購入コストだけを負担するのではなく、ライフサイクル全体を考慮すると、エンドユーザーは高品質の転がり軸受の使用を決定することでコストを節約できます。

転がり軸受は、工作機械、自動処理システム、風力タービン、製紙工場、製紙工場など、回転プラント、機械、設備の重要なコンポーネントです。ただし、特定の転がり軸受を採用するかどうかの決定は、購入価格だけに基づくのではなく、軸受のライフサイクルコストまたは総所有コスト（TCO）を分析した後で常に行う必要があります。

より安価なベアリングを購入すると、長期的にはより高価になることがよくあります。多くの場合、購入価格は全体のコストのわずか10パーセントを占めます。それで、転がり軸受を購入することになると、これがより高い摩擦軸受のためにより高いエネルギーコストを意味する場合、あちこちで数ポンドを節約することのポイントは何ですか？または、マシンの耐用年数の短縮に起因するメンテナンスのオーバーヘッドが高くなりますか？または、計画外の機械のダウンタイムを引き起こし、生産の損失、納期の遅延、顧客の不満につながるベアリングの故障ですか？

今日の高度なハイテク転がり軸受は、TCOの削減を実現する多くの改善された機能を提供し、回転するプラント、機械、および装置の全寿命にわたって付加価値を提供します。

特定の産業用途向けに設計/選択されたベアリングの場合、TCOは次の合計に相当します。

初期費用/購入価格+設置/試運転費用+エネルギー費用+運用費用+保守費用（日常および計画）+ダウンタイム費用+環境費用+廃止措置/廃棄費用。

高度なベアリングソリューションの初期購入価格は標準ベアリングよりも高くなりますが、組み立て時間の短縮、エネルギー効率の向上（たとえば、摩擦の少ないベアリングコンポーネントの使用による）、およびメンテナンスコストの削減という形で達成できる潜在的な節約は、多くの場合、高度なベアリングソリューションの最初の高い購入価格を上回ります。

生涯にわたる付加価値

設計された節約は多くの場合持続可能で永続的であるため、TCOの削減と生涯にわたる付加価値における、改善された設計の影響は重要です。システムまたは機器の寿命全体にわたる持続的な削減は、ベアリングの初期購入価格の削減よりも、節約の点で顧客にとってはるかに価値があります。

初期の設計への関与

産業用OEMにとって、ベアリングの設計は多くの点で自社製品に付加価値を与えることができます。設計および開発段階の早い段階でこれらのOEMと連携することにより、ベアリングサプライヤは、アプリケーションの特定の要件を満たす、完全に最適化された統合ベアリングおよびアセンブリをカスタマイズできます。ベアリングサプライヤは、たとえば、耐荷重能力と剛性を最大化するか、摩擦を最小化する内部ベアリング設計を作成およびカスタマイズすることにより、付加価値を付けることができます。

設計エンベロープが小さいアプリケーションでは、ベアリングの設計を最適化して、組み立てを容易にし、組み立て時間を短縮することができます。たとえば、アセンブリの合わせ面のねじ山をベアリングの設計に組み込むことができます。周囲のシャフトとハウジングのコンポーネントをベアリング設計に組み込むことも可能です。このような機能は、OEMの顧客のシステムに真の価値をもたらし、マシンの全寿命にわたってコスト削減につながる可能性があります。

他の機能をベアリングに追加して、機械の寿命全体にわたってさらに価値を高めることができます。これらには、スペースを節約するためのベアリング内の特別なシーリング技術が含まれます。回転速度と回転方向の急激な変化の影響下での滑りを防ぐ回転防止機能。摩擦を最小限に抑えるためにベアリングコンポーネントの表面をコーティングします。境界潤滑条件下でのベアリング動作の最適化。

ベアリングサプライヤーは、購入、エネルギー消費、メンテナンスから修理、解体、廃棄に至るまで、機械、プラント、およびそれらのコンポーネントの全体的なコストを綿密に調べることができます。したがって、よく知られているコスト要因と隠れた費用を特定し、最適化し、排除することができます。

シェフラーは、ベアリングのサプライヤーとして、TCOを、最適化された設計と材料を通じて、品質基準、したがって転がり軸受の走行特性の継続的な改善を目的とした集中的な研究開発の取り組みから始めると考えています。また、各アプリケーションに最適なソリューションを見つけるために、狙いを定めた包括的な技術アドバイザリーサービスとトレーニングをお客様に提供します。同社の営業およびフィールドサービスエンジニアは、顧客のそれぞれの産業部門に精通しており、ベアリングの選択、計算、およびシミュレーションのための高度なソフトウェアによってサポートされています。さらに、コンディションベースのメンテナンス、潤滑、取り外し、再調整に至るまで、ベアリングの取り付けに適した指示や適切なツールなどの要素がすべて考慮されています。

