Andere aanpak Neopost verkleint enveloppenvuller
Sinds eind vorig jaar is hij op de markt. Eerst nog alleen in Frankrijk, maar begin dit jaar is hij wereldwijd verkrijgbaar: de DS-65, Neoposts nieuwe enveloppenvulmachine. Compactheid en gebruiksvriendelijkheid waren de belangrijkste requirements. Die leverden de Neopost-ontwikkelaars in Drachten flink wat hoofdbrekens op, onder meer rond de overgang van staal naar kunststof als basismateriaal.
Neopost Technologies in Drachten is een belangrijke schakel in de ontwikkelactiviteiten van het Franse Neopost. De ingenieurs in Friesland zijn gespecialiseerd in de innovatie en productie van couverteersystemen. Dat zijn machines die in sneltreinvaart enveloppen vullen. Over het algemeen gaat het dan om grotere systemen die bij bijvoorbeeld banken of verzekeraars in de centrale postkamer staan, of in een aparte ruimte daar vlakbij. Vanuit de markt kreeg Neopost echter steeds meer vragen om kleinere oplossingen die dichter bij het bureau kunnen staan. ‘In het kantoor zelf of in de ruimte op de gang waar ook het kopieerapparaat en de centrale printer staan’, schetst Neopost-projectmanger Aike Wilting de omgeving waarop zijn bedrijf mikte met het nieuwe DS-65-systeem.
Dat specifieke werkterrein vraagt vanzelfsprekend om een machine met een kleine voetafdruk. De postkameroplossingen zijn soms wel een paar meter lang. Dat past niet in een klein printerhok. Maar het gaat verder. ‘Er gaan nu veel meer mensen met het apparaat werken, niet alleen maar de operator uit de postkamer’, vertelt Wilting. ‘Dat betekent dat het gebruiksgemak nog belangrijker wordt. Het is niet langer acceptabel dat je eerst door een heel keuzemenu moet lopen voordat je op start kunt drukken. Kijk, dat je de breedte van het papier handmatig moet instellen, daar zal niemand over vallen. In sommige printers moet je dat immers ook doen. Maar verder wilden we dat het systeem zelf bedenkt wat het moet doen. Het moet kunnen detecteren hoe groot het papier is en hoe groot de envelop. Met die input kan het daarna uitrekenen hoe en hoe vaak het de vellen moet vouwen.’ Meestal zijn er meerdere oplossingen. De DS-65 stelt op zijn interface met touchscreen de meest logische configuratie voor die de gebruiker gelijk kan accepteren maar ook eventueel kan aanpassen. Wilting: ‘Dat is vooral handig als je met meerdere formaten werkt. Bij oudere systemen moest je dan een aantal routinematige handelingen doen. Met de DS-65 is dat verleden tijd.’
Verder heeft Neopost aandacht besteed aan wat het unattended use noemt. ‘We vinden het belangrijk dat de gebruiker niet bij het apparaat hoeft te blijven staan totdat de job klaar is’, aldus Wilting. ‘Om te beginnen, vertaalt zich dat natuurlijk in een hoge betrouwbaarheid van het systeem. Het uit zich – heel praktisch – ook in het feit dat er ruimte is in de uitvoerbak voor de stapel papier die je invoert. De capaciteiten van de bakken is zodanig op elkaar afgestemd dat het nooit overloopt. Bij eerdere systemen was het aan de operator om dat in de gaten te houden.’
Vier vingers
De drie hoofdtaken van de DS-65 zijn: verzamelen, vouwen en vullen. Het verzamelen begint bij een nette invoer. ‘De toevoerunits moeten alle velletjes recht naar binnen trekken’, legt Andries Woudstra uit. Hij is senior mechanical lead engineer bij Neopost en de hoofdverantwoordelijke voor de mechanica en de mechatronica in de DS-65. ‘We hebben ervoor gezorgd dat ze daarna altijd tussen minstens twee rollers zitten zodat ze niet meer ten opzichte van elkaar kunnen schuiven.’
Als alle blaadjes netjes in het systeem zitten, moeten ze nauwkeurig op elkaar worden gelegd. De DS-65 is daarvoor uitgerust met een zogenaamde collator. Tussen de schakels van zijn collatorband neemt die elke velletje afzonderlijk mee tot een aanslagpunt. Dat is een soort stootblok dat alle blaadjes op precies dezelfde plek uit de schakelband duwt. Als alle velletjes voor een envelop zijn tegengehouden, gaat het pakketje in z’n geheel naar de vouwunit.
