Vanderlande maakt werk van duurzaamheid

Uitspreken dat je bedrijf duurzaam en sustainable is, is meer dan alleen politiek correct. Daar kwam Vanderlande achter toen het een groene golf door de organisatie liet lopen. Door energiezuinigheid meer dan voorheen toe te voegen aan de ontwerpeisen, ontstonden er systemen die zo veel minder stroom verbruiken dat klanten zich beginnen af te vragen waarom Vanderlande het ooit anders deed. Tijdens een themamiddag van ICT Automatisering vertelden Veghelse ontwikkelaars over de groene revolutie en de ervaringen met cradle to cradle.

Alexander Pil
30 juli 2012

Drie jaar geleden formuleerde Vanderlande Industries zijn sustainability policy. Het Veghelse bedrijf sprak uit dat commerciële ontwikkelingen en milieubewust ondernemen elkaar niet in de weg hoeven te zitten. Vanderlande zette duurzaamheid nadrukkelijk op de agenda in de organisatie. ’In eerste instantie ging het voornamelijk om productontwikkelingen‘, zegt Frank van der Berk, groepsleider productarchitecten. ’Inmiddels gaat het veel verder. Ook bij de gebouwen die we neerzetten, bij ons leaseautobeleid of zoiets simpels als printerpapier hebben we sustainability in het achterhoofd.‘

Van der Berk legt uit dat het bedrijf daarmee niet alleen zijn cultuur uitbreidde maar dat het ook zijn uitwerking heeft op de Veghelse ingenieurs. ’Als we vroeger een product ontwikkelden, deden we dat op basis van drie basiseigenschappen. Om te beginnen moet het systeem robuust en betrouwbaar zijn. We kunnen het ons niet veroorloven dat een luchthaven stilligt omdat ons bagageafhandelsysteem het laat afweten. Het tweede ontwerpcriterium is performance. De doorvoersnelheid is heel belangrijk voor bijvoorbeeld onze divisie rond parcel en postal waar je vaak een paar keer per dag een extreem piekbelasting hebt. De derde eis is de kosten. We zitten nu eenmaal in een markt waar flink wordt geconcurreerd op prijs. Met sustainability komt daar een vierde requirement bij. Het dwingt onze engineers om met een nieuwe bril naar het systeem te kijken. Met verrassende resultaten die ons in relatief korte tijd al heel wat hebben opgeleverd.‘

De aanschafkosten mogen dan 15 tot 25 procent hoger liggen, maar omdat de Blueveyor minder stroom verbruikt en goedkoper is in het onderhoud, zijn klanten uiteindelijk veel voordeliger uit.

De ambitie was duidelijk maar Vanderlande wilde dat het verder ging dan een paar mooie woorden op papier. Van der Berk: ’We zijn begonnen met een analyse. Waar zit dat energieverbruik nou in onze systemen? Daarvoor hebben we metingen gedaan bij onze klanten. In de hele distributieketen bleek ongeveer drie kwart van de energie in het transport te zitten, dus in de vrachtwagens en de vliegtuigen.‘ Daar kon Vanderlande niet veel aan doen.

De overige kwart van het verbruik zit in de magazijnsystemen. ’Van dat deel komt ongeveer de helft op het conto van onze systemen; de rest zijn zaken als verwarming, airconditioning en verlichting‘, vertelt Van der Berk. Vanderlande zoomde nog een stukje verder in op zijn systemen. ’Als je een beetje abstract naar onze systemen kijkt, kun je vijf soorten subsystemen onderscheiden. Het eerste zijn de workstations, de punten waar iets gebeurt met onze producten. Het tweede zijn de sorters. Dan heb je de automatische opslagsystemen en de besturing die overal overheen ligt. En ten slotte alle conveyors waarmee we de zaken aan elkaar knopen.‘

 advertorial 
Rob Howe Software Conference

SC2: Myths and legends of software engineering

Maybe it’s because he's approaching his 60th birthday or because he's been spending too much time in isolation, but Robert Howe finds he's getting increasingly unimpressed with myopic views about software engineering. In the online kickoff of the Software-Centric Systems Conference on 29 June, he challenges you to explain why the latest hot topics are so damned important. Register now for free.

