Una pozione magica per le macchine negli anni ’90, l’ingegnere di sviluppo SKF Magnus Kellström ha inventato un tipo di cuscinetto completamente nuovo. Le sue idee stanno ancora cambiando il mondo, una rivoluzione alla volta. Magnus Kellström non si lascia fermare dalle convenzioni quando ha una buona idea. Si può capire dal suo bicicletta. In pensione dal 2005, si sposta nella sua città natale su una bicicletta reclinata, seduto su una comoda sella con i pedali posizionati in avanti sulla ruota anteriore. È un design che gli appassionati dicono essere più comodo e più aerodinamico rispetto alle macchine standard. La stessa volontà di sfidare lo status quo ha caratterizzato la carriera di 39 anni di Kellström presso la SKF, dove ha lavorato in una vasta gamma di ruoli nello sviluppo di prodotti. Durante questo tempo, Kellström ha contribuito a spingere avanti l’arte e la scienza della progettazione di cuscinetti, portando nuovi strumenti e salti di immaginazione a una classe di prodotti che letteralmente aiutano il mondo a girare. Alla fine degli anni ’60, Kellström ha lavorato all’introduzione dei computer nel processo ingegneristico. “Tutte le aziende industriali stavano ottenendo computer in quel periodo”, ricorda. “Erano grandi come una stanza, ma molto meno potenti rispetto ai telefoni cellulari di oggi. Eppure potevano comunque fare calcoli molto più velocemente di un essere umano”. Tuttavia, quei primi computer erano molto lontani dall’essere user-friendly. Kellström e i suoi colleghi creavano programmi su schede perforate di carta, che poi venivano inviate al centro dati per l’elaborazione. Gli ingegneri non sapevano se il programma avesse funzionato fino a quando i risultati non arrivavano un giorno o due dopo. “Naturalmente, commettevamo errori”, ricorda. “Ma ne commettevamo uno solo una volta, poi non lo facevamo mai più”. I programmatori Kellström in aiuto alla progettazione dei cuscinetti assistita dal computer lo portò in tutto il mondo negli anni ’70, con un periodo di un anno negli Stati Uniti per lo sviluppo di un programma informatico che automatizzasse i calcoli termici per la progettazione di cuscinetti. La globalizzazione era in pieno svolgimento in quel periodo e, come molte altre aziende industriali, SKF stava adattando la sua presenza, creando centri di eccellenza in diversi gruppi di prodotti in grado di servire i mercati globali. Nei primi anni ’80, era di nuovo nella sua nativa Svezia, lavorando nel principale centro della SKF per lo sviluppo e la produzione di cuscinetti a rulli sferici (SRB) a Göteborg. Il prodotto era un pilastro dell’industria dei cuscinetti, la cui storia risale alle idee innovative di Sven Wingquist, fondatore della SKF. “Sven Wingquist ha inventato il cuscinetto a sfere auto-allineante per risolvere un problema in fabbrica,” spiega Kellström. “I cuscinetti a sfere offrono attrito molto basso, ma non tollerano carichi elevati. La SKF ha sviluppato il cuscinetto a rulli sferici progettato per affrontare quella limitazione”. Come l’innovazione originale di Wingquist, gli SRB sono progettati per affrontare le sfide che le macchine affrontano nel mondo reale. Possono sostenere sia carichi radiali che assiali, e possono tollerare un disallineamento angolare senza un aumento significativo dell’attrito o rischio di inceppamento. Questo è importante perché le macchine devono tollerare le imperfezioni di fabbricazione o le distorsioni dovute ai pesanti carichi. A Göteborg, Kellström e il suo team hanno perfezionato la gamma SRB della SKF, creando progetti che offrivano minor attrito, maggiore capacità di carico e una vita lavorativa più lunga. I prodotti erano buoni, ma avevano le loro limitazioni. Un problema era il calore. Quando le macchine cambiano temperatura in uso, i componenti possono espandersi o contrarsi. Gli SRB standard non si comportano bene con il movimento assiale che può verificarsi su alberi lunghi. Può portare ad un attrito maggiore e c’è il rischio di usura prematura. I costruttori di macchine hanno esplorato soluzioni, ma nessuna era ideale; i cuscinetti a rulli cilindrici lottano contro il disallineamento e il montaggio degli SRB in un alloggiamento speciale aggiunge