Ontwerpproces

Het eerste ontwerp dat ik heb uitgewerkt is ontworpen zonder deuren met sloten. Het idee hierachter is dat de gebruiksduur verkort wordt. Het denemarkse bedrijf Lapee heeft onderzocht hoeveel procent efficiënter een uniseks urinoir is ten opzichte van een normaal toilet (dixi). Lapee beweert dat het urinoir 600% sneller verloopt, namelijk het urinoir gemiddeld 30 seconden en het toilet 3 minuten.

Na brainstorm sessies met festival organisaties blijkt al snel dat dit bij de meerderheid van de festivals in Nederland geen optie is. De meeste sanitaire pleinen op festivals zijn tegenwoordig uniseks en er kunnen dus altijd zowel mannen als vrouwen ongewild bij elkaar naar binnen lopen. Een ander nadeel is de ruimte die het product inneemt. Op deze manier is het niet in één onderdeel te transporteren in een vrachtwagen.

Het tweede ontwerp is met deur ontworpen. Bij het bekende plaskruis voor mannen (zie afbeelding) is er gekozen om in elke hoek van het vierkant een urinoir te plaatsen. De reden hiervoor is dat in de hoeken het meeste ruimte in de lengte is. Voor het uniseks urinoir heb ik gekozen voor een driehoek zodat de ruimtes in de hoeken een grotere oppervlak krijgen. Op deze manier is er een plek minder beschikbaar maar zijn de plekken wel groot genoeg voor vrouwelijke gebruikers met de deur gesloten. Van dit ontwerp passen er 10 producten in een laadbak van een vrachtwagen. Op die manier kunnen er in totaal 30 urinoirs vervoerd worden. Dat zijn 10 voorzieningen meer dan bij het vervoeren van dixi’s.

Na overleg met de zwarte cross kwam de eis naar boven dat de urinoirs koppelbaar met elkaar moeten zijn om het volume in elk urinoir gelijk te houden. Het idee hierachter is dat voorkomen wordt dat er niet eentje begint te overstromen terwijl de andere nog amper vol zit. Hiervoor heb ik enkele aanpassingen aan het ontwerp gedaan. De deuren heb ik niet meer in de hoeken geplaatst maar aan de zijkanten zodat er plek overblijft om de urinoirs naast elkaar te plaatsen. Op de afbeelding hieronder is te zien hoe de producten op een organische manier met elkaar te koppelen zijn.

Om de urinoirs multi-koppelbaar te maken moet er aan de onderzijde van de unit een koppeling mogelijkheid geïmplementeerd worden. Op onderstaande afbeeldingen is afgebeeld hoe deze urinoirs met elkaar gekoppeld kunnen worden. Voor de koppeling is gekozen voor een draaidop. Dit is dezelfde techniek die gebruikt wordt bij de bekende plaskruizen op festivals. Tussen deze koppelingen kan een slang geplaatst worden waardoor het urine niveau in alle gekoppelde urinoirs gelijk blijft.

Later in deze afstudeeropdracht zal ik nog onderzoeken of de zogenaamde GEKA koppeling wellicht een betere oplossing zijn om de urinoirs te koppelen.

Met het argument dat de urinoirs multi-koppelbaar moeten zijn kwam de Zwarte Cross met het idee dat een vierkant of rechthoekig ontwerp het meest efficiënt zou zijn. Deze kan je namelijk in de volledige breedte van een vrachtwagen bak maken. Van dit vierkante ontwerp passen er 6 in een laadbak van een vrachtwagen. Dat zijn in totaal 24 urinoirs. Met dit ontwerp kunnen er maar 4 meer sanitaire voorzingen vervoerd worden in een vrachtvragen ten opzichte van dixi’s

Naast het vierkante ontwerp heb ik ook een rechthoekig ontwerp gemaakt waar de hokjes naast elkaar geplaatst worden in de lengte van de breedte van een vrachtwagen. De breedte van hokjes worden nu 730mm en van de deur 600mm. Op deze manier worden de hokjes te klein en kan het product niet goed meer op zichzelf staan.

