De ingenieur van de 21e eeuw: een renaissance ir?

1. De ingenieur van de 21e eeuw:een renaissance ir? H.De Man Em.Prof. K.U.Leuven Em. Senior Fellow IMEC hugo.deman@telenet.be

2. Inhoud • Industrie en de Dr. Ir. • ‘De’ industrie • Ingenieursprofielen: waar past de Dr.Ir.? • Industrie types en hun onderzoeksintensiteit • Onderzoeksinstellingen: brug tussen univ en industrie • De 21e eeuw: een eeuw van renaissance? • Grote maatschappelijke, technologisch-wetensch veranderingen • Innovatie = convergentie van technologieën • De renaissance ingenieur van de 21e eeuw • Profiel • Vaardigheden en attitudes

3. € Tijd Tijd = geld, time to market = winnen of verliezen! Goed genoeg > best 1.‘De’ industrie en rol ingenieur Brug van innovatie: kennis -> kunde -> kassa Maatschappij Markt opportuniteit Verkoop Wat? Hoe? Product Dienst =systeem Specifiëren Ontwerpen Produceren Concept Technologie, Methodologie Basis wetenschappen Sociale vaardigheden

4. een team Marktanalyst Ontwerpen Produceren Specifiëren Systeem Concept Productie/Proces Ir Systeem Ir Ontwerp Ir Vele Ingenieursprofielen… Maatschappij Service/applicatie Ir Markt opportuniteit Wat? Hoe? Onderzoeks Ir

5. Bottom-Up Implementatie Abstract MIM Concreet A-Niveaus Hierarchie Synthese Systeem? “Samenhangend geheel van (deel)systemen (componenten, objecten) die door interactie een functionaliteit vertonen die veel groter is dan de som der delen” Technisch Natuurlijk Top-Down Systeem Systeem Geheel, Functie Structuur Architectuur

6. Wetenschapper Ingenieur Ontdekken Ontwerpen = analyse van Natuurlijke Systemen = synthese van Technische Systemen Wetmatigheden Kennis Product, Dienst, Proces Creatief Meerduidig Contemplatief Eenduidig Ingenieur ¹ Wetenschapper!

7. 2 3 1 2 3 Synthese: van abstract naar concreet Omgeving Systeem 1 Randvoorwaarden Methode om complexiteit te beheersen!

8. Chip Ontwerp … Bacterie Ontwerp Een merkwaardige parallel… gaattcgcgg… 10011000.. Bio-Ingenieur Elektronicus genoom DNA Ontwerp! UIT IN UIT IN

9. Organizing System Engineering • System Architect (senior) • Tall-Thinperson, fought in all trenches, technical leadership • Generalist in technology, master in complexity and people mgmt. & planning & system integration, non-tech comm. skills • Engineering teams (junior) • Short and Fat. Technical experts at AL. • Team and communication skills • Process: • System level design: process architects • Process integration • Process engineering teams- > process flow, PERT planning • Communication and reporting protocol

10. test test test test integratie TEST Van projecten,teams en testen Taak op bepaald abstractieniveau Project (Architectuur) 1 project, n teams Parallele teams Precedentie T1 4 3 1 2 Ontwerptraject# T2 T1 T3 Sequentieel Ontwerp Tv Concurrente Ontwerpteams (Concurrent Engineering) T4 Vertikaal Ontwerpteam (Waterval)

11. Bedrijven vormen een hiërarchisch ind. “eco-systeem” Maatschappij Markt opportuniteit tijd kost Specifiëren Ontwerpen Produceren Systeem Concept Industrieel weefsel : ook een systeem! Onderdelen CAE Machines Materialen Ontwerp bureaus Onderzoeksinstituten Toeleveringsbedrijven Dr. vriendelijk!

