Zaawansowana analiza systemu łożysk, wspomagana przez ludzi

Ekspertyza

Zaawansowana analiza systemu łożysk, wspomagana przez ludzi

Platforma oprogramowania Syber Bearing System Analysis jest znana globalnym klientom firmy Timken ze swojej zdolności do identyfikacji właściwego łożyska dla dowolnego układu przeniesienia mocy, który do niej podłączysz. Więcej niż jeden klient wyraził potajemne pragnienie nabycia Syber, aby pomóc im efektywniej projektować systemy przesyłu energii.

Mark Martens, który od samego początku kieruje zespołem Syber, mówi, że nie jest to takie proste. „To, co klienci postrzegają jako wartość programu, sprowadza się tak naprawdę do wartości inżynierów aplikacyjnych firmy Timken, którzy są wyposażeni w to narzędzie” – mówi. „Nasi pracownicy zajmujący się badaniami i rozwojem (R&D) wymyślają świetne rozwiązania. Łączymy je we wspólną platformę, aby inżynierowie aplikacji mogli wykorzystać całą tę wiedzę ”.

Dzięki Syber inżynierowie aplikacji mogą uzyskać informacje o aplikacji klienta – skrzyni biegów, środku osi, końcówce koła, pompie – i odtworzyć szczegóły, aby przeprowadzić analizę współpracy łożysk i reszty układu. Dzięki tej analizie mogą następnie przewidzieć trwałość łożyska, utratę mocy, wytwarzanie ciepła, ugięcie i naprężenia wewnętrzne, aby zidentyfikować najbardziej efektywne alternatywy produktów Timken dla danego systemu.

Bill Hannon, Mark Martens i Nikhil Londhe, trzej eksperci, którzy znają Syber od podszewki – wyjaśniają, dlaczego platforma jest wyjątkowo przydatna.

Więcej danych wejściowych = większa dokładność

Timken bardzo wcześnie zaczął używać systemów komputerowych do modelowania systemów klientów do analizy łożysk, mówi Martens. Sam spędził około 10 lat jako inżynier aplikacji, wspierając klientów korzystających z narzędzi poprzednich generacji. Niektóre z nich zaczęły się na komputerze typu mainframe, az czasem stały się dostępne dla komputerów osobistych.

„Gdy Timken rozszerzył swoje linie produktów, nasze potrzeby dramatycznie wzrosły” – mówi. „Potrzebowaliśmy platformy, która mogłaby zrobić o wiele więcej rzeczy. Nasi klienci stawali się coraz bardziej wyrafinowani, oszczędzając koszty poprzez redukcję wagi i zachowanie integralności strukturalnej. Szukali niższego momentu obrotowego dla oszczędnych, ekologicznych rozwiązań ”.

Firma Timken uruchomiła Sybera w 2005 roku i od tego czasu zespół co roku wprowadza duże aktualizacje. „Niektóre z najbardziej interesujących wyników to integracja quasi-statycznej analizy Sybera z bardziej dynamicznym modelowaniem – co dzieje się w czasie, gdy rzeczy się zmieniają” – mówi Martens.

Odkąd pojawił się Syber, zespół rozszerzył swoje możliwości o wiele typów łożysk, a także zwiększył swoją zdolność do dokładnego przewidywania żywotności tych łożysk w systemach, w których pracują.

„Kiedy Syber został wydany, firma Timken przeprowadziła wiele testów, aby dowiedzieć się, jaka była dokładność” – mówi Bill Hannon, naukowiec zajmujący się łożyskami, który opracowuje równania matematyczne, które umożliwiają korzystanie z narzędzi Syber do modelowania wydajności. „Zawsze było dokładne, ale z biegiem lat poprawiało się”.

Dokładność jest bezpośrednio związana z liczbą poszczególnych elementów naprężeń, które inżynier może przeanalizować. „W miarę jak klient naciska na zaostrzenie rzeczy w systemie, możemy uwzględniać coraz więcej tych danych wejściowych w naszych obliczeniach, co pozwala nam zbliżyć się do rozwiązania” – mówi Martens.

Usprawniona współpraca z klientami

Niedawno Hannon zainicjował postęp w modelu przewidywania temperatury, który usprawnił proces projektowania pojazdów o niskim zużyciu paliwa. „Otrzymujemy dokładniejsze obliczenia, skorelowane nie tylko z danymi dotyczącymi pierwszych zasad, ale także z naszymi danymi testowymi i fizyczną zawartością świata rzeczywistego” – mówi Martens. „Dzisiaj możemy obliczyć temperaturę równowagi w wielu układach w mniej niż godzinę”.

Ten rodzaj reakcji jest nieoceniony dla klientów, zwłaszcza, że Syber obejmuje również możliwość uwzględnienia zewnętrznych matryc sztywności i zgodności. „Większość naszych klientów projektuje w oprogramowaniu komercyjnym, takim jak Abaqus FEA, więc ta funkcja umożliwia nam łączenie się z ich symulacjami w Syber” – mówi Nikhil Londhe, główny inżynier ds. Rozwoju produktu, który pracuje nad modelami przewidywania żywotności łożysk w Syber.

To połączenie z procesami projektowania klienta ma coraz większe znaczenie dla sposobu, w jaki inżynierowie aplikacji firmy Timken współpracują z klientami, mówi Martens. Zdolność firmy Syber do usprawniania połączeń tam iz powrotem oraz udostępniania informacji (takich jak temperatura rozgrzanej części układu napędowego) pomaga klientom projektować sąsiednie komponenty. „To naprawdę pomaga nam nawiązać współpracę i zapewnić jej sukces” – mówi Martens.

Cała ta współpraca jest częścią zobowiązania firmy Timken wobec klientów, a klienci są także motorem przełomowych prac badawczo-rozwojowych, które znajdują odzwierciedlenie w obliczeniach Syber. „Widzieliśmy, jak ostrze Sybera mocno naciskało, prawie zawsze w trakcie pomagania klientowi” – mówi Martens.

Londhe zwraca uwagę, że korzyści idą w obie strony: klienci zapewniają bezcenne doświadczenie w terenie, potwierdzając teoretyczne równania, które wymyślił on i Hannon. „Pomagają nam zdecydować, które modele działają, a które nie. Ich opinie i walidacja dają nam kluczowy kierunek ”- mówi.

Wkrótce: skok w możliwościach Syber

Trwają duże zmiany mające na celu rozszerzenie możliwości platformy analizy systemu łożysk Syber firmy Timken i uczynienie jej jeszcze bardziej współpracującą i bezpieczniejszą.

Zespół programistów Syber pracuje nad zupełnie nową wersją platformy, zbudowaną na modułowej infrastrukturze Microsoft Windows. Nowy Syber wykorzystuje najnowsze osiągnięcia cyfrowej infrastruktury IT, w tym więcej treści w chmurze i mniejszy zasięg lokalny.

Inwestycja powstała w wyniku podjętej w 2018 roku decyzji o modernizacji całej infrastruktury cyfrowej firmy Timken. „Wizja firmy Timken dotycząca tego, dokąd chcieliśmy się udać, była zgodna z niektórymi wyzwaniami, przed którymi stanęliśmy w 2020 r., Z globalną pandemią i koniecznością pracy zdalnej” – mówi Mark Martens, który kieruje zespołem Syber.

Nowy system zapewni większe możliwości centralnego przechowywania danych, dzięki czemu inżynierowie aplikacji będą mogli uzyskać dostęp do obliczeń i danych z dowolnego miejsca oraz łatwiej współpracować w strefach czasowych i silosach organizacyjnych. Jednocześnie będzie korzystał z nowoczesnych protokołów bezpieczeństwa, dzięki czemu administratorzy będą mogli zachować ścisłą kontrolę nad tym, kto może zobaczyć, co.

Od samego początku Syber 2.0 będzie uwzględniał w swojej analizie komponenty rozszerzonego układu napędowego. „Wiele się nauczyliśmy podczas naszych przejęć” – mówi Martens.

„Wszystkie firmy, które przejęliśmy, mają elementy, które się ocierają, obracają, poruszają – wszystkie pracują z elementami trybologicznymi” – mówi Hannon. „Wszystkie modele Syber, które omawialiśmy i nad którymi pracowaliśmy dla tych elementów układu napędowego, mają potencjał, aby dodać ogromną wartość do projektów, nad którymi pracują nasi klienci”.

Czego żaden program nie może zastąpić

W swej istocie Syber jest platformą stworzoną, aby pomagać ludziom na wszystkich poziomach organizacji we współpracy, a ta współpraca jest podstawą sukcesu firmy Timken. „Zaczynam wdrażać swoje pomysły w problemy w terenie, prowadząc krótkie rozmowy z inżynierami aplikacji w moim życiu – najlepiej przy filiżance kawy” – mówi Hannon.

„Zachowanie równowagi między spektakularnymi, ale teoretycznymi obliczeniami R & D, praktycznymi aspektami implementacji Sybera i rzeczywistą wiedzą inżynierów aplikacji – to wszystko” – mówi. „Ten trójkąt – odbijanie założeń i realiów w tę iz powrotem oraz praca zespołowa i współczucie – nie możesz tam umieścić znaku dolara na wartości”.

Martens całkowicie się zgadza.

„Kiedy inżynier aplikacji otrzymuje prośbę od klienta, to nie jest rozwiązanie problemu algebry” – mówi. „Nie ma odpowiedzi na końcu książki. Wymaga to różnego rodzaju specjalistycznej wiedzy i myślę, że dlatego w firmie Timken są ludzie, którzy są dobrzy w pokonywaniu luk, ludzie z umiejętnościami łączności. Żaden program nie zastąpi tego ”.

Dla Londhe, na wczesnym etapie swojej już wspaniałej kariery, inspirujące jest codzienne przychodzenie do pracy ze świadomością, że nie tylko rozwiązuje szeroko zakrojone problemy, ale także wykorzystuje zbiorową wiedzę ludzką, którą reprezentuje program Syber.


Nie jesteś jeszcze gotowy na Syber? Sprawdź online Timken narzędzia inżynierskie . Wyszukiwanie łożysk, częstotliwość, tolerancje i więcej.