Colaborăm pentru a impulsiona viitorul industriei

Faptul de a fi lider în producție se referă la depășirea limitelor – descoperirea unor moduri noi de a face lucrurile, urmărirea celor mai recente descoperiri, utilizarea noilor tehnologii și tehnici de cercetare și acapararea pieței privind talentele promițătoare.

„Lucrăm pe teme de ultimă oră și ne investim propriile resurse interne pentru a ne menține lideri în domeniu”, spune Ryan Evans, directorul departamentului de cercetare și dezvoltare, „dar lucrăm și cu parteneri externi. Aceștia, ca și noi, se străduiesc să decidă ce riscuri tehnice ar trebui să ne asumăm astăzi pentru a propulsa evoluțiile de mâine.”

În prezent, cercetătorii Timken colaborează cu o duzină de universități și laboratoare naționale, inclusiv cu Universitatea Purdue și laboratorul național Oak Ridge, precum și cu Universitatea Aachen, din Germania, și Universitatea Sheffield, din Marea Britanie, proiecte care variază de la dezvoltarea aliajelor la modelarea dinamică și care merg până la ingineria aplicațiilor.

Avantajele parteneriatelor

Pe lângă experți specializați, profesori și studenți, partenerii tehnici oferă adesea active și echipamente de ultimă generație, care sunt uneori extrem de reglementate. Oak Ridge este un exemplu de acest fel: este una dintre puținele unități din lume cu echipamente de împrăștiere a neutronilor, care se bazează pe fisiunea nucleară – ceva ce puține laboratoare din lume sunt autorizate să facă.

„Multe dintre informațiile actuale care conduc la sustenabilitate și eficiență energetică pentru clienții Timken își au rădăcinile în relațiile noastre îndelungate din învățământ, în domeniul reologiei”, spune [Ryan] Evans.

Parteneriatele universitare oferă, de asemenea, cercetătorilor Timken posibilitatea de a descoperi și recruta studenți talentați – următoarea generație de lideri în tehnologie. „Ne străduim în mod constant să-i angajăm pe cei mai buni și mai inteligenți, iar proiectele noastre comune de cercetare reprezintă o modalitate excelentă de a-i descoperi în lume”, spune Evans. Colaborarea strânsă cu universitățile ajută departamentul de cercetare și dezvoltare al Timken să se conecteze la și să colaboreze cu eșalonul de vârf al studenților, care desfășoară activități promițătoare în domenii importante pentru companie.

Avantajele sunt reciproce. „Partenerii noștri tehnici au acces la perspectiva industrială a Timken – o perspectivă asupra înțelegerii nevoilor pieței și a ceea ce dă valoare”, spune Evans. Cercetătorii distilează aceste informații până la fundamentele tehnice la care pot lucra într-un mod nebrevetat, pentru a face cercetări pre-competitive. Împreună, publicăm această cercetare și impulsionăm apariția tehnologiilor de ultimă generație.”

Îi ajutăm pe clienții Timken să fie lideri în industriile lor

Unele parteneriate, cum ar fi cel încheiat cu Universitatea Purdue, datează de zeci de ani. „Multe dintre modelele noastre de analiză dinamică a rulmentului au provenit din știința de bază dezvoltată în parteneriat cu Purdue, cu mulți ani în urmă”, spune Evans. Aceste modele oferă inginerilor Timken posibilitatea de a analiza și de a anticipa performanța rulmenților, pentru a-i ajuta pe clienți să înțeleagă modul în care aplicația lor va funcționa pe teren.

Cu niște ani în urmă, când clienții de e-mobilitate au început să ceară inginerilor Timken să prezică eficiența rulmenților în sistemele lor, Evans și echipa sa au apelat la Georgia Tech, pentru a-i ajuta să înțeleagă cum se modifică viscozitatea uleiului sub presiune. Liderii companiei au decis să investească în unele dintre echipamentele pe care le-au văzut la Georgia Tech și astăzi, laboratorul de reologie al Timken joacă un rol important în progresul tehnologiei vehiculelor electrice.

Astăzi, echipa de reologie colaborează cu Universitatea din Akron la inovarea lubrifianților pe bază de apă. „Multe informații actuale, care conduc la sustenabilitate și eficiență energetică pentru clienții Timken, își au rădăcinile în relațiile noastre îndelungate din învățământ în domeniul reologiei”, spune Evans.

Viitorul: AI și învățarea automată

În următorii câțiva ani, Evans se așteaptă să vadă mai multe parteneriate axate pe inteligența artificială și învățarea automată. „Abordăm inteligența artificială pentru tehnologia de asigurare a calitățiiși pentru a ne utiliza cunoștințele și arhivele pentru a instrui noi ingineri”, spune Evans. „De asemenea, abordăm domeniul IT pentru monitorizarea și controlul utilajelor, pentru automatizarea secțiilor și fabricilor viitorului.”

Pe măsură ce tehnologia dezvăluie noi posibilități în lume, partenerii universitari ai Timken ajută compania să rămână înaintea tendințelor, astfel încât și clienții să poată face aceasta. „Aceste relații externe ne permit să experimentăm și să testăm concepte incerte din punct de vedere tehnic și, în același timp, cercetătorii noștri interni reglează fin și verifică tehnologiile mai apropiate de vremurile noastre și care continuă să ne conducă industria în viitor”, spune Evans.

