Подшипники Timken впереди планеты всей

Компания Timken® улучшает и ускоряет процесс тестирования подшипников

«Пакет прикладных программ на платформе MATLAB® для решения задач связанных с техническими вычислениями и одноимённый язык программирования, используемый в этой платформе, - бесспорно лучшая среда разработки и проектирования, с прекрасным сочетанием мощности вычислений и простоты использования для технических и научно-исследовательских приложений».

Дэйв Когделл,

Исследовательский центр компании Timken®

Более 100 лет компания Timken® разрабатывает и создает подшипники для многочисленных промышленных применений, включая ведущие валы и коробки передач в автомобилестроении, шпиндели в станках, дисководы, буровые установки, металлопрокатные заводы и бормашины. Прежде, чем попасть на рынок, подшипники должны быть подвергнуты многочисленным испытаниям и проверкам для гарантии высшего качества и удовлетворения требований потребителя.

Исследовательская группа компании усовершенствовала и ускорила использование процессов тестирования подшипников с помощью пакета компьютерных программ MathWorks™. Это позволило компании Timken® поставлять на рынок высококачественные продукты как можно быстрее и удовлетворять строгие требования потребителей в части технических характеристик, таких как улучшенная взаимосвязь между геометрией подшипника и вращающим моментом.

«Инструменты пакета MathWorks™ предоставляют нам универсальную среду для тестирования и анализа продуктов», говорит Дэйв Когделл, специалист по исследованиям в группе новых технологий для продуктов при Исследовательском центре компании Timken®. «Теперь, мы можем разрабатывать и изготавливать подшипники, которые точно отвечают техническим требованиям наших потребителей и не отстают от высокого спроса на наши продукты».

Проблема

Группа по новым технологиям продуктов при Исследовательском центре компании Timken® уже давно находится в поиске наибольшей эффективности процесса тестирования продуктов, развивая исследования и методологию, чтобы гарантировать высокое качество серии своих конических роликовых подшипников.

Широко используемые в автомобилях, легких и тяжелых грузовиках, станках и самолетах, подшипники должны быть изготовлены с точностью до сотых долей микрона, чтобы исключить рабочий шум, вибрацию и трение во вращающихся узлах машин.

Чтобы измерить и проанализировать динамический вращающий момент и ошибки движения, специалисты компании Timken® должны были проверять подшипники в реальных эксплуатационных условиях, собирать и систематизировать большое количество полученных данных. Вращающий момент и ошибки движения имеют тенденцию изменяться в процессах проектирования и изготовления продуктов, таким образом, на конечной стадии производства подшипники должны быть тщательно проверены, чтобы определить взаимосвязь между этими процессами и работоспособностью готового продукта.

Когделл стремился воспроизвести результаты испытаний подшипников в графическом виде, таким образом, его команда могла действовать быстро в оптимизации производственных процессов. «Мы имели обыкновение изводить кучу бумаги высотой в несколько десятков сантиметров, которую никто не хотел читать», объясняет Когделл. «Мы действительно должны были в первую очередь разработать графическое представление результатов испытаний».

Решение

Используя пакет программных продуктов MATLAB® и связанные с ним панели инструментов как платформу для получения и накопления данных, тестирования, анализа, и визуализации результатов, специалисты компании Timken® получили возможность быстро измерять и анализировать вращающий момент подшипников и ошибки движения. Таким образом, производственная команда теперь может изготовить и поставить потребителям продукты высшего качества.

«Без инструментов MathWorks™ я никогда бы не сделал попытку создания такого интеллектуального проекта», говорит Когделл. «Это было бы очень массивное приложение на любом другом программном языке».

Во-первых, специалисты компании Timken® получили возможность проверять подшипники с большой достоверностью, контролируя испытательные инструменты и собирая необходимые данные с помощью программного пакета MATLAB® и панели инструментов накопления данных.

Для своих условий испытаний компания Timken® разработала настраиваемый испытательный инструмент, который был изготовлен компанией Professional Instruments®. Инструмент состоит из воздушного шпинделя с подшипниками, четырех емкостных датчиков и механизма с нагрузочным цилиндром на большой гранитной плите.

Кстати если Вас интересует керамогранитные плиты и другая продукция для изысканной внутренней и внешней отделки обратите внимание  на итальянский полированный керамогранит серии  Marvel Pro - который передает всю красоту и натурального мрамора.

Когделл получил в свое распоряжение программный пакет MATLAB® и панель инструментов для накопления данных, чтобы управлять и контролировать использование испытательного инструмента, получать и собирать данные испытаний промышленного стандарта с помощью аппаратных средств. Собранные данные переносятся непосредственно в среду MATLAB® для анализа и визуализации результатов.

В аппаратных средствах используется 16-битовая плата получения и накопления данных для считывания их с четырех эталонных емкостных датчиков и другой информации для управления скоростью вращения приводного двигателя и давлением в механизме нагрузки. Специалисты компании Timken® вместе с разработчиками MATLAB® создали новый графический интерфейс пользователя для программного пакета, который позволяет легко и быстро преобразовать данные испытаний и напряжения постоянного тока в двоичный формат для анализа.

Когделл получил возможность калибровать испытательные инструменты и применять нелинейные методы регресса к процессу тестирования, используя панель инструментов для оптимизации.

«Панель инструментов для оптимизации позволяет нам быстро обращаться к данным и затем оценивать исполнение алгоритмов оптимизации, разработанных MATLAB®», говорит Когделл.

