Журналісти нещодавно отримали можливість зустрітися з Томасом Віцлером, генеральним директором компанії NKE Austria GmbH, і в бесіді дізнатися його погляди на деякі технологічні тенденції у світі, що впливають на галузь підшипника в цілому і, зокрема, на діяльність компанії NKE.
Одним із перспективних напрямків розвитку промисловості в цілому та підшипникової галузі зокрема, — сказав він, — є область так званих «розумних» підшипникових вузлів, про які так багато говорять останнім часом і які включають підшипник і електронні датчики в одному корпусі. «Сьогодні ми знаходимося в самому епіцентрі того, що називається четвертою промисловою революцією чи інакше — ініціативою Industry 4.0», — - сказав Томас Віцлер. «Виробники хочуть створювати інтелектуальні машини та механізми, яким знадобиться величезна кількість даних, і для цього потрібні датчики. Виходячи з загального призначення підшипників, очевидно, що вони є одним з досить чутливих елементів будь-якої машини або механізму, і тому є сенс інтегрувати датчики в підшипники, — сказав він.
Віцлер також наголосив, що основною проблемою для датчиків у підшипниках на сьогоднішній день є те, що вони вимагають довгого кабелю для передачі даних до контролера, і ця система займає досить багато місця, що уповільнює її встановлення та може ускладнити обслуговування та знизити надійність обладнання. Як найкраща на сьогодні альтернатива, інженери компанії NKE Austria розробляють підшипники з бездротовими датчиками, які мають ті ж розміри, що і стандартні підшипники, але їм не потрібні ніякі кабелі. Віцлер очікує, що комерційні вироби в цьому напрямку з'являться на ринку вже протягом двох років.
NKE частини підшипника
«Ми почали розробляти розумний підшипник зі створення датчиків температури, тому що це простіше, хоча вимірювання вібрації підшипника ще одна очевидна необхідність, як і крутний момент», сказав він. Віцлер очікує, що перші розумні підшипникові вузли будуть встановлені в устаткуванні, де несправність машини або механізму є дуже критичною і дорогою проблемою, і їх пошкодження або час вимушеного простою обладнання пов'язані з високими виробничими втратами. Але навіть якщо ціна на повну систему розумного підшипника складатиме від однієї до двох тисяч євро, а вихід з ладу машини або механізму обійдеться в 50 тисяч євро, і з урахуванням того, що страховка обладнання дорожчає рік у рік, то цей розклад з точки зору економії стає більш ніж прийнятним, — додав він.
Віцлер очікує, що витрати на розробку нових виробів швидко знизяться, оскільки нові технології набувають широкого визнання і швидко розвиваються. «Я вважаю, що це відбувається як у галузі інформаційних технологій. Коли Білл Гейтс розробив свою операційну систему DOS, люди говорили, що жодна машина не буде коли-небудь працювати з такою кількістю мегабайт в оперативній пам'яті, тому що це занадто дорого. Сьогодні вже ваш мобільний телефон має більш розвинену операційну систему і багато сотень мегабайтів пам'яті, — каже Віцлер.
Інформаційна система про підшипники
Ще одне питання, що вимагає відповіді — як обробляти дані, які від підшипників. Перетворення даних безпосередньо в інформацію, яка оперативно контролюватиме вироблення рішення та дій машини, поки не є можливим. Але фахівці компанії NKE спільно зі своїми партнерами з досліджень і розробок вже успішно працюють у тонкощах прив'язки датчика підшипника та даних, що передаються до стандартних інформаційних платформ замовників та до існуючої інформаційної інфраструктури, що допоможе їм оптимізувати продуктивність машини або механізму, покращити функціонування підприємства в цілому і безперечних конкурентних переваг.
