Toadi laat er geen gras over groeien

Er zijn al heel wat robotmaaiers op de markt die ons gazon er piekfijn laten uitzien. Maar, ligt er afgevallen fruit op de grond of hebben de kinderen hun fiets laten rondslingeren, dan botst de maaier tegen die obstakels. Bovendien moet het af te maaien gebied worden afgebakend met een kabel, zodat de robot weet binnen welke grenzen hij moet maaien. Als de kabel na verloop van tijd in de grond verzakt, dan rijdt de robotmaaier zich vast of maait hij gewoon het bloemenperk. “Slim kun je die robotmaaiers niet noemen”, meent Wesley Lorrez, CEO van Toadi. “Mike Slembrouck en ik hadden gemerkt dat de technologie van robotmaaiers verouderd was. We kunnen er bijvoorbeeld niet bij dat een robot honderd keer tegen dezelfde boom botst. Daarom hebben we beslist een echt slimme robotmaaier te ontwikkelen, waarmee ik meteen mijn droom realiseer om zelf robots te bouwen.”
 
In december 2016 ontstond het idee voor de Toadi, een slimme robotmaaier die werd vernoemd naar de paddenstoel Toad uit het computerspel Mario Bros. Op dat moment waren Mike Slembrouck, CTO van Toadi, en Wesley Lorrez nog aan de slag bij PegusApps, een bedrijf dat Wesley oprichtte en dat softwarediensten levert aan bedrijven zoals Worldline, Renson en Picanol. In april 2017 werd AiRobots, het bedrijf rond de Toadi, opgericht. Een jaar later kon er volledig op de Toadi worden gefocust, aangezien PegusApps werd verkocht aan de innovatiespecialist Verhaert uit Kruibeke.

Artificiële intelligentie van Toadi

Toadi is een slimme robotmaaier. Voor de ingebruikname stap je één keer de zone waar de robot moet functioneren af en daarbij volgt Toadi je op de voet. De robot slaat die zone in een 3D-kaart op. Hij kent de obstakels – bomen, muren, molshopen – en analyseert de grond, zodat hij het onderscheid kan maken tussen gras, bloemen, steen,… Op basis van de 3D-kaart kan hij vervolgens autonoom in je tuin navigeren. Als je niet wilt dat pakweg een aanpalende weide wordt gemaaid, dan weet Toadi dat door de virtuele begrenzing die je hebt vastgelegd. Leg je later een vijver aan, dan past de robot zijn 3D-kaart dynamisch aan. Stel dat er een fiets blijft rondslingeren, dan zal de robotmaaier om de fiets heen maaien. Blijft de fiets er twee dagen op rij liggen, dan zal Toadi je via je smartphone vragen om het object op te ruimen als je wil dat hij ook op die plaats maait. Toadi kan daarenboven veel meer dan louter maaien. Hij beschikt over een camera waarmee hij foto’s kan nemen, filmpjes kan maken en je terrein kan bewaken. Hij kan zelfs tikkertje en verstoppertje spelen, al is het eerder tikkertje met kleine kinderen, gezien zijn maximumsnelheid van vijf kilometer per uur. Bij verstoppertje kan de robot de kinderen niet alleen zoeken, hij kan zich ook zelf achter een hoek of een boom verstoppen.
 
De robotmaaier maakt gebruik van artificiële intelligentie, waardoor hij niet vijftig keer hetzelfde stukje gras afrijdt, maar in lijnen en per zone maait. Die intelligentie zorgt er ook voor dat de robotmaaier constant bijleert. “Een gadget waarin sommige gebruikers geïnteresseerd blijken, is dat Toadi een foto neemt van een zeldzame vogel die in je tuin landt, en hem dan naar je gsm doorstuurt”, vertelt Wesley Lorrez. “We leren de robot pakweg een specht te herkennen door een reeks foto’s van duizend spechten in zijn geheugen op te slaan. Wanneer hij aan het maaien is en hij merkt een specht op, dan zal hij de vogel herkennen, ook als de kleur verschilt of de vleugels gespreid zijn. Op dezelfde manier heeft Toadi geleerd hoe een molshoop eruitziet.”

