Innovaties ontstaan uit synergie

Samenwerking VDL Group

Een team van topspecialisten werkte maar liefst vijf jaar intensief samen om het complexe/baanbrekende ontwerp van de couveuse te realiseren. Met nieuwe toepassingen en technologieën als resultaat. “Daarvoor heeft het ontwikkelteam bestaande uit MMID, VDL en Dräger elkaar continu gestimuleerd het beste in elkaar boven te halen”, vertellen Chris Mulder en Wouter Arents van VDL Wientjes. De couveuse bevat een aantal innovaties die alleen hebben kunnen ontstaan door de synergie tussen verschillende specialisten.

De driehoek klant, leverancier en MMID bleek een sterke combinatie. “We hebben met elkaar een werkwijze gecreëerd waarin het effect van de samenwerking groter is dan elk van de samenwerkende partijen afzonderlijk zou kunnen bereiken”, legt Danker Kemper uit, ontwerper Producibility bij MMID. Chris Mulder, directeur van VDL Wientjes bevestigt dit. “Iedere ontwikkelpartner werd uitgedaagd om tot het uiterste te gaan en met werkelijk innovatieve oplossingen te komen. Er is niet altijd gekozen voor de makkelijkste weg. Daarbij konden we wederzijds leunen op elkaars expertise.”

Comfort en veiligheid

Het ontwerpteam, bestaande uit medewerkers van Dräger, MMID, VDL Apparatenbouw, VDL Parree en VDL Wientjes Roden, stond voor een aantal grote uitdagingen bij de ontwikkeling van de hybride couveuse, waarin open en gesloten zorg voor premature baby’s wordt gecombineerd. Drägers doel was te komen tot het ultieme gebruikersvriendelijke ontwerp voor alle stakeholders, in de eerste plaats de baby, maar ook voor het verplegend personeel, de ouders van de premature baby en schoonmakers. Veiligheid, comfort en functionaliteit stonden daarbij voorop. Alle onderdelen binnen het apparaat moesten naadloos op elkaar aansluiten om een perfect klimaat te kunnen waarborgen voor de baby. Daarbij moesten de ontwikkelaars continu rekening houden met mechanica, thermodynamica en algemene toleranties. Dit maakte de ontwikkeling buitengewoon complex.

Glasheldere 3D-kap

MMID en VDL Wientjes zijn geen onbekenden van elkaar. De relatie gaat terug tot 1992, toen MMID de expertise van VDL inschakelde bij de ontwikkeling van een zonnebank voor Alisun. Toen Dräger op zoek was naar een specialist op het gebied van kunststoffen dook al snel de naam van het bedrijf uit Roden op. Het grootste deel van de nieuwe couveuse bestaat uit transparante, glasheldere, vlakke delen. De vorige versie van de couveuse was nog helemaal ontwikkeld in polycarbonaat, maar vanwege mogelijke gezondheidsrisico’s (door aanwezigheid van bisfenol A), was dit materiaal niet langer geschikt. Het ontwerpteam moest dus op zoek naar een alternatief materiaal dat ook doorzichtig en goed te vormen is. Na uitgebreid onderzoek naar verschillende kunststoffen werd gekozen voor acrylaat. Voor Dräger een nieuwe materiaalkeuze én een nieuwe technologie. De kap en de wanden van de vorige versie van de couveuse waren gespuitgiet, maar daarbij traden verschillende problemen op; de matrijs moest een aantal keren aangepast worden en er was een hoge afkeur.

Nieuwe technologie

Met alleen de materiaalkeuze was het ontwikkelteam er echter nog niet. Probleem bij een transparante plaat is dat er putjes en bulten ontstaan op de plaatsen waar je contact maakt met de matrijs, terwijl de eis voor de kap en zijwanden glashelder was. VDL Wientjes heeft daarom voor een heel nieuwe technologie ontwikkeld. “We hebben ervoor gezorgd dat het materiaal alleen aan de randen contact maakt met de matrijs”, legt Mulder uit. “Extra moeilijkheid daarbij was dat de voorkant van de kap ook 3D is, dus gekromd over twee vlakken. Normaal kan je dat niet bereiken, maar wij hebben een manier gevonden waarbij je ondersteuning geeft aan het materiaal, zonder dat het materiaal de matrijs raakt. Zo ben je toch in staat om een 3D-vorm te maken.”