Eyeopener

Het energieverbruik is evenredig met de utilisatie en het benodigde vermogen, en omgekeerd evenredig met de efficiëntie. Dat zijn de drie knoppen waaraan Vanderlande kan draaien om het verbruik in te dammen. De utilisatie valt te optimaliseren door onder meer de banden niet te laten draaien als er geen producten op liggen, door de juiste snelheden te hanteren en door het gat tussen opvolgende producten te verkleinen. Het vermogen breng je terug door bijvoorbeeld de wrijving te verminderen, steile banen te vermijden en de versnellingen te beperken.

’De eerste knop waaraan we zijn gaan draaien, is de utilisatie‘ vertelt Van der Berk. ’Er zitten conveyors in ons systeem waar maar af en toe een koffer of een pakketje overheen gaat. De ontwikkelaar heeft traditioneel drie criteria op zijn lijstje staan; het moet robuust zijn, het moet goed performen en het mag niet te veel kosten. Robuustheid betekent dat hij de conveyor voor de zekerheid nog drie slagen extra laat maken. Dan is hij er zeker van dat het pakketje weg is. Omdat het niet te veel mag kosten, kan de ontwikkelaar niet uren aan het algoritme sleutelen. Je krijgt al gauw een systeem dat meer draait dan strikt nodig is.‘

De traditionele cilinders zijn niet geschikt om de band van de Blueveyor op gang te trekken. Vanderlande heeft hem daarom voorzien van nokjes die het met een tandwiel kan aandrijven.

De meeste winst bleek te halen uit de algoritmes. ’Die bepalen immers wanneer een conveyor loopt‘, legt Van der Berk uit. ’Als je de software finetunet en verbetert, kun je zo tientallen procenten energiebesparing bereiken zonder dat je iets aan je apparatuur verandert. Als je software gaat bouwen met energiebesparing en sustainability in het achterhoofd, ga je toch anders met je algoritmes om. Dat kan enorm effect hebben op energieverbruik. Op rustige lijnen zetten we de conveyor bijvoorbeeld eerder stil als er geen koffer in de buurt is. Voor ons was dat best een eyeopener: eenvoudige maatregelen kunnen al heel veel opleveren.‘ Vanderlande won tientallen procenten door deze zaken aan te pakken.

Groen

Dat is natuurlijk mooi maar Vanderlande was nog niet tevreden. Van der Berk: ’We hebben ook naar de conveyor zelf gekeken. De traditionele variant is niet speciaal ontworpen op energiezuinigheid. Er zit bijvoorbeeld een mechanische unit op die de band op spanning houdt. Uit de oude requirements volgde niet dat die spanning optimaal hoefde te zijn en daar hebben we dus ook niet al te veel aandacht aan besteed. Verder zijn de motoren enigszins overgedimensioneerd zodat ze ook de zware koffers kunnen trekken. Stop je energieverbruik in de vergelijking dan krijg je een aantal verschillen. De regelaar van de bandspanning wordt ingewikkelder maar zo zorg je er wel voor dat de spanning optimaal is voor energieverbruik. De band vervingen we door een energiezuinigere optie. Misschien iets duurder in de aanschaf maar dat verdient zichzelf binnen twee, drie jaar makkelijk terug. Hetzelfde geldt voor de motor. Op die manier kun je met een aantal modificaties in het bestaande ontwerp behoorlijk wat energie besparen.‘

Metingen wijzen uit dat deze verbeterde conveyor – die Vanderlande toepasselijk de Greenveyor heeft gedoopt – typisch zo‘n dertig procent zuiniger is. Bij hogere belastingen zelfs nog meer. Wat levert dat nou op? ’De aanschafkosten liggen voor de Greenveyor iets hoger maar dat heb je in twee tot drie jaar terugverdiend‘, stelt Van der Berk en hij laat grafieken zien die zijn claim onderschrijven. De cost of ownership is beduidend lager over de levensduur van de lopende banden die ongeveer vijftien jaar bedraagt. In het rekenvoorbeeld (met een lopende band van tien meter, een belasting van tien kilo per meter en een werkdag van twaalf uur) komen de kosten na vijftien jaar niet uit op 10.200 euro maar op zo‘n 6200 euro. Als je je bedenkt dat er op grote vliegvelden kilometers conveyors staan, is direct duidelijk dat ze behoorlijk kunnen besparen met Vanderlandes groene banden.

