Ao selecionar rolamentos para planta industrial, máquinas e equipamentos, é importante analisar o Custo Total de Propriedade (TCO) não apenas o preço de compra dos rolamentos, dizDr. Steve Lacey, Gerente do Centro de Tecnologia da Schaeffler UK.
Os rolamentos são componentes críticos em instalações rotativas, máquinas e equipamentos, incluindo máquinas-ferramentas, sistemas de manuseio automatizado, turbinas eólicas, fábricas de papel e fábricas de processamento de aço. No entanto, a decisão em favor de um rolamento específico deve ser sempre tomada após a análise dos custos de vida útil total ou custo total de propriedade (TCO) do rolamento e não apenas com base no preço de compra apenas.
Comprar rolamentos mais baratos pode muitas vezes ser mais caro a longo prazo. Freqüentemente, o preço de compra representa apenas 10% dos custos gerais. Então, quando se trata de comprar rolamentos, de que adianta economizar alguns quilos aqui e ali se isso significa custos mais altos de energia devido a rolamentos de maior fricção? Ou maiores despesas de manutenção resultantes de uma vida útil reduzida da máquina? Ou uma falha de rolamento que resulta em tempo de inatividade não planejado da máquina, levando à perda de produção, atrasos nas entregas e clientes insatisfeitos?
Os rolamentos avançados de alta tecnologia de hoje oferecem muitos recursos aprimorados que permitem que as reduções do TCO sejam alcançadas, proporcionando valor agregado ao longo da vida completa da planta rotativa, máquinas e equipamentos.
Para um rolamento projetado / selecionado para uma determinada aplicação industrial, o TCO é equivalente à soma do seguinte:
Custo inicial / preço de compra + custos de instalação / comissionamento + custos de energia + custo de operação + custo de manutenção (de rotina e planejado) + custos de inatividade {{5 }} custos ambientais + custos de desativação / descarte.
Embora o preço de compra inicial de uma solução de rolamento avançada seja maior do que um rolamento padrão, a economia potencial que pode ser alcançada na forma de tempos de montagem reduzidos, eficiência energética aprimorada (por exemplo, usando componentes de rolamento de menor atrito) e custos de manutenção reduzidos, frequentemente mais do que compensa o preço de compra inicial mais alto da solução avançada de rolamentos.
Agregando valor ao longo da vida
A influência de um projeto aprimorado na redução do TCO e na agregação de valor ao longo da vida pode ser significativa, já que a economia projetada geralmente é sustentável e permanente. Reduções sustentadas ao longo da vida do sistema ou equipamento valem muito mais para o cliente em termos de economia do que uma redução no preço inicial de compra dos rolamentos.
Envolvimento inicial do design
Para OEMs industriais, o projeto de rolamentos pode agregar valor aos seus próprios produtos de várias maneiras. Ao se envolver com esses OEMs no início dos estágios de projeto e desenvolvimento, os fornecedores de rolamentos podem personalizar rolamentos e conjuntos totalmente otimizados e integrados, que atendem aos requisitos específicos de uma aplicação. Os fornecedores de rolamentos podem agregar valor, por exemplo, criando e personalizando projetos de rolamentos internos que maximizam a capacidade de carga e rigidez ou minimizam o atrito.
Em aplicações onde os envelopes do projeto são pequenos, o projeto do rolamento pode ser otimizado para facilitar a montagem e reduzir os tempos de montagem. Por exemplo, roscas de parafuso em superfícies de contato de montagem podem ser incorporadas ao projeto do rolamento. Também pode ser possível incorporar componentes do eixo circundante e da carcaça no projeto do rolamento. Recursos como esses agregam valor real ao sistema do cliente OEM e podem potencialmente levar a economias de custo durante toda a vida útil da máquina.
Outros recursos podem ser adicionados aos rolamentos que agregam mais valor ao longo da vida útil da máquina. Isso inclui tecnologia de vedação especial dentro do rolamento para ajudar a economizar espaço; recursos anti-rotação para evitar derrapagem sob os efeitos de mudanças rápidas na velocidade e direção de rotação; revestir as superfícies dos componentes do rolamento para minimizar o atrito; e otimizar a operação do rolamento sob condições de lubrificação limite.