Strikt genomen is dat geen vacuümvormen, legt Wouter Arents uit, hoofd R&D bij VDL Wientjes, maar thermovormen, een verzamelbegrip voor thermisch vervormen. “Eigenlijk hebben we twee technologieën met elkaar gecombineerd.” Daar waren wel een aantal aanpassingen voor nodig. Arents: “We hebben hiervoor een bestaande machine omgebouwd. Ook is er gebruik gemaakt van een stalen vacuümvorm-matrijs, in plaats van aluminium. Qua thermoregulatie is die eigenlijk net zo opgebouwd als een spuitgietmatrijs, met verschillende tempereer-kanalen. Hierdoor kan je in verschillende zones verschillende temperaturen inregelen. Achter de matrijs hadden we dus verschillende tempereer-apparaten staan die je met verschillende ventielen verschillende temperaturen kunt geven aan verschillende delen van de matrijs.”

Achterwand

De achterwand van de couveuse mocht wel ondoorzichtig worden. Daarvoor werd advies ingewonnen bij VDL Parree, specialist in spuitgieten, tevens onderdeel van de VDL Groep. Zij kozen voor spuitgieten met ABS, een vormvaste thermoplast die weinig krimp geeft. Maar ook hier zat een technische uitdaging, aangezien Dräger een heel dikwandige achterwand wilde – vanwege de sterkte. “Normaal als je gaat spuitgieten, houdt het wel op bij 4 mm. Als je naar een dikte van 8 mm wilt, dan krijg je grote problemen”, zegt Mulder. Om toch de vereiste dikwandigheid te realiseren koos het ontwerpteam wederom voor een nieuwe technologie. Dat is MuCELL, een schuimmiddel, dat het product opschuimt en dat bij dikwandige producten voorkomt dat je sinkmarks krijgt door de krimp. “Met deze technologie kan je een dikwandig product beter spuitgieten. MuCell is an sich niet heel nieuw, maar in zo’n product is het nog nooit gebruikt.”

De arm

De arm, die de verbinding vormt tussen de kap van de couveuse en de backbone van het apparaat, is mede ontwikkeld en geproduceerd door VDL Apparatenbouw. De complexiteit zat hem onder andere in de beweging, legt Mulder uit. “Zo was een afschuivende beweging niet mogelijk in verband met de afdichtingen van silicone tussen de kap en rest van de opbouw. Dus moest het eigenlijk een meer dimensionale beweging worden met een vertraging bij het sluiten, om te voorkomen dat er een grote drukopbouw in de couveuse zou ontstaan en te veel geluid zou vrijkomen. Bij ruw gebruik, tijdens bijvoorbeeld transport moest de kap dicht blijven, maar in een noodsituatie moest de kap ook met één duw te openen zijn. “Er zaten veel tegenstrijdigheden in maar die zijn uiteindelijk allemaal gerealiseerd”, zegt Mulder. Daarnaast was de fixatie van de bewegende delen ook een uitdaging.

Gezamenlijkheid

Bijna iedere vrijdag reist het team van VDL naar het kantoor van MMID in Delft en andersom zijn de MMID’ers regelmatig op één van de locaties van VDL te vinden om modellen te bouwen. “Vervolgens trokken we weer samen naar Dräger om een oplevering te doen of testen uit te voeren. Met deze werkwijze kom je snel tot productieoplossingen die zijn bedacht vanuit een concept. De maakbaarheid heb je direct getest”, vertelt Arents. “Daar lag de kracht van onze samenwerking; je kunt veel sneller schakelen. Dat is voor Dräger ook een belangrijk punt geweest. Zij hebben er bewust voor gekozen om een driehoeksverhouding aan te gaan met een maakpartij en een ontwikkelpartij. Op die manier maak je sneller ontwikkelslagen dan dat je eerst naar een ontwikkelclub gaat om iets laten ontwikkelen. Met het risico dat aan het eind van het traject een productiepartij het afschiet, omdat het niet maakbaar blijkt te zijn. Bij dit project is het continu een heel hechte samenwerking geweest. Het eindresultaat is echt een product van gezamenlijkheid.”

De Babyleo TN500 heeft begin dit jaar twee prestigieuze internationale designprijzen gewonnen: de iF Product Design Award en de Red Dot Award.