人間による高度なベアリングシステム分析

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人間による高度なベアリングシステム分析

Syber Bearing System Analysisソフトウェアプラットフォームは、接続する送電システムに適したベアリングを特定できることで、Timkenの世界中の顧客に知られています。 複数の顧客が、送電システムをより効率的に設計するのを支援するために、Syberを買収したいという秘密の願いを表明しました。

初期の頃からSyberチームを率いてきたMarkMartensは、それはそれほど単純ではないと言います。 「顧客がプログラムの価値であると認識しているのは、実際には、このツールによって権限を与えられているティムケンのアプリケーションエンジニアの価値に帰着します」と彼は言います。 「私たちの研究開発(R&D)担当者は、優れたソリューションを考え出します。アプリケーションエンジニアがそのすべての知識を活用できるように、それらを共通のプラットフォームにマージします。」

Syberを使用すると、アプリケーションエンジニアは、ギアボックス、アクスルセンター、ホイールエンド、ポンプなどの顧客アプリケーションに関する情報を取得し、詳細を複製して、ベアリングとシステムの他の部分がどのように連携するかを分析できます。 その分析を通じて、ベアリングの寿命、電力損失、発熱、たわみ、内部応力を予測して、特定のシステムに最も効果的なティムケン製品の代替品を特定できます。

Syberを裏返しに知っている3人の専門家であるBillHannon、Mark Martens、Nikhil Londheが、プラットフォームが独自に役立つ理由を説明します。

より多くの入力=より高い精度

ティムケンは、ベアリング分析のために顧客システムをモデル化するためにコンピューターシステムの使用を早期に開始したとMartensは言います。 彼はアプリケーションエンジニアとして約10年間を過ごし、前世代のツールを使用して顧客をサポートしました。 それらのいくつかはメインフレームコンピュータで始まり、時間の経過とともにパーソナルコンピュータからアクセスできるようになりました。

「ティムケンが製品ラインを拡大するにつれて、私たちのニーズはかなり劇的に増大しました」と彼は言います。 「もっと多くのことができるプラットフォームが必要でした。お客様はより洗練され、軽量化と構造的完全性の維持によりコストを節約するようになりました。彼らは、燃料効率の高い環境に優しいソリューションのために、より低いトルクを求めていました。」

ティムケンは2005年にSyberを立ち上げ、それ以来、チームは毎年メジャーアップデートを導入しています。 「最も興味深い結果のいくつかは、Syberの準静的分析と、より動的なモデリングの統合でした。これは、物事が変化するにつれて時間の経過とともに起こります」とMartens氏は言います。

Syberが導入されて以来、チームは多くの種類のベアリングを含むように機能を拡張し、動作するシステム内でそれらのベアリングの寿命を正確に予測する機能も向上させました。

「Syberがリリースされたとき、Timkenはそれがどれほど正確であるかを理解するために多くのテストを行いました」と、Syberのパフォーマンスモデリングツールを可能にする数式を開発するベアリング科学者のBillHannonは言います。 「それは常に正確でしたが、正確さは何年にもわたって良くなっています。」

精度は、エンジニアが分析できる個々の応力要素の数に直接関係しています。 「顧客がシステム内で物事を厳しくするようにプッシュするにつれて、計算にそれらの入力をますます含めることができます。これにより、ソリューションに近づくことができます」とMartens氏は言います。

合理化された顧客コラボレーション

最近、ハノンは、燃料効率の高い車両を設計するためのプロセスを合理化した温度予測モデルで飛躍的な進歩を遂げました。 「私たちは、第一原理データだけでなく、テストデータや物理的な実世界のコンテンツにも相関する、より正確な計算を取得しています」とMartens氏は言います。 「今日、私たちは1時間以内に多くのシステムの平衡温度を解くことができます。」

この種の応答性は、特にSyberには外部の剛性とコンプライアンスのマトリックスを組み込む機能も含まれているため、顧客にとって非常に貴重です。 「ほとんどのお客様は、Abaqus FEAなどの商用ソフトウェアで設計しているため、この機能により、Syber内でのシミュレーションとのインターフェースが可能になります」とSyberでベアリング寿命予測モデルに取り組んでいる主要な製品開発エンジニアであるNikhilLondheは述べています。