12. Management functies BOD Raad van Bestuur € (Dr)Ir Aandeelhouders CEO CTO COO CEO BDO CFO HRM CLO COO € BDO HRM CFO Markt opportuniteit tijd kost Specifiëren Ontwerpen Produceren Systeem Concept CTO Mgmt Team

13. Kennis + €€ Oost -€ +€ Kennis Waar ligt onze toekomst? Maatschappij 21e eeuw... Dienstgerichte Systemen gezondheid, mobiliteit,veiligheid energie, vrije tijd, arbeid... netwerken, internet, gsm... telecom , computers Dozen consumentE Wit Goed µE Sw Basistechnologie Mat Technologie

14. Netwerk vanwendbare KENNIS intensieve bedrijven Internet Commerce Telecom Systemen €€€ Software Diensten Systeem Bouw CHIP fab Consument Producten IP Hw/Sw Internet Providers IP Operators Netwerk Fabless Ontwerp Infotainment Industrie Slimme Fab. Slimme Omgeving Toeleveren Open Innovatie Embedded Software... Modern Industrieel Eco-systeem

15. virtueel bedrijf 1 virtueel bedrijf 2 wendbare Hi-T KMO kerncompetentie ATM switch EASICS EASICS USB PRODUCT =>Jong Ondernemen in virtuele bedrijven... Dank zij bedrijfsvorm v. 21e eeuw : Virtuele Wendbare Bedrijven >> Mastodonten Mondiaal ontwerpen en produceren CHIP EXPRESS ITCL INTEL MICROSOFT

16. Apple als virtueel mondiaal bedrijf IPad Apps Media Location Events Climate Virt.Reality … WORLD Samsung (Korea) ARM (UK) APSemi(US) TI (US) NXP (NL) Compeq (China) LG (Korea) Qualcomm (US-NL) Assembly/Battery (China) Touch screen(D, China) System =Apple http://www.ifixit.com/Teardown/iPad-Wi-Fi-Teardown/2183/2

17. Waar past de Dr. Ir.? • Profiel past best in onderzoeksgerichte bedrijven en onderzoeksinstellingen. • Onderzoeksintensiteit van Belgische bedrijven • ‘Small is beautiful’ voor ondernemingsgezinden • Onderzoeksinstellingen bieden interessante loopbaan of brug naar de ind. R&D wereld

18. 60 Gewicht 50 O-Uitgaven 40 O-Personeel 30 20 10 0 Hout Chemie Metaalindustrie Textiel- en kleding Papier- en karton Rubber- en plastics Leder- en schoenen Elektrotechniek en ICT farmaceutischeindustrie Landbouw- en voeding Productie van machines Productie van transportmaterieel Andere verwerkende industrieën Vercooksing, raffinage en nucleaire Productie van overige niet-metalen mineralen Onderzoeksintensiteit per Sector (B) 1 3 2 5 6 4 http://www.pharma.be/assets/files/2177/2177_129356773597856484.pdf

19. 10% Ind. O&O personeel = Ph.D. R&D teamleider = CTO Systeemarchitect Specialist team lid http://www.belspo.be/belspo/home/publ/pub_ostc/ind/ind9_nl.pdf

20. O&O aandeel vs grootte bedrijf KMO land! O&O aandeel -9% +10% http://www.belspo.be/belspo/home/publ/pub_ostc/ind/ind9_nl.pdf

21. R&D Bedrijvennetwerk1: DSP Valley: Naast de deur... NXP http://www.dspvalley.com/

22. Eindhoven-Leuven-AachenHi-Tech Area http://www.elat.org/ Open Innovatie concept  NIH http://nl.wikipedia.org/wiki/Open_innovatie

23. Bedrijvennetwerk2: Leuven Bio-Incubator: innovatie verschuiving! Univ O&O Roche CH Athersys USA J&J, Bayer, BASF…

24. Zelf Hi-Tech KMO starten? • Heb je een goed concept met marktwaarde? • Ben je creatief, ondernemend, flexiebel? Dan: • Internationale Marktstudie • Business plan • Financieel plan • Kapitaalverstrekker zoeken • Team : CEO, (COO), CTO, marketing, R&D team • Maak hiervoor gebruik van coaching!!! TEST JEZELF! www.sokwadraat.be/Page-online_START_UP_ready_tes-NL.htm

25. Spin-off coaching www.sokwadraat.be/ lrd.kuleuven.be/spinoff/index ACCO 10€ … …

26. Kapitaal verstrekkers lrd.kuleuven.be/spinoff/gff-informatie www.allegroinvestmentfund.com

27. Test je creativiteit en innovatiezin… www.flandersdc.be/view/nl/1397131

28. Onderzoeksinstellingen • Brug tussen Universiteit en Industrie (mondiaal) • Van kennis->kunde en transfer naar industrie=kassa • Systeemgericht/multidisciplinair (demonstratoren) • Creatie van industrieel leiderschap (systeemdenken) • Geboorte en Incubatie, begeleiding van spin-offs • IMEC (micro-neuro-energie) • VIB (bio-tech) • VITO (energie, milieu) • IBBT (maatschappelijke toepassingen breedband) • ENERGYVILLE (smart grids) • FMTC (mechatronica) • SCK (nucleair, kernenergie)