Additive manufacturing of 3D-printing

De dertien medewerkers van Toadi staan in voor zowel de ontwikkeling – het mechanische design, de elektronica, de software – als de productie van de robotmaaier. Wat de productie betreft, werd gekozen voor additive manufacturing, ook wel 3D-printen. En dat heeft zo zijn redenen.
Wesley Lorrez: “Additive manufacturing is een goede oplossing om lage volumes te produceren. Voor een start-up is het moeilijk in te schatten hoeveel consumenten interesse in je product zullen hebben. Het is dus belangrijk om flexibel te zijn, wat met 3D-printen perfect mogelijk is. Als er foutjes in het proces zijn geslopen of wanneer de consument een bepaalde functionaliteit verkiest, kunnen we heel snel de aanpassingen in de software doorvoeren. De 3D-printer print steeds volgens de laatste versie.”  
 
De robotproducent beschikt over verschillende 3D-printers die telkens een ander materiaal gebruiken. Het hoofdmateriaal voor de Toadi is PLA (PolyLactic Acid), een duurzaam product dat van olie uit maïs of suikerbieten wordt gemaakt. PLA wordt gebruikt voor de behuizing van de robotmaaier. Een tweede materiaal is carbon, iets minder duurzaam, maar sterker dan PLA. De 3D-printer met carbon print de maaischijf en de transmissie tussen de motor en de wielen. Aan de maaischijf zitten er vier kleine mesjes die aan 2.300 toeren kunnen draaien. Als de robot toch over een steen zou maaien, dan is de schijf uit carbon sterk genoeg om de impact daarvan op te vangen. Het derde printmateriaal is rubber, dat wordt gebruikt voor de buitenste laag van de wielen. Zo heeft de robotmaaier meer grip en is hij veerkrachtig.
 
De 3D-printers kunnen continu onderdelen printen en werken volledig autonoom. “Het is echt wel een betaalbare manier om de Toadi te produceren”, bevestigt Wesley Lorrez. “Er komen geen manuele werkuren aan te pas. Bovendien is de prijs van 3D-printers de laatste jaren sterk gedaald. De investeringskosten zijn verwaarloosbaar. Het neemt wel wat tijd in beslag om de producten te printen. Zo moet je op twee dagen rekenen voordat alle onderdelen van één Toadi zijn geprint.”
 
De robotproducent heeft weinig voorraad liggen. Wat er wel ligt, zijn de elektronische componenten zoals motoren en batterijen, die uit China worden ingevoerd. De elektrische motoren worden bovendien in grote hoeveelheden aangekocht, omdat aankopen per stuk te duur is. Zo ligt de minimumafname bij de Chinese leverancier op 2.000 stuks. Voor de start-up is het evenwel niet haalbaar alle stuks in één keer aan te kopen en te betalen.
W. Lorrez: “We weten niet of we ook zoveel robots zullen verkopen en we hebben er ook het budget niet voor. Gelukkig is de Chinese leverancier ermee akkoord gegaan de stuks gespreid over twee jaar te leveren. De eerste 100 stuks werden met het vliegtuig geleverd, zodat we er snel mee aan de slag konden. Maar omdat luchtvracht een dure operatie is, laten we de volgende 300 stuks met de boot komen, ook al zijn ze dan langer onderweg.”
 
Aangezien het om een beperkt aantal onderdelen gaat, kunnen ze voorlopig nog in Excel worden opgevolgd. Maar er wordt nu al uitgekeken naar een softwarepakket voor voorraadbeheer, zodat de groeiende volumes kunnen worden opgevangen. Dat voorraadsysteem zal worden gekoppeld aan de orders en de productie. Het zijn veranderingen die Wesley Lorrez stap per stap wil doorvoeren. “We vinden het belangrijk om niet te snel te groeien. We letten er echt op dat de software die we aanschaffen, ook past bij de hoeveelheid die we verkopen. We moeten het evenwicht kunnen bewaren. Op termijn zie ik ons wel werken met scanners en barcodes die verbonden zijn met het voorraadsysteem, zodat we exact kunnen zien hoeveel onderdelen er nog op voorraad zijn.”