Vanderlande introduceerde in zijn Blueveyor onder meer superefficiënte IE4-motoren, bio-afbreekbare smeermiddelen en milieuvriendelijke poedercoating.

’We zijn natuurlijk niet bij de conveyor opgehouden en hebben ook onze sorterbesturingen, lagers en andere apparaten onder de loep genomen‘, gaat Van der Berk verder. ’We zijn zelfs begonnen aan een nieuw platform voor onze sorters. De lijst blijft maar doorgaan. We zijn nog lang niet waar we moeten zijn maar we zijn al wel een eind op weg. Het mooiste is dat we door al die analyses en ontwikkelingen een nieuwe services kunnen aanbieden. Vanderlande heeft een complete draagbare doos gemaakt waarmee we op willekeurige plekken in een systeem volautomatische energiemetingen kunnen uitvoeren. Die gegevens worden netjes opgeslagen en kunnen we analyseren met ons business process intelligence-systeem. Dat is een grote database met allerlei gegevens over onze  producten waaronder het energieverbruik. We kunnen dan heel gedetailleerde analyses doen en de klant specifieke maatregelen voorstellen om het energieverbruik te verminderen.‘

Pvc

Parallel aan de ontwikkelingen rond energiebesparing loopt er bij Vanderlande ook een project dat nog meer de nadruk legt op duurzaamheid. De ontwikkelaars in Veghel kregen enige tijd geleden bezoek van Michael Braungart, een van de bedenkers van het cradle-to-cradle-principe (zie kader) ’Dat heeft ons enorm geïnspireerd om nog een stapje verder te gaan‘, vertelt Cor Goelema, productmanager van Vanderlandes conveyors.

Ook van andere kanten werd Vanderlande gepusht het onderste uit de kan te halen op het gebied van duurzaamheid. Goelema: ’Er komen steeds meer richtlijnen voor de efficiëntie van motoren. Ook het materiaalgebruik wordt met wetgeving aan banden gelegd. Bepaalde giftige stoffen mag je niet meer toepassen. Daar moet gewoon een alternatief voor komen. Je kunt natuurlijk wachten tot de wetgeving jou dwingt om dat te gaan doen maar je kunt beter zeggen: dat zit er gewoon aan te komen en we lopen erop vooruit. Ten slotte verwacht de maatschappij dat grote bedrijven en marktleiders hun verantwoordelijkheid nemen op dit gebied.‘

Via klanten als Schiphol en Londen Heathrow bereikte Vanderlande bijvoorbeeld de vraag om geen pvc meer te gebruiken. ’Maar pvc is toevallig wel het standaard materiaal dat bovenop elke transportband zit‘, weet Goelema. ’Er was niemand met een goed alternatief, ook onze bandenleverancier niet. Polyurethaan was een optie maar dat had toch ook zo zijn nadelen. In de gevestigde denkwereld was er geen ontkomen aan: we moesten pvc gebruiken. Omdat we nu launching customers hadden, konden we toch doorzetten.‘

Blauw

Vorig jaar tijdens de Dubai Airport Show lanceerde Vanderlande de Blueveyor, een lopende band die het Veghelse bedrijf ontwikkelde op basis van het cradle-to-cradle-gedachtegoed. Onder meer de pvc-beklede banden zijn vervangen. ’We kwamen uit op een thermoplastisch polyester. Dat is een homogeen materiaal dat je keer op keer kunt recyclen‘, legt Goelema uit. Helemaal in lijn met het C2C-principe waste is food.

De Blueveyor kreeg onlangs de Cradle to Cradle Cerification Silver. Onderdeel van het C2C-gedachtegoed is dat ontwerpers ervoor zorgen dat hun systemen volledig demontabel zijn zodat alle onderdelen apart kunnen worden hergebruikt.

