Untitled Document
Het maken van tuig dat werkt
Peter Brinkgreve promoveert op de constructie
van meetinstrumenten
Meetinstrumenten/Enith Vlooswijk
Foto/Bram Saeys
Hij heeft een passie voor de racesport; het liefst maakt hij vernuftig
ontworpen onderdelen voor boten en raceauto's. Peter Brinkgreve
(60 jaar), hoofd van de
Gemeenschappelijke Technische Dienst van de TU/e, is een constructeur
in hart en nieren. Vandaag verdedigt hij zijn proefschrift over
het stokpaardje van de GTD: het kinematisch en statisch bepaald
construeren van instrumenten.
Het proefschrift Design and construction of instruments with
unique specifications legt uit wat medewerkers van de GTD al
ruim dertig jaar weten: een goed ontworpen mechanisch instrument
is niet onnodig gecompliceerd en duur. Om op relatief goedkope
en snelle wijze een zeer nauwkeurig instrument te construeren,
moet het ontwerp ervan uitgekleed worden tot de elementaire noodzakelijkheden.
Een kinematisch en statisch bepaalde constructie voldoet aan die
eis.
"Stel, ik heb twee lichamen die ik stijf ten opzichte van
elkaar wil verbinden. Dan moet ik ze met zes belemmeringen vastzetten,
niet meer en niet minder." Brinkgreve haalt enthousiast een
paar modellen uit zijn kantoorkast. "Kijk, met zes pootjes
kan het ding in geen enkele richting meer bewegen. Wil je meer
bewegingsvrijheid, dan haal je gewoon wat pootjes weg." De
eenvoud van de constructiefilosofie is verbluffend. Door te ontwerpen
op basis van belemmeringen en vrijheidsgraden, wordt een bouwsel
nooit overbepaald. Het dynamische gedrag van de constructie blijft
zo voorspelbaar en dus gaat er geen geld en moeite verloren aan
onnodig hoge tolerantie-eisen.
Afgestudeerd
Brinkgreve leerde de constructieprincipes van prof. ir. Wim van
der Hoek, bij wie hij dertig jaar geleden afstudeerde. Later werkte
hij als constructeur bij de GTD mee aan geraffineerde meetinstrumenten
die onderzoekers, veelal deels werkzaam bij het Philips Natuurkundig
Laboratorium, nodig hadden. Uitgedaagd door de meest actuele onderzoeken
en altijd leunend op dezelfde constructieprincipes, produceerde
de GTD-staf uiterst nauwkeurige meetinstrumenten. Als voorbeeld
beschrijft Brinkgreve in zijn proefschrift de ontwikkeling van
een LEIS-analiser (Low-Energy Ion Scattering Spectoscopy), een
apparaat dat de eigenschappen van materialen meet door er ionen
tegenaan te schieten. "Het is één van de meest
complexe instrumenten die de GTD ooit heeft gemaakt. Er zijn zoveel
fysische eisen aan gesteld, dat ik af en toe denk: 'een wonder
dat het kreng het doet'."
Het succes van dit type LEIS-analyser blijkt onder meer uit de
groeiende vraag vanuit de industrie naar analyses van dit instrument.
Dit succes was volgens Brinkgreve niet mogelijk geweest zonder
de intensieve samenwerking tussen de onderzoekers, de ontwerpers
en de makers. "Het bijzondere aan de GTD is dat het maakproces
hier niet los staat van het ontwerpen. Wetenschappers en constructeurs
raadplegen de uitvoerende technici bij het zoeken naar een geschikte
constructie. Zo weet je zeker dat het ontwerp later ook werkelijk
gemaakt kan worden." Het lijkt vanzelfsprekend, maar volgens
Brinkgreve is het 'de wereld op zijn kop'. "Makers worden
helaas vaak beschouwd als onbenullen. Bovendien werken veel bedrijven
volgens het beginsel: u vraagt, wij maken. Onze technici zijn
intern opgeleid met de principes van het kinematisch en statisch
bepaald construeren. Ze denken mee tijdens de ontwerpfase, wat
tot heel goede oplossingen leidt."
Als de promovendus over constructies praat, gloeit zijn gezicht
van enthousiasme. "Moet je die deur nou eens zien. Waarom
hangt die aan drie scharnieren en niet aan twee? Stom!" Dergelijke
constructies noemt Brinkgreve het resultaat van 'geconditioneerd
denken'. "Betere, goedkopere oplossingen worden vaak niet
bedacht omdat het dure alternatief al voorhanden is. Ook wij denken
soms geconditioneerd." Hij staat op en trekt haastig verschillende
kasten open. Dan haalt hij een metalen blok tevoorschijn, waarin
groeven en gaatjes gemaakt zijn. "Vroeger boorden we twee
gaatjes naast elkaar in het metaal, zodat er een vernauwing ontstond
tussen de groeven. Dat werkt als een scharnier. Later vervingen
we de boor door een vonker, maar we maakten nog altijd van die
mooie ronde gaatjes. Tot we plotseling dachten: 'wat hebben die
rondjes nog voor nut, als het eigenlijk alleen om de vernauwing
gaat?'" Triomfantelijk toont hij een boek met foto's van
recente scharnieren, waarbij de rondjes zijn vervangen door andere
vormen. "Je moet altijd kritisch blijven. Heerlijk is dat."