29. Rol onderzoeksinstellingen… Demonstrators System level Integrative R&D Transfer-Spin-off R&D teams Integrating research into solutions… Universities Exploratory Research Ph.D Industry 2010 0 Time Frame (years) 5 Society 10 2020

30. Geaffilieerde Geaffilieerde Universiteiten Bedrijven Thematische ‘verticale’ systeem projecten Valorisatie ind. resident Begeleiding professor IP Contracting Ph.D. investeringen M.Sc Ph.D. ind. M.Sc Methoden, prototypes, IP OI: Ontmoetingsplaats met top R&D Onderzoeksinstelling M.L.T. L.T. Ph.D, academici Start-ups Fundamentele hor. problemen

31. Websites • IMEC: www2.imec.be/be_nl/home.html • VITO : www.vito.be/VITO/NL/HomePageAdmin/Home • VIB: www.vib.be/nl/Pages/default.aspx • IBBT: http://www.ibbt.be/nl • ENERGYVILLE: www.energyville.be/indexeng.html • FMTC: www.fmtc.be/en/getpage.php?i=1 • SCK: www.sckcen.be/

32. Inhoud • Industrie en de Dr. ingenieur • ‘De’ industrie • Ingenieursprofielen: waar past de Dr.Ir.? • Industrie types en hun onderzoeksintensiteit • Onderzoeksinstellingen: brug tussen univ en industrie • De 21e eeuw: een eeuw van renaissance? • Grote maatschappelijke, technologisch-wetensch veranderingen • Innovatie = convergentie van technologieën • De renaissance ingenieur van de 21e eeuw • Profiel • Vaardigheden en attitudes

33. Een eeuw van megaschokken • Zie: Econoshock, Geert Noels, Hautekiet • ‘Hoe 6 economische schokken uw leven • fundamenteel zullen veranderen’ • Demografie: naar 9Mjd in 2050, vergrijzing • Zwaartepunt naar het oosten (multipolaire wereld) • ICT globaliseert, sociale media, revoluties • Einde fossiele brandstoffen, grondstoffen schaarste • Naar ‘anderskapitalistische’ maatschappij?* • Naar een groene economie Gelijktijdige Mega Schokken… *www.tedxbrussels.eu/2011/speakers/marc-luyckx-ghisi/

34. Maatschappelijke uitdagingenvragen globale systeem oplossingen • Duurzaamheid voor 9 Mjd mensen in 2050 • Kost van vergrijzing, gezondheid en welzijn • Duurzame, veilige, vlotte mobiliteit • Complexiteitsbeheersing in een globaliserende wereld • Behoud van welvaart in een ‘vlakke’* wereld In a world of shared technology social innovation must make the difference *T.L. Friedman: “The World is Flat” ISBN: 0374292884

35. Technologische schokken ComputerChips, DNA, tech op nano-schaal Informatie + Communicatie (ICT)+ Bio-Neuro-en Nanotech 21 Gepersonaliseerde Diensten, producten Levenswijze Gezondheidszorg Hersens Kennis III IV EeuwTechnologieProductiefactor Product 20 Fossiele Brandstof Machines Elektriciteit Fabriek Arbeid Kapitaal I II 't Kan niet op !? Mat. Goederen Mobiliteit Eindigheid! Leefbaarheid !

