Uitbesteden in China leverde nogal wat issues op. Mede daarom koos Enviolo voor het Eindhovense AME. Om voor de oem’er uit Amsterdam de engineering en productie te doen van de interface van een automatische versnellingsnaaf voor e-bikes. Inmiddels heeft de mechatronicaspecialist de nieuwste versie helemaal herontworpen. De assemblagetijd is teruggebracht van 24 naar 6 minuten.
Op elke moderne e-bike kun je op de rider control-display op het stuur aangeven of zuinig met de batterij wilt omspringen of juist snelheid wilt maken. In het eerste geval kies je voor de ecostand, in het tweede zet je ’m op ‘sportief’. Zit er ook nog een automatische continue versnellingsnaaf (continu variabele planetaire transmissie, CVP) van Enviolo op, dan kun je ook nog het aantal trappen per minuut selecteren waar je je lekker bij voelt (zie kader).
Billy van den Ende
De communicatie tussen hun en ons team verliep direct een stuk soepeler’
De CVP is niet nieuw, maakt Billy van den Ende, director of brand experience van Enviolo duidelijk. Deze is ooit in de VS voor Fallbrook Technologies ontwikkeld voor onder meer auto’s en windturbines. Voor fietsen bleek het systeem zwaarder dan de vertrouwde derailleur en dus niet gewild. Dat veranderde toen vijftien jaar geleden de elektrische fiets opkwam: ‘Ineens deed het gewicht er niet meer toe. Het comfort des te meer.’
Communicatieproblemen
In 2008 werd de eerste, handgeschakelde versie, onder de naam NuVinci, uitontwikkeld en de productie van de naaf uitbesteed bij partijen in China. Toen in 2012 de automatisch schakelende versie op de markt moest worden gebracht, koos het bedrijf voor de productie van de puur mechanische naaf wederom voor de Chinese leverancier. Maar voor de mechatronische interface van de CVP, die de trapsnelheid vertaalt naar een bepaalde schakeling, zocht de fabrikant – in tweede instantie – naar een andere supplier en vond die in AME in Eindhoven.
‘Uitbesteden van de interface in China leverde nogal wat issues op’, herinnert Van den Ende zich. ‘Mede vanwege het algoritme dat bepaalt bij welke verandering in het trapritme hoeveel moet worden op- of teruggeschakeld. Ook het doorvoeren van wijzigingen leverde de nodige communicatieproblemen op en we hadden geen zicht op de kwaliteit van de toeleverketen van onze leverancier.’
Ervaring met mechatronica
Omdat de grootste groeikansen bleken te liggen op de Europese markt, koos Fallbrook in 2012 voor Nederland voor de hoofdvestiging van de divisie NuVinci, het huidige Enviolo. Toen ontstond ook het eerste contact met AME. ‘Zij beschikken over een team van mechanical engineers, electrical engineers en softwaremensen, geleid door systeemarchitecten en projectmanagers met veel ervaring met de ontwikkeling en productie van de mechatronica die we nodig hadden. Zij hebben toen meteen wat wijzigingen doorgevoerd om de produceerbaarheid te verbeteren. En de communicatie tussen hun en ons team verliep direct een stuk soepeler. Problemen waren ineens veel gemakkelijker op te lossen.’
Het sprak dan ook vanzelf dat toen in 2016 de volgende versie van de interface ontwikkeld moest worden, de engineering en de productie ervan weer bij AME terechtkwamen. ‘Aan de hand van enkele globale specificaties als het vermogen en de maten van de behuizing en na een afspraak te hebben gemaakt over de targetprijs, zijn we aan de slag gegaan’, verhaalt AME-accountmanager Ate Sens. ‘Dat resulteerde in een veel slimmer ontwerp, dat sneller is te produceren bij een hogere kwaliteit en een lagere prijs.’