Gevleid
Het ontwikkelingsproces van de meetin-strumenten komt in proefschriften
meestal niet aan bod. Brinkgreve was daarom gevleid toen professoren
van de TU/e hem aanspoorden zijn ervaringen op dit gebied te bundelen
in een dissertatie. Het boek heeft bovendien promotionele waarde.
"Ik ben de baas van de toko hier en ik voel me verantwoordelijk
voor de continuïteit van het instituut. Het boek laat zien
wat we doen en waarom we het zo doen. Het geeft een antwoord op
de vraag: 'moet dit wel, gaan we zo door?"
De toekomst ziet Brinkgreve namelijk met ambivalentie tegemoet.
Het gebrek aan vaklieden en het politieke klimaat stemt hem soms
pessimistisch. "De druk op de financiële middelen is
erg groot. Faculteiten zijn gefixeerd op wat we kosten, niet op
wat we leveren. Als alles straks in gelijke porties verdeeld wordt,
heeft niemand meer genoeg geld voor technische ondersteuning.
Toponderzoek vereist echter topondersteuning."
Brinkgreve noemt zichzelf een 'heftig mens'. Als hij iets beweert,
dan doet hij dat graag stellig en zwart-wit. Vooral zijn onvrede
over de lage status van techniek steekt hij niet onder stoelen
of banken. "Nederland is doorgeslagen naar de intellectuele
kant. Slimme, getalenteerde mensen gaan niet meer naar de vakschool,
met als gevolg dat wij intern technische opleidingen moeten aanbieden.
Het is al jaren moeilijk die leerplaatsen vol te krijgen."
Ook het onderwijs op de TU/e baart Brinkgreve zorgen. "Er
lopen nog maar weinig echte constructeurs rond. De studenten van
nu vinden met hun computers tien keer zo snel oplossingen voor
hun sommen als wij destijds. Dat is positief. Maar al dat vlooien
en vlassen... Werktuigbouw is niet oeverloos optimaliseren zonder
dat het bijdraagt aan de functionaliteit van iets. Werktuigbouw
is het maken van tuig dat werkt. De koe bij de hoorns vatten,
goed nadenken en dan doen."
Zijn proefschrift is dan ook een ode aan praktische vindingrijkheid.
Brinkgreve is echter voorzichtig geweest in de keuze van zijn
beschrijvingen. Glimlachend: "Waarom zou je elke aap leren
klimmen?" De promovendus vindt dat Nederland de vruchten
moet plukken van zijn werk, niet de concurrentie. Daarom zijn
bepaalde belangwekkende details, bijvoorbeeld over de beeldversterking
van de LEIS-analyser, weggelaten. "Tegen de tijd dat anderen
op het punt staan tot dezelfde ontdekkingen te komen, kunnen we
nog altijd gaan publiceren. Het zou best een hoogwaardig Nederlands
product kunnen worden."
Centrale rol
Gevraagd naar zijn plannen na de promotie slaat Brinkgreve peinzend
zijn handen voor de ogen. Na een lange stilte zegt hij: "Ik
heb twee jaar lang weinig tijd voor mijn hobbies gehad. Mijn boot,
de kampioenschappen zeilen, reizen met mijn vrouw. Beroepsmatig
wil ik deze club zo achterlaten dat ze over tien jaar nog een
centrale rol speelt in het instituut." Volgens Brinkgreve
vereist dat hard werken en doorgaan op dezelfde wijze. "Ik
probeer mensen duidelijk te maken dat de continuïteit van
de GTD afhangt van uitdagend wetenschappelijk onderzoek. Tussen
de GTD en de wetenschappers is er een 'Dirk en Drieka-huwelijk':
de één kan niet zonder de ander."
Hoewel Brinkgreve zijn werk met veel overgave doet, denkt hij
'de toko' over vier jaar graag over te dragen. "Je moet het
spelletje niet te lang willen spelen. Ik spreek de taal van mensen
van mijn leeftijd, fysici die in Leiden nog hebben leren boren
en frezen. De nieuwe generatie wetenschappers boort en freest
achter haar computer. Daarom is het beter als er op een gegeven
moment iemand anders komt; je kunt niet altijd op dezelfde manier
doorgaan." De promovendus zwijgt even. Dan verandert zijn
ernstige gezicht in een brede grijns. "Bovendien is er mijn
boot om aan te werken, mijn racevriendjes die ik heb verwaarloosd..
ik moet nog zoveel doen!"/.
