Frits Prakke

Posts Tagged ‘ontwerpen’

Duurzaamheid vraagt om gedurfd ontwerpen

In Technisch Weekblad on vrijdag, maart 22, 2002 at 20:17

Het duurzaamheiddebat zit in het slop. Beperkte maar duidelijke milieubescherming is als doelstelling vervangen door het veel bredere maar ook minder duidelijke begrip duurzaamheid. Deze maand heeft het kabinet alle Nederlanders gevraagd via internet deel te nemen aan een nationaal debat over duurzaamheid ter voorbereiding op een VN-top in Johannesburg in september. CNV-voorzitter Doekle Terpstra opende de deze cyberdiscussie met de stelling dat het fout is hoog opgeleide arbeidskrachten van buiten de EU te halen. Hans Bolscher, directeur van de stichting Max Havelaar, stelde daarnaast dat producten duurder moesten worden om de groei van de consumptie af te remmen. Het duurzaamheiddebat is een arena geworden voor de opvoering van deelbelangen. Is het doel de banen van CNV-leden te beschermen tegen ongeorganiseerde IT whizzkids uit Bangalore? Kan Max Havelaar koffie de concurrentie niet meer aan?

Die brede duurzaamheiddiscussie lijdt aan ver-economisering en ver-democratisering. Het eerste betekent subsidies voor wenselijk geachte producten zoals windenergie en heffingen op niet-wenselijke producten zoals kerosine. Dit voert in zijn complexiteit onvermijdelijk tot misstanden, zoals het door Hans Achterhuis gesignaleerde verstrekken van airmiles op groene stroom. De partiele analyses van de economie, zie ook de tolpoorten van minister Netelenbos, leiden vaak tot partiele oplossingen, onvoldoende effectief, onvoldoende geïntegreerd, en daarom oorzaak van veel onbegrip bij de burger.

De ver-democratisering van het duurzaamheiddebat betekent dat het ontwikkelen van nieuwe initiatieven afhankelijk wordt gesteld van de consensus. Alle partijen worden uitgenodigd deel te nemen. Het is dan niet verwonderlijk dat in de toch al verbrede discussie partijen ervoor kiezen eigen belangen voorop te stellen. Dit is positief als daar effectieve convenanten uit voortkomen, maar hoogst negatief als daardoor, zoals meestal, verdere noodzakelijke voortgang wordt geblokkeerd.

Uiteraard mag uiteindelijk de economische analyse nooit ontbreken en mag het democratisch proces niet verwaarloosd worden, maar wat schort aan het duurzaamheiddebat is de invalshoek van ontwerpen. Gedurfde plannen, technologisch innovatief en ambitieus, zijn nodig om de politieke belangstelling voor de verbetering van het milieu nieuw leven in te blazen. Deze plannen zijn nodig op gebieden als transport, de landbouw, meervoudig ruimtegebruik, onderwijs en gezondheid.

Het plan voor de inpoldering van de Zuiderzee was nooit tot stand gekomen als gevolg van democratisch overleg tussen boeren en vissers. Geen enkele vorm van subsidie of heffing, al of niet op basis van een kostenbaten analyse, zou hiertoe hebben geleid. Hetzelfde kan gezegd worden voor de Tennessee Valley Authority in de Verenigde Staten of de Nederlandse AOW. Voorwaarde was in al deze gevallen de bereidheid van politici zich te laten inspireren door een ontwerp en eigen verantwoordelijkheid te nemen. Er werd niet gewacht op de werking van de markt of op het bereiken van een consensus tussen alle betrokken partijen.

Duurzaamheid stelt ons een groot aantal uitdagingen die wachten op een oplossing in de vorm van een innovatief ontwerp. Goede ontwerpen moeten het startpunt zijn van de discussie over duurzaamheid. Dat is ook de beste kans die we hebben om de noodzakelijke discussie nieuw leven in te blazen. Discussies over uitdagende ontwerpen genereren meer draagvlak dan discussies over economische analyse en democratische procedures. Onze regering vraagt ons via internet mee te praten op de site http://www.nsdodebat.nl. Laat dat niet alleen praten maar vooral ook ontwerpen zijn.