Ate Sens
Minder componenten en koopdelen
‘Dit nieuwe ontwerp’, illustreert Sens door een exemplaar van de interface uiteen te nemen en de onderdelen op tafel uit te stallen, ‘bevat de helft minder componenten. Deels doordat we elektronicacomponenten en chips zijn gaan toepassen waarin verschillende functies zijn geïntegreerd. Sommige zaten reeds in ons eigen PDM, voor andere zijn we op zoek gegaan in de markt.’ Het percentage koopdelen is flink gedaald: ‘Voor dit ontwerp zijn bijvoorbeeld geen kabeltjes nodig, dus hoeven we die ook niet in te kopen. In de vorige versie zaten kunststoffen tandwieltjes en behuizingdelen die we bij verschillende leveranciers inkochten. Nu spuitgieten we die zelf, in zelfgefabriceerde mallen.’
Dat AME veel productieactiviteiten in eigen huis kan uitvoeren, ‘verticaal geïntegreerd is’, is een groot voordeel, onderstreept Sens. ‘Ook bijvoorbeeld het bestukken van de pcba’s doen we in huis. Zit er een fout in een batch, dan kunnen we die in eigen beheer veel gemakkelijker en sneller oplossen dan wanneer we er eerst toeleveranciers bij moeten betrekken.’
Kwart van de tijd
De nieuwe interface is vier keer zo snel als de vorige te assembleren. ‘Omdat deze minder onderdelen bevat en er geen kabelverbindingen meer gelegd hoeven te worden. Voorheen was de elektromotor met een kabel aan de pcba verbonden, nu is het een brushless DC-motor waarvan de stator machinaal direct op de printplaat gemonteerd wordt. De operator hoeft alleen nog de rotor erop te drukken. En de behuizing schroeven we niet langer dicht, maar lassen we ultrasoon. Het waterdicht sluiten van de behuizing is nu een kwestie van seconden.’ De totale assemblagetijd is teruggebracht van 24 naar 6 minuten, aldus Sens.
Grote series
Op de werkvloer in Eindhoven is de nieuwe interface inmiddels volop in productie, direct naast de plaats waar nog de laatste series van de oude editie in elkaar worden gezet en waarvan er sinds 2012 zo’n 30.000 per jaar van gemaakt zijn. Ook van het nieuwe model moeten er meteen al flinke aantallen geproduceerd worden, maakt Van den Ende duidelijk: ‘In de eerste drie jaar willen we er hier minimaal 120.000 laten fabriceren. Want we hebben inmiddels 34 klanten voor dit product. Fabrikanten van e-bikes met elk hun eigen marketingplanning. Sommige, zoals Koga, Urban Arrow en Winora, willen er snel mee de markt op. Andere nemen meer de tijd’, waarmee de Enviolo-directeur doelt op onder meer Harley Davidson. ‘Die willen nu ook een e-bike op de markt gaan brengen, maar dat blijkt complexer dan ze dachten.’
Kwaliteitsstempel
Hoewel veel fietsenbouwers met hun productie in Azië zitten, is het onwaarschijnlijk dat Enviolo op enig moment, als de nieuwe interface compleet is uitontwikkeld, de productie ervan in oostelijke richting gaat verplaatsen. ‘Vanwege die communicatieproblemen en omwille van de kwaliteit. De klant ziet dat ook zo. Als ik vertel dat onze interface in ‘hightech Eindhoven’ in ‘fietsland Nederland’ wordt geproduceerd, zijn dat wel kwaliteitsstempels.’
Blijf op de hoogte van nieuws uit de industrie, Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar aan info@linkmagazine.nl
Continu variabele planetaire transmissie
Enviolo’s transmissies bevatten de zogeheten continu variabele planetaire (CVP)-technologie: in het binnenste van de naaf draait een serie metalen ballen (planets) rond een open as (sun). Om die ballen zitten twee geleidende ringen, een input- en een outputring. Door de ballen te kantelen, kan het snelheidsverschil tussen de twee ringen traploos geregeld worden. De eerste versie van de CVP werd handmatig ingesteld. De interface die AME engineert en produceert, zorgt voor een volautomatische, traploze overbrenging die de fietser in staat stelt ongeacht de omstandigheden in hetzelfde tempo te blijven trappen. Daartoe communiceert de interface die op de naaf in de achteras zit draadloos met de trapas.
Enviolo was een fietstechnologie-divisie van Fallbrook International. Inmiddels heet het complete bedrijf Enviolo en is fietstechnologie de hoofdbusiness. De hoofdvestiging van Enviolo zit in Amsterdam, in Zwolle staat het Europese distributiecentrum.