Die keuze stelde Vanderlande wel voor een uitdaging. Lopende banden worden namelijk al honderd jaar aangedreven met cilinders die wrijving gebruiken om de boel op gang te trekken. Het nieuwe materiaal is daarvoor ongeschikt want het rekt uit als het onder voorspanning wordt gezet. ’We hebben de band daarom uitgerust met nokjes zodat we hem met een tandwiel kunnen aandrijven‘, vertel Goelema. ’Tien, twintig jaar geleden was dat niet op de markt maar nu wel.‘

De nieuwe bandaandrijving leverde ook een interessant voordeel op. ’Om de oude band op de goede spanning te houden, heb je flink wat kracht nodig. Dat vertaalt zich in superstevige en dus superzware stalen constructies. Bij de nieuwe aandrijving kun je toe met veel minder materiaal: 77 tegen 202 kilo‘, aldus Goelema. ’Dat scheelt natuurlijk in de kosten maar is ook van belang voor het milieu. Voor de productie van honderd kilo staal wordt er namelijk maar liefst honderdvijftig kilo CO2 uitgestoten.‘ Andere zaken die Vanderlande in zijn Blueveyor introduceerde zijn onder meer bio-afbreekbare smeermiddelen, superefficiënte IE4-motoren en poedercoating volgens nieuwe receptuur die bij het omsmelten van het schroot geen giftige stoffen afscheidt.

Scoren

Kritische vliegveldbeheerders zullen Vanderlande wellicht aanspreken op het brandgevaar van de Blueveyor. Zij hebben al jaren de eis dat een lopende band vlamdovend moet zijn en de blauwe band is dat niet. ’We kunnen natuurlijk allerlei stofjes aan de band toevoegen maar dat gaat ten kosten van de sterkte. Bovendien is het dat geen mooi homogeen materiaal meer en kun je het veel slechter hergebruiken‘, legt Goelema het dilemma op tafel.

Toch is Vanderlande erin geslaagd een akkoord te krijgen voor zijn Blueveyor. Goelema: ’Luchthavens zijn vooral bang voor een koffer met een brandbom. De bagage is sowieso niet vlamdovend dus brand ontstaat er dan sowieso. Wat ze eigenlijk willen, is zo snel mogelijk de vuurtjes doven met een brandblusser, de vervolgschade beperken en snel weer operationeel zijn. Dat werkt het beste als de brandweermannen direct bij het vuur kunnen. En dat kan alleen als er geen giftige dampen ontstaan en er weinig rook is. Aan die twee eisen voldoet de band van de Blueveyor wel. Door vast te houden aan cradle to cradle lukte het om over risico‘s praten in plaats van over die vastgeroeste normen en richtlijnen alleen.‘

Op Schiphol heeft Vanderlande een proefopstelling neergezet waarbij de standaard conveyor, de Greenveyor en de Blueveyor direct achter elkaar staan en dus precies dezelfde koffers krijgen te verwerken. ’De Greenveyor is gemiddeld genomen zo‘n dertig procent zuiniger dan de conventionele band maar de Blueveyor blijkt nog eens dertig procent minder te verbruiken‘, meldt Goelema trots. ’Ook al zijn de initiële aanschafkosten 15 tot 25 procent hoger, toch kun je daar zo goed mee scoren. Door het kleinere aantal onderdelen is het onderhoud makkelijker en aan het eind van zijn levensduur heeft de Blueveyor nog een hoge restwaarde. In plaats dat we moeten uitleggen waarom we een nieuwe aanpak hebben gekozen, moeten we ons binnenkort juist verdedigen waarom we het vroeger deden zoals we het deden.‘

Dit artikel is een bewerking van de presentatie die Frank van der Berk en Cor Goelema van Vanderlande gaven tijdens een themamiddag van ICT Automatisering (www.ict.eu). De detacheerder organiseerde dit netwerkevent om zijn machine- en systeembouwklanten de kans te geven kennis te delen.