Echipa Timken de cercetare și dezvoltare, de talie mondială, colaborează cu laboratoare naționale și universități din întreaga lume. Iată o privire în interiorul câtorva proiecte definitorii pentru viitor, pe care le cercetăm în prezent.

Dezvoltăm materialele viitorului

Ryan Evans, directorul departamentului de cercetare și dezvoltare

Parteneri: laboratoarele naționale Ames și Argonne

Obiectivele programului:

dezvoltarea a două aliaje noi, care vor îmbunătăți semnificativ durata de viață a rulmenților în medii dure, cum ar fi turbinele eoliene și pompele de hidrogen lichid.

De ce parteneriat?

Acest proiect adună o echipă integrată pe verticală de instituții de cercetare de top și parteneri din industrie, pentru a accelera dezvoltarea aliajelor ușoare, cu înaltă entropie și super-elastice, care vor contribui la transformarea peisajului producției mondiale de energie.

Rezultate pentru clienți:

echipa și-a propus să dezvolte aliaje care vor reduce costurile operaționale și de întreținere pentru turbinele eoliene cu 20-40%, mărind durata de viață a rulmenților cu peste 100% la aceste aplicații.

Noile aliaje vor face posibilă, de asemenea, inițiativa Departamentului de energie al SUA, „Earth Shot”, care are ca obiectiv reducerea costului hidrogenului curat, cu 80%, până în 2030. Obstacolele actuale privind materialele împiedică proliferarea aplicațiilor de stocare, distribuție și transport a energiei pe bază de hidrogen, cum ar fi turbinele cu gaz, care propulsează aeronavele de pasageri.

„Suntem încântați să cercetăm materiale moderne, nebazate pe oțel, cum ar fi aceste aliaje cu entropie înaltă și super-elastice, pentru a vedea dacă pot da valoare produselor noastre, atât în condiții standard, cât și în condiții extreme de mediu. Este logic să ne asumăm această provocare prin parteneriatul încheiat cu laboratoarele naționale Ames și Argonne, două dintre cele mai importante instituții de cercetare din lume.

Ryan Evans

Rezolvări pentru defectarea prematură a rulmenților axului principal al turbinelor eoliene

Scott Hyde, cercetător principal, cercetare și dezvoltare în domeniul materialelor

Parteneri: laboratorul național Argonne

Obiectivele programului :

înțelegerea efectului curenților electrici paraziți asupra deteriorării de tip „white etching cracks” (WEC) (coroziune albă în crăpături) la rulmenții arborelui principal al turbinelor eoliene. investigarea factorilor tribologici și materiali, inclusiv morfologia oțelului, compoziția, tratamentul termic și chimia lubrifianților.

De ce parteneriat?

Un client Timken a solicitat participarea companiei Timken la acest studiu, care ar putea fi efectuat mai eficient în cadrul laboratorului național Argonne decât la fața locului, în cadrul Timken. Timken furnizează pregătirea probelor, analiza materialelor și experiența privind rulmenții, câștigând în același timp cunoștințe și o soluție potențială pentru o problemă presantă a clienților producători de energie eoliană.

Rezultate pentru clienți:

cunoștințele rezultate din această cercetare ar putea ajuta industria să furnizeze sisteme de rulmenți pentru turbine eoliene care sunt mai rezistente la condițiile extreme prezente în aplicațiile de energie eoliană.

„Este incitant să interacționezi, să discuți rezultatele și să împărtășești experiențe cu alți lideri din comunitatea de cercetare, pe acest subiect interesant și relevant.

– Scott Hyde

Evaluăm acoperiri cu oxid negru, la nivel atomic

Vikram Bedekar, manager cercetare și dezvoltare în domeniul materialelor

Lizeth Sanchez, inginer de materiale principal

Parteneri: Laboratorul național Oak Ridge

Obiectivele programului:

reducerea timpului de procesare și îmbunătățirea performanței acoperirilor cu oxid negru utilizate în rulmenții turbinelor eoliene, folosind analiza tomografiei sondei atomice pentru a dezvălui compoziția și structura acesteia.

De ce parteneriat?

Stratul de oxid negru utilizat pentru a atenua uzura și a îmbunătăți performanța rulmenților turbinelor eoliene este extrem de subțire, ceea ce face dificilă caracterizarea. Laboratorul național Oak Ridge (ORNL) al Departamentului de Energie al SUA oferă instrumente avansate de tomografie cu sonde atomice, permițând cercetătorilor Timken să evalueze structura chimică a stratului de oxid negru la nivel atomic, pentru a vedea cum sunt organizați atomii.

Rezultate pentru clienți:

cu ajutorul informațiilor provenite din această cercetare, echipa identifică modalități de reducere a costului acoperirilor cu oxid negru, realizând acoperiri similare, funcționale, cu timpi reduși ai ciclului de proces. Prin înțelegerea constituenților acoperirii, echipa speră, de asemenea, să identifice modalități de îmbunătățire a performanței în timp a acoperirii.

„A fost prima dată când am lucrat în acest laborator istoric și am putut să vizitez laboratorul și să văd toate diversele microscoape. A fost uimitor să analizăm materialul la acel nivel, să înțelegem compoziția atomică și să facem parte din proces, de la început până la sfârșit”

– Lizeth Sanchez


Programul „Innovation Spotlight” îi recompensează pe cercetătorii din domeniul cercetării și dezvoltării, care contribuie la oferirea unor produse valoroase clienților și la succesul Timken. Citiți mai mult.