ベアリングは製造業のチェーンにおける重要な機械部品です。摩擦を低減するだけでなく、荷重を支え、動力を伝達し、位置決めを維持するなど、さまざまな役割を果たし、設備の効率的な稼働を促進します。世界のベアリング市場は約400億米ドルで、2026年には530億米ドルに達すると予想されており、年平均成長率は3.6%です。
ベアリング業界は、企業が主体となり、数十年にわたり効率的に運営されてきた伝統的な産業と言えるでしょう。ここ数年、業界にはいくつかのトレンドが顕著に現れ、以前よりもダイナミックな動きを見せており、今後10年間の業界形成において重要な役割を果たす可能性があります。
ベアリングの研究開発のポイントと今後の開発方向は次のとおりです。
1. カスタマイズ
産業界（特に自動車産業と航空宇宙産業）では、「一体型ベアリング」のトレンドが拡大しており、ベアリング周辺部品はベアリング自体の部品として利用できなくなっています。このタイプのベアリングは、最終組立製品におけるベアリング部品の数を最小限に抑えるために開発されました。そのため、「一体型ベアリング」の使用は、設備コストの削減、信頼性の向上、設置の容易化、そして耐用年数の延長をもたらします。「アプリケーション固有のソリューション」への需要は世界中で大幅に増加しており、顧客の関心を大いに刺激しています。ベアリング業界は、新しい特殊ベアリングの開発に注力しています。そのため、ベアリングサプライヤーは、農業機械、自動車ターボチャージャーなどのアプリケーションの特殊な要件を満たすために、専門的なカスタマイズベアリングを提供しています。
2. 寿命予測と状態監視
ベアリング設計者は、高度なシミュレーションソフトウェアツールを使用して、ベアリング設計を実際の動作条件により適合させます。今日のベアリング設計・解析に使用されているコンピュータと解析コードは、十分なエンジニアリング上の確実性を備えており、ベアリングの性能、寿命、信頼性を予測できます。予測可能性は10年前のレベルを超えており、高価で時間のかかる実験やフィールドテストは不要です。生産量の増加と効率性の向上という点で、既存資産への要求が高まるにつれて、問題がいつ発生し始めるかを把握することがますます重要になっています。予期せぬ機器の故障はコストがかさみ、壊滅的な結果をもたらす可能性があり、計画外の生産停止、高額な部品交換、安全性と環境問題につながる可能性があります。ベアリング状態監視は、さまざまな機器パラメータを動的に監視し、壊滅的な故障が発生する前に故障を検出するのに役立ちます。ベアリングOEMメーカーは、センシング機能を備えた「スマートベアリング」の開発に常に取り組んでいます。この技術により、ベアリングは内部電源センサーとデータ収集電子機器を通じて、動作状態を継続的に通信できるようになります。
3. 材料とコーティング
過酷な使用条件下においても、先端材料はベアリングの耐用年数を延ばします。ベアリング業界では現在、ハードコーティング、セラミック、新しい特殊鋼など、数年前には容易に入手できなかった材料を使用しています。これらの材料は性能と効率を大幅に向上させることができます。場合によっては、特殊なベアリング材料を使用することで、重機を潤滑油なしで効率的に稼働させることができます。これらの材料に加え、特定の熱処理条件と幾何学的構造により、粒子汚染や極度の負荷といった極端な温度や加工条件にも耐えることができます。
ここ数年、転動体と軌道面の表面性状の改善と耐摩耗コーティングの適用が著しく加速しています。例えば、耐摩耗性と耐腐食性を兼ね備えたタングステンカーバイドコーティングボールの開発は大きな進歩です。これらの軸受は、高応力、高衝撃、低潤滑、高温といった条件に非常に適しています。
世界のベアリング業界が、排ガス規制の要件、安全基準の強化、摩擦と騒音を低減した製品の軽量化、信頼性への期待の高まり、そして世界的な鉄鋼価格の変動に対応する中で、R&D支出は市場をリードするための戦略的決定であるように思われます。さらに、多くの企業は、グローバルな優位性を獲得するために、正確な需要予測に注力し、製造業にデジタル化を統合し続けています。
投稿日時: 2020年7月6日