Sun Oct 20 2019

10 20

Kokendheet in 3D

05/11/2014

Door Liam van Koert

Quooker in Ridderkerk is een bijzonder familiebedrijf. Al enkele decennia maken zij de Quooker, een kraan waaruit direct kokend water kan worden getapt. Door de jaren heen heeft het inmiddels zeer populaire product vele veranderingen doorgemaakt.


     

Het idee lijkt voor de hand liggend en het principe eenvoudig. Men neemt een boiler waarin water water op een temperatuur van 110 graden gehouden wordt en sluit er een kraan op aan. Wie pasta wil koken, speentjes wil steriliseren of gewoon een kopje thee wil zetten draait de kraan open en heeft direct resultaat. Toch komt er in een wereld waar thema’s als veiligheid en duurzaamheid de boventoon voeren heel wat kijken bij de totstandkoming van een hoogwaardige kokend-water-kraan. “De nieuwste Quookers zijn behoorlijk innovatieve producten, helemaal wanneer vergeleken met concurrerende fabrikaten. Ze zijn uitgerust met diverse sensoren, regelelektronica en kleppen, hebben een bijmengfunctie voor het werken in combinatie met de CV, een kinderbeveiliging en zijn voorzien van vacuümisolatie voor een zo laag mogelijk energieverbruik”, begint Ivo Legel, Hoofd Engineering bij Quooker zijn uitleg over de totstandkoming van een bijzonder product. Toch moest er behoorlijk wat water door de Rijn voordat de Quooker zijn huidige vorm en status bereikte. 

Uitvinden in de kelder
Het eurekamoment kreeg Henri Peteri, oprichter van Quooker tijdens een bezoek van iemand van Lipton, een dochterbedrijf van Unilever, in 1970. Als hoofd Research van dit voedingsmiddelenconcern was hij uitgenodigd om een nieuwe innovatie in voedselproducten te aanschouwen: instant soep. Hoe lang het duurde voordat de soep klaar was? Vijf seconden, mits je de vijf minuten voor het koken van water niet mee rekende. Voor Peteri, die nog bekend was met het fenomeen warmwater-kar waar gezinnen wekelijks een aantal emmers warmwater haalden , kon dat nooit de bedoeling zijn. Hij sloot zich de daarop volgende jaren op in zijn kelder en ging aan de slag met een boiler om de eerste kokend-water-kraan te maken. Volgens de overlevering zou Peteri gedacht hebben: “Dat kan niet moeilijk zijn. Dat is gewoon mechanical engineering, daar weet ik genoeg vanaf.” Ondanks zijn gedrevenheid, bewezen de daarop volgende jaren het tegendeel. Zijn prototypen bleken storingsgevoelig en de acceptatiegraad bij het grote publiek was laag. Door geldgebrek moest het project een aantal keer worden gestaakt. Totdat in 1985 ook zoon Niels full-time in de kelder ging werken. De eerste Quooker Basic was daardoor in 1992 een feit. In 1993 voegde ook zoon Walter zich bij het bedrijf en eigenlijk is de rest geschiedenis. Want vele modellen en ‘entrepeneurs awards’ verder, zijn kokend-water-kranen eindelijk hot.