Наконец, Когделл может использовать панель обработки сигналов, чтобы проанализировать колебание подшипников и вращающий момент в домене частоты. С панелью инструментов он получил возможность быстро анализировать данные и идентифицировать технические характеристики, которые тесно связаны с диапазонами производственного допуска.

Сегодня, компания Timken® использует анализатор подшипников как часть своего фирменного производственного процесса обеспечения качества выпускаемых продуктов для гарантии их высочайшего качества.

Результаты

• Подшипники поставляются на рынок быстрее. «Получая ранее недоступную, связанную с работоспособностью подшипника, техническую информацию в процессе тестирования продуктов, мы можем теперь поставлять подшипники высшего качества на рынок намного быстрее», говорит Когделл. «Пакет программ MATLAB® предлагает пользователям интегрированные инструменты для поддержки всего процесса, начиная со сбора данных, их анализа и кончая представлением визуальных результатов».
• Повышение качества производственного процесса. Инструменты MathWorks™ предоставляют результаты испытаний, которые дают команде специалистов Когделла намного более ясное понимание того, как небольшие геометрические изменения в компонентах подшипников могут затронуть вращающий момент и вызвать ошибки движения. Используя эту информацию, специалисты корректируют допуски конструкции и оптимизируют производственные процессы.
• Ускорилось тестирование продуктов. «Конечно, можно было бы разработать этот проект на любом из существующих сегодня языков программирования, но тестирование продуктов в среде MATLAB® с языком программирования, разработанного для этой платформы, выполняется в 5 раз быстрее, чем на любом другом языке», говорит Когделл.

О компании Timken

Компания Timken является крупнейшим в мире производителем высокотехнологичных подшипников качения и специальных марок стали. Компания была основана в 1899 году изобретателем конического роликового подшипника инженером Генри Тимкеном. Штаб-квартира компании расположена в городе Кэнтон, штат Огайо, США. Производимая компанией продукция и услуги находят широкое применение в транспорте, промышленном оборудовании, электронике, горношахтном и буровом оборудовании, аэрокосмической и военной технике.

Ассортимент выпускаемых компанией Timken подшипников насчитывает свыше 200 различных типов конических роликовых подшипников и более чем 26 тысяч стандартных типоразмеров. Компания также известна тем, что выпускает различное испытательное оборудование, в том числе оборудование для тестирования свойств смазочных материалов и масел.

В настоящее время на долю компании приходится более 70% мирового рынка крупногабаритных подшипников, используемых в металлургии. Годовой оборот компании составляет более 4,5 миллиардов долларов США.

Производственный потенциал компании Timken включает 12 заводов по производству стали, более 60 заводов по выпуску подшипников по всему миру, в том числе в США, Канаде, Великобритании, Нидерландах, Румынии, Польше, ЮАР, Китае и других странах.

Сегодня компания Timken насчитывает 25 тысяч сотрудников и имеет 105 представительств, центров по сбыту продукции и обслуживанию потребителей в 27 странах мира на 6 континентах. Компания Timken® располагает 10 техническими, конструкторскими и исследовательскими центрами в Северной Америке, Европе и Азии.

Компания Timken® – это компания мирового масштаба, входящая в список Fortune 500. Компания с 20-х годов прошлого века входит в число 250 крупнейших корпораций США, а ее акции котируются на Нью-Йоркской фондовой бирже с 1922 г.

Продукция Timken находит все более широкий спрос у передовых предприятий металлургии и машиностроения, делающих ставку на надёжность и долговечность оборудования, высокое качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции. Куда бы вы ни обратили свой взгляд сегодня, вы везде найдете продукцию компании – на земле, в глубинах морей и океанов, в космическом пространстве и в любой отрасли промышленности.

О компании MathWorks®

Компания MathWorks, Inc. является ведущим разработчиком математического вычислительного программного обеспечения. Инженеры и ученые во всем мире полагаются на продукты этой компании для ускорения темпов научных изысканий и разработок.

Широко известны и завоевали большую популярность программные продукты этой компании на платформе MATLAB®, с одноименным программным языком для технических вычислений, которая является программной средой для разработки алгоритмов, анализа данных, их визуализации и числовых вычислений. Другая линейка продуктов компании Simulink® является графической средой для моделирования и разработки многодоменных динамических и встраиваемых систем. В предложении компании почти 100 дополнительных продуктов для специализированных задач, таких как анализ данных и обработка изображений.

Платформы MATLAB® и Simulink® используются во всем мире и во всех отраслях промышленности, включая автомобилестроение, космос, телекоммуникации, электронику и автоматизацию производства, как фундаментальные инструменты для научных исследований. Они также используются для моделирования во многих технических областях, таких как финансовые услуги и вычислительная биология. Программные продукты MATLAB® и Simulink® включают проектирование и разработку широкого диапазона усовершенствованных продуктов. Более чем 5000 колледжей и университетов во всем мире используют MATLAB® и Simulink® для обучения и исследований в широком диапазоне технических дисциплин.

В 2012 г. доход компании составил $750 миллионов, из них 60% были получены за пределами США. MathWorks, Inc. является высокодоходной компанией со дня ее основания.

В компании MathWorks® работают 2800 сотрудников, причем 30% из них находятся за пределами США. Штаб-квартира компании находится в г. Натик, штат Массачусетс, США.