Markus Kossman

Hoe de nieuwste rage werd geboren: de ontwikkeling van 42009 Mobiele kraan MK II

november 12
2013

Hoe de nieuwste rage werd geboren: de ontwikkeling van 42009 Mobiele kraan MK II

Beeld je in dat je de 42009 Mobiele kraan MK II voor je hebt liggen, ongebouwd en nog in de enorme doos. Met zijn 2600 elementen is het het grootste LEGO® Technic model ooit en met zijn 127 tandwielen en vele Power functies is het ook het meest geavanceerde model. Best wel een bouwuitdaging, al zeggen we het zelf.

Hoe zijn die duizenden elementen in de doos voor jou terechtgekomen en waarom veranderen ze nadat je ze allemaal hebt samengevoegd in een functionele, levensechte versie van een mobiele kraan en niet in een hovercraft, om maar wat te noemen? Wat voor soort bouwuitdagingen hebben we hiervoor moeten overwinnen? Om hier antwoord op te geven (in onze grootste, meest uitgebreide blog ooit!), bekijken we de verschillende etappes van het LEGO® Technic ontwikkelings- en ontwerpproces, van de eerste brainstormsessie tot aan de modellering en ontwikkeling en het uiteindelijke product.

Wat gaan we deze keer maken?

Nog lang voordat het LEGO® Technic designteam ook maar kon dromen van de nieuwe 42009 Mobiele kraan, kwamen enkelen van hen bijeen voor een dag intensief brainstormen. Waarschijnlijk werd er op dat moment een beslissing genomen over de categorie van het product, maar verder was er nog maar heel weinig bekend over het nieuwe model.

Het idee van een brainstormsessie is natuurlijk om ideeën te verzamelen – en hierbij geldt dat niets te gek is (zoals die ene keer toen iemand het idee had een vliegend poppenhuis te maken!) Internet, tijdschriften, televisieshows ... Alles wat voor inspiratie kan zorgen wordt aangewend terwijl er letterlijk honderden ideeën – sommige realistischer dan andere – op muren en whiteboards worden geplakt.

Als alle ideeën zijn uitgeput (en na een welverdiende lunch!), is het tijd om uit te zoeken wat misschien kan werken en wat zeker niet. Het team wordt opgesplitst in twee of drie groepen en elke groep gaat met een deel van de ideeën aan de slag. Er worden allerlei soorten vragen gesteld, van 'Wat kan cool zijn om te bouwen?' tot aan de saaiere maar belangrijke vraag 'Wat zal succes hebben op de markt?'.

Overkoepelende overwegingen zijn bijvoorbeeld: Op welke manier past een idee in een al bestaande reeks modellen? Kan er door het team een functioneel en levensecht model van worden gemaakt en - niet minder belangrijk - kan het daarna worden nagebouwd door de eindgebruiker (ja, jij die dit blog leest dus!)? En natuurlijk ook heel belangrijk: voldoet een idee aan de twee belangrijkste voorwaarden, namelijk realisme en speelplezier?

Je kan je wel inbeelden dat veel dingen in deze fase al afvallen (je zal bijvoorbeeld zien dat dat vliegende poppenhuis er nooit zal komen ...). Sommige ideeën zijn misschien goed genoeg, maar passen gewoon niet in de gekozen categorie. Deze ideeën worden niet van de baan gegooid, maar worden toegevoegd aan de LEGO® Technic ideeënbank om op een later moment te worden opgepakt.

Het winnende idee uit de brainstormsessie (het idee met een positief antwoord op de meeste vragen!) wordt dan geschetst, het concept wordt uitgewerkt en er worden testen uitgevoerd. In het specifieke geval van de 42009 besloot het design- en ontwikkelingsteam, onder leiding van Senior Designer Markus Kossmann, dat ze een grotere, betere versie van de zeer populaire 8421 XXL Mobiele kraan uit 2005 wilden maken. Updates waar aan werd gewerkt (en die afgelopen april door Markus in een blog werden genoemd) zijn onder andere:

  • 5 assen in plaats van 4, met 4 asbesturingen
  • Andere tandwielen, met een multifunctionele tandwielkast
  • Meer realistische steunvoeten, met uitschuifbare poten en gemotoriseerde stabilisatoren
  • Vervanging van de pneumatische functies voor het opheffen van de kraanarm door een gemotoriseerde lineaire actuator
  • Power functies
  • NIEUW, uitschuiven van de kraanarm in 2 fases
  • Gebruik van modernere elementen
  • Tijd om te modelleren