36. Intelligent systems? Energy Mfg. Goods Information +Bio+Nano+Energy Convergence Intelligence Complexity Life Sciences Neuro Science Technology Techno-Science Nano Wetenschap en technologie verstrengelen Qu At Phys.Sc. El M Th 1800 1900 2000 Era Science Scale Macro Micro

37. Convergerende Technologieën Innovatie zal vooral komen uit synergie van technologische disciplines eerder dan uit de disciplines zelf Slimme omgeving (Ambient Intelligence) Mechatronica / Nanoelektronica /Nanomaterialen Smart Mobility Smart Grids + PV Synthetische biologie Nano-geneeskunde Gepersonaliseerde (tele)geneeskunde … Michio Kaku: Visions: How Science will revolutionize the 21st century (Anchor) Van Santen et al.: 2030 Technology that will change the world (Oxford) http://ec.europa.eu/research/conferences/2004/ntw/pdf/final_report_en.pdf

38. Slimme Omgeving Signal Processing A/D D/A 0110101.. HARDWARE transmission Actuator Powering “Embedded” SOFTWARE Signal Conditioning v(t) Actuators Components Sensors Machine, Building Biosystem, Man, Animal… p,T,x’’... observation control “Environment” ICT-Cw-Bio-Nano-Intelligence

39. Impact op ganse maatschappij AmI verandert de manier waarop de mens zijn omgeving beleeft Vereist holistische benadering: Van samenlevingscultuur naar technologie (social innovation) Nood aan renaissance ingenieurs! EU FP7: 9.1B€AmI R&D in 2007-2014 Bron: E. Aarts, Philips

40. Mechatronica Slimme omgeving gecentreerd op mech systemen http://www.edn.com/article/509476-Complexity_demands_a_new_engineering_mindset.php

41. Smart Grid: El.Net + ICTEnergyville (Waterschei EIT) Zonnedaken Nucleair Gas Windturbines VITO KUL IBBT IMEC Eandis Infrax SPE Telenet Belgacom Alcatel Laborelec Fifthplay… Telecom EV Opslag mWKK ICT voor Slimme sturing Bron: VITO

42. Biology Engineering Chemistry SYNBIO System Design Methodology bioethics DNASeqSyn gaattcgcgg… Standardized BioParts Specifications BioInformatics Simulation-Modeling Tools genoom DNA Ontwerp! BioBrick UIT Product Synthetic Biology= Where Bio meets Engineering IN http://partsregistry.org/Main_Page

43. Gene Chip BioSensors LoC, Mol. Imaging Bio-informatics Targeted Drug Delivery BioSensors Telemed. Bio-Nano-ICT convergence at all stages!

44. Biotoop van de hedendaagse ingenieur • Informatie explosie: *3/10j, 6000p/dag… • Snelheid van veranderingen: ½ waardetijd product < 5j • Convergerende disciplines: breedte-diepte conflict • Geglobaliseerde markten, virtuele bedrijven • Vlakkere, wendbare bedrijfsstructuren nodig • Duurzaam ondernemen een noodzaak • Grotere maatschappelijke verantwoording gevraagd • Trend naar ‘open innovatie’ eco-systemen (sharing cost en acquisitie van starters)

45. So…

46. Inhoud • Industrie en de Dr. ingenieur • ‘De’ industrie • Ingenieursprofielen: waar past de Dr.Ir.? • Industrie types en hun onderzoeksintensiteit • Onderzoeksinstellingen: brug tussen univ en industrie • De 21e eeuw: een eeuw van renaissance? • Grote maatschappelijke, technologisch-wetensch veranderingen • Innovatie = convergentie van technologieën • De renaissance ingenieur van de 21e eeuw • Profiel • Vaardigheden en attitudes

47. ‘Renaissance Ingenieur’ ? • Renaissance = systeem gerichte verstrengeling van disciplines in de biotoop van de 21e eeuw… • Ingenieur gericht op sociale innovatie = • Innovatie gedreven door grote maatschappelijke behoeften van de 21e eeuw in een economisch ecologische win-win situatie • Werkend in wendbare dynamische virtuele bedrijfsstructuren

48. Renaissance Ingenieur? Deze? of gene? Niet echt! Individualisten Allesweters Slideware ontwerpers if..then..else...

49. Maar wel: M/V gericht op sociale innovatie: Teamspeler techno nerd Met cross-disciplinaire communicatievaardigheden Getraind in systeemdenken (zie het geheel) Zelfstandigen interpersoonlijk levenslang leren Kan diversiteit en verandering aan Wereldburger (taal, cultuur…) Mede-architect van de maatschappij Van maatschappelijke visie naar oplossingen Met duurzame economische waarde:ondernemen! Oog voor morele en ethische waarden Bereid tot deelname aan het publieke debat! http://www.newproductdynamics.com/FldGd1998/FldGd1998.pdf

50. Zijn onze universiteiten daar klaar voor?