Het transport van de collator naar de vouwmessen hebben de Neopost-ingenieurs zo ontworpen dat de papieren iets bol komen te staan. Voor het vouwmes is het daardoor makkelijker om ze precies op de goede plek ‘aan te vallen’ en ze tussen twee rollers te drukken die de nette, strakke vouw maken. Het mes bepaalt de exacte positie van de vouw. Afhankelijk van wat de gebruiker heeft gekozen, vouwt het het stapeltje A4’tjes precies in het midden of juist in drieën. Omdat er nog een tweede mes in het systeem zit dat het pakketje van de andere kant kan benaderen, is het ook mogelijk een Z-vouw te maken.
De volgende stap is het vullen. Woudstra: ‘We hebben dat opgelost door de envelop licht te buigen. Daardoor komt de envelopklep iets omhoog. Die pakken we op. Daarna komt er een terugslag waarbij we de klep onder de envelop vouwen. Ook nu staat de envelop nog bol waardoor hij een klein beetje open staat. De opening is groot genoeg voor vier vingers die hem helemaal kunnen openhouden. Het gevouwen pakketje schuift onder deze vingers de envelop in.’
Tegelijk met het vullen wordt de flap al natgemaakt. Door die processen parallel uit te voeren, wint Neopost tijd. Bovendien kan het vocht inwerken waardoor de hechting straks beter is. ‘Het vochtreservoir zit ver genoeg van de elektronica af om problemen te voorkomen’, benadrukt Woudstra. ‘Het is ook geen nevel maar een nat borsteltje, dus het potentiële risico is sowieso klein. Nieuw in de DS-65 is dat we de borstel continu vochtig houden. In oudere systemen wilde het nog wel eens gebeuren dat de borstel volledig uitdroogde, zeker omdat je zo’n couverteermachine misschien maar één keer in de week of één keer in de maand gebruikt. Die verbetering past weer in onze strategie dat het apparaat voor iedereen bruikbaar moet zijn. Je wilt immers niet dat een relatieve leek een borsteltje moet vervangen.’
Klap
De eis van een kleine footprint heeft zijn weerslag gehad op de binnenkant van de DS-65. ‘Vroeger werkten we heel veel met staal’, vertelt Woudstra. ‘Standaard componenten kochten we in maar specifieke plaatonderdelen maakten we zelf, hier in onze eigen productiecentrum in Drachten. We zitten op het randje van wat haalbaar is. Dan loont het om het in eigen beheer te doen. Omdat we nu meer functies moeten integreren, hebben we de overstap gemaakt naar kunststof. Daarmee kun je veel compacter werken dan met staal. Maar kunststof was niet onze kerncompetentie. We deden wel wat knopjes en tandwielen zelf maar dat was het. We kozen bijna altijd voor metaal. Zelfs de overkapping was vroeger van aluminium of staal.’
‘Die oude systemen waren meestal overgedimensioneerd. De krachten waartegen ze bestand waren, kwamen er nooit op. Hooguit misschien in de aandrijving’, geeft Woudstra toe. Een switch naar iets minder stevig plastic behoorde dus tot de mogelijkheden, maar ‘met kunststof heb je te maken met relaxatie en doorbuiging. Tijdens het haalbaarheidsonderzoek hebben we daarom gelijk zo veel mogelijk functies in één kunststof onderdeel geïntegreerd en met rapid prototyping gemaakt en getest. Normaal deden we dat pas later in het proces. Als we bijvoorbeeld drie plaatwerkonderdelen hadden, verbonden we die eerst aan elkaar met puntlassen en zorgden we later voor de integratie.’
Door de relatieve onbekendheid met kunststof liep Neopost tijdens de ontwikkelfase regelmatig tegen een probleem aan. Woudstra: ‘Met het Cad-pakket van OSD hebben we verschillende zaken doorgerekend. Daardoor kwamen al redelijk wat zaken boven water. Sommige onderdelen wilden we in principe in kunststof uitvoeren. Uit de analyse bleek dat we het toch beter van staal konden doen. En bij functionele tests kwam bijvoorbeeld naar boven dat de invoerbakken een extra onderplaat nodig hebben. In het eerste design hadden we dat niet gedaan, maar die stevigheid is wel echt noodzakelijk. We hebben veel kennis opgedaan van werken in kunststof, van vezelversterkte materialen en van composieten.’
De DS-65 is de eerste machine van Neopost met een volledig kunststof overkapping. ‘Normaal ving de behuizing tijdens het transport alle klappen op, maar dat werkt nu niet meer’, zegt Woudstra. ‘Het was dus zaak om veel meer steunpunten en veel meer verstevigingsribben te introduceren. Dat waren we niet gewend. Door goed met dit soort zaken rekening te houden, is de DS-65 tijdens transport bestand tegen schokken van 30g. De verpakking vangt de rest van de klap op, waarbij we erop hebben gelet dat de contactpunten niet precies aangrijpen op een stukje kunststof waar niets achter zit.’
