Сотрудничество для развития будущего отрасли

Лидерство в производстве заключается в расширении границ – открытии новых способов ведения бизнеса, отслеживании новейших открытий, использовании новых технологий и методов исследования, а также освоении рынка перспективных специалистов.

«Мы работаем над передовыми темами и инвестируем в собственные внутренние ресурсы, чтобы сохранить лидерство в этой области, – говорит Ryan Evans, директор отдела исследований и разработок. – Но мы также работаем и с внешними партнерами. Они, как и мы, пытаются решить, на какие технические риски следует пойти сегодня, чтобы продвинуть будущие разработки».

В настоящее время исследователи Timken сотрудничают с десятком университетов и национальных лабораторий, включая Университет Пердью, Окриджскую национальную лабораторию, Университет Ахена в Германии и Шеффилдский университет в Великобритании. Проекты варьируются от разработки сплавов до динамического моделирования и прикладного проектирования.

Преимущества партнерства

Помимо специализированных экспертов, профессоров и студентов, технические партнеры часто предлагают самые современные, иногда строго регламентированные активы и оборудование. Одним из примеров является Ок-Ридж: это одно из немногих предприятий в мире, оснащенных оборудованием для нейтронного рассеяния, которое основано на ядерном делении – то, что разрешено делать лишь немногим лабораториям в мире.

«Многие современные идеи, способствующие экологически устойчивому развитию и энергоэффективности для клиентов Timken, берут свое начало в наших давних академических связях в области реологии», – говорит [Ryan] Evans.

Партнерство с университетами также предоставляет исследователям Timken возможность находить и привлекать талантливых студентов – новое поколение лидеров в области технологий. «Мы постоянно стремимся нанимать самых лучших и выдающихся, а наши совместные исследовательские проекты являются отличным способом раскрыть все их таланты», – говорит Evans. Тесное сотрудничество с университетами помогает отделу исследований и разработок Timken налаживать связи и взаимодействовать с ведущими студентами, выполняющими перспективные работы в областях, важных для компании.

Это взаимная выгода. «Наши технические партнеры получают доступ к промышленным перспективам Timken – пониманию потребностей рынка и добавленной ценности, – говорит Evans. – Исследователи сводят эту информацию к техническим основам, над которыми они могут работать непатентованным способом для проведения исследований в отсутствие конкуренции. Вместе мы публикуем эти исследования и продвигаем самые передовые технологии».

Timken помогает клиентам в отраслевом лидерстве

Некоторые партнерства, например, с Университетом Пердью, существуют уже десятилетия. «Многие из наших моделей динамического анализа подшипников возникли на основе основных научных разработок в партнерстве с Университетом Пердью много лет назад», – говорит Evans. Эти модели предоставили инженерам Timken возможность анализировать и прогнозировать работу подшипников, чтобы помочь клиентам понять, как их приложения будут работать в полевых условиях.

Несколько лет назад клиенты, использующие элктротранспорт, обратились за помощью к инженерам Timken для прогнозирования эффективности подшипников в своих системах. Тогда Evans и его команда в свою очередь обратились в Технологический институт Джорджии за помощью в понимании того, как вязкость масла меняется под давлением. Руководители компании решили инвестировать в часть оборудования, которое они увидели в Технологическом институте Джорджии, и сегодня реологическая лаборатория Timken играет важную роль в развитии технологий электрических транспортных средств.

Сегодня группа реологов работает совместно с Университетом Акрона над инновациями в области смазочных материалов на водной основе. «Многие современные идеи, способствующие экологически устойчивому развитию и энергоэффективности клиентов Timken, берут свое начало в наших давних академических связях в области реологии», – говорит Evans.

Будущее: ИИ и машинное обучение

Evans ожидает, что в ближайшие несколько лет мы увидим больше партнерств, ориентированных на искусственный интеллект и машинное обучение. «Мы рассматриваем искусственный интеллект как технологию обеспечения качества и используем наши знания и архивы для обучения новых инженеров, – говорит Evans. – Мы также рассматриваем его для мониторинга и управления машинами, автоматизации цехов и заводов будущего».

Поскольку технологии открывают новые возможности по всему миру, академические партнеры Timken помогают компании и ее клиентам быть на шаг впереди. «Эти внешние связи позволяют нам экспериментировать и испытывать технически неопределенные концепции, в то же время наши внутренние исследователи совершенствуют и испытывают перспективные технологии, определяющие будущее отрасли», – говорит Evans.