Bij model 42009 nam het aandragen van ideeën voor de nieuwe functies, het ontwerpen van de eerste prototype-elementen en het bouwen van een grof schetsmodel ongeveer twee weken in beslag. Het eerste schetsmodel geeft een goed idee van de grootte en verhoudingen, hoe functies werken en waar de kritieke gebieden zich bevinden (zwakke punten, stabiliteitsproblemen etc.). Om het ontwerpproces van de 42009 makkelijker te maken, werd de bouw in drie modules opgesplitst:

-       Het chassis met de besturing, zuigermotor en steunvoeten

-       Het kraanhuis met de motor, tandwielkast en de batterijhouder als contragewicht

-       De arm die in twee fases wordt uitgeschoven

Testen, testen en nog eens testen

Als het model – of de modellen – eenmaal is/zijn gebouwd, gaat het er in de volgende fase om het model te testen, opnieuw te bouwen en nogmaals te testen. De 42009 modules moesten niet alleen afzonderlijk werken, maar ook in combinatie met elkaar terwijl er energie uit één motor moest worden gehaald via een multifunctionele tandwielkast (diepe zucht!). Als dat nog niet genoeg is, moet alles wat een designteam bedenkt ook iets zijn wat voor jullie leuk is om in elkaar te zetten. Het heeft geen zin om fantastische functies te verzinnen als het voor het bouwen van een model nodig is om een ingenieursdiploma te hebben! Dus het bouwproces (hoeveel tijd en werk het kost om een onderdeel/heel model te bouwen) is ook iets waar rekening mee moet worden gehouden (nog diepere zucht!).

Uitdagingen bij het ontwerpen van het chassis

De 42009 heeft het langste chassis van alle LEGO® Technic modellen. Het ontwerp moest heel sterk en stabiel zijn om de besturing van de kraan en het kraanhuis, de motor, de steunvoeten, de tandwielkast etc. te dragen en bij het oppakken niet krom te buigen of af te breken! Het chassis is daarom opgebouwd uit drie lagen – assen, steunvoeten en tandwielkast – die samen worden gehouden d.m.v. een stevig frame.

Het was relatief eenvoudig om ervoor te zorgen dat de besturing soepel verliep. We moesten hiervoor de lengte van de stuurarmen op de wiellagers veranderen om verschillende draaihoeken te verkrijgen. Het synchroniseren van de steunvoeten was veel lastiger en hiervoor was het nodig om een nieuw cool 8-tands tandwiel te maken dat op kruisassen en lineaire actuatoren kan glijden.

Eisen voor het kraanhuis

De Power functies motor, alle schakelaars en de basis van de mast bevinden zich allemaal in het kraanhuis. De grootste uitdagingen waren hierbij de keuze van het tandwiel en het energiebeheer. Bij beide zaken moest er rekening worden gehouden met de sterkte en natuurlijk met het feit of het wel kon worden gebouwd!

Omdat de mast voor een grote belasting zorgt, moest het ontwerp ook heel sterk zijn - zoals in het echte leven zullen alle zwakke punten het zwaar te verduren krijgen! Vandaar dat er meerdere Technic frames van 5 x 7 werden gebruikt om parallelle beweging en verdraaiing te voorkomen. Daarnaast werkt de batterijhouder als een contragewicht (zoals echte kranen hebben!).

Hoge masten vangen veel wind

Met de nieuwe mast was wrijving het grootste probleem waar het designteam mee werd geconfronteerd.  Zoals bij elk LEGO® Technic model was het idee om alles zo realistisch mogelijk te maken (door gebruik te maken van nieuwe ronde panelen van 11x3). Door de nieuwe look ontstond er echter een nieuw probleem – als er maar iets meer dan de minimale lading werd gebruikt, bogen de balken in de mast zo ver door dat de mast niet meer correct werkte. Dit werd opgelost door de ronde panelen van 11x3 aan te passen en extra Technic-gaten toe te voegen om een stevigere structuur te creëren. Het oude ontwerp van de mast gaf een hoop problemen wat betreft wrijving en het hielp niet om de mast sterker te maken. Dus het team kwam met een nieuwe constructie van de wiellagers, met voldoende ruimte rondom de elementen waardoor de mast bij zware ladingen door kan buigen. Hierdoor werd niet alleen het probleem met de wrijving opgelost, maar werd ook het stroomverbruik met een derde verminderd!

Nu weet je een beetje meer over al het werk dat er in onze modellen wordt gestopt voordat jij ze in je handen krijgt. Hopelijk zal je hierdoor alleen nog maar meer genieten van LEGO® Technic en zal je hieraan denken als je volgende keer alleen aan het ploeteren bent met een bouwuitdaging ... ;-)

Lengte: 57 cm

Hoogte:  77 cm