Расширенный анализ подшипниковых систем при поддержке человека

Программная платформа Syber Bearing System Analysis известна глобальным клиентам Timken благодаря своей способности подбирать соответствующие подшипники для любой системы передачи энергии. Уже не первый заказчик говорит о своем тайном желании приобрести Syber, чтобы более эффективно разрабатывать системы передачи энергии.

Mark Martens, возглавивший команду Syber с первых дней ее существования, говорит, что все не так просто. «То, что клиенты считают ценностью программы, на самом деле зависит от эффективности работы прикладных инженеров Timken, использующих этот инструмент, — говорит он. — Наши специалисты по исследованиям и разработкам находят отличные решения. Мы объединяем их в общую платформу, чтобы прикладные инженеры могли использовать их вместе».

С помощью Syber инженеры могут получить информацию о том, где клиент планирует использовать подшипники — в коробке передач, центре оси, конце колеса, насосе, и воспроизвести всю картину, чтобы проанализировать эффективность работы подшипников с остальной системой. С помощью этого анализа можно прогнозировать срок службы подшипников, потери мощности, тепловыделение, прогиб и внутренние напряжения и определять наиболее эффективные альтернативы продукции Timken для данной конкретной системы.

Bill Hannon, Mark Martens и Nikhil Londhe, три эксперта, досконально знающие Syber, объясняют, почему эта платформа настолько уникальна и полезна.

Больше входных данных — больше точность

По словам Martens, в Timken очень рано начали использовать компьютерные системы для моделирования клиентских систем, анализирующие пригодность тех или иных подшипников. Он проработал около 10 лет в качестве прикладного инженера и помогал клиентам, использующим инструменты предыдущих поколений. Некоторые из них изначально работали на мэйнфреймах, а затем становились доступны и на персональных компьютерах.

«По мере того, как Timken расширяла линейку продуктов, наши потребности значительно росли, — говорит он. — Нам нужна была платформа, которая могла бы делать гораздо больше. Наши клиенты становились все более искушенными и стремились сокращать расходы за счет снижения веса и сохранения структурной целостности. Им нужен был более низкий крутящий момент для экономичных и экологически чистых решений».

Timken запустила Syber в 2005 году и с тех пор ежегодно выпускает обновления. «Среди наиболее интересных результатов можно назвать интеграцию квазистатического анализа Syber с более динамичным моделированием, отражающим особенности изменений», — говорит Martens.

С момента появления Syber команда расширила возможности решения, включив в него многие типы подшипников, а также расширила возможности точного прогнозирования срока службы подшипников в системах.

«Когда было выпущено решение Syber, компания Timken провела множество тестов, чтобы выяснить степень его точности, — говорит Bill Hannon, специалист по подшипникам, разрабатывающий математические уравнения, на основе которых работают инструменты Syber по моделированию производительности. — Решение всегда было точным, но с годами стало еще точнее».

Точность напрямую связана с количеством отдельных элементов напряжения, которые инженер может проанализировать. «По мере того, как заказчик пытается включить в будущую систему все большее число компонентов, мы можем использовать в своих расчетах все больше и больше входных данных, что позволяет нам приблизиться к созданию решения», — говорит Martens.

Оптимизированное сотрудничество с клиентами

Недавно Hannon стал инициатором разработки модели прогнозирования температуры, которая упростила процесс проектирования экономичных транспортных средств. «Мы получаем более точные расчеты, согласованные не только с исходными данными, но и с данными наших тестов и физическим, реальным содержимым, — говорит Martens. — Сегодня мы можем определить равновесную температуру для многих систем менее чем за час».

Такая оперативность бесценна для клиентов, особенно потому, что Syber также позволяет включать внешние матрицы жесткости и соответствия. «Большинство наших клиентов выполняют проектирование в коммерческом программном обеспечении, таком как Abaqus FEA, поэтому данная функция позволяет нам взаимодействовать с их симуляциями в Syber», — говорит Nikhil Londhe, главный инженер по разработке продукта, который создает модели прогнозирования срока службы подшипников в Syber.