Kesselring

Om te kunnen bepalen welk ontwerp het beste aan de eisen voldoet heb ik de kesselringmethode uitgevoerd. Hierbij krijgen de eisen een weegfactor van 1 tot en met 3. De verschillende ontwerpen krijgen per eis en beoordeling van 1 tot en met 3, afhankelijk hoe sterk deze eis terugkomt in het ontwerp. Als laatste zijn er percentages aangehangen om een duidelijker beeld te geven hoe goed dit ontwerp uit de kesselring komt.
Om een duidelijk overzicht te geven zijn in deze kesselring alleen de invloedrijkste eisen gepakt. De andere eisen voldoen de ontwerpen even goed aan.

Conclusie

Uit de Kesselring methode wordt duidelijk dat de ontwerp 2 en 3 het beste naar voren komen. Ontwerp twee is het driehoekige ontwerp en ontwerp 3 het vierkante ontwerp. De doorslaggevende verschillen zijn het efficiënt transporteren en op zichzelf staan.
Van ontwerp 2 kunnen maar liefst 10 producten in één vrachtwagen getransporteerd worden, dat staat gelijk staat aan 30 urinoirs.
Bij ontwerp 3 kunnen 6 producten met in totaal 24 urinoirs tegelijk getransporteerd worden. Dat zijn slechts 4 plasplaatsen meer dan bij het vervoer van dixi’s.

Naast het transport heeft ontwerp 2 een toegankelijkere vorm om op zichzelf te kunnen staan in een straat. Dit is van groot belang bij een festival als de Vierdaagse Feesten of bij het plaatsen in uitgaansgebieden.

Met dit resultaat heb ik besloten dat ontwerp 2, het driehoekig ontwerp, het meest geschikt is. Er zal een prototype volgens dit ontwerp gemaakt moeten worden om te laten testen tijdens DGTL.

Om de kosten voor dit prototype te kunnen verantwoorden heb ik een businessplan geschreven en voorgelegd aan de CEO’s van Nijhuis en Saur. Het businessplan is goedgekeurd.

Gebruiksonderzoek

Prototype

Om de beste resultaten uit het gebruiksonderzoek te krijgen moet het eindproduct zo goed mogelijk nagebootst worden. Om dit voor elkaar te krijgen schakel ik Altop in. Altop is gespecialiseerd in het snijden en lassen van kunststof.

Tijdens een overleg met Altop besluiten we het hokje als driehoek op te bouwen maar in plaats van ronde hoeken worden deze hoekig gemaakt om kosten te besparen.

Een ander verschil is hoe de tank opgebouwd wordt. Bij het ontwerp zit de tank in de wanden om het product zo klein mogelijk te houden. Dit is bij dit prototype niet mogelijk en niet nodig. Om deze reden wordt de tank onder het product geplaatst. Net als het ontwerp heeft de tank een volume van 400 liter dat gelijk staat aan ongeveer 1500 plasbeurten.

Voordat het prototype uitbesteedt wordt aan Altop is het belangrijk om er zeker van te zijn dat de maten van de hokjes en urinoirs kloppen. Om dit vast te kunnen stellen heb ik door middel van vuilniszakken en karton het hokje nagebootst. Eerst heb ik met tape de plattegrond afgebeeld om daarna vuilniszakken aan het plafond te hangen boven deze plattegrond. Daarna is de vorm van het urinoir met de juiste maten uit een stuk karton geknipt en op de juiste hoogte gehangen. Daarna heeft een vrijwilliger in de houdingen van urinerende vrouwen en mannen geposeerd om te kunnen achterhalen of de gekozen maten juist zijn.

Om te testen of het ontworpen urinoir voldoet aan de eisen van de gebruiker wordt er een gebruiksonderzoek uitgevoerd. Het doel van dit onderzoek is om de gebruiksvriendelijk, privacy, hygiene en vanzelfsprekendheid van het uniseks urinoir te evalueren tijdens het DGTL-festival in Amsterdam op 8 en 9 april. Bovendien wordt onderzocht of het aanwezig zijn van toiletpapier noodzakelijk is en hoe het weggooien van het toiletpapier aangegeven dient te worden.

