Wat moet een wiskundige nou bij Bavaria?

door Alice Pillot & Gerard Verhoogt

Wat gaan afgestudeerden in de toegepaste wiskunde (zuiver wiskundigen vinden vooral emplooi in research-posities aan universiteiten) doen na hun studie? In het eerste artikel uit de reeks over de malaise in het wiskunde-onderwijs (zie Cursor 2) kwamen de redenen aan bod waarom middelbare scholieren minder snel kiezen voor wiskunde als vervolgstudie. Het bleek vaak dat aankomende studenten en hun studieadviseurs een onduidelijk beeld hebben over eventuele beroepsperspectieven. In dit artikel trachten we ten aanzien van dit punt wat meer duidelijkheid te verschaffen.

Wim Swinkels, technisch directeur van bierbrouwerij Bavaria, en zijn assistent Ben van Dieren vertellen op welke gebieden ze binnen hun bedrijf gebruikmaken van wiskundigen. Van Dieren: ‘Bij Bavaria proberen we de diverse koel- en warmtestromen te integreren, zodat de koelvloeistoffen evenredig worden verdeeld. Op de brouwerij hebben we te maken met verschillende pieken, afhankelijk van de diverse stadia van het brouwen. De praktijkvoorraad en de buffervoorraad eisen elk grote koelverschillen. Dat proces benaderen we systematisch. Stel: fabriek I is nu in de tweede fase van de derde dag van het brouwproces; fabriek II is in de eerste fase van de eerste dag, enzovoort. Dat is een gewoon cumulatief wiskundig model en daarmee kunnen we het koelproces niet alleen voorspellen, maar ook bijstellen. Met die optimalisering besparen we veel energie.’ Directeur Swinkels voegt daar aan toe: ‘Ik denk dat er optimaal zo’n tien procent kan worden bezuinigd.’
Daarnaast zijn wiskundigen bij Bavaria bezig met de planning van de logistiek.
Van Dieren: ‘In de zomer moeten we weten hoeveel voorraad er ‘ingebrouwen’ moet worden. Dat hangt samen met het aantal dagen gisting, iets dat weer per biersoort verschilt. Voor elk soort kun je berekenen wanneer het klaar is. Ook dat gaat via een wiskundig model met een aantal variabelen, waarin je ook de consequenties voor de voorraad kunt berekenen. In de toekomst willen we ook de looptijd van filters voorspellen. Dat is afhankelijk van de druk, de troebelheid, die weer per biersoort varieert, en ook dat is een wiskundige reeks.’

Une pipe
De niet-wiskundige prof.dr.ir. Koos Rooda van de faculteit Werktuigbouwkunde (Systems Engeneering) gebruikt voor zijn onderzoek veel wiskunde en informatica. Hij zit als enige niet-informaticus in het bestuur van de TUE-onderzoeksschool IPA (Instituut voor Programmatuur en Algoritmiek). Over wiskunde zegt hij: ‘Er is bijna geen tak van wetenschap meer die zonder modelvorming, dus zonder wiskunde, beoefend wordt. Als een ingenieur iets ontwerpt, of het nu een vliegtuig is of een fabriek voor het maken van chips, kijkt hij op een bepaalde manier tegen de werkelijkheid aan. Hij probeert in een kunstmatige taal, de wiskunde, te beschrijven wat hij ziet. Iemand anders kiest daar een natuurlijke taal voor, of maakt een schilderij. Maar het zijn àllemaal afbeeldin-gen van de werkelijkheid. Vergelijk het maar met het bekende schilderij van Magritte: ‘Ceci n’est pas une pipe’. Het schilderij is geen pijp, maar een àfbeelding van een pijp. Aan het model, de wiskùndige afbeelding, kun je rekenen en dat is een hulpmiddel om het systeem (het vliegtuig, de fabriek) beter te begrijpen.’