Advertenties

Verzin 10.000 listen, Tom Poes

In Technisch Weekblad on maandag, november 20, 2000 at 20:28

De ware steen der wijzen is niet de geniale oplossingen, maar de manier om geniale oplossingen te bedenken. Het denken daarover verschilt naar plaats en tijd. Ingenieurs, bijvoorbeeld, spreken over ”Methodisch Ontwerpen’’. Vroeger geloofden de mensen vrij algemeen in goddelijke inspiratie of genade als bron van ingevingen. Litteratoren hebben hun rode wijn. Heer Bommel roept in geval van nood: “Tom Poes, verzin een list!” Iedere wetenschap kent zijn methodologie, die zich per generatie vernieuwt.

Hoe ontwerpen we een betere Dieselmotor? Inzichten over methodologie komen niet alleen tot stand door verschillen in discipline, cultuur of generatie, maar ook door technische ontwikkelingen. Denk maar aan de microscoop. Volgens de New York Times van19 september maken ingenieurs aan de universiteit van Wisconsin gebruik van supercomputers om door middel van zeer grote aantallen simulaties te komen tot een sterk verbeterd ontwerp van de dieselmotor. De Silicon Graphics Origin 2000 en geavanceerde genetisch algoritmen stellen het Wisconsin team van Dr. Rolf Reiz in staat met hun ontwerpmethodologie de natuur na te bootsen.

Zeer grote aantallen verschillende ontwerpen moeten, net als verschillende mutaties in de natuur, tegen elkaar concurreren op doelvariabelen zoals brandstofverbruik en roet- en nitraatuitstoot. De winnende ontwerpen gaan door voor een volgende ronde van variatie en natuurlijke selectie.

In plaats van aan de genen, vindt bij het onderzoek aan de dieselmotor de variatie plaats aan de parameters van het ontwerp van de dieselmotor, zoals de hoeveelheid brandstof die wordt ingespoten, het tijdstip van de inspuiting en de cilinderdruk. Zonder enige kosten voor de bouw van een prototype werd aldus een ontwerp gemaakt voor een dieselmotor die 15 % minder brandstof gebruikt en een derde minder stikstofoxide en 50 % minder roet uitstoot..

Het resultaat is nog niet een compleet nieuw ontwerp, maar wel de richting waarin een nieuw ontwerp zou moeten gaan. De simulaties hebben aangetoond dat er veel winst valt te behalen door de brandstof in meerdere, zeer kleine hoeveelheden uit te sproeien in plaats van een enkele hoeveelheid per cyclus. De beperking van deze ontwerpmethode ligt in de capaciteit van de gebruikte supercomputer. Deze moest nu nog twee weken continue draaien om tot een optimale configuratie van een klein aantal motorparameters te komen. Dat zal in de toekomst alleen maar versnellen, zodat dan het aantal mutaties kan toenemen.

De lessen die we kunnen trekken uit dit voorbeeld betreffen niet in de eerste plaats het ontwerp van dieselmotoren. Ik beken graag dat ik daar weinig van weet. Het gaat erom dat in de huidige tijd de manier waarop we moeten zoeken naar nieuwe kennis – de listen van Tom Poes – door toedoen van de computer geheel anders is dan vroeger. Het eenmalige geniale idee is minder belangrijk geworden, evenals de goddelijke genade. Het zwaartepunt ligt tegenwoordig veel meer bij de herhaaldelijke toetsing van opvolgende ontwerpen aan de gestelde eisen. Dat is ook de strategie van succesvolle Internet ondernemers. Deze gooien hun aanbiedingen direct op hun website, om pas later, aan de hand van reacties van gebruikers, de parameters van hun product te verbeteren. Het gaat niet om de genetische algoritmen en supercomputers uit het voorbeeld van de dieselmotor. Het gaat erom dat de ontwerpfase veel korter wordt, en de latere toetsing en aanpassing belangrijker. Dit is misschien ook wel het nieuwe paradigma voor een lange reeks van wetenschappen van scheikunde tot economie, bestuurskunde en psychologie. Anno 2000 moet Tom Poes niet. één, maar 10.000 listen bedenken. De computersimulaties, of de praktijk, wijzen dan wel uit welke de beste is. Ontwerpmethodologie is gegaan van goddelijke genade naar giga-computer.