Onderzoeksdoelen

Het evalueren van de vanzelfsprekendheid van het gebruik van het urinoir.
Het meten van de gebruiksduur van het urinoir.
Het evalueren van de hygiëne van het uniseks urinoir en het juiste gebruik van de afvalbakken.
Het verzamelen van feedback van gebruikers over hun ervaringen met het uniseks urinoir.
Het evalueren van de ervaring van gebruikers op het gebied van privacy en comfort.
Het evalueren van de noodzaak van toiletpapier bij het urinoir.

Onderzoeksvragen

Wat is de gebruiksduur van het uniseks urinoir?
Hoe schoon oogt het uniseks urinoir in de loop van het festival en is het gemakkelijk schoon te houden?
Wat zijn de ervaringen van de gebruikers op het gebied van gebruiksvriendelijkheid?
Hoe vanzelfsprekend is het urinoir en overige toevoegingen zoals: afvalbak, telefoonhouder en kledinghaakje?
- Afvalbakken, telefoonhouder en kledinghaakje op verschillende posities om te
- Stickers met duidelijke aanwijzingen
Wordt het toiletpapier als noodzakelijk ervaren bij een urinoir op festivals?
Hoe wordt de privacy van het hokje van het urinoir beoordeeld?
Op welke hoogte moet het urinoir hangen
- Opstapje voor kleinere gebruikers

Methoden

De gebruikerstest zal worden uitgevoerd tijdens het festival DGTL in Amsterdam. Het uniseks urinoir wordt op een drukke plek op het festivalterrein geplaatst tegenover sanitaire pleinen. Gebruikers zullen worden uitgenodigd om het uniseks urinoir te gebruiken en hun feedback te geven over hun ervaringen. Er zullen enquêtes worden uitgevoerd om comfort, hygiëne en algemene tevredenheid van de gebruikers te meten. Ook wordt er gemeten of de aanwezigheid van toiletpapier als noodzakelijk ervaren wordt. Niet alle respondenten zullen kunnen worden aangesproken daarom komt er een stembus waar de gebruiker aan kan geven of de ervaring positief, middelmatig of negatief was. Tijdens de test zal het aantal gebruikers bijgehouden worden en zal er visueel worden gecontroleerd hoe schoon het urinoir blijft.

Beperkingen

Het gebruiksonderzoek is heel vroeg in het ontwerptraject en zal dus nog niet op alle vlakken overeenkomen met het eindresultaat.

Verwachte resultaten

Het uniseks urinoir zal naar verwachting efficiënter zijn dan traditionele urinoirs en sneller in gebruik zijn. Het zal ook langer hygiënisch ogen voor de respondenten. Gebruikers zullen over het algemeen positieve feedback geven over het uniseks urinoir, maar er kunnen ook enkele kritische opmerkingen zijn op het gebied van wc-papier en comfort. Deze feedback is erg waardevol voor het onderzoek.

Verloop

Om vast te kunnen leggen waar de respondenten tevreden of ontevreden over zijn heb ik samen met vrijwilligers een enquête bij de gebruikers afgenomen. Dit wordt op twee manieren gedaan. Op het product zijn QR codes te scannen om zelfstandig de enquête in te kunnen vullen. Daarnaast worden de respondenten geënquêteerd met behulp van tablets. Deze vragen gaan om gebruiksgemak, hygiëne en privacy.

Om vast te kunnen stellen welke aspecten noodzakelijk zijn en welke posities binnen het hokje van sommige onderdelen het beste is voer ik een A/B test uit. Hierbij wordt er in een van de drie hokjes geen wc papier en afvalbak geplaatst. Aan de gebruikers wordt gevraag of er wat gemist is tijdens het gebruik van het urinoir.

Hierbij geven we geen voorbeelden of richtingen om het antwoord zo objectief mogelijk te houden. Voor het onderzoek plaatsen we alle onderdelen in de hokjes op andere posities. Op deze manier achterhalen we in welk hokje een onderdeel niet opgevallen is en in welk hokje een mogelijke discussie veroorzaakt.

