] verbindt. Om dit op een heel kleine schaal nauwkeurig te kunnen doen, moet op grote schaal ook alles kloppen. En dit brengt ons terug naar schakelen. Als werktuigbouwer vertalen de technische en organisatorische uitdagingen zich dan ook naar werkzaamheden op grote en kleine schaal. Wat voor mij persoonlijk leerzaam is geweest, is de manier van schakelen tussen werken en communiceren op diverse niveaus. Natuurlijk is er wanneer je in een nieuwe sector gaat werken een groei nodig in sectorspecifieke vakkennis, waarbij collega’s, vakliteratuur en simpelweg het verkrijgen van meer ervaring de belangrijkste factoren zijn voor groei. Maar ook voor het juist verkrijgen van informatie van collega’s is het denken op verschillende niveaus van detail belangrijk. Je wilt namelijk geen belangrijke details missen, maar iedere meeting alle details bespreken, terwijl dit niet nodig is, maakt meetings inefficiënt. En laten we eerlijk zijn: er moet ook tijd zijn om daadwerkelijk te werken.  In mijn ervaring is het geven en verkrijgen van feedback een van de krachtigste tools om tot het juiste detailniveau te komen . Dit is natuurlijk zo bij de normale feedbackmomenten, maar zeker ook tijdens, bijvoorbeeld, een projectmeeting zelf. Simpelweg vragen of de andere persoon nu genoeg informatie heeft om verder te kunnen met zijn of haar werkzaamheden, forceert deze persoon om nog eens na te denken. Maar andersom is dit ook zo. Aan een collega vragen of er nog andere zaken zijn die wellicht van belang kunnen worden, helpt om diepgang te creëren wanneer nodig. Bij dit laatste is het stellen van de juiste kaders echter wel van belang. Een tweede manier waarop deze balans tussen hoofdzaken en details gevonden kan worden, is het hebben van voldoende kennis van het systeem en dus ook de tijd nemen om het systeem waaraan gewerkt wordt te leren kennen. Als ontwerper ben ik vaak achter mijn scherm bezig, waar we een mooie digitale representatie van onze machine hebben staan. Echter, in mijn ervaring is het zelf mee opbouwen van een systeem de beste leerschool die er is. Dit geeft namelijk niet alleen een beeld van de interacties tussen verschillende modules wanneer de machine in gebruik is, maar ook tijdens de opbouw hiervan. Wanneer je een duidelijk beeld hebt van de interacties tussen verschillende modules, zijn bepaalde details ineens niet meer belangrijk omdat deze elkaar bijvoorbeeld niet kunnen beïnvloeden, of juist heel belangrijk, omdat ze elkaar niet mogen beïnvloeden. Ook zijn er bepaalde zaken die alleen belangrijk zijn afhankelijk van welke afdelingen betrokken zijn. Denk bijvoorbeeld aan het gebruik van diverse soorten bouten in verschillende modules, een detail dat alleen besproken wordt wanneer nodig. Deze zullen elkaar namelijk niet snel beïnvloeden wanneer de modules duidelijk verdeeld zijn. Dat wil zeggen, op technisch vlak. Op gebied van productie en logistiek kan het wel degelijk voordelig zijn dezelfde bouten te gebruiken. Maar denk ook aan het gebruik van bepaalde soorten lasersensoren, waarvan het laser licht potentieel het machineproces kan verstoren. Een detail dat wel degelijk naar voren moet komen.  Beide zijn ook zeker belangrijk wanneer er gecommuniceerd moet worden met externe leveranciers of zelfs externe projectgroepen. Hier is het misschien nog wel belangrijker om een juist niveau aan details te bespreken. Niet alleen omdat er vaak al minder communicatie is om mee te beginnen. Maar ook zeker omdat er, naast een idee, soms ook de gedachte achter een idee overgedragen moet worden.   Het denken op diverse detailniveaus kan echter niet volledig los gezien worden, omdat kleine details wel potentieel de hoofdlijnen kunnen beïnvloeden. Een op hoofdlijnen goed concept dat op componentniveau niet maakbaar is, zal niet snel gaan werken. Maar een component waar alle details van kloppen, maar op machineniveau de functie niet kan vervullen, is uiteraard ook niet bruikbaar. Het is dus van belang te schakelen tussen niveaus, maar ze niet volledig los te zien.  Als werktuigbouwkundige is gedegen vakkennis van belang om de technische problemen op te lossen en communicatie belangrijk om verschillende partijen samen te laten werken. Omdat veel problemen op verschillende detailniveaus bekeken kunnen worden, is het van belang hiertussen te kunnen schakelen. Voor het vinden van de juiste balans tussen details en hoofdzaken zijn feedback en systeemkennis belangrijke tools. Binnen een wereld waar alles draait om het kleiner en kleiner maken van – elektronische – schakelaars, moet je kunnen schakelen. 