シェフラーグローバルテクノロジーネットワーク地元のシェフラーテクノロジーセンター（STC）で構成されています。STCは、シェフラーのエンジニアリングとサービスの知識を顧客にさらに近づけ、技術的な問題に迅速かつ最も効果的な方法で対処できるようにします。アプリケーションエンジニアリング、計算、製造プロセス、潤滑、取り付けサービス、状態監視、設置コンサルティングなど、転がり軸受技術のあらゆる側面について専門家のアドバイスとサポートを利用して、カスタマイズされた転がり軸受ソリューションを世界中で均一に高品質の基準に提供します。STCは、グローバルテクノロジーネットワーク全体で常に情報やアイデアを共有しています。より深い専門知識が必要な場合、これらのネットワークは、世界のどこで必要とされているかに関係なく、高度な資格のあるサポートが迅速に提供されることを保証します。

製紙業界の例

製紙では、カレンダー機のCDプロファイル制御ロールの転がり軸受は通常低負荷にさらされます。ロール間のギャップが開いている場合にのみ、負荷が高くなります。これらの用途では、機械メーカーは伝統的に、高負荷段階に十分な耐荷重能力を備えた球面ころ軸受を選択していました。ただし、低負荷段階では、これにより滑りが発生し、ベアリングの早期故障が発生しました。

転動体をコーティングし、潤滑を最適化することにより、これらの滑りの影響を減らすことはできますが、完全になくすことはできません。このため、シェフラーはASSRベアリング（滑り止め球面転がりベアリング）を開発しました。ベアリングは標準の球面ころ軸受のリングで構成されていますが、バレルローラーは2列の転動体のそれぞれでボールと交互になっています。低負荷段階では、ボールが滑りのない動作を保証し、高負荷段階ではバレルローラーが負荷を引き受けます。

お客様にとってのメリットは明らかです。元のベアリングは通常約1年の耐用年数を達成しましたが、新しいASSRベアリングは最大10年続くと予想されています。これは、カレンダーマシンの寿命全体で必要な転がり軸受が少なくなり、メンテナンス要件が軽減され、マシンのライフサイクル全体で6桁の節約になることを意味します。これはすべて、単一のマシン位置のみを考慮に入れることによって達成されました。オンライン状態監視や振動診断、温度監視、動的/静的バランシングなどの補足的な手段によって、さらなる最適化、したがって追加の大幅な節約を実現できます。これらはすべてシェフラーが提供できます。

風力タービンと建設機械

シェフラーの多くの転がり軸受は、高性能で高品質のX-lifeバージョンで入手できます。たとえば、円すいころ軸受のX-lifeシリーズを開発する際には、特に高負荷の用途や回転精度が必要な用途で、高い信頼性を実現し、摩擦を最小限に抑えることに特に注意が払われました。これは、風力タービン、農業機械、建設機械に見られるような油圧ユニットまたはギアボックス（ピニオンベアリングサポート）のメーカーが、運用上の安全性を大幅に向上させながら、以前の性能限界を超えることができることを意味します。ダウンサイジングに関しては、X-lifeベアリングの改善された特性は、設計範囲が同じままである一方で、ギアボックスのパフォーマンスが改善されることを意味します。

ベアリングの形状、表面品質、材料、寸法、および走行精度を改善することにより、動的定格荷重の20％の改善と、基本定格寿命の最小70％の改善が達成されました。

X-life円すいころ軸受の製造に使用されるプレミアム軸受材料は、転がり軸受の要件を満たすように特別に適合されており、軸受の性能を向上させるための重要な要素です。この材料の微細な粒子構造は、高い靭性を提供し、したがって、固体汚染物質に対する高い耐性を提供します。さらに、ベアリングレースウェイとローラーの外面の対数プロファイルが開発されました。これは、高負荷時の高応力ピークと、動作中に発生する可能性のある「スキュー」を補正します。これらの最適化された表面は、非常に低い動作速度でも弾性流体力学的潤滑膜の形成を支援し、始動時にベアリングが高負荷に耐えることを可能にします。さらに、大幅に改善された寸法および幾何公差により、最適な荷重分散が保証されます。したがって、応力のピークが回避され、材料の負荷が軽減されます。

新しいX-life円すいころ軸受の摩擦トルクは、従来の製品と比較して最大50％削減されました。これは、改善された表面トポグラフィーと併せて、高い寸法と走行精度によるものです。内輪リブとローラー端面の接触形状の変更も摩擦の低減に役立ちます。その結果、軸受の作動温度も最大20％低下しました。

X-life円すいころ軸受は、経済的であるだけでなく、軸受の動作温度が低くなるため、潤滑剤への負担が大幅に軽減されます。これにより、メンテナンス間隔を延長でき、ベアリングが騒音レベルを下げて動作するようになります。