Als laatste methode observeren we verschillende aspecten. We observeren de tijd die verstrijkt tot:

het hokje vervuild is.
het hokje stinkt.
de prullenbak vol zit.
het wc-papier op is.
de urine tank vol zit.

Door deze informatie te verzamelen kan ik een inschatting maken voor de verhoudingen van ruimte en indeling (posities) voor het eindontwerp en het advies ten aanzien van het vullen of legen van onderdelen.

Resultaten

Door de meerderheid van de respondenten is het ontwerp van het uniseks urinoir goed ontvangen. Van de respondenten zou 85% het vaker gebruiken op een festival. Naast positieve reacties is er ook waardevolle feedback ontvangen over maten, gebruik, hygiene en gebruiksaanwijzing. Met deze feedback kan het ontwerp aangepast worden aan de wensen van de gebruiker.

Eisen

Afvalbak niet recht voor de gebruiker
Hendel om vast te houden en hangen tijdens gebruik
Bekerhouder met bodem, zodat flesjes en blikjes ook blijven staan
Bak moet breder
Tuit van urinoir moet korter
Hoogte van gebruiker of urinoir moet aanpasbaar zijn
Buitenzijde van urinoirbak moet een materiaal of oppervlak zijn dat spetters eraf glijden
Hokje moet mogelijkheid hebben toiletpapier aan te bieden
Hokje moet afvalbak bevatten
Duidelijke gebruiksaanwijzing dat vrouw naar achter moet plassen door met de heupen te draaien, tegenover plasrichting plaatsen
Telefoonhouder op de deur, zodat je telefoon niet vergeet

Branding

Het prototype dat gebruikt is voor het gebruiksonderzoek wordt later ingezet om verhuurd te worden aan festivals. Voor Nijhuis Saur Industries is het belangrijk dat dit prototype Nijhuis promoot op deze festivals. Om deze reden wordt het prototype gewrapt met de branding van Nijhuis. Naast de branding heb ik ook duidelijk aangeven dat het om een uniseks urinoir gaat, omdat tijdens het gebruiksonderzoek duidelijk is geworden dat veel mensen niet begrepen wat het product voor moet stellen. Ook is er door middel van iconen duidelijk gemaakt dat de urine doormiddel van urine behandeling omgezet wordt in schoonwater en voedingstoffen.

Materialisatie

Productietechniek

Nadat alle gebruikseisen zijn verzameld is het van belang dat het urinoir te produceren is. Voor dit product is de best toepasbare productie methode rotatiegieten. Dit omdat er bij rotatiegieten een hol product wordt gegoten dat als dicht gesloten product uit het matrijs komt. Hierdoor functioneert een onderdeel direct als tank voor de urine.
Een andere belangrijke reden is dat een rotatiegietmatrijs veel goedkoper is dan bijvoorbeeld een spuitgiet matrijs. Dit komt doordat een rotatiegietmatrijs net als bij spuitgieten uit een aluminium blok wordt gefreesd, maar in het matrijs zelf worden verder geen verwarm en koel elementen geplaatst wat een spuitgietmatrijs erg kostbaar maakt. Bij rotatiegieten wordt het matrijs namelijk extern verwarmd en gekoeld.

Duurzaamheid

Een mooi gegeven bij rotatiegieten is dat er makkelijk een oud kunststof hergebruikt kan worden dat bij andere producten weggefreesd wordt. Hierdoor is niet het doel van het uniseks urinoir duurzaam, maar ook deels productie.