ingombro, costi e complessità. Mentre cercava di risolvere i guasti prematuri dei cuscinetti nei riduttori corazzati industriali, Kellström si rese conto che c’era spazio per un approccio radicalmente diverso. Disegnò un’idea per un tipo di cuscinetto a rulli completamente nuovo, che avrebbe affrontato il movimento assiale mantenendo la tolleranza degli SRB al disallineamento angolare pure. Ci sono voluti alcuni anni prima che Kellström convincesse i suoi colleghi che la sua invenzione valeva lo sforzo significativo necessario per trasformarla in un prodotto commerciale, ma alla fine riuscì a ottenere alcuni fondi per un progetto su piccola scala. “Il nostro compito era fare cuscinetti SRB migliori, non inventare nuovi cuscinetti, quindi inizialmente è stato un po ‘un “Skunk work”, ricorda. “È vero che il mio nome è sul principale brevetto, ma c’è di più. Ci vuole molto più di un’idea. Sono stato circondato da veri campioni e senza di loro CARB non sarebbe mai riuscito”. Kellström e i suoi colleghi proseguirono con i loro sforzi di sviluppo nei primi anni ’90, arrivando infine a una progettazione chiamata Compact Aligning Roller Bearing, o CARB per breve. Il segreto del CARB era nella sua forma, che combinava caratteristiche di tre tipi di cuscinetti esistenti: l’SRB, il cuscinetto a rulli cilindrici e il cuscinetto a rullini. Ci sono voluti diversi anni di analisi, test e perfezionamento prima che il team avesse una progettazione che soddisfacesse le loro ambizioni. Come molti progetti di sviluppo, il completamento è arrivato senza troppe cerimonie. “Ricordo di essere in piedi con un gruppo di ingegneri nel mio falegname e sentimmo ‘ora è fatto'”, ricorda. Non era fatto. L’invenzione è solo parte dell’innovazione. Kellström doveva ancora convincere la SKF a fare gli investimenti necessari per mettere in produzione il CARB, e non c’era la prova che il mercato fosse pronto per un nuovo concetto di cuscinetto. “All’epoca lo sviluppo del prodotto era diverso da oggi”, afferma. “Venivamo con idee e i nostri colleghi delle vendite e dell’ingegneria delle applicazioni avrebbero poi visto se c’era un mercato per loro”. La prima grande svolta del CARB è arrivata nell’industria cartaria. All’inizio degli anni ’90, i produttori stavano sviluppando nuove gamma di macchine per la produzione di carta ad altissima velocità. Stavano cercando una soluzione di cuscinetti per i rulli in quelle macchine, e il nuovo design di Kellström era perfetto. “I cuscinetti CARB sono stati utilizzati su una macchina che ha battuto il record mondiale per la produzione di giornali”, dice Kellström. “Penso che sia lì che ho capito che la nostra idea avrebbe avuto un impatto significativo”. La SKF ha lanciato il CARB in commercio nel 1995. Il suo design innovativo ha presto attirato clienti in una vasta gamma di settori, dalla produzione di metalli all’energia rinnovabile. “Quando un’azienda tedesca di turbine eoliche ha sostituito un’organizzazione convenzionale di cuscinetti con una soluzione CARB, il peso dei cuscinetti nella turbina è stato ridotto di 2600 kg, e il cuscinetto più piccolo ha permesso una carcassa più leggera e compatta, risparmiandone altri tre”, dice Kellström. “Quel risparmio ha permesso di ridurre il peso della torre di diverse tonnellate in più”. Il potere di salvare il CARB è stato in carreggiata da allora. Il cuscinetto innovativo della SKF è ora utilizzato in molte delle applicazioni più esigenti del mondo, tra cui i sistemi di propulsione elettrica che alimentano le navi da crociera più avanzate di oggi. “Ridurre l’attrito è come dare alla tua macchina una pozione magica”, dice Kellström. “Rendendolo più liscio, più silenzioso e più duraturo, risparmiando energia. Calore, vibrazione e carichi aggiuntivi possono logorare i cuscinetti. Ogni ora di fermo macchina è un’ora di produzione, reddito e profitto persi. Può anche causare costi di manutenzione e rischi per la sicurezza. Ma quando un guasto del genere non è un’opzione, la affidabilità è tutto”. E il lavoro originale del team di sviluppo del CARB ha superato la prova del tempo. I cuscinetti CARB di oggi beneficiano di molti incrementi delle innovazioni SKF, come nuovi acciai avