Pesquisa e desenvolvimento da Timken: onde a teoria encontra o mundo real

O mundo está em movimento perpétuo. Os equipamentos industriais avançados da atualidade realizam o que era apenas um desejo há uma década, desde a tecnologia de energia de ondas até o içamento de enormes navios através de montanhas reais.

Como uma parte crucial de qualquer sistema de transmissão de potência mecânica, rolamentos permitem que componentes girem enquanto transportam peso e transmitem força através de um mecanismo de acionamento para possibilitar o movimento. O Dr. Bill Hannon, gerente de P&D de produtos, fala sobre a ciência que ajuda especialistas da Timken a selecionarem o desenho do rolamento para gerar um sistema com desempenho eficiente — e os algoritmos que impulsionam os trabalhos mais recentes da empresa.

P: Como o conhecimento de P&D (Pesquisa e desenvolvimento) da Timken influencia os sistemas de próxima geração dos clientes?

Hannon: Quase todas as nossas pesquisas começam devido a uma solicitação de cliente ou de negócios. Podemos desenvolver produtos de rolamentos eficientes porque temos uma comunidade de pessoas inteligentes trabalhando para o objetivo comum de solucionar problemas de clientes, independentemente da função. Os cientistas da Timken estudam diversos campos. Um é especializado em superar as barreiras do atrito, enquanto outro se concentra em como trincas se formam dentro dos materiais. Outros examinam altas pressões ou o impacto de ruído, vibração e dureza em sistemas mecânicos. A nossa força técnica vem da integração de nossas especialidades a uma resposta de nível de sistema que satisfaz necessidades específicas, como mais eficiência e melhor desempenho.

“O nosso trabalho é encontrar respostas que possam solucionar um problema para um cliente e, por fim, eliminar o problema para todos os futuros clientes.”

Dr. Bill Hannon
Gerente de P&D de produtos da Timken

P: Pessoalmente, o senhor é especialista em física e matemática. Qual é o seu processo para transformar teoria científica em soluções para o mundo real?

Hannon: Por mais que eu goste de ler e estudar, acredito que cientistas têm a obrigação de aplicar o que aprendem no mundo real. Há um velho ditado de Frank Westheimer, um brilhante físico-químico orgânico, que diz “um mês no laboratório frequentemente pode poupar uma hora na biblioteca”. Isso sugere que muitas coisas já foram investigadas e podem ser aprendidas em um livro. Portanto, é aí que eu começo.

No início da minha carreira, passei três meses na biblioteca tentando descobrir como criar um algoritmo para prever temperaturas em um sistema com rolamentos, engrenagens e lubrificação. Tive conversas animadas com colegas e recomecei algumas vezes. Depois, foi preciso muita modelagem matemática e codificação para criar um algoritmo que os engenheiros da Timken pudessem usar para fazer recomendações de rolamentos. Hoje, o nosso corpo de pesquisas e ferramentas de computação existentes é mais avançado, mas o processo ainda é o mesmo. Estamos apenas entrando na era do big data em que podemos fazer uma análise mais estatística dos problemas do que anteriormente.

P: Como o seu trabalho atual ajuda os clientes a selecionarem o rolamento de última geração ideal para a aplicação deles?

Hannon: Convertemos nossas pesquisas e os algoritmos em ferramentas funcionais, como o software de Análise avançada do sistema de rolamentos Syber. Nossos engenheiros de aplicações utilizam o software para replicar o sistema de transmissão de potência mecânica de um cliente e selecionar os produtos mais eficazes da Timken para usar nesse sistema. O nosso trabalho também gera informações para ferramentas de engenharia disponíveis diretamente para os clientes.

Essas ferramentas encontram a solução certa na maioria das vezes. Mas, conforme a tecnologia avança e os requisitos de aplicação se tornam mais difíceis, às vezes encontramos novos obstáculos. Então, voltamos à biblioteca para encontrar a solução. Algumas vezes, começamos com observações muito teóricas. Outras vezes, com observações muito práticas. Mas é a combinação dessas duas atividades que nos ajuda a criar esse valor em engenharia e conquista a confiança dos nossos clientes.

P: Além de criar e otimizar algoritmos, como a sua equipe ajuda com a solução de problemas no dia a dia que mantém os clientes avançando?

Hannon: A Timken tem um ciclo de feedback robusto em P&D e engenharia, portanto, estamos constantemente recebendo novos questionamentos. Pode ser algo simples, como um cliente perguntar por que o torque de partida de um rolamento não corresponde ao que foi modelado. Ou algo mais complicado, como um debate interno sobre quais leis da viscosidade devem ser consideradas para um novo produto. O nosso trabalho é encontrar respostas que possam solucionar um problema para um cliente e, por fim, eliminar o problema para todos os futuros clientes. Essa experiência diária também mantém a nossa equipe teórica ligada à realidade. É algo que não teríamos em um ambiente mais acadêmico.

P: O que o futuro nos reserva? Quais tipos de algoritmo a próxima geração de cientistas da Timken desenvolverá?

Hannon: Ainda estamos solucionando o mesmo número de desafios que os nossos antecessores resolviam há 50 e 100 anos. A única diferença é que agora não há soluções fáceis. Na década de 1960, a Timken respondia a pequenas dúvidas, como o que é a tensão de contato de um rolamento, utilizando modelagem computacional e algumas premissas gerais. Nos anos 1980, o setor de P&D se tornou mais especializado e o que aprendemos criou menos premissas. Hoje, estamos nos aprofundando mais em nossos campos de estudo para obter respostas ainda mais refinadas. Isso pode significar que é mais difícil ter uma conquista fácil, mas estamos prontos para o desafio.

Pesquisa e desenvolvimento da Timken começam na interseção entre capacidade e oportunidade. Saiba mais sobre o investimento da empresa em diversas atividades técnicas, de ciência da medição a P&D de fabricação.

Published: 2024/01/9