携手合作,推动行业未来

制造业的领导力在于不断突破极限——发现新的工作方法、跟进最新发现、利用新技术和新研究方法,并将有前途的人才吸引到市场中来。

“我们研究前沿课题,并投入自己的内部资源来保持该领域的领先地位,”研发总监 Ryan Evans 表示,“但我们也会与外部合作伙伴合作。他们和我们一样,正在试图决定今天应该承担哪些技术风险,以推动明天的发展。”

铁姆肯公司的研究人员目前与十几所大学和国家实验室合作,包括普渡大学和橡树岭国家实验室,以及德国亚琛大学和英国谢菲尔德大学,项目范围涵盖合金开发、动态建模和应用工程。

合作伙伴关系的益处

除了专业专家、教授和学生之外,技术合作伙伴通常还提供最先进的、有时受到严格监管的资产和设备。橡树岭国家实验室就是一个例子:该实验室是世界上极少数拥有中子散射设备的设施之一,该设备依赖于核裂变——世界上只有少数实验室被授权进行核裂变。

“当今推动铁姆肯公司客户可持续发展和能源效率的许多见解都源于我们在流变学领域的长期学术合作关系,”Ryan Evans 表示。

大学合作关系还使铁姆肯公司的研究人员有机会发现和招募有才华的学生——下一代技术领导者。“我们一直努力聘用最优秀、最聪明的人才,我们的联合研究项目是发现他们的绝佳方式。”Evans 表示。与大学的密切合作有助于铁姆肯公司研发部门与在公司重要领域从事有前途工作的顶尖学生建立联系并互动。

这样做的好处是双向的。“我们的技术合作伙伴可以了解铁姆肯公司的工业视角,洞悉我们对市场需求和附加值的理解。”Evans 表示,“研究人员将这些信息提炼为技术基础,以非专有的方式开展竞争前研究。我们共同发布研究成果并推动最先进技术的发展。”

帮助铁姆肯公司客户引领行业

一些合作伙伴关系(例如与普渡大学的合作)可以追溯到几十年前。“我们的许多轴承动态分析模型都源自多年前与普渡大学合作开发的核心科学,”Evans 表示。这些模型使铁姆肯公司的工程师能够分析和预测轴承性能,帮助客户了解他们的应用在现场的表现。

几年前,当电动汽车客户开始要求铁姆肯公司的工程师预测其系统中的轴承效率时,Evans 和他的团队向佐治亚理工学院寻求帮助,以帮助他们了解油的粘度在压力下是如何变化的。公司领导层决定投资购买他们在佐治亚理工学院看到的一些设备。如今,铁姆肯公司的流变学实验室推动电动汽车技术发展方面发挥着重要作用。

目前,流变学团队正在与阿克伦大学合作研发水基润滑剂创新。Evans 表示,“当今推动铁姆肯公司客户可持续发展和能源效率的许多见解都源于我们在流变学领域的长期学术合作关系。”

未来:人工智能和机器学习

未来几年,Evans 预计将看到更多专注于人工智能和机器学习的合作伙伴关系。“我们正在研究将人工智能用于质量保证技术,并利用我们的知识和资料来培训新工程师。”Evans 表示,“我们还将其应用于机器监测与控制、车间自动化和未来工厂。”

随着技术为世界带来新的可能性,铁姆肯公司的学术合作伙伴帮助公司保持领先地位,以便客户也能如此。Evans 表示,“这些外部关系使我们能够试验和尝试技术上不确定的概念,同时我们的内部研究人员可以对近期技术进行微调和验证,这些技术将继续引领我们的行业走向未来。”

定义未来的研究

铁姆肯公司世界一流的研发团队与世界各地的国家实验室和大学开展合作。以下是我们目前正在研究的一些定义未来项目的内部情况。

开发未来的材料

Ryan Evans,研发总监

合作伙伴:艾姆斯国家实验室和阿贡国家实验室

项目目标:

开发两种新型合金,显著提高风力涡轮机和液氢泵等恶劣环境下轴承的使用寿命。

为何合作?

该项目联合顶尖研究机构和行业合作伙伴的垂直整合团队,加速开发轻质、高熵和超弹性合金,帮助改变全球能源生产格局。

客户成果:

该团队致力于开发能够将风力涡轮机的运营和维护成本降低 20-40% 的合金,并使这些应用的轴承寿命延长 100% 以上。

新型合金还将支持美国能源部的“地球行动”计划,该计划的目标是到 2030 年将清洁氢的成本降低 80%。目前的材料障碍阻碍了以氢为基础的能源储存、配送和运输应用的普及,例如推动客机飞行的燃气轮机。

“我们很高兴研究这些高熵超弹性合金等现代非钢材料,看看它们是否能在标准和极端环境条件下为我们的产品带来价值。与全球顶尖研究机构艾姆斯国家实验室和阿贡国家实验室合作应对这一挑战是明智之举。”

– Ryan Evans

解决风力涡轮机主轴轴承过早失效的问题

Scott Hyde,材料研发部高级科学家

合作伙伴:阿贡国家实验室

计划目标:

了解杂散电流对风力涡轮机主轴轴承白色蚀刻裂纹 (WEC) 损伤的影响。研究摩擦学和材料因素,包括钢的形态、成分、热处理和润滑剂化学性质。

为何要合作?

铁姆肯公司的一位客户要求铁姆肯公司参与这项研究,因为这项研究在阿贡国家实验室进行比在铁姆肯公司现场进行更有效率。铁姆肯公司提供样品制备、材料分析和轴承专业知识,同时获得相关知识并找到解决风能客户紧迫问题的潜在解决方案。

客户成果:

这项研究获得的知识可帮助业界提供更能抵抗风能应用中极端条件的风力涡轮机轴承系统。

“与研究界的其他领导者就这个令人振奋且相关的主题进行互动、讨论结果和分享经验,令人精神振奋。”

– Scott Hyde

在原子水平上评估黑色氧化物涂层

Vikram Bedekar,材料开发研发经理

Lizeth Sanchez,首席材料工程师

合作伙伴:橡树岭国家实验室

项目目标:

缩短处理时间并提高风力涡轮机轴承中使用的黑色氧化物涂层的性能,使用原子探针断层扫描分析揭示其成分和结构。

为何要合作?

用于减轻磨损和提高风力涡轮机轴承性能的黑色氧化物涂层极薄,因此很难表征。美国能源部橡树岭国家实验室 (ORNL) 提供先进的原子探针断层扫描仪器,使铁姆肯公司的研究人员能够在原子水平上评估黑色氧化物涂层的化学性质,了解原子的排列方式。

客户成果:

借助从这项研究中获得的见解,该团队正在寻找降低黑色氧化物涂层成本的方法,以缩短工艺周期获得类似的功能性涂层。通过了解涂层的成分,该团队还希望找到随着时间的推移改善涂层性能的方法。

“这是我第一次在这个历史悠久的实验室工作,我参观了实验室的设施,看到了各种不同的显微镜。在这种层面上分析材料、了解其原子组成并从头到尾参与整个过程,真是太棒了。”

– Lizeth Sanchez


创新聚焦计划旨在奖励为客户创造价值并推动铁姆肯公司成功的研发研究人员。阅读更多