Recherche et développement de Timken : le carrefour de la théorie et du monde réel

Le monde est en perpétuel mouvement. Les équipements industriels de pointe d’aujourd’hui permettent de réaliser ce qui n’était qu’un rêve il y a dix ans, qu’il s’agisse de la technologie de l’énergie houlomotrice ou de l’hélitreuillage d’énormes navires au-dessus de véritables montagnes.

Un élément crucial de tout système de transmission de puissance mécanique, les roulements permettent aux composants de tourner tout en soutenant le poids et en poussant la force par un mécanisme d’entraînement afin de rendre le mouvement possible. Bill Hannon, directeur de la recherche et du développement de produits, parle de la science qui aide les experts de Timken à sélectionner la meilleure conception de roulements afin de garantir l’efficacité du système, ainsi que des algorithmes qui sont à la base des derniers travaux de l’entreprise.

Q : Comment les connaissances de Timken en matière de recherche et développement (R&D) influencent-elles les systèmes des clients de la prochaine génération ?

Hannon : La quasi-totalité de nos recherches ont pour origine une demande d’un client ou d’une entreprise. Nous sommes en mesure de développer des roulements efficaces parce que nous disposons d’une communauté de personnes intelligentes qui travaillent dans le but commun de la résolution des problèmes des clients, quel que soit leur rôle. Les scientifiques de Timken étudient tous des domaines variés. Un d’entre eux se spécialisera dans la résolution des obstacles liés au frottement, tandis qu’un autre se concentrera sur la formation de fissures à l’intérieur des matériaux. D’autres examineront les hautes pressions ou l’impact du bruit, des vibrations et des conditions difficiles dans les systèmes mécaniques. Notre force technique vient de l’intégration de nos spécialités dans une réponse au niveau du système qui répond à des besoins spécifiques comme une plus grande efficacité et une meilleure performance.

« Notre travail consiste à trouver des réponses qui peuvent résoudre un problème pour un client, et finalement éliminer le problème pour tous les futurs clients. »

Dr Bill Hannon
Directeur, recherche et développement des produits Timken

Q : Personnellement, vous êtes spécialisé en physique et en mathématiques. Comment procédez-vous pour convertir les théories scientifiques en solutions concrètes ?

Hannon : Même si j’aime bien la lecture et l’étude, j’estime que les scientifiques ont le devoir d’appliquer au monde réel ce qu’ils apprennent. Frank Westheimer, brillant physico-chimiste organique, a dit que « un mois au laboratoire peut souvent vous faire gagner une heure à la bibliothèque ». Cela sous-entend que beaucoup de sujets ont déjà été étudiés et qu’ils peuvent être appris dans un livre. Je commence donc par là.

Au début de ma carrière, j’ai passé trois mois dans les livres à chercher comment créer un algorithme pour prédire les températures dans un système avec des roulements, des engrenages et une lubrification. J’ai eu des discussions animées avec des collègues et j’ai recommencé à plusieurs reprises. Il a ensuite fallu beaucoup de modélisation mathématique et de codage pour créer un algorithme que les ingénieurs de Timken ont pu utiliser pour recommander des roulements. Aujourd’hui, notre corpus de recherche et nos outils informatiques sont plus avancés, mais le processus reste le même. Nous entrons dans l’ère du big data, qui nous permet d’aborder les problèmes sous un angle plus statistique que par le passé.

Q : Comment votre travail actuel aide-t-il les clients à sélectionner le roulement technique optimal pour leurs applications ?

Hannon : Nous traduisons nos recherches et nos algorithmes en outils fonctionnels comme le logiciel Syber Bearing System Analysis. Nos ingénieurs d’applications utilisent ce logiciel pour reproduire le système de transmission mécanique d’un client et sélectionner les produits Timken les plus efficaces à utiliser dans ce système. Nos travaux alimentent également les outils d’ingénierie mis directement à la disposition des clients.

Ces outils permettent de trouver le plus souvent la solution adéquate. Toutefois, à mesure que la technologie progresse et que les exigences en matière d’applications se durcissent, nous rencontrons parfois de nouveaux obstacles. Il faut alors retourner dans les livres pour trouver la solution. Nous partons parfois d’observations très théoriques, ou au contraire très pratiques. C’est vraiment le mariage de ces deux éléments qui nous aide à créer cette valeur technique et à gagner la confiance de nos clients.

Q : Au-delà de la création et de l’optimisation des algorithmes, comment votre équipe contribue-t-elle à la résolution des problèmes quotidiens qui permet aux clients d’aller de l’avant ?

Hannon : Timken dispose d’une solide boucle de retour d’information dans le cadre de la R&D et de l’ingénierie, de sorte que nous recevons constamment de nouvelles questions. Il peut s’agir d’une simple question, comme celle d’un client qui se demande pourquoi le couple de démarrage d’un roulement ne correspond pas à ce qui a été modélisé. La question peut être plus complexe, comme un débat interne sur les lois de la viscosité à prendre en compte pour un nouveau produit. Notre travail consiste à trouver des réponses susceptibles de résoudre un problème pour un client et, en fin de compte, d’éliminer le problème pour tous les futurs clients. Cette expérience quotidienne permet également à notre équipe théorique de rester ancrée dans la réalité. Nous ne pourrions pas le faire dans un cadre plus universitaire.

Q : Que réserve l’avenir ? Quels types d’algorithmes la prochaine génération de scientifiques de Timken développera-t-elle ?

Hannon : Nous relevons toujours le même nombre de défis que nos prédécesseurs il y a 50 ou 100 ans. C’est juste que maintenant, les défis qui restent ne sont pas faciles à résoudre. Dans les années 1960, Timken répondait à de courtes questions, telles que la contrainte de contact d’un roulement, à l’aide d’une modélisation informatique et de quelques hypothèses générales. Dans les années 1980, la R&D est devenue plus spécialisée, et ce que nous avons appris a donné lieu à moins d’hypothèses. Aujourd’hui, nous approfondissons nos champs d’études pour apporter des réponses encore plus précises. Cela signifie qu’il sera peut-être plus difficile de trouver une solution facile, mais nous sommes prêts à relever le défi.

La recherche et le développement de Timken commencent au carrefour des capacités et des opportunités. Découvrez les investissements de l’entreprise dans un large éventail de domaines techniques, de la science des mesures à la R&D en matière de fabrication.

Published: 2024/01/9