O fornecedor de rolamentos pode examinar de perto os custos gerais das máquinas, instalações e seus componentes - desde a compra, consumo de energia e manutenção até os reparos, desmontagem e descarte. Drivers de custos e despesas ocultas bem conhecidos podem, portanto, ser identificados, otimizados e eliminados.
Como fornecedora de rolamentos, a Schaeffler vê o TCO como iniciando com intensos esforços de pesquisa e desenvolvimento que visam a melhorias contínuas nos padrões de qualidade e, portanto, nas propriedades de funcionamento dos rolamentos, por meio de design e materiais otimizados. Oferece também aos seus clientes um serviço de assessoria técnica e formação abrangente e bem direccionado, de forma a encontrar a solução mais adequada para cada aplicação. Os engenheiros de vendas e de serviço de campo da empresa estão familiarizados com os respectivos setores industriais de seus clientes e contam com o suporte de software avançado para seleção, cálculo e simulação de rolamentos. Além disso, fatores como instruções eficientes e ferramentas adequadas para a montagem do rolamento até a manutenção baseada na condição, lubrificação, desmontagem e recondicionamento são levados em consideração.
A Rede Global de Tecnologia Schaefflercompreende os Centros de Tecnologia Schaeffler (STC) locais. Os STCs trazem o conhecimento de engenharia e serviço da Schaeffler ainda mais perto do cliente e permitem que os problemas técnicos sejam resolvidos com rapidez e da maneira mais eficaz. Aconselhamento especializado e suporte estão disponíveis para todos os aspectos da tecnologia de rolamentos, incluindo engenharia de aplicação, cálculos, processos de fabricação, lubrificação, serviços de montagem, monitoramento de condições e consultoria de instalação para fornecer soluções personalizadas em rolamentos de alta qualidade em todo o mundo. Os STCs compartilham constantemente informações e ideias em toda a Rede de Tecnologia Global. Se for necessário um conhecimento especializado mais aprofundado, essas redes garantem que um suporte altamente qualificado seja fornecido rapidamente - independentemente de onde seja necessário no mundo.
Exemplo da indústria de papel
Na fabricação de papel, os rolamentos em rolos de controle de perfil de CD de calandras são normalmente submetidos a cargas baixas. As cargas só são maiores quando o espaço entre os rolos está aberto. Para essas aplicações, os fabricantes de máquinas tradicionalmente escolhem rolamentos autocompensadores de rolos com capacidade de carga adequada para a fase de alta carga. Entretanto, na fase de baixa carga, isso levava ao deslizamento, resultando em falha prematura do rolamento.
Ao revestir os elementos rolantes e otimizar a lubrificação, esses efeitos de deslizamento podem ser reduzidos, mas não completamente eliminados. Por esse motivo, a Schaeffler desenvolveu o rolamento ASSR (Anti-Slippage Spherical Rolling Bearing). O rolamento é composto por anéis de rolamentos autocompensadores de rolos padrão, mas os rolos cilíndricos se alternam com esferas em cada uma das duas fileiras de corpos rolantes. Na fase de baixa carga, as esferas garantem uma operação livre de deslizamento, enquanto os rolos cilíndricos assumem as cargas na fase de alta carga.
Os benefícios para o cliente são claros: enquanto os rolamentos originais normalmente alcançavam uma vida útil de cerca de um ano, os novos rolamentos ASSR devem durar até 10 anos. Isso significa que menos rolamentos são necessários durante a vida útil da calandra, uma redução nos requisitos de manutenção e economia de seis dígitos em todo o ciclo de vida da máquina. Tudo isso foi alcançado levando em consideração apenas uma única posição da máquina. Otimização adicional e, portanto, economias adicionais significativas podem ser alcançadas por medidas suplementares, como monitoramento de condição online e diagnóstico de vibração, monitoramento de temperatura ou balanceamento dinâmico / estático - todos os quais podem ser fornecidos pela Schaeffler.
Turbinas eólicas e máquinas de construção
Muitos rolamentos da Schaeffler estão disponíveis em uma versão X-life de alto desempenho e qualidade premium. Por exemplo, ao desenvolver a série X-life de rolamentos de rolos cônicos, atenção especial foi dada para alcançar alta confiabilidade e minimizar o atrito, particularmente em aplicações de alta carga e aquelas que requerem precisão rotacional. Isso significa que os fabricantes de unidades hidráulicas ou caixas de engrenagens (suportes de rolamentos de pinhão), como os encontrados em turbinas eólicas, veículos agrícolas e máquinas de construção, agora podem superar os limites de desempenho anteriores, ao mesmo tempo que melhoram significativamente a segurança operacional. Em termos de redução do tamanho, as características aprimoradas dos rolamentos X-life significam que o desempenho da caixa de engrenagens é aprimorado, enquanto o envelope de design permanece o mesmo.
A melhoria de 20% na classificação de carga dinâmica e a melhoria mínima de 70% na vida nominal básica foram alcançadas com o aprimoramento da geometria, qualidade da superfície, materiais, precisão dimensional e de giro dos rolamentos.
O material de rolamento premium usado na fabricação dos rolamentos de rolos cônicos X-life é especialmente adaptado para atender aos requisitos dos rolamentos e é um fator importante no aumento do desempenho dos rolamentos. A estrutura de grãos finos deste material oferece alta tenacidade e, portanto, alta resistência a contaminantes sólidos. Além disso, foi desenvolvido um perfil logarítmico para as pistas do rolamento e a superfície externa dos rolos, que compensa os altos picos de tensão sob altas cargas e qualquer “inclinação” que possa ocorrer durante a operação. Essas superfícies otimizadas auxiliam na formação de um filme lubrificante elasto-hidrodinâmico, mesmo em velocidades de operação muito baixas, o que permite que os rolamentos suportem altas cargas durante a partida. Além disso, as tolerâncias dimensionais e geométricas significativamente melhoradas garantem uma distribuição ideal da carga. Picos de tensão são, portanto, evitados, o que reduz a carga de material.
O torque de fricção dos novos rolamentos de rolos cônicos X-life foi reduzido em até 50% em comparação com os produtos convencionais. Isso se deve à alta precisão dimensional e de giro em conjunto com a topografia de superfície aprimorada. A geometria de contato revisada da nervura do anel interno e da face final do rolo também auxilia na redução do atrito. Como resultado, a temperatura operacional do rolamento também foi reduzida em até 20%.
Os rolamentos de rolos cônicos X-life não são apenas mais econômicos, mas também resultam em temperaturas operacionais mais baixas do rolamento, o que, por sua vez, impõe significativamente menos pressão sobre o lubrificante. Isso permite que os intervalos de manutenção sejam estendidos e resulta na operação do rolamento com níveis de ruído reduzidos.
Mais uma vez, embora o preço de compra dos rolamentos X-life seja superior ao dos rolamentos padrão, o TCO é significativamente reduzido ao longo da vida da turbina eólica, do trator ou da máquina de construção.
Sobre Schaeffler
O Grupo Schaeffler é um fornecedor líder global automotivo e industrial integrado. A empresa representa a mais alta qualidade, tecnologia excepcional e forte capacidade inovadora. O Grupo Schaeffler dá uma contribuição importante para a “Mobilidade para o futuro” com componentes e sistemas de alta precisão em aplicações de motor, transmissão e chassi, bem como soluções de rolamento e rolamento liso para um grande número de aplicações industriais. A empresa de tecnologia gerou vendas de aproximadamente EUR 13,3 bilhões em 2016. Com cerca de 85.000 funcionários, a Schaeffler é uma das maiores empresas familiares do mundo e, com aproximadamente 170 locais em mais de 50 países, tem uma rede mundial de locais de fabricação, instalações de pesquisa e desenvolvimento e empresas de vendas.