Agile
Marco Polet is projectleider voor de software en elektronica van de DS-65. ‘Er zitten twee hoofdprintplaten in dit systeem, allebei in huis ontworpen en geproduceerd in een Neopost-fabriek’, vertelt hij. ‘De ene is de embedded-print. Die stuurt alle fotocellen en motoren aan. De andere is voor de systeembesturing. Die denkt na over bijvoorbeeld de GUI en de Lan-communicatie met de buitenwereld, maar we gebruiken hem ook om de barcodes op de documenten te lezen. Dat onderdeel hebben we bedacht voor de DS-65, maar het is natuurlijk ook handig voor andere Neopost-systemen. Dus nog voordat deze op de markt was, zat die technologie al in andere machines.’
Door de steeds betere elektronica kan Neopost op hetzelfde formaat printplaat steeds meer functionaliteit kwijt. ‘Zo’n functie als het zoeken naar de barcode is natuurlijk behoorlijk rekenintensief, maar het is wel heel handig’, aldus Polet. ‘Je had tien jaar geleden niet kunnen verzinnen dat je dat in zo’n klein machientje kwijt kon.’
Net als vrijwel alle Neopost-apparatuur draait ook de DS-65 op het eigen Neobase-besturingssysteem. Toch hebben de ontwikkelaars in Drachten niet al te veel software kunnen hergebruiken. Polet: ‘De combinatie en de juiste afstemming van alle clutches is zo machinespecifiek dat je bijna niets kunt hergebruiken. Het wijkt gewoon te veel af van andere machines. Alleen op een laag niveau konden we terugvallen op bestaande software. Dan heb je het over aansturing van de fotocellen bijvoorbeeld. Voor een deel zit dat in de Neobase-laag. Ook hebben we de communicatielaag via de GUI naar de buitenwereld gekopieerd van eerdere systemen. Niet zozeer de inhoud van de schermen, als wel de communicatie. Dat komt grotendeels van onze vrienden van de frankeermachines. Daar liggen de beveiligingseisen nog een tandje hoger omdat het over geld gaat en niet zoals hier over diagnostische gegevens zoals tellerstanden en foutcodes.’
Bij de ontwikkeling maakte Neopost gebruik van Neoflow, een zelf gebouwde simulatieomgeving. Daarin kunnen de designers alle papierpaden tekenen en de papierloop simuleren. ‘Je kunt dan semi-realtime zien wanneer een A4’tje bij welke clutches aankomt’, legt Polet uit. ‘Zo kun je makkelijker optimaliseren en toewerken naar de eis van 2400 enveloppen per uur. Eerst draaiden we alles safe zodat we zeker wisten dat hij het deed. Maar als je de output wilt verhogen, ga je de wachttijden steeds korter zetten, steeds scherper. We proberen zo veel mogelijk parallel te doen. We vragen al nieuwe velletjes op terwijl we nog aan het vullen zijn. De timing moet goed zijn, dat is complex; heel veel kleine componenten moeten met elkaar werken en op elkaar zijn afgestemd.’
Zoals veel andere softwaregroepen tegenwoordig maken Polet en zijn collega’s gebruik van Agile. Dat is een ontwikkelmethode waarbij er regelmatig – typisch om de vier weken – een release wordt gelanceerd die een stapje completer is dan de vorige. ‘Dat heeft heel erg plezierig gewerkt’, vindt Polet. ‘Het voordeel is dat je niet twee jaar aan de slag gaat, de hele tijd ‘bijna klaar’ bent en er op de dag van de deadline achter komt dat je nog een jaar nodig hebt. We hebben de hele tijd werkende componenten gehad. Zo kun je veel beter de voortgang in de gaten houden en heb je het proces onder controle.’
Groen
Het resultaat van de ontwikkeling kwam afgelopen november op de markt in Frankrijk. Sinds begin dit jaar is de machine ook verkrijgbaar in de Benelux. De DS-65 haalt de gewenste maximale snelheid van 2400 enveloppen per uur. Het systeem meet 80 bij 45 centimeter en is 69 centimeter hoog. Dat is inclusief de stacker, de automatische stapelaar van de gevulde enveloppen. ‘Voor dit formaat is dat uniek’, aldus Wilting.
De DS-65 voldoet ook aan de andere gestelde eisen rondom gebruikersvriendelijkheid. ‘Zonder instructies weet hij wat hij moet doen’, zegt Polet. ‘Dat vereist behoorlijk wat intelligentie, die vooral uit de software komt.’
En hij is groen. Woudstra: ‘In het verleden lieten we alle rollers en motortjes continu doordraaien. Nu zetten we ze stil als daar gelegenheid voor is. De DS-65 gaat in de slaapstand als dat enigszins kan, waarna hij minder dan een halve watt verbruikt. De machines staan best veel stil – typisch aan het eind van de dag, de week of de maand moeten ze eventjes heel hard werken – dus dan is energiezuinigheid erg belangrijk.’