Ontwerpuitdagingen de baas
Legel snapt wel waarom de ontwikkeling van de Quooker met de nodige horten en stoten gepaard ging.”Hoewel het natuurkundige feit dat een overdruk van 1,4 bar voldoende is om water te verhitten boven het atmosferisch kookpunt , zonder dat het kookt, zijn de rekenmodellen voor het mengen van water met verschillende drukken en temperaturen erg ingewikkeld. Datzelfde geldt voor het goed incalculeren van vermoeiingseffecten. Bovendien beschikte Peteri anno 1970 niet over de designtools die ons nu ter beschikking staan. De eerste modellen werden daarom ontwikkelt aan de werkbank in plaats van aan de tekentafel. Dit zie je duidelijk terug aan het ‘form-follows-function’ ontwerp van de eerste reeks. “ Natuurlijk zijn er door Quooker destijds wel productietekeningen gemaakt. Eerst in Autocad en ook een blauwe maandag Mechanical Desktop. Maar toen het bedrijf in 2002 volledig wilden overgaan naar 3D kozen de engineers unaniem voor SolidWorks en Design Solutions. Legel: “Voor wat betreft gebruikersgemak en functionaliteit sprong SolidWorks er voor ons echt bovenuit. We waren er dan ook snel mee vertrouwd. En waarom Design Solutions? Dat was vooral een kwestie van een goed gevoel, iets dat ons niet in de steek heeft gelaten.” Inmiddels gebruikt Quooker acht floating licenties voor twaalf engineers. Een deel hiervan wordt gebruikt voor de optimalisatie van bestaande producten. Er wordt onderzocht of onderdelen niet beter, slimmer, kleiner of goedkoper kunnen, of dat de assemblage bijvoorbeeld niet te vereenvoudigen valt. Dit laatste in sterke samenspraak met de productie omdat ook alle tooling en aanpassingen aan machines in huis worden gedaan. Belangrijkste gereedschappen hierbij zijn de standaard modeling tools, de flowanalyse en sterkteberekeningen middels eindige elementen. Met dezelfde gereedschappen werkt een tweede team aan de volgende generatie kokend-water-kranen. “Dankzij de simulatiemogelijkheden van SolidWorks zitten we snel op het goede spoor als we iets nieuws willen proberen. Toch zullen we alles ook uit den treuren in de echte wereld testen. We kunnen ons namelijk niet permitteren dat dingen voor het einde van hun levensfase niet meer goed werken kapot gaan.”

Grip op productvariaties
De grondige aanpak heeft Quooker geen windeieren gelegd. Met een productie van 50.000 kokend-water-kranen per jaar, die gewoon in Ridderkerk plaatsvindt, groeit het bedrijf nog steeds met 30 procent per jaar. Dit niet alleen in Nederland, maar zo’n beetje in heel Noordwest Europa. Hoewel dit natuurlijk goed nieuws is, heeft het wel een grote impact op de logistiek. Legel:”Op de eerste plaats heeft zo’n beetje elk land zijn eigen regels als het gaat om waterleidingsystemen, helemaal als het drinkwater betreft. Harmonisatie over welke materialen wel en niet mogen worden toegepast is ver te zoeken. Bovendien is er een grote variatie in aansluitsystemen, wat maakt dat er alleen al van onze laatste kraan, de Quooker FUSION, die koud, warm en kokend water in 1 kraan combineert, 34 versies bestaan. Om grip te houden op deze grote variatie gebruiken we SolidWorks EPDM. Deze product data management software is deels geconfigureerd voor het borgen van de workflow middels engineering change requests en ERP- requests. Ook heeft Design Solutions specifieke functionaliteit voor ons geprogrammeerd. Bijvoorbeeld voor het door iedereen kunnen bekijken van pdf’s zonder dat iedereen over een EPDM licentie hoeft te beschikken.“

Mogelijk verschiet
Gevraagd naar de toekomst van de kokend-water-kraan en engineering tools die nog op het verlanglijstje staan, houdt Legel een voorzichtige slag om de arm.”We werken momenteel aan een aantal zeer innovatieve ideeën die de Quooker vooral nog slimmer zullen maken. Te veel kan ik hier echter niet over uitweiden. Voor wat betreft SolidWorks hebben we een doorlopende licentie. Elk jaar worden we dus netjes geüpgrade naar een nieuwe versie zodat we goed bij de tijd blijven. Daarnaast acht ik niet uitgesloten dat we in de toekomst ook een product als SolidWorks Plastics zullen gebruiken, aangezien we steeds meer met spuitgietonderdelen doen. Maar eerst kijken we vooral uit naar wat de nieuwste versie van SolidWorks voor ons in petto heeft!”