По словам Martens, эта связь заказчиков с процессами проектирования становится все более критичной для взаимодействия с прикладными инженерами Timken. Способность Syber оптимизировать соединения и обмениваться информацией (например, о том, насколько нагревается часть силового агрегата) помогает клиентам проектировать смежные компоненты. «Это действительно помогает нам оптимизировать партнерские отношения и обеспечить их успех», — говорит Martens.

Такое сотрудничество является частью обязательств Timken перед заказчиками, причем, заказчики также способствуют прорыву в исследованиях и разработках, выполняемых с помощью Syber. «Мы видели, как расширяются возможности Syber, помогая клиентам решать насущные задачи», — говорит Martens.

Londhe отмечает, что преимущества взаимовыгодные: клиенты предоставляют бесценный практический опыт, одновременно подтверждая теоретические уравнения, которые составляет Hannon и он. «Они помогают нам решить, какие модели работают, а какие — нет. Их отзывы и проверки дают нам решающее направление», — говорит он.

Скоро: резкое расширение возможностей Syber

В рабочих процессах происходят большие изменения, поэтому платформа Syber Bearing System Analysis от Timken должна быть более удобной и безопасной и обеспечивать более плодотворное сотрудничество.

Команда разработчиков Syber работает над совершенно новой версией платформы, построенной на модульной инфраструктуре Microsoft Windows. В новой версии Syber используются преимущества новейших решений цифровой ИТ-инфраструктуры, включая больший объем облачного контента и меньший размер локального следа.

В результате принятого в 2018 году решения о модернизации цифровой инфраструктуры Timken компания сделала большие инвестиции. «Концепция будущего Timken тесно связана с проблемами, с которыми мы столкнулись в 2020 году, с глобальной пандемией и необходимостью удаленной работы», — говорит Mark Martens, возглавляющий команду Syber.

Новая система предоставит более широкие возможности для централизованного хранения данных, поэтому инженеры-прикладники получат доступ к вычислениям и данным из любого места и смогут эффективно сотрудничать в масштабе разных часовых поясов и рассредоточенных организаций. В то же время, в ней будут использоваться преимущества современных протоколов безопасности, поэтому администраторы смогут строго контролировать, кто и что может видеть.

С самого начала Syber 2.0 будет включать в свой анализ расширенные компоненты силовой передачи. «Мы многому научились у приобретенных нами компаний», — говорит Martens.

«Все приобретенные нами компании используют трибологические компоненты, которые истираются, вращаются, движутся, — говорит Hannon. — Все модели Syber, которые мы обсуждали и над которыми работали для этих элементов силовой передачи, потенциально могут значительно повысить ценность проектов наших клиентов».

То, что не может заменить никакая программа

По своей сути Syber — это платформа, созданная для того, чтобы помогать сотрудникам на всех уровнях организации сотрудничать, и это сотрудничество является основой успеха Timken. «Я начинаю применять свои идеи для решения проблем на местах с небольших разговоров с прикладными инженерами, обычно — за чашкой кофе», — говорит Hannon.

«Оптимальное сочетание теоретических расчетов исследователей и разработчиков, практичности Syber и реальных знаний прикладных инженеров — это все, что нужно», — говорит он. — Этот треугольник ценностей — предположения и реальность, командную работу и сопереживание — нельзя оценить никакими деньгами».

Martens полностью соглашается.

«Когда прикладной инженер получает запрос от клиента, ему приходится решать задачи, не сравнимые с задачами из алгебры, — говорит он. — И у него нет задачника с ответами в конце. Ему нужны самые разные знания, и я думаю, что именно поэтому в Timken остаются работать люди, которые умеют устранять пробелы в знаниях, люди с отличными навыками общения. Никакая программа не заменит этого».

Londhe только начинает свою звездную карьеру. Каждый день он приходит на работу, предвкушая увлекательное решение самых разных проблем, и программа Syber помогает ему использовать для этого коллективные человеческие знания. 

Не совсем готовы к Syber? Познакомьтесь с интерактивными инженерными инструментами от Timken. Они помогут вам в поиске подшипников, определении частоты, допусков и многого другого.

Published: 2021/11/19