Timken’in Ödül Kazanan ES302 Kaplamasının Ardındaki “Önce Müşteri” Fikri

2000’li yılların sonlarında ABD’deki rüzgar çiftliklerinde bir sorun olduğu fark edildi. 1990’ların sonunda ve 2000’li yılların başında, 20 yıl boyunca elektrik sağlaması için tasarlanan ve kurulan rüzgar türbinleri sıklıkla bakıma ihtiyaç duyuyordu.

Türbinin ana millerindeki ve dişli kutularındaki makaralı rulmanlar, tasarımları dolayısıyla vaktinden önce zarar görüyordu. Bu sorunları çözmek için kapsamlı bir yenileme gerekiyordu. Her arıza sonucunda 300.000 dolar, diğer bir deyişle türbinin ömrü boyunca tahmini olarak 1,2 milyon dolarlık bir masraf ortaya çıkıyordu.

Aynı süre zarfında Timken’in araştırma ve geliştirme (Ar-Ge) ekibi, 90’ların sonundan beri kullanılmakta olan makaralı rulmanlar için plazma kaplama sürecinin üretim aşamasını başlattı. Proje üzerinde çalışmaya başladığında kimya mühendisliği alanında lisans öğrencisi olan Ryan Evans, konu hakkında şunları söylüyor: “Döner elemanlı kaplamaların tribolojik performansı nasıl etkileyebileceğini araştırmaya başlayarak bu duruma öncülük etmiştik.

Çelik yüzeylerin rulmanlarla temas halinde olması kimsenin isteyeceği bir şey değildir”. Ancak, makaralı rulmanlarda makaraların dar bir alan içinde hareket ettiği düşünülünce bunun zorlu bir talep olduğu görülüyor. İşte yağlama yapılmasının sebebi tam olarak da bu. Böylelikle makara ve iç bilezik yuvarlanma yüzeyi arasında sürekli bir tabaka oluyor.

Ne yazık ki yağ tabakalarının tutarlılığını sürdürmek oldukça zor. İlk rüzgar türbinlerine baktığımızda genellikle bu türbinlerin yalnızca rüzgar yönündeki makara sıralarına yük bindiren rüzgarıneksenel ve radyal reaksiyonu destekleyen iki sıralı ana milli küresel makaralı rulmanlara (SRB) sahip olduğunu görüyoruz. Baskının eşit olmaması sonucunda rulmanın aşınmasıyla dişli kutusu rulmanlarına eksenel eğik yük aktarımında artış olmaktaydı. Rüzgar enerjisi şirketleri, hasarı önlemek için bu karmaşık yükleme koşulları altında rulmanı yeteri kadar yağlamakta zorlanıyordu.

2000’lerin sonlarında, ana türbin millerindeki ve dişli kutularındaki makaralı rulmanlar erken hasar sorunuyla karşı karşıya kalıyordu. Bu da 300.000$ gibi yüksek meblağlarda yenileştirme masraflarını beraberinde getiriyordu.

Metal metale temas sorununun çözümü

Çoğu ağır endüstri, rulmanlarda metal metale temas problemi yaşamaktadır. Timken, bu sorunun çözümü için yeni bir yaklaşım sundu: Halkalara kıyasla çeliğe daha az benzer rulman makaraları üretmek. Evans’ın konu hakkındaki sözleri şu şekilde: “Makaraların üzerine oldukça ince, insan saçı kalınlığında parçalar halinde kompozit malzeme tabakası ekledik. Bu, seramik ve polimerin özel bir kombinasyonundan, yani diğer bir deyişle küçük seramik parçacıklarla dolu plastiğe benzer ince bir tabakadan oluşuyor”.

Timken’in geliştirdiği ES302 kaplaması, tıpkı matkap ucu gibi sert ve aşınmaya karşı dirençli olmasınını yanı sıra en sevdiğiniz tavanız gibi kaymaz ve yapışmazdı. Şirket, rüzgar türbini rulmanlarını, makaraların üzerinde ES302 kaplaması bulunan aşınmaya dayanıklı küresel makaralı rulmanlarla değiştirdikleri sağlıklı bir satış sonrası stratejisi geliştirdi.

Tarım, traktörler ve biçerdöverler gibi büyük çiftçilik makinalarında aşınmaya dayanıklı rulmanların kullanıldığı ilk pazarlardandır. Daha sonra kağıt fabrikaları, petrol ve gaz şirketleri, madencilik şirketleri ve havacılık ve uzay sanayisi de bazı makinelerde aşınmaya dayanıklı rulman kullanımı olmuştur

Bugün Timken kaplamaları seçkin bir ürün opsiyonu haline gelmiştir. Evans’ın kaplamalarla ilgili görüşü şu yönde: “Genel konuşmak gerekirse bu kaplamaları en sevdiğiniz Timken rulmanlarına ekleyebilirsiniz. Aldığınız bir rulmandan memnunsanız fakat yağlama koşulları herhangi bir sebep dolayısıyla uygunsuz olduğu için daha uzun süre dayanmasını istiyorsanız rulmanı tamamen yeniden tasarlamak yerine kaplamamızdan faydalanarak bu sorunu çözebiliriz”.