Product opsplitsing 1

Als eerste idee voor het opsplitsen van het urinoir is de opstelling op de afbeelding hiernaast bedacht. Hierbij worden er vier matrijzen gemaakt om de onderdelen te produceren. Dit gaat om de volgende onderdelen:

Dak
Body + Urinoirs
Deuren
Onderplaat met lepelgaten

Bij deze opsplitsing heb ik geprobeerd het urinoir uit zo min mogelijk verschillende onderdelen te ontwerpen. Eén zijde van het onderdeel is open met een lossing zodat het product uit het matrijs kan komen. Om het urinoir mee te kunnen gieten heb ik een gat onder het urinoir in de bodem gemaakt zodat daar het andere matrijs deel door kan glijden. De onderplaat heb ik uit een los onderdeel ontworpen zodat dit van een goedkoper en steviger materiaal gemaakt kan worden. Dit wordt namelijk met het vervoeren en plaatsen met een heftruck belast. Ook kan er op deze manier geen gat in de tank komen tijdens het verplaatsen. De body kan over de conische punten van de onderplaat geplaatst worden waardoor het gat gevuld wordt en de onderdelen meteen gecentreerd worden aan elkaar.
Dit leek in eerste opzicht de goedkoopste oplossing omdat het product uit vier hoofdelen bestaat. Uit het eerste telefoongesprek met Edwin Bargeman van Rotomoulding blijkt dat het matrijs van de body met urinoirs te ingewikkeld wordt. Dit komt doordat de matrijzen in elkaar moeten glijden voor het urinoir. Naast dat dit wel of niet mogelijk is gaat dit ten kostte van de hoeveelheid producties die met dit matrijs gemaakt kunnen worden.

Schatting matrijs kosten Rotomoulding
€200.000,- tot €250.000,-

Product opsplitsing 2

Als tweede idee voor het opsplitsen bestaat het product uit meer onderdelen. Hierbij worden er ook vier matrijzen gemaakt om de onderdelen te produceren. Dit gaat om de volgende onderdelen:

Dak
1/3 Body + Urinoir
Deuren
Onderplaat met lepelgaten

Deze opsplitsing heeft veel weg van het eerste idee alleen is de body opgesplitst in drie hokken. Omdat de hokken identiek zijn aan elkaar kunnen alle drie de hokken uit hetzelfde matrijs geproduceerd worden. Hierdoor is het matrijs voor de body vele malen goedkoper. Zeker voor de start-up fase van de PeePal is dit relevant omdat dan niet zeker is of de gehele levensduur van het matrijs verbruikt wordt. Gemiddeld kan een rotatiegietmatrijs namelijk 150.000 producten gieten. Met een matrijs voor 1/3 body kan dus ook 2/3 minder complete producten geproduceerd worden. Dit betekend dat voor massaproductie de eerste oplossing voordeliger is.
Een probleem dat is opgedoken bij deze oplossing is dat de drie tanks aan elkaar gekoppeld moeten worden. Naast dat dit vrijwel onuitvoerbaar is haalt dit het voordeel van het rotatiegieten weg, omdat de dichte tank alsnog opengemaakt gaat worden hetgeen kan resulteren in een lek.

Schatting matrijs kosten Rotomoulding
€150.000,- tot €200.000,-

Product opsplitsing 3

Als derde oplossing voor het opsplitsen wordt er ten opzichte van het eerste idee een extra onderdeel gemaakt. Bij deze oplossing worden vijf matrijzen gemaakt om de onderdelen te produceren. Dit gaat om de volgende onderdelen:

Dak
Body
Urinoir
Deuren
Onderplaat met lepelgaten

Voor het grootste deel is deze opsplitsing identiek aan het eerste idee. Het verschil is dat het urinoir als los onderdeel geproduceerd wordt. Hierdoor is het gat in de bodem niet nodig en hoeven de matrijzen niet in elkaar geschoven te worden. Dit resulteert in een langere levensduur van het matrijs. Een nadeel is dat er wel in de body gefreesd moeten worden om het urinoir in de body te plaatsen, maar omdat dit boven het urine niveau gebeurd kan dit niet voor een lek zorgen.

Schatting matrijs kosten Rotomoulding
€150.000,- tot €200.000,-

Gesprek Rotomoulding

Om vast te kunnen stellen welke oplossing in werkelijkheid het beste toepasbaar is en waar ik bij het ontwerp nog meer rekening mee moet houden voor rotatiegieten heb ik een afspraak op locatie gemaakt met Edwin Bargeman van Rotomoulding.

