Harmonic Solutions: Precyzyjne sterowanie ruchem na wyższym poziomie

Kurt Gamelin, prezes Cone Drive by Timken

Jako prezes Cone Drive by Timken, Kurt Gamelin dosłownie żyje innowacjami biznesowymi, wspierając swój zespół w identyfikowaniu rozwojowych rynków, a następnie wspieraniu nowych technologii, które wprowadzą te wysoce zaawansowane produkty do głównego nurtu.

Kilka lat temu były to napędy obrotowe i łożyska dla energetyki słonecznej. Gamelin na czele Cone Drive powiększył ten obszar działalności ponad 8-krotnie w ciągu pięciu lat.

Obecnie pracuje nad rozwiązaniami harmonicznymi, precyzyjnymi przekładniami, które umożliwiają między innymi zrobotyzowane operacje chirurgiczne i komunikację satelitarną. Rozmawialiśmy z nim o tym, dlaczego rozwiązania harmoniczne są tak ważne i jak to jest tworzyć linię produktów od podstaw.

Pytanie: Czym są rozwiązania harmoniczne i czym różnią się od flagowego produktu Cone Drive, czyli napędu ślimakowego podwójnego działania?

Gamelin: Nasi klienci na napędy ślimakowe mają niezwykle zróżnicowane potrzeby. Zauważamy przychody z prawie każdej branży przemysłu. Można powiedzieć, że są klienci po stronie przenoszenia mocy, gdzie potrzeba reduktorów prędkości o wysokim momencie obrotowym i dużej mocy, aby transportować, powiedzmy, kruszywo na statek towarowy. Z drugiej strony mamy klientów po stronie sterowania ruchem, którzy potrzebują precyzyjnych rozwiązań do maszyn, na przykład do umieszczania nadruków na puszkach z naszymi ulubionymi napojami gazowanymi lub z piwem. Dysze takiej maszyny muszą być ustawione bardzo precyzyjne, aby nie dochodziło do rozmywania nadruku.

Rozwiązania harmoniczne zapewniają jeszcze wyższy stopień precyzji na niewielkiej przestrzeni. Producenci robotów stosują je w osiach nadgarstków i łokci, a producenci satelitów używają ich do delikatnego manipulowania antenami lub panelami słonecznymi.

W branży rozwiązań ergonomicznych widać również zastosowania przekładni harmonicznych w egzoszkieletach. Robotnicy na linii montażowej samochodów mogą zakładać je, aby pomagać sobie podczas podnoszenia ciężkich elementów nad głowę. Również branża medyczna wykorzystuje aplikacje harmoniczne na bardzo wielu obszarach, od urządzeń do obrazowania po narzędzia stosowane w chirurgii zrobotyzowanej.

Przekładnia harmoniczna zapewnia wysoką dokładność przekazywania ruchu i może wspierać wysoką redukcję przełożenia w jednym stopniu przy mniejszej bezwładności. Bardzo precyzyjna konstrukcja o wysokim momencie obrotowym sprawia, że przekładnie harmoniczne są doskonałym rozwiązaniem do zastosowań w robotyce i pozycjonowaniu.

Jak twoje doświadczenie w opracowywaniu nowych produktów dla rynku energetyki słonecznej ma się do twojej pracy nad rozwiązaniami harmonicznymi?

Gamelin: W przypadku branży energetyki słonecznej dysponowaliśmy już podstawową technologią w postaci napędu ślimakowego podwójnego działania. Zastosowaliśmy go w produkcie obrotowym i połączyliśmy to wszystko, aby odpowiedzieć na potrzeby rynku.

Musieliśmy przejść na produkcję wielkoseryjną, aby zaspokoić potrzeby rynku energetyki słonecznej, co było dla nas prawdziwą zmianą kulturową. Po tym, jak zatrudniliśmy i przeszkoliliśmy dodatkowe osoby i zrealizowaliśmy pierwszą serię dostaw, poczuliśmy, że możemy wejść na rynek i poprowadzić to dobrze, więc wtedy zdobyliśmy więcej kontraktów i szybko zdobyliśmy przyczółek.

Po stronie rozwiązań harmonicznych zidentyfikowaliśmy potencjał drzemiący w robotyce i na innych rynkach sterowania ruchem, ale nie mieliśmy odpowiedniego produktu i nie było innych producentów, których moglibyśmy przejąć. Zdecydowaliśmy się opracować odpowiednie rozwiązania we własnym zakresie, wykorzystując naszą wiedzę w zakresie projektowania i produkcji.

Co składa się na proces tworzenia złożonych produktów od podstaw?

Gamelin: Chodzi o ludzi, którzy nad tym pracują. Nasz zespół cieszy się z wyzwania polegającego na pracy nad złożonymi problemami inżynierskimi, ludzie są bardzo dumni i doceniają poczucie panowania nad działalnością. W przypadku rozwiązań harmonicznych zatrudniliśmy dodatkowych inżynierów, którzy są niesamowicie bystrzy. To oni pomogli nam przeanalizować i rozwinąć technologię.

Opracowanie technologii harmonicznej polegało nie tylko na zaprojektowaniu samego produktu. Wiele z rozwiązań opracowanych przez Cone Drive, stanowiących własność intelektualną dotyczy możliwości testowania produktów, systemów pomiarowych, utrzymywania przedmiotu obrabianego i analizy materiałowej.

Dodatkowo, po przejęciu przez firmę Timken, uzyskaliśmy dostęp do większej liczby narzędzi badawczo-rozwojowych oraz inżynierów posiadających gruntowną wiedzę z zakresu łożysk i materiałoznawstwa, co pomogło nam sprostać wyzwaniom związanym z łożyskami harmonicznymi. Poziom dostępnego nam sprzętu badawczego i możliwości od przejęcia to klasa światowa.

Zainwestowaliśmy kapitał rzędu kilku milionów dolarów, aby dotrzeć do miejsca, w którym teraz jesteśmy. Obejmuje to nie tylko kapitał ludzki, ale także modernizacje obiektów, sprzęt produkcyjny, systemy pomiarowe i możliwości badawcze.

Dlaczego klienci wybierają rozwiązania Cone Drive Harmonic Solutions zamiast produktów konkurencji?

Gamelin: Klienci doceniają nasze podejście zorientowane na klienta — łatwość współpracy z nimi i tworzenia specjalnie opracowanych produktów. Kluczowe znaczenie ma również krótki czas realizacji, niezależnie od tego, czy chodzi o prototypy, czy produkcję seryjną. Wielu klientów docenia również fakt, że w większości udało nam się uniknąć problemów z łańcuchem dostaw, ponieważ nasze materiały pochodzą z kraju.

Co jest inspiracją dla Ciebie i Twojego zespołu, aby codziennie rozwiązywać trudne problemy ze sterowaniem ruchem?

Gamelin: Praca przy zaawansowanych, zmieniających się technologiach jest inspirująca i jesteśmy dumni, że możemy zmieniać ludzkie życie na lepsze. Na przykład zrobotyzowane protezy stawu biodrowego są mniej inwazyjne, więc ludzie potrzebują krótszej rekonwalescencji i są mniej narażeni na ryzyko infekcji. A nasza współpraca z firmami z branży satelitów oznacza, że wkrótce dostęp do Internetu będzie możliwy z każdego miejsca na świecie. To będzie przełom.

Dowiedz się więcej o makrotrendach napędzających inwestycje w badania i rozwój w Timken.

Published: 2022/02/11