Análisis avanzado de sistemas de rodamientos, creado por humanos

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Análisis avanzado de sistemas de rodamientos, creado por humanos

La plataforma de software de análisis de sistemas de rodamientos Syber es conocida por los clientes de Timken de todo el mundo por su capacidad de identificar el rodamiento correcto para cualquier sistema de transmisión de potencia que le conecte. Más de un cliente ha expresado un deseo secreto de adquirir Syber, para que los ayude a diseñar sistemas de transmisión de potencia de manera más eficiente.

Mark Martens, quien ha dirigido el equipo de Syber desde sus inicios, dice que no es tan simple. “Lo que los clientes perciben como el valor del programa en realidad se trata del valor de los ingenieros de aplicaciones de Timken que se fortalece con esta herramienta”, dice. “Nuestros compañeros de investigación y desarrollo ofrecen excelentes soluciones. Las fusionamos en una plataforma común para que los ingenieros de aplicaciones puedan aprovechar todo ese conocimiento ”.

Con Syber, los ingenieros de aplicaciones pueden utilizar la información sobre la aplicación de un cliente (una caja de engranajes, un eje central, un extremo de rueda, una bomba) y replicar los detalles para hacer un análisis de cómo los rodamientos y el resto del sistema funcionan juntos. A través de ese análisis, pueden predecir la vida útil de los rodamientos, la pérdida de potencia, la generación de calor, la deflexión y las tensiones internas para identificar las alternativas de productos Timken más eficaces para un sistema determinado.

Bill Hannon, Mark Martens y Nikhil Londhe, tres expertos que conocen Syber en detalle, explican por qué la plataforma es tan útil y única.



 

Más entradas = mayor precisión

Timken comenzó a usar sistemas informáticos desde muy temprano con el fin de modelar los sistemas de los clientes para el análisis de rodamientos, comenta Martens. Él mismo pasó unos 10 años como ingeniero de aplicaciones, brindando asistencia a los clientes con generaciones anteriores de herramientas. Algunas de estas herramientas comenzaron a utilizarse en una computadora central, y con el tiempo se pudo acceder a ellas través de una computadora personal.

“A medida que Timken expandió sus líneas de productos, nuestras necesidades aumentaron radicalmente”, afirma. “Necesitábamos una plataforma que pudiera hacer muchas más cosas. Nuestros clientes se volvían más sofisticados, ahorrando costos al reducir el peso y mantener la integridad estructural. Buscaban un torque más bajo para obtener soluciones ecológicas eficientes en el consumo de combustible”.

Timken lanzó Syber en 2005, y desde entonces el equipo ha introducido importantes actualizaciones cada año. “Algunos de los resultados más interesantes han sido la integración del análisis cuasiestático de Syber con modelos más dinámicos, lo que sucede con el tiempo a medida que cambian las cosas”, dice Martens.

Desde que se presentó Syber, el equipo ha ampliado sus capacidades para incluir muchos tipos de rodamientos y para predecir con precisión la vida útil de esos rodamientos dentro de los sistemas en los que operan.

“Cuando se lanzó Syber, Timken hizo muchas pruebas para averiguar qué tan preciso era”, cuenta Bill Hannon, un científico de rodamientos que desarrolla ecuaciones matemáticas que habilitan las herramientas de modelado de rendimiento de Syber. “Siempre ha sido preciso, pero ha mejorado con los años”.

La precisión está directamente relacionada con la cantidad de elementos de tensión individuales que puede analizar un ingeniero. “A medida que un cliente insiste en ajustar algo dentro de un sistema, podemos incluir esos aportes en nuestros cálculos, lo que nos permite acercarnos a la solución”, dice Martens.

Colaboración optimizada con el cliente

Recientemente, Hannon encabezó los avances en un modelo de predicción de temperatura que ha sim plificado el proceso para diseñar vehículos eficientes en el consumo de combustible. “Estamos obteniendo cálculos más precisos, correlacionados no solo con los datos de los primeros principios, sino también con nuestros datos de prueba y contenido físico del mundo real”, dice Martens. “Actualmente podemos resolver la temperatura de equilibrio en muchos sistemas, en menos de una hora”.

Ese tipo de capacidad de respuesta es invaluable para los clientes, especialmente porque Syber también incluye la posibilidad de incorporar matrices externas de rigidez y cumplimiento. “La mayoría de nuestros clientes diseñan en software comercial, como Abaqus FEA, por lo que esta función nos permite interactuar con sus simulaciones dentro de Syber”, dice Nikhil Londhe, ingeniero principal de desarrollo de productos que trabaja en modelos de predicción de vida útil de los rodamientos en Syber.

Esa conexión con los procesos de diseño del cliente es cada vez más importante para la forma en que los ingenieros de aplicaciones de Timken colaboran con los clientes, dice Martens. La capacidad de Syber para optimizar las conexiones de un lado y otro, y compartir información (por ejemplo, cuánto se calentará una pieza del tren de potencia) ayuda a los clientes a diseñar componentes adyacentes. “Realmente nos ayuda a formar una sociedad y asegurarnos de que los clientes tengan éxito”, comenta Martens.

Toda esta colaboración se incluye como parte del compromiso de Timken con los clientes, y los clientes también impulsan los avances en investigación y desarrollo que se abren paso en los cálculos de Syber. “Hemos visto que las ventajas de Syber son muy favorables, casi siempre en el proceso de ayudar a un cliente”, dice Martens.

Londhe señala que las dos partes obtienen beneficios: Los clientes brindan una experiencia de campo invaluable, al validar las ecuaciones teóricas que él y Hannon idearon. “Nos ayudan a decidir qué modelos funcionan y cuáles no. Sus comentarios y validación nos orientan”, dice.

Próximamente: Un salto en las capacidades de Syber

Se están realizando grandes cambios para ampliar las capacidades de la plataforma de análisis del sistema de rodamientos Syber de Timken y hacerla aún más colaborativa y más segura.

El equipo de desarrollo de Syber está trabajando en una versión completamente nueva de la plataforma, construida sobre una infraestructura modular de Microsoft Windows. El nuevo Syber aprovecha los últimos avances en la infraestructura de TI digital, que incluyen más contenido en la nube y una huella local más ligera.

La inversión se produjo como resultado de una decisión tomada en 2018 para modernizar toda la infraestructura digital de Timken. “La visión de Timken sobre el lugar al que queríamos llegar terminó siendo coherente con algunos de los desafíos que enfrentamos en 2020, con la pandemia global y la necesidad de trabajar de forma remota”, dice Mark Martens, quien dirige el equipo de Syber.

El nuevo sistema proporcionará una mayor capacidad para almacenar datos de forma centralizada, de modo que los ingenieros de aplicaciones puedan acceder a los cálculos y los datos desde cualquier lugar y colaborar más fácilmente entre zonas horarias y silos de la organización. Al mismo tiempo, aprovechará los protocolos de seguridad modernos para que los administradores puedan mantener controles estrictos sobre qué persona puede ver qué información.

Desde el principio, Syber 2.0 incluirá componentes de tren de potencia extendidos en su análisis. “Hemos aprendido mucho de nuestras adquisiciones”, dice Martens.

“Todas las empresas que hemos adquirido tienen cosas que se rozan, giran y se mueven; todas funcionan con componentes tribológicos”, explica Hannon. “Todos los modelos de Syber que hemos analizado y en los que hemos trabajado para esos elementos del tren de potencia tienen la capacidad de agregar un enorme valor a los diseños en los que están trabajando nuestros clientes”.

Lo que ningún programa de software puede reemplazar

En esencia, Syber es una plataforma creada para ayudar a que las personas de todos los niveles de la organización colaboren, y esa colaboración es fundamental para el éxito de Timken. “Mantengo una breve conversación con los ingenieros de aplicaciones, en lo posible mientras nos tomamos un café, para empezar a aplicar mis ideas a problemas reales”, dice Hannon.

“Se trata de que haya un equilibrio entre los cálculos espectaculares pero teóricos de diseño e investigación, los aspectos prácticos de la implementación de Syber y el conocimiento del mundo real de los ingenieros de aplicaciones”, afirma. “Ese triángulo, que incluye suposiciones y realidades, y el trabajo en equipo y la compasión, no tienen un valor monetario.”

Martens está totalmente de acuerdo.

“Cuando un ingeniero de aplicaciones recibe una solicitud de un cliente, no es como resolver un problema de álgebra”, dice. “No hay respuesta al final del libro. Se necesitan diferentes tipos de experiencia, y creo que es por eso que en Timken terminas con personas que son buenas para resolver situaciones, personas con habilidades de conexión. Ningún programa de software va a reemplazar eso”.

Para Londhe, al comienzo de su ya estelar carrera, es inspirador ir a trabajar todos los días sabiendo que no solo está resolviendo problemas de gran alcance, sino que también está construyendo el conocimiento humano colectivo que representa el programa Syber.


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