Vijf poten
Die modelvorming maakt wiskunde tamelijk ‘onzichtbaar’, maar wel toepasbaar op vele terreinen. Op het Philips Natlab wordt het onder meer gebruikt voor de ontwikkeling van (nieuwe) consumenten-elektronica, IT-projecten en het maken van simulatieprogramma’s voor het gedrag van IC’s (Integrated Circuits). Dr. Kees Stam, groepsleider van de Applied Mathematics and Modelling Groep van het Philips Natlab: ‘Een wiskundige moet tegenwoordig een schaap met vijf poten zijn. Vroeger kwamen hier vooral wiskundigen met één discipline, nu hebben we liever wiskundigen die bij elk project inzetbaar zijn.’
Woorden van dergelijke strekking gebruikt ook drs. Mynt Zijlstra. Hij is general manager van CQM, een adviesbureau met een jaaromzet van circa 7 miljoen gulden. Het Centre for Quantitatieve Methods ‘leeft’ van de toegepaste wiskunde, met name Statistiek en Operations Research (waaronder veel logistiek). De projecten variëren van de planning van de logistiek tot het achterhalen van de oorzaken van de uitval bij de fabricage van chips en halfgeleiders met gebruik van statistische methoden. Zo werd Zijlstra’s bedrijf ingeschakeld voor de voertuigplanning van een klant van de grote transportondernemer TNT, die per nacht duizenden containers met postpakketten moet reshuffelen. CQM maakte een ritplanningspakker met diverse algoritmische rekenmethoden. Zijlstra daarover: ‘De kortste route blijkt niet altijd de beste en je hebt te maken met tijdvensters, het rij- en rusttijdenbesluit, de beladingsgraad met postpakketten van de vrachtwagen, enzovoort. In dit soort situaties kun je wel komen tot een bezuiniging van vijf procent op jaarbasis van een miljoenen omzet.’ CQM gebruikt ook statistische analyses bij de meetnetten (voor het verkeer en voor bodem-, water- en luchtvervuiling). Meetpunten zijn kostbaar en de vraag was: hoe kun je efficiënter werken met minder meetpunten en hoe lang en hoe frequent moet je meten voor een verantwoorde uitspraak?

Econometrie
Merkt men in het bedrijfsleven dat er te weinig afgestudeerde wiskundigen zijn? Stam: ‘Bij ons is het geen probleem, wij hebben maar enkele mensen per jaar nodig. Voor toegepast wiskundigen zie ik de toekomst niet somber in, zeker niet als ze IT erbij doen.’
Zijlstra: ‘We nu hebben 35 adviseurs in dienst, waaronder zes mensen van de TUE, de rest komt uit het hele land. Maar er gaan ook weer mensen weg en voor ons is het moeilijk om vervangers te vinden. Daaronder zijn steeds meer mensen die econometrie gedaan hebben, bijna dezelfde studie.’
Swinkels werkt, overigens tot grote tevredenheid, al zo’n drie jaar samen met het Instituut Wiskundige Dienstverlening Eindhoven (IWDE) van de faculteit Wiskunde. Twee tot drie wiskundigen werken dan enkele maanden voor Bavaria. Swinkels: ‘Met wiskundige modellen, waarmee je alles systematischer weer kunt geven, valt nog meer winst te behalen.’
Bavaria heeft, zoals veel andere bedrijven die het werk aan ingenieursbureaus uitbesteden, zelf geen wiskundige in dienst. Waarom niet? Swinkels: ‘Het voordeel van het IWDE is dat iemand van buiten steeds alert blijft en objectieve adviezen geeft.’

Vertaalslag
Vooral de relatie tussen theorie en praktijk en het contact met de klant krijgt steeds meer aandacht. Stam: ‘We letten wel meer op aspecten als sociale vaardigheden omdat ze bij veel verschillende projecten mee moeten draaien.’ Zijlstra: ‘We zoeken mensen met enthousiasme voor het vak, die hun kennis op veel verschillende sectoren willen toepassen en die zich in kunnen leven in problemen van een klant. Hij moet ook die vertaalslag kunnen maken.’ Het liefst zou Swinkels een wiskundige hebben met een bedrijfskundige achtergrond, of andersom. Swinkels: ‘Er gaat veel energie zitten in het uitleggen van hoe het gaat in het bedrijf, dat is meer iets voor een bedrijfskundige. Maar die kan geen stromen doorrekenen. Dergelijke optimalisaties kan alleen een wiskundige uitvoeren.’
Van Dieren: ‘Voor mij moet de de vertaling van het theoretisch model naar de praktische uitvoering ook gebruikersvriendelijk zijn.’

Ben van Dieren (links) en Wim Swinkels op de werkvloer bij Bavaria. Foto: Bram Saeys