Girişimci Ar-Ge Yaklaşımı

Evans, ES302’nin geliştirildiği yılları mutlulukla anımsıyor. Çekirdek ekip, aralarında şu an Timken yüzey işlemleri profesörü ve University of Akron’da Timken Yüzey İşlemleri Laboratuvarının müdürü olan Gary Doll’un, ürün geliştirme uzmanı Jim Gnagy’nin ve program yöneticisi Tim Springer’ın da bulunduğu, birbirine sıkı sıkıya bağlı bir gruptu.  ES302 projesinin ortaya çıktığı yıllarda Timken Ar-Ge mühendisleri ve analistleri de aşınmaya dayanıklı Timken teknolojilerinin geliştirilmesine önemli katkılarda bulundu.

Evans, dünyayı dolaşarak müşterilerle birlikte gelişmiş kaplama teknolojisi ve aşınmaya dayanıklı rulmanlar üzerine konuştuklarını ifade etti. Buradaki temel amaç müşteriyle doğrudan iletişime geçmekti. Evans, ürünün başarılı olmasının önemli bir kısmını ekibin gerçek hayattaki zorlukları tespit etmesi, müşterilerle iletişime geçmesi ve çözümleri sahada test etmesi ve çözüme ilişkin geri bildirimler almasına bağlıyor.

Evans, sözlerine şöyle devam etti: “Ana çalıştırma süreci genel olarak Ar-Ge ekibi ve müşterilerin etkileşimi ve hızlı bir geliştirme aşamasından oluşuyordu. Onlara prototip parçalar gönderip geri bildirim almayı bekliyorduk”. Daha önce 200 saatten daha uzun süre dayanamamış bir ürünle ilgili olarak sahadan “2000 saat eşiğini aştık!” şeklinde bir e-posta almak her zaman mutluluk vericiydi.

Servis ömrünü uzatan, verimliliği iyileştiren ve rulmanlar ile dişlilerdeki aşınmayı önleyen özel tasarım ES302 kaplamasını geliştirdikleri için Tom Springer, Jim Gnagy ve Ryan Evans, ASM International Mühendislik Materyalleri Başarı Ödülünü aldı.

Uluslararası tanınırlık

Modern uygarlığı oluşturan teknolojileri düşündüğümüz zaman aklımıza gelen ilk şey rulmanlar olmayabilir, ancak döner parçalara sahip olan her makinenin rulmanlara ihtiyacı vardır. Sonuç olarak Timken kaplamaları, rulmanların gizli görevlerini kimse farkına varmadan güvenilir bir şekilde yapmalarını sağlayarak başarıya ulaştı.

Evans şu sözleri söyledi: “Sahada aşınmaya dayanıklı ve kaplamalı bir rulman kullanıyoruz ve gelecek yıllar için yeni siparişler haricinde müşterilerden aldığımız geri bildirimler yok denecek kadar az.

ES302 yeni fırsatlar ortaya çıkardı ve zorlu uygulamalar için endüstriyel rulmanlarda büyüme kaydetmemizi sağladı”.

Seçkin malzemeler hakkında bilgi topluluğu ASM International, 2017’de ES302’nin “malzeme bilimine ve endüstriyel etki bulgusuna yaptığı önemli katkılar” sebebiyle Timken’i prestijli Mühendislik Gereçleri Başarı Ödülüne layık gördü. 1989’da verilmeye başlanan bu ödülün önceki kazananları arasında GE, Northrup Grumman, IBM, Boeing, ve GM gibi kuruluşlar yer alıyor.

JulyAugust_AMP_Digital

Bu, geliştirme ekibi için gurur verici bir andı. Evans, konu hakkında şunları söyledi: “Aşınmaya Dirençli Timken ürünlerini her sattığımızda ticari onay alıyoruz”. Bu ödül, müşterilerin ve teknik grupların ES302’nin geliştirilme sürecini ne kadar takdir ettiğinin şirket tarafından daha iyi anlaşılmasını sağladı.

Müşteri odaklılık

Bugün Timken araştırmacıları, kaplama maliyetlerini azaltmanın ve özel kaplamaları daha fazla müşteri uygulaması için erişilebilir hale getirmenin yollarını araştırıyor. Evans bu konuyu şu sözlerle yorumluyor: “Günümüzdeki kaplamalar, genel yüksek hacimli endüstriyel rulmanlar veya otomotiv rulmanlarına yönelik maliyetler düşünüldüğünde pahalı olabiliyor. Peki ya daha ucuza mal olan kaplamalarla aynı aşınma performansına ulaşabilseydik?”

“Timken, bu sorunları çözebilmek için dünya çapında mükemmelliğin temsilcileriyle ortaklıklar kuruyor. Buna yeni nesil kaplama teknolojileri üzerinde çalışan Doll’un bulunduğu University of Akron gibi yerel kuruluşlar da dahil.

Malzemeler ve süreçler zamanla değişse de ES302’nin geliştirildiği yıllardan beri Evans, ürün serisi kapsamında müşteriyle iş birliği yapma fikrinin Timken için ne kadar önemli olduğunu anladı.

Evans, son olarak şu sözleri söyledi: “Bizden alabileceğiniz binlerce özel parça var. Bu, Timken mühendislerinin müşterilerle iş birliğine giderek önemli sorunlar hakkında görüştüklerinin kanıtıdır.

Müşterilerimizin uygulamalarındaki temel sorunların tespit edilmesi, bu sorunların en güncel mühendislik bilgisi ve bilimsel bilgiyle çözülmesi ve çözümlerin çeşitli endüstrilerde uygulanması için ArGe alanına yatırım yapıyoruz. Aşınmaya dayanıklı kaplamalar, laboratuvardan müşterilerimize, zaman içinde değer yaratmak üzere gösterdiğimiz çabaların harika bir örneği”.

Last Updated: 2019/01/11

Published: 2018/11/9