Віцлер також зазначив, що сьогодні спостерігається підвищений інтерес до розумних підшипників з боку виробників обладнання, які перебувають у процесі нової концептуальної розробки інтелектуальних машин та механізмів. «Вони (виробники) готові платити додатково, щоб отримати якнайбільше інформації про функціонування прототипу, частина якої може виявитися непотрібною після того, як машина або механізм піде в серійне виробництво— сказав він. Ці нові технології, що формуються, йдуть разом в одному напрямі, який докорінно змінить підходи в галузі, підкреслив він. «Я особисто вважаю, що розумні машини та механізми, створювані в рамках ініціативи Industry 4.0, можуть спровокувати великий стрибок у технологіях. Таким чином, сьогодні доцільно вкладати зусилля та засоби в датчики, тому що датчики будуть перебувати в підшипниках, а про підшипники ми знаємо багато. Миж хочемо перебувати на гребені цієї нової хвилі.
Аддитивні технології
Ще однією цікавою темою, що безпосередньо стосується майбутнього підшипників, є тривимірний друк, або як його називають — 3D-друк. Але тут, Віцлер більш обережний у своїх міркуваннях. «Якщо ми говоримо про сепаратор підшипника та матеріали, такі як пластик, то я вважаю, що ми дуже близькі до прориву в цьому напрямку». У компанії NKE вже вивчають матеріали, які здатні витримувати високі температури та забезпечувати необхідну точність ходу підшипників. «Але на даний момент часу це не буде великомасштабним серійним виробництвом», — зазначив він. Але невелика кількість спеціальних сепараторів, роздрукована на 3D-принтері, цілком може виявитися ідеальним рішенням для підшипників. «Ми вважаємо, що пластикові сепаратори будуть першим кроком у цьому напрямку, і за ними можуть піти латунні сепаратори».
Підшипник на 3D принтері
Вітлер не впевнений, що найближчим часом вдасться відтворювати кільця підшипника за допомогою друку на 3D-принтері. У компанії NKE фахівці вже створювали та тестували кільця, виготовлені з використанням методів адитивного виробництва, та отримували в деяких випадках бажані результати. Але важко отримати одночасно необхідну твердість і щільність виробу, і, крім того, при пошаровому напиленні матеріалу воно починає вбирати мастило, — пояснив він. «Так що в даний момент ми знаходимося в майже безвихідній ситуації».
Якщо ви вважаєте, що термічна обробка компонентів підшипника все ж таки необхідна, продовжив він, то вам потрібен або принтер, який працює при високій температурі близько +800°C зі збагаченим матеріалом середовищем, або, після виконання тривимірного друку виробу, потрібно виробляти його термообробку. «Але з тими необхідними високими температурами та енергетичними потребами, це досить непростий та спеціалізований процес, і сьогодні мало хто справді має досвід його бездоганного виконання», — сказав він.
Проте, концепція дуже приваблива, зазначив Віцлер. Концепція 3D друку Сьогодні немає нічого незвичайного в тому, щоб виробляти сталь в одному місці, відправляти її в різні точки по всьому світу, де вона перетворюється на підшипники, а потім відправляти ці вироби ще в одне місце, де вони дійсно необхідні. Вся принадність концепції полягає в тому, що споживачі зможуть отримувати економічно конкурентоспроможні вироби, коли і де це необхідно, та заощадити на цьому багато часу та грошей. Крім того, 3D-друк можливо допоможе відтворювати структури компонентів, які неможливо виробляти, використовуючи сучасні класичні методи виробництва, додав він.
Нові технології обов'язково з'являться, але спочатку це будуть спеціальні та невеликі партії виробів із різних матеріалів. «Підшипники – це досить консервативна галузь. Я не думаю, що 3D-друк компонентів підшипників у найближчій перспективі замінить великомасштабне серійне виробництво з використанням стандартної підшипникової сталі, — сказав він. Але технології та можливості виробництва постійно вдосконалюються.
Зрештою, різні матеріали, можливо, кераміка, можуть виявитися відповідним рішенням для 3D-друку компонентів підшипників, додав Віцлер.