Tijdens het gesprek met Edwin Bargeman heb ik veel geleerd over rotatiegieten en waar ik rekening mee moet houden in het ontwerp. Zo wordt al snel duidelijk dat het urinoir los van de body gegoten moet worden. Edwin geeft duidelijk aan dat als je het in één keer zou gieten dat het ten kostte gaat van het product en de levensduur van de matrijs. Verder ziet hij aan dit onderdeel geen haken en ogen. Ook bij het dak en de deuren ziet Edwin een goed te rotatiegieten product.

In de losse onderplaat ziet Edwin geen meerwaarde. Bij de juiste wanddikte is dat stevig genoeg om te verplaatsen met een heftruck zonder dat er een lek kan ontstaan. Ook kan deze ruimte gebruikt worden als extra tank opslag van de urine. Het probleem hierbij is wel dat er geen diep middelpunt is in de tank van waar alle urine opgezogen kan worden. Er zou dus altijd urine overblijven in de tank wat na lang stil staan vieze geuren gaat afgeven.

Een andere uitdaging is het plaatsen van de scharnieren voor de deuren. Meegieten gaat niet omdat het product dan niet meer uit het matrijs komt. Dit zou gedaan kunnen worden door inserts in het product mee te gieten waarna de scharnieren eraan geschroeft kunnen worden.

De grootste fout in mijn ontwerp is dat ik een te kleine lossing heb gekozen. Ik ben uitgegaan van anderhalve graad terwijl Edwin zegt dat minimaal vijf graden vereist is. Met deze informatie moet er veel veranderd worden aan het ontwerp omdat er anders te weinig beweegruimte overblijft in het hokje. Een meevaller is dat niet alle wanden vijf graden lossing hoeven te hebben. Als twee van de vier wanden lossing hebben hoeven de andere twee geen lossing.

Eisen

Om het kunststof goed te kunnen verdelen in het matrijs moet de bovenkant van de dubbelzijdige wand minimaal 40mm zijn.
De binnenwanden moet een lossing van 5º bevatten. De buitenwanden mogen recht zijn.
Scharnieren kunnen niet meegegoten worden, maar moeten doormiddel van inserts gemonteerd worden
Afvalbak direct mee gieten.
Urinoir koppelen aan tank doormiddel van een rubberen mof.
Voor een stevig product moeten de wanden 5/6 mm dik zijn.

Aanbevelingen

Product opdelen in 3 matrijzen
- Dak
- Body + onderplaat
- urinoirbak
Niet alle binnenwanden hoeven een lossingshoek van 5º.
Het dak moet over de wanden heen vallen zodat er geen kieren kunnen ontstaan of dat er water naar binnen kan lopen.
Het dak kan van wit kunststof gegoten worden zodat er licht naar binnen komt zonder dat dit transparant is.
Urinoir bakken kunnen ook enkelwandig gegoten worden door twee in een matrijs te gieten.

Ontwerpproces

Kesselring

Conclusie

Gebruiksonderzoek

Prototype

Onderzoeksdoelen

Onderzoeksvragen

Methoden

Beperkingen

Verwachte resultaten

Verloop

Resultaten

Eisen

Branding

Materialisatie

Productietechniek

Duurzaamheid

Product opsplitsing 1

Schatting matrijs kosten Rotomoulding €200.000,- tot €250.000,-

Product opsplitsing 2

Schatting matrijs kosten Rotomoulding €150.000,- tot €200.000,-

Product opsplitsing 3

Schatting matrijs kosten Rotomoulding €150.000,- tot €200.000,-

Gesprek Rotomoulding

Eisen

Aanbevelingen

Matrijs kosten schatting €150.000,- tot €200.000,-

Schatting matrijs kosten Rotomoulding
€200.000,- tot €250.000,-

Schatting matrijs kosten Rotomoulding
€150.000,- tot €200.000,-

Schatting matrijs kosten Rotomoulding
€150.000,- tot €200.000,-

Matrijs kosten schatting
€150.000,- tot €200.000,-