Projecten in het hbo kenmerken zich meestal door een strakke rolverdeling, een flinke hoeveelheid documentatie en een watervalaanpak. De resultaten met een Agile-werkwijze zijn echter bemoedigend. Studenten zijn enthousiast door de continue focus op werkende software en de verbeterde communicatie in het team. De testaanpak en de tooling vereisen nog wel extra aandacht in de onderwijssituatie. Studenten op het hbo en de universiteit leren de praktijk van softwareontwikkeling vaak via projecten. In de typische doorlooptijd van achttien weken staat een groot probleem centraal dat moet uitmonden in een gerealiseerd systeem. Binnen het thema ‘realtime en embedded systemen’ is dat een systeem met hardware aangestuurd door (embedded) software. Andere onderwerpen zijn bijvoorbeeld een beveiligingsapplicatie, een computergame en een toepassing op gedistribueerde middleware. Voor de uitvoering van deze projecten gebruiken de studenten traditioneel relatief zware processen als Rup (Rational Unified Process), TSP (Team Software Process) of het watervalmodel. De sterke opkomst van Agile-methodes in het bedrijfsleven was voor de opleidingen informatica en technische informatica van Saxion in Enschede een signaal om na te denken over de projectaanpak in de specialisatiethema’s. Dit artikel beschrijft de invoering van Agile in het onderwijs bij Saxion. De hogeschool kreeg daarbij ondersteuning van Alten PTS.
Elke periode kent zijn eigen revolutie en elke revolutie brengt zijn eigen organisatorische model met zich mee. We bevinden ons nu in de 4e industri¨ele revolutie, waar het internet van dingen ons verbindt met autonome embedded systemen. Deze systemen zijn actief in de virtuele ’cyber’ wereld, alsook in de echte ’fysieke’ wereld om ons heen. Deze zogenoemde ’Cyber-Fysieke’ Systemen volgen daarmee een modern organisatorisch model, namelijk zelfmanagement, en zijn dan ook in staat zelf proactieve acties te ondernemen. Dit proefschrift belicht productiesystemen vanuit het Cyber-Fysieke perspectief. De productiesystemen zijn hier herconfigureerbaar, autonoom en zeer flexibel. Dit kan enkel worden bereikt door het ontwikkelen van nieuwe methodes en het toepassen van nieuwe technologie¨en die flexibiliteit verder bevorderen. Echter, effici¨entie is ook van belang, bijvoorbeeld door productassemblage zo flexibel te maken dat het daardoor kosteneffici¨ent is om de productie van diverse producten met een lage oplage, zogenaamde high-mix, low volume producten, te automatiseren. De mogelijkheid om zo flexibel te kunnen produceren moet bereikt worden door de creatie van nieuwe methoden en middelen, waarbij nieuwe technologie¨en worden gecombineerd; een belangrijk aspect hierbij is dat dit toepasbaar getest moet worden door gebruik van simulatoren en speciaal hiervoor ontwikkelde productiesystemen. Dit onderzoek zal beginnen met het introduceren van het concept achter de bijbehorende productiemethodologie, welke Grid Manufacturing is genoemd. Grid Manufacturing wordt uitgevoerd door autonome entiteiten (agenten) die zowel de productiesystemen zelf, als de producten representeren. Producten leven dan al in de virtuele cyber wereld voordat zij daadwerkelijk zijn gebouwd, en zijn zich bewust uit welke onderdelen zij gemaakt moeten worden. De producten