En prenant en compte l'ensemble du cycle de vie plutôt que les seuls coûts d'achat, les utilisateurs finaux peuvent économiser de l'argent en optant pour des roulements de haute qualité.

Les roulements sont des composants essentiels des installations, des machines et des équipements rotatifs, notamment les machines-outils, les systèmes de manutention automatisés, les éoliennes, les papeteries et les aciéries.Cependant, la décision en faveur d'un roulement spécifique doit toujours être prise après avoir analysé les coûts sur toute la durée de vie ou le coût total de possession (TCO) du roulement et pas uniquement sur la base du seul prix d'achat.

L'achat de roulements moins chers peut souvent s'avérer plus coûteux à long terme.Souvent, le prix d'achat ne représente que 10 % des coûts totaux.Alors, quand il s'agit d'acheter des roulements, à quoi bon économiser quelques livres ici et là si cela signifie des coûts énergétiques plus élevés en raison de roulements à friction plus élevée ?Ou des frais généraux de maintenance plus élevés résultant d'une durée de vie réduite de la machine ?Ou une défaillance de roulement entraînant un arrêt machine imprévu, entraînant une perte de production, des retards de livraison et des clients mécontents ?

Les roulements de haute technologie avancés d'aujourd'hui offrent de nombreuses fonctionnalités améliorées qui permettent de réduire le TCO, offrant une valeur ajoutée sur toute la durée de vie des installations, machines et équipements rotatifs.

Pour un roulement conçu/sélectionné pour une application industrielle donnée, le TCO est équivalent à la somme des éléments suivants :

Coût initial/prix d'achat + coûts d'installation/de mise en service + coûts énergétiques + coût d'exploitation + coût de maintenance (courante et planifiée) + coûts d'immobilisation + coûts environnementaux + coûts de démantèlement/d'élimination.

Alors que le prix d'achat initial d'une solution de roulement avancée sera plus élevé que celui d'un roulement standard, les économies potentielles qui peuvent être réalisées sous la forme de temps d'assemblage réduits, d'une efficacité énergétique améliorée (par exemple en utilisant des composants de roulement à faible frottement) et de coûts de maintenance réduits, souvent plus que supérieur au prix d'achat initial plus élevé de la solution de roulement avancée.

Ajouter de la valeur tout au long de la vie

L'influence d'une conception améliorée sur la réduction du coût total de possession et l'ajout de valeur tout au long de la vie peut être significative, car les économies prévues sont souvent durables et permanentes.Des réductions durables sur la durée de vie du système ou de l'équipement valent bien plus pour le client en termes d'économies qu'une réduction du prix d'achat initial des roulements.

Participation à la conception précoce

Pour les équipementiers industriels, la conception des roulements peut ajouter de la valeur à leurs propres produits de plusieurs manières.En s'engageant avec ces équipementiers dès les premières étapes de conception et de développement, les fournisseurs de roulements peuvent personnaliser des roulements et des assemblages entièrement optimisés et intégrés, qui répondent aux exigences spécifiques d'une application.Les fournisseurs de roulements peuvent ajouter de la valeur, par exemple, en créant et en personnalisant des conceptions de roulements internes qui maximisent la capacité de charge et la rigidité ou minimisent la friction.

Dans les applications où les enveloppes de conception sont petites, la conception du roulement peut être optimisée pour faciliter l'assemblage et réduire les temps d'assemblage.Par exemple, les filetages de vis sur les surfaces de contact d'assemblage peuvent être incorporés dans la conception du roulement.Il peut également être possible d'incorporer des composants de l'arbre et du logement environnants dans la conception du roulement.Des fonctionnalités telles que celles-ci ajoutent une valeur réelle au système du client OEM et peuvent potentiellement conduire à des économies de coûts sur toute la durée de vie de la machine.

D'autres caractéristiques peuvent être ajoutées aux roulements qui ajoutent de la valeur tout au long de la durée de vie de la machine.Ceux-ci incluent une technologie d'étanchéité spéciale dans le roulement pour aider à économiser de l'espace ;des fonctions anti-rotation pour éviter le patinage sous l'effet de changements rapides de vitesse et de sens de rotation ;enduire les surfaces des composants de roulement pour minimiser le frottement ;et optimiser le fonctionnement des roulements dans des conditions de lubrification limites.

Le fournisseur de roulements peut examiner de près les coûts globaux des machines, des installations et de leurs composants - depuis l'achat, la consommation d'énergie et la maintenance jusqu'aux réparations, au démontage et à l'élimination.Les inducteurs de coûts et les dépenses cachées bien connus peuvent ainsi être identifiés, optimisés et éliminés.

En tant que fournisseur de roulements, Schaeffler considère le TCO comme commençant par des efforts de recherche et de développement intensifs visant à améliorer en permanence les normes de qualité et donc les propriétés de roulement des roulements, grâce à une conception et des matériaux optimisés.Elle offre également à ses clients un service de conseil technique et de formation bien ciblé et complet, afin de trouver la solution la mieux adaptée à chaque application.Les ingénieurs de vente et de service après-vente de la société connaissent les secteurs industriels respectifs de leurs clients et sont assistés par un logiciel avancé pour la sélection, le calcul et la simulation des roulements.De plus, des facteurs tels que des instructions efficaces et des outils adaptés pour le montage des roulements jusqu'à la maintenance conditionnelle, la lubrification, le démontage et le reconditionnement sont tous pris en considération.