Productieproces

Een forecast is noodzakelijk om te weten hoeveel je moet produceren. Maar als start-up beschik je niet over historische gegevens. Marktgegevens kunnen dan wel wat soelaas bieden. Zo werden in 2017 zo’n 30.000 grasrobots verkocht, waarvan 6.000 online. Er werd bewust gekozen om Toadi enkel via de eigen website te verkopen. Het doel voor 2019 is 300 Toadi’s te verkopen. Nu al liggen er meer dan 100 bestellingen op de plank en het moet nog allemaal beginnen. Als een online order eenmaal wordt ingegeven, printen de 3D-printers de behuizing en de onderdelen. Nadien krijgen de onderdelen een speciale behandeling, ‘annealing’ genaamd. De onderdelen worden langzaam op temperatuur gebracht en opnieuw afgekoeld gedurende een bepaalde tijd. Ze worden zo 30% sterker en ze zijn beter bestand tegen de zon en warmte.
 
De behuizing wordt naar een verfspuiterij in de buurt gebracht. Daar worden ze in batchen van 10 stuks in het wit, zilver of goud gespoten. Na het spuitproces keert de behuizing terug en wordt ze samen met de elektronische componenten en aangekochte motors geassembleerd. De assemblage is manueel werk en neemt per Toadi ongeveer vier uur in beslag. De afgewerkte Toadi ondergaat tot slot een aantal kwaliteitscontroles op het vlak van soft- en hardware. Het hele productieproces met wachttijden duurt een zestal werkdagen.
 
Aangezien het grasseizoen (maart en april) eraan komt, zal de vraag naar Toadi’s toenemen. Op dit ogenblik zijn er slechts twee 3D-printers aan de slag. Dat moeten er binnenkort zes worden, zodat de wachttijd maximaal vier weken bedraagt.
W. Lorrez: “Aangezien Toadi innovatiever is dan een standaard robotmaaier zijn consumenten bereid iets langer te wachten. Maar tijdens het hoogseizoen kunnen we onmogelijk een wachttijd van drie maanden hebben.”

Toekomstig businessmodel

Veel consumenten kopen een robotmaaier in een tuincentrum in hun buurt. Maar daar vinden ze vandaag geen Toadi’s. Wesley Lorrez ziet daar evenwel een markt die bij zijn bedrijfsfilosofie kan aansluiten. Zo zouden de tuincentra interesse tonen om een ‘Toadi centrum’ in hun winkel in te richten. Zo’n Toadi centrum zou dan uitgerust zijn met alle productiemiddelen, zoals 3D-printers, en online verbonden zijn met de hoofdzetel die instaat voor de softwarematige aansturing/updates. De productie en de eenvoudige assemblage zouden op die manier door het tuincentrum worden overgenomen. Naast het voordeel dat de productie in dat geval zeer dicht bij de klanten plaatsvindt, is het voor de klanten ook eenvoudiger om hulp te krijgen bij onderhoud of herstelling.
 
Voor de start-up betekent het een groeimodel zonder torenhoge investeringen in fabrieken en machines, en dus haalbaar. De focus kan dan ook op de verdere ontwikkeling van de robot blijven liggen. Die zou moeten uitgroeien tot een ware ‘tuinman’ die zelfs de moestuin zaait, onderhoudt en oogst. De ultieme droom is dat Toadi volledig autonoom zijn eigen grondstoffen kweekt, zoals de maïs die voor de behuizing wordt gebruikt, en zichzelf vervolgens kan reproduceren. Een droom waar Wesley Lorrez sterk in gelooft.