communiceren en overleggen met de autonome herconfigureerbare productiesystemen, de zogenaamde equiplets. Deze equiplets leveren generieke diensten aan een grote diversiteit aan producten, die hierdoor op elk moment geproduceerd kunnen worden. Het onderzoek focust hierbij specifiek op de equiplets en de technische uitdagingen om dynamisch geautomatiseerde productie mogelijk te maken. Om Grid Manufacturing mogelijk te maken is er een set van technologische uitdagingen onderzocht. De achtergrond, onderzoeksaanpak en concepten zijn dan ook de eerste drie inleidende hoofdstukken. Daarna begint het onderzoek met Hoofdstuk 4 Object Awareness. Dit hoofdstuk beschrijft een dynamische manier waarop informatie uit verschillende autonome systemen gecombineerd wordt om objecten te herkennen, lokaliseren en daarmee te kunnen manipuleren. Hoofdstuk 5 Herconfiguratie beschrijft hoe producten communiceren met de equiplets en welke achterliggende systemen ervoor zorgen dat, ondanks | Dutch Summary 232 dat het product niet bekend is met de hardware van de equiplet, deze toch in staat is acties uit te voeren. Tevens beschrijft het hoofdstuk hoe de equiplets omgaan met verschillende hardwareconfiguraties en ondanks de aanpassingen zichzelf toch kunnen besturen. De equiplet kan dan ook aangepast worden zonder dat deze opnieuw geprogrammeerd hoeft te worden. In Hoofdstuk 6 Architectuur wordt vervolgens dieper ingegaan op de bovenliggende architectuur van de equiplets. Hier worden prestaties gecombineerd met flexibiliteit, waarvoor een hybride architectuur is ontwikkeld die het grid van equiplets controleert door het gebruik van twee platformen: Multi-Agent System (MAS) en Robot Operating System (ROS). Nadat de architectuur is vastgesteld, wordt er in Hoofdstuk 7 onderzocht hoe deze veilig ingezet kan worden. Hierbij wordt een controlesysteem ingevoerd dat het systeemgedrag bepaalt, waarmee het gedrag van de equiplets transparant wordt gemaakt. Tevens zal een simulatie met input van de sensoren uit de fysieke wereld ’live’ controleren of alle bewegingen veilig uitgevoerd kunnen worden. Nadat de basisfunctionaliteit van het Grid nu compleet is, wordt in Hoofdstuk 8 Validatie en Utilisatie gekeken naar hoe Grid Manufacturing gebruikt kan worden en welke nieuwe mogelijkheden deze kan opleveren. Zo wordt er besproken hoe zowel een hi¨erarchische als een heterarchische aanpak, waar alle systemen gelijk zijn, gebruikt kan worden. Daarnaast laat het hoofdstuk o.a. aan de hand van enkele voorbeelden en simulaties zien welke effecten herconfiguratie kan hebben, en welke voordelen deze aanpak zoal kan bieden.. Het proefschrift laat zien hoe met technische middelen geautomatiseerde flexibiliteit mogelijk wordt gemaakt. Hoewel het gehele concept nog volwassen zal moeten worden, worden er enkele aspecten getoond die op de korte termijn toepasbaar zijn in de industrie. Enkele voorbeelden hiervan zijn: (1) het combineren van gegevens uit diverse (autonome) bronnen voor 6D-lokalisatie; (2) een data-gedreven systeem, de zogeheten hardware-abstractielaag, die herconfigureerbare systemen controleert en de mogelijkheid biedt om deze productiesystemen aan te passen zonder deze te hoeven herprogrammeren; en (3) het gebruik van Cyber-Fysieke systemen om de veiligheid te verhogen.
De technische en economische levensduur van auto’s verschilt. Een goed onderhouden auto met dieselmotor uit het bouwjaar 2000 kan technisch perfect functioneren. De economische levensduur van diezelfde auto is echter beperkt bij introductie van strenge milieuzones. Bij de introductie en verplichtstelling van geavanceerde rijtaakondersteunende systemen (ADAS) zien we iets soortgelijks. Hoewel de auto technisch gezien goed functioneert kunnen verouderde software, algorithmes en sensoren leiden tot een beperkte levensduur van de gehele auto. Voorbeelden: - Jeep gehackt: verouderde veiligheidsprotocollen in de software en hardware beperkten de economische levensduur. - Actieve Cruise Control: sensoren/radars van verouderde systemen leiden tot beperkte functionaliteit en gebruikersacceptatie. - Tesla: bij bestaande auto’s worden verouderde sensoren uitgeschakeld waardoor functies uitvallen. In 2019 heeft de EU een verplichting opgelegd aan automobielfabrikanten om 20 nieuwe ADAS in te bouwen in nieuw te ontwikkelen auto’s, ongeacht prijsklasse. De mate waarin deze ADAS de economische levensduur van de auto beperkt is echter nog onvoldoende onderzocht. In deze KIEM wordt dit onderzocht en wordt tevens de parallel getrokken met de mobiele telefonie; beide maken gebruik van moderne sensoren en software. We vergelijken ontwerpeisen van telefoons (levensduur van gemiddeld 2,5 jaar) met de eisen aan moderne ADAS met dezelfde sensoren (levensduur tot 20 jaar). De centrale vraag luidt daarom: Wat is de mogelijke impact van veroudering van ADAS op de economische levensduur van voertuigen en welke lessen kunnen we leren uit de onderliggende ontwerpprincipes van ADAS en Smartphones? De vraag wordt beantwoord door (i) literatuuronderzoek naar de veroudering van ADAS (ii) Interviews met ontwerpers van ADAS, leveranciers van retro-fit systemen en ontwerpers van mobiele telefoons en (iii) vergelijkend rij-onderzoek naar het functioneren van ADAS in auto’s van verschillende leeftijd en prijsklassen.
Real-Time Cyber-Physical Systems (RT-CPS) zijn onmisbaar in onze samenleving, van medische apparatuur tot autonome voertuigen. De betrouwbaarheid en robuustheid van deze systemen zijn echter cruciaal, fouten kunnen immers grote gevolgen hebben. Dit project beoogt de betrouwbaarheid van RT-CPS te vergroten door middel van een modulaire hardware-architectuur en geavanceerde validatie- en verificatiemethoden (V&V). In samenwerking met praktijkpartners, waaronder het Wilhelmina Kinderziekenhuis, wordt een proof-of-concept demonstrator ontwikkeld in een praktijkgerichte casus. De modulaire hardware-architectuur maakt RT-CPS flexibeler, toekomstbestendig en breed toepasbaar. De geavanceerde V&V-methoden borgen de betrouwbaarheid van de systemen en helpen MKB-bedrijven bij de ontwikkeling van hun eigen RT-CPS-applicaties. Naast de directe voordelen voor de betrokken partners, draagt dit project bij aan een bredere maatschappelijke impact. De verhoogde betrouwbaarheid van RT-CPS kan leiden tot verbeterde veiligheid en efficiëntie in diverse sectoren. Een krachtige samenwerking tussen kennisinstituten, praktijkpartners en het MKB is de sleutel tot succes. Dit project bundelt expertise en praktijkkennis om Nederland een leidende positie te laten innemen op het gebied van betrouwbare RT-CPS. In dit 1-jarig verkennend project zal de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen samenwerken met Gemini Embedded Technology, Wilhelmina Kinderziekenhuis, het grootbedrijf Capgemini en de Universiteit Utrecht.
The HAS professorship Future Food Systems is performing applied research with students and external partners to transform our food system towards a more sustainable state. In this research it is not only a question of what is needed to achieve this, but also how and with whom. The governance of our food system needs rethinking to get the transformative momentum going in a democratic and constructive manner. Building on the professorship’s research agenda and involvement in the transdisciplinary NWA research project, the postdoc will explore collective ownership and inclusive participation as two key governance concepts for food system transformation. This will be done in a participatory manner, by learning from and with innovative bottom-up initiatives and practitioners from the field. By doing so, the postdoc will gain valuable practical insights that can aid to new approaches and (policy) interventions which foster a sustainable and just food system in the Netherlands and beyond. A strong connection between research and education is created via the active research involvement of students from different study programs, supervised by the postdoc (Dr. B. van Helvoirt). The acquired knowledge is embedded in education by the postdoc by incorporating it into HAS study program curricula and courses. In addition, it will contribute to the further professional development of qualitative research skills among HAS students and staff. Through scientific, policy and popular publications, participation in (inter)national conferences and meetings with experts and practitioners, the exposure and network of the postdoc and HAS in the field of food systems and governance will be expanded. This will allow for the setting up of a continuous research effort on this topic within the professorship via follow-up research with knowledge institutes, civic society groups and partners from the professional field.