Исследования, определяющие будущее

Команда исследований и разработок Timken мирового класса сотрудничает с национальными лабораториями и университетами по всему миру. Вот обзор нескольких определяющих будущее проектов, которые мы сейчас исследуем.

Разработка материалов будущего

Ryan Evans, директор отдела исследований и разработок

Партнеры: Национальные лаборатории Эймса и Аргонна

Цели программы:

Разработка двух новых сплавов, которые значительно увеличат срок службы подшипников в суровых условиях, таких как ветряные турбины и насосы для жидкого водорода.

Почему партнерство?

Этот проект объединяет вертикально интегрированную команду ведущих научно-исследовательских институтов и отраслевых партнеров для ускорения разработки легких, высокоэнтропийных и сверхэластичных сплавов, которые помогут преобразовать ландшафт мирового производства энергии.

Преимущества для клиентов:

Команда поставила перед собой цель разработать сплавы, которые позволят сократить расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание ветряных турбин на 20–40%, увеличив срок службы подшипников в этих областях применения более чем на 100%.

Новые сплавы также позволят реализовать инициативу Министерства энергетики США Earth Shot, цель которой – снизить стоимость чистого водорода на 80% к 2030 году. Существующие препятствия в области материалов затрудняют распространение систем хранения, распределения и транспортировки энергии на основе водорода, таких как газовые турбины, приводящие в движение пассажирские самолеты.

«Мы рады исследовать современные, не стальные материалы, такие как эти высокоэнтропийные и сверхэластичные сплавы, чтобы увидеть, смогут ли они принести пользу нашим продуктам, как в стандартных, так и в экстремальных условиях окружающей среды. Имеет смысл взяться за этот вызов, сотрудничая с национальными лабораториями Эймса и Аргонна, двумя ведущими исследовательскими институтами в мире».

– Ryan Evans

Решение проблемы преждевременного выхода из строя подшипников главного вала ветряной турбины

Scott Hyde, старший научный сотрудник отдела исследований и разработок

Партнеры: Национальная лаборатория Аргонна

Цели программы:

Понимание влияния блуждающих электрических токов на образование на поверхности дорожек качения белых трещин (WEC) в подшипниках главного вала ветряной турбины. Исследование трибологических и материальных факторов, включая морфологию стали, состав, термическую обработку и химию смазочных материалов.

Почему партнерство?

Клиент Timken запросил участие компании в этом исследовании, которое можно было бы провести наиболее эффективно в национальной лаборатории Аргонна, а не в Timken. Timken обеспечивает подготовку образцов, анализ материалов и экспертизу подшипников, одновременно получая знания и потенциальное решение насущной проблемы клиента ветроэнергетики.

Преимущества для клиентов:

Полученные в результате этого исследования знания могут помочь отрасли поставлять подшипниковые системы ветряных турбин, более устойчивые к экстремальным условиям, характерным для ветроэнергетических установок.

«Взаимодействие, обсуждение результатов и обмен опытом с другими лидерами исследовательского сообщества по этой захватывающей и актуальной теме придает сил».

– Scott Hyde

Оценка черных оксидных покрытий на атомном уровне

Vikram Bedekar, менеджер по исследованиям и разработкам материалов

Lizeth Sanchez, материаловед

Партнеры: Окриджская национальная лаборатория

Цели программы:

Сокращение времени обработки и улучшение эксплуатационных характеристик черных оксидных покрытий, используемых в подшипниках ветряных турбин, с помощью анализа атомно-зондовой томографии для определения их состава и структуры.

Почему партнерство?

Черное оксидное покрытие, используемое для снижения износа и повышения производительности подшипников ветряных турбин, чрезвычайно тонкое, что затрудняет определение его характеристик. Окриджская национальная лаборатория (ORNL) Министерства энергетики США предлагает современные приборы атомно-зондовой томографии, позволяющие исследователям Timken оценивать химический состав черного оксидного покрытия на атомном уровне.

Преимущества для клиентов:

Используя результаты этого исследования, команда сможет определить способы снижения стоимости черных оксидных покрытий, получая аналогичные функциональные покрытия с сокращенным временем технологического цикла. Понимая состав покрытия, команда также надеется найти способы улучшения его характеристик с течением времени.

«Это был мой первый опыт работы в этой исторической лаборатории, и мне удалось осмотреть объект и увидеть различные микроскопы. Было потрясающе анализировать материал на таком уровне, понимать его атомный состав и быть частью процесса изучения от начала до конца».

– Lizeth Sanchez


Программа Innovation Spotlight поощряет команду исследований и разработок, создающую ценность для клиентов и способствующую успеху Timken. Подробнее.