Le réseau technologique mondial de Schaefflercomprend les centres technologiques Schaeffler locaux (STC).Les STC rapprochent encore plus les connaissances en matière d'ingénierie et de service de Schaeffler du client et permettent de résoudre les problèmes techniques rapidement et de la manière la plus efficace.Des conseils et une assistance d'experts sont disponibles pour tous les aspects de la technologie des roulements, y compris l'ingénierie d'application, les calculs, les processus de fabrication, la lubrification, les services de montage, la surveillance de l'état et le conseil d'installation pour fournir des solutions de roulements personnalisées répondant à des normes de qualité uniformément élevées dans le monde entier.Les STC partagent constamment des informations et des idées à travers le réseau technologique mondial.Si des connaissances spécialisées plus approfondies sont nécessaires, ces réseaux garantissent une assistance hautement qualifiée fournie rapidement, quel que soit l'endroit où il est nécessaire dans le monde.

Exemple de l'industrie du papier

Dans la fabrication du papier, les roulements des rouleaux de commande à profil CD des calandres sont normalement soumis à de faibles charges.Les charges ne sont plus élevées que lorsque l'espace entre les rouleaux est ouvert.Pour ces applications, les constructeurs de machines choisissaient traditionnellement des roulements à rouleaux sphériques avec une capacité de charge adéquate pour la phase de charge élevée.Cependant, dans la phase de faible charge, cela a entraîné un glissement, entraînant une défaillance prématurée des roulements.

En enduisant les éléments roulants et en optimisant la lubrification, ces effets de glissement pourraient être réduits, mais pas complètement éliminés.C'est pourquoi Schaeffler a développé le roulement ASSR (Anti-Slippage Spherical Rolling Bearing).Le roulement comprend des bagues de roulements à rouleaux sphériques standards, mais des rouleaux de barillet alternent avec des billes dans chacune des deux rangées d'éléments roulants.Dans la phase de faible charge, les billes assurent un fonctionnement sans patinage, tandis que les rouleaux de barillet reprennent les charges dans la phase de forte charge.

Les avantages pour le client sont clairs : alors que les roulements d'origine atteignaient généralement une durée de vie d'environ un an, les nouveaux roulements ASSR devraient durer jusqu'à 10 ans.Cela signifie moins de roulements nécessaires pendant la durée de vie de la calandre, une réduction des besoins de maintenance et des économies à six chiffres sur l'ensemble du cycle de vie de la machine.Tout cela a été réalisé en ne prenant en compte qu'une seule position de la machine.Une optimisation supplémentaire et donc des économies importantes supplémentaires peuvent être réalisées par des mesures supplémentaires, telles que la surveillance en ligne de l'état et le diagnostic des vibrations, la surveillance de la température ou l'équilibrage dynamique/statique - qui peuvent tous être fournis par Schaeffler.

Éoliennes et engins de chantier

De nombreux roulements Schaeffler sont disponibles dans une version X-life hautes performances et de qualité supérieure.Par exemple, lors du développement de la série X-life de roulements à rouleaux coniques, une attention particulière a été accordée à l'obtention d'une fiabilité élevée et à la réduction des frottements, en particulier dans les applications à charge élevée et celles qui nécessitent une précision de rotation.Cela signifie que les fabricants de groupes hydrauliques ou de boîtes de vitesses (supports de roulements de pignon) tels que ceux que l'on trouve dans les éoliennes, les véhicules agricoles et les engins de construction, peuvent désormais dépasser les limites de performances précédentes, tout en améliorant considérablement la sécurité de fonctionnement.En termes de downsizing, les caractéristiques améliorées des roulements X-life signifient que les performances de la boîte de vitesses sont améliorées, tandis que l'enveloppe de conception reste la même.

L'amélioration de 20 % de la capacité de charge dynamique et l'amélioration minimale de 70 % de la durée de vie nominale de base ont été obtenues en améliorant la géométrie, la qualité de surface, les matériaux, les précisions dimensionnelles et de fonctionnement des roulements.

Le matériau de roulement haut de gamme utilisé dans la fabrication des roulements à rouleaux coniques X-life est spécialement adapté pour répondre aux exigences des roulements et est un facteur important dans l'augmentation des performances des roulements.La structure à grains fins de ce matériau offre une ténacité élevée et donc une résistance élevée aux contaminants solides.De plus, un profil logarithmique a été développé pour les pistes de roulement et la surface extérieure des rouleaux, ce qui compense les pics de contrainte élevés sous des charges élevées et tout « biais » pouvant survenir pendant le fonctionnement.Ces surfaces optimisées contribuent à la formation d'un film lubrifiant élasto-hydrodynamique, même à des vitesses de fonctionnement très faibles, ce qui permet aux roulements de supporter des charges élevées lors du démarrage.De plus, des tolérances dimensionnelles et géométriques nettement améliorées assurent une répartition optimale des charges.Les pics de contrainte sont ainsi évités, ce qui réduit la charge de matière.

Le couple de frottement des nouveaux roulements à rouleaux coniques X-life a été réduit jusqu'à 50 % par rapport aux produits conventionnels.Cela est dû à une précision dimensionnelle et de fonctionnement élevée associée à une topographie de surface améliorée.La géométrie de contact révisée de la nervure de la bague intérieure et de la face d'extrémité du rouleau contribue également à la réduction du frottement.En conséquence, la température de fonctionnement des roulements a également été réduite jusqu'à 20 %.

Les roulements à rouleaux coniques X-life sont non seulement plus économiques, mais entraînent également des températures de fonctionnement des roulements plus basses, ce qui, à son tour, réduit considérablement la pression sur le lubrifiant.Cela permet d'allonger les intervalles de maintenance et de réduire le niveau sonore du roulement.