顧客の設計プロセスへのその接続は、ティムケンのアプリケーションエンジニアが顧客とコラボレーションする方法にとってますます重要になっているとMartens氏は言います。 接続を合理化し、情報(パワートレイン部品がどれだけ熱くなるかなど)を共有するSyberの機能は、顧客が隣接するコンポーネントを設計するのに役立ちます。 「それは私たちがパートナーシップを結び、彼らが成功することを確実にするのに本当に役立ちます」とMartensは言います。

このコラボレーションはすべて、Timkenの顧客への取り組みの一環として含まれており、顧客はSyberの計算につながるR&Dのブレークスルーも推進しています。 「ほとんどの場合、顧客を支援する過程で、Syberのエッジが大きく押し出されるのを見てきました」とMartens氏は言います。

Londheは、メリットは双方向にあると指摘しています。顧客は貴重な現場経験を提供し、彼とHannonが思いついた理論式を検証します。 「これらは、どのモデルが機能していて、どのモデルが機能していないかを判断するのに役立ちます。彼らのフィードバックと検証は私たちに決定的な方向性を与えてくれます」と彼は言います。

近日公開:サイバー機能の飛躍

TimkenのSyberBearing System Analysisプラットフォームの機能を拡張し、さらに協調的で安全なものにするために、大きな変更が行われています。

Syber開発チームは、モジュール式のMicrosoftWindowsインフラストラクチャ上に構築されたまったく新しいバージョンのプラットフォームに取り組んでいます。 新しいSyberは、より多くのクラウドコンテンツやより軽いローカルフットプリントなど、最新のデジタルITインフラストラクチャの進歩を利用しています。

この投資は、ティムケンのデジタルインフラストラクチャ全体を最新化するという2018年の決定の結果としてもたらされました。 「私たちが行きたい場所に対するティムケンのビジョンは、世界的大流行と遠隔地での作業の必要性など、2020年に直面したいくつかの課題と一致することになりました」とSyberチームを率いるMarkMartensは述べています。

新しいシステムは、データを一元的に保存する機能を強化するため、アプリケーションエンジニアはどこからでも計算やデータにアクセスでき、タイムゾーンや組織のサイロ間でより簡単に共同作業を行うことができます。 同時に、最新のセキュリティプロトコルを利用するため、管理者は誰が何を表示できるかを厳密に制御できます。

Syber 2.0は当初から、拡張パワートレインコンポーネントを分析に含めます。 「買収から多くのことを学びました」とMartens氏は言います。

「私たちが買収したすべての企業には、摩擦するもの、回転するもの、動くものがあります。それらはすべて、トライボロジーコンポーネントで動作します」とHannon氏は言います。 「これらのパワートレイン要素について説明し、取り組んできたすべてのSyberモデルは、お客様が取り組んでいる設計に多大な価値をもたらす可能性があります。」

ソフトウェアプログラムで置き換えることのできないもの

Syberは、組織のすべてのレベルの人々がコラボレーションできるように構築されたプラットフォームであり、そのコラボレーションはティムケンの成功の基盤です。 「私は自分のアイデアを現場の問題に適用し始めます。それは、私の人生の中でアプリケーションエンジニアと小さな会話をすることからです。理想的には、コーヒーを飲みながらです」とハノンは言います。

「R&Dの壮大で理論的な計算、Syber実装の実用性、およびアプリケーションエンジニアの実際の知識のバランスをとることが、すべてです」と彼は言います。 「その三角形—仮定と現実を行き来させ、チームワークと思いやりが関係している—そこの価値にドル記号を付けることはできません。」

マルテンスは心から同意します。

「アプリケーションエンジニアが顧客からリクエストを受け取ったとき、それは代数の問題を解決するようなものではありません」と彼は言います。 「本の裏には答えがありません。いろいろな専門知識が必要です。だからこそ、ティムケンでは、ギャップを埋めるのが得意な人、つながりのある人になってしまうのだと思います。これに代わるソフトウェアプログラムはありません。」

ロンデにとって、すでに輝かしいキャリアの早い段階で、彼が幅広い問題を解決しているだけでなく、サイバープログラムが表す集合的な人間の知識に基づいていることを知って、毎日仕事に来ることは刺激的です。


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