Liderança no setor industrial tem tudo a ver com desafiar limites: descobrir novas formas de fazer as coisas, acompanhar as descobertas mais recentes, tirar proveito de novas tecnologias e técnicas de pesquisa e conquistar o mercado com talentos promissores.
“Trabalhamos em temas de ponta e investimos nossos recursos internos para manter a liderança na área”, afirma Ryan Evans, diretor de P&D, “mas também trabalhamos com parceiros externos. Eles, assim como nós, estão tentando decidir quais riscos técnicos assumir hoje para impulsionar os desenvolvimentos de amanhã.”
Atualmente, os pesquisadores da Timken trabalham em parceria com uma dúzia de universidades e laboratórios dos EUA, incluindo a Purdue University e o Laboratório Nacional Oak Ridge, bem como a Aachen University na Alemanha e a Sheffield University no Reino Unido. Os projetos vão desde o desenvolvimento de ligas, passando pela modelagem dinâmica e chegando à engenharia de aplicação.
Os benefícios da parceria
Além de especialistas, professores e alunos, os parceiros técnicos geralmente oferecem ativos e equipamentos de última geração, às vezes altamente regulamentados. O Oak Ridge é um exemplo: trata-se de uma das poucas instalações do mundo com equipamentos de dispersão de nêutrons, que dependem da fissão nuclear — algo que poucos laboratórios no mundo têm autorização para fazer.
“Muitos dos insights atuais que promovem a sustentabilidade e a eficiência energética para clientes da Timken têm raízes em nossos relacionamentos acadêmicos de longa data no campo da reologia”, afirma [Ryan] Evans.
Os benefícios são mútuos. “Nossos parceiros técnicos obtêm acesso à perspetiva industrial da Timken — insights sobre como enxergamos as necessidades do mercado e o que agrega valor”, afirma Evans. “Os pesquisadores refinam essas informações até chegar nos fundamentos técnicos em que podem trabalhar de maneira não proprietária para fazer pesquisas pré-competitivas. Juntos, publicamos essas pesquisas e promovemos tecnologias de ponta.”
Ajudando clientes da Timken a liderar seus setores
Algumas parcerias, como a que temos com a Purdue University, duram décadas. “Muitos de nossos modelos de análise dinâmica de rolamentos têm origem no conhecimento científico central desenvolvido em parceria com a Purdue há muitos anos”, diz Evans. Esses modelos possibilitam que os engenheiros da Timken analisem e prevejam o desempenho do rolamento, a fim de ajudar os clientes a entender como será o desempenho de sua aplicação em campo.
Há alguns anos, quando clientes de eletromobilidade começaram a pedir que os engenheiros da Timken previssem a eficiência dos rolamentos em seus sistemas, Evans e sua equipe contataram a Georgia Tech para ajudá-los a entender como a viscosidade do óleo muda sob pressão. Os líderes da empresa decidiram investir em alguns dos equipamentos que viram na Georgia Tech, e hoje o laboratório de reologia da Timken desempenha um papel importante no avanço da tecnologia de veículos elétricos.
Atualmente, a equipe de reologia está trabalhando com a Universidade de Akron em inovações em lubrificantes à base de água. “Muitos dos insights atuais que promovem a sustentabilidade e a eficiência energética para clientes da Timken têm raízes em nossos relacionamentos acadêmicos de longa data no campo da reologia”, afirma Evans.
O futuro: IA e aprendizado de máquina
Nos próximos anos, Evans espera ver mais parcerias focadas em inteligência artificial e aprendizado de máquina. “Estamos nos voltando para a inteligência artificial em busca de tecnologia de garantia de qualidade e para alavancar nossos conhecimentos e arquivos para treinar novos engenheiros”, afirma Evans. “Também temos interesse em monitoramento e controle de máquinas, automação de chão de fábrica e fábricas do futuro.”
À medida que a tecnologia revela novas possibilidades no mundo, os parceiros acadêmicos da Timken ajudam a empresa a estar sempre à frente, para que seus clientes também possam acompanhar essa evolução. “Essas relações externas nos permitem experimentar e testar conceitos tecnicamente incertos ao mesmo tempo em que nossos pesquisadores internos aperfeiçoam e põem à prova as tecnologias de curto prazo que continuam levando nosso setor para o futuro”, diz Evans.
Pesquisa que define o futuro
A equipe de P&D de classe mundial da Timken colabora com laboratórios nos EUA e com universidades em todo o mundo. Veja os bastidores de alguns projetos que definirão o futuro e que estamos pesquisando atualmente.
Desenvolvendo os materiais do futuro
Ryan Evans, diretor de P&D
Parceiros: Laboratórios Nacionais Ames e Argonne
Objetivos do programa:
Desenvolver duas novas ligas que aumentarão significativamente a vida útil de rolamentos em ambientes adversos, como turbinas eólicas e bombas de hidrogênio líquidas.
Por que trabalhar com parceiros?
Este projeto alinha uma equipe integrada verticalmente das principais instituições de pesquisa e parceiros do setor para acelerar o desenvolvimento de ligas leves, de alta entropia e superelásticas que ajudarão a transformar o cenário da produção de energia global.
Resultados para os clientes:
A equipe estabeleceu o objetivo de desenvolver ligas que reduzirão os custos operacionais e de manutenção de turbinas eólicas em 20-40%, aumentando a vida útil do rolamento em mais de 100% para essas aplicações.
As novas ligas também ajudarão a cumprir a iniciativa Earth Shot do Departamento de Energia dos EUA, cuja meta é reduzir o custo do hidrogênio limpo em 80% até 2030. Os obstáculos atuais relacionados a materiais impedem a proliferação de aplicações de armazenamento, distribuição e transporte de energia à base de hidrogênio, como turbinas a gás que impulsionam aeronaves de passageiros.
“Estamos animados para pesquisar materiais modernos, não siderúrgicos, como essas ligas de alta entropia e superelásticas, para ver se eles podem trazer valor para nossos produtos, tanto em condições ambientais padrão quanto extremas. Faz sentido assumir esse desafio por meio da parceria com os Laboratórios Nacionais Ames e Argonne, duas das principais instituições de pesquisa do mundo.”
– Ryan Evans
Solucionando a falha prematura dos rolamentos de eixo principal de turbinas eólicas
Scott Hyde, cientista sênior, P&D de materiais
Parceiros: Laboratório Nacional Argonne
Objetivos do programa:
Compreender o efeito das correntes elétricas parasitas sobre WECs (fissuras por fadiga) em rolamentos de eixo principal de turbinas eólicas. Investigar fatores tribológicos e materiais, incluindo a morfologia do aço, a composição, o tratamento térmico e a química do lubrificante.
Por que trabalhar com parceiros?
Um cliente da Timken solicitou a participação da empresa neste estudo, que poderia ser conduzido de modo mais eficiente no Laboratório Nacional Argonne do que localmente na Timken. A Timken fornece a preparação de amostras, a análise de materiais e experiência com rolamentos, ao mesmo tempo em que obtém conhecimentos e uma possível solução para um problema importante de um cliente de energia eólica.
Resultados para os clientes:
O conhecimento resultante desta pesquisa pode ajudar o setor a fornecer sistemas de rolamento para turbinas eólicas mais resistentes às condições extremas presentes em aplicações de energia eólica.
“É renovador interagir, discutir resultados e compartilhar experiências com outros líderes da comunidade de pesquisa sobre este tema empolgante e relevante.”
– Scott Hyde
Avaliando revestimentos de óxido preto no nível atômico
Vikram Bedekar, gerente de P&D para desenvolvimento de materiais
Lizeth Sanchez, principal engenheira de materiais
Parceiros: Laboratório Nacional de Oak Ridge
Objetivos do programa:
Reduzir o tempo de processamento e melhorar o desempenho do revestimento de óxido preto usado em rolamentos de turbinas eólicas, utilizando análise de tomografia por sonda atômica para revelar sua composição e estrutura.
Por que trabalhar com parceiros?
O revestimento de óxido preto usado para mitigar o desgaste e melhorar o desempenho de rolamentos de turbinas eólicas é extremamente fino, o que o torna difícil de caraterizar. O ORNL (Laboratório Nacional de Oak Ridge) do Departamento de Energia dos EUA oferece instrumentos avançados de tomografia por sonda atômica, permitindo que os pesquisadores da Timken avaliem a química do revestimento de óxido preto no nível atômico para ver como os átomos estão organizados.
Resultados para os clientes:
Com os insights desta pesquisa, a equipe está identificando maneiras de reduzir o custo dos revestimentos de óxido preto, chegando a revestimentos semelhantes e funcionais com tempos de ciclo de processo reduzidos. Ao entender os componentes do revestimento, a equipe também espera identificar maneiras de melhorar o desempenho dele ao longo do tempo.
“Esta foi a primeira vez em que trabalhei neste laboratório histórico, e pude visitar as instalações e ver todos os microscópios diferentes. Foi incrível analisar o material nesse nível, entender sua composição atômica e fazer parte do processo do início ao fim.”
– Lizeth Sanchez
O programa Innovation Spotlight recompensa pesquisadores de P&D que agregam valor para o cliente e promovem o sucesso da Timken. Leia mais.
Last Updated: 2025/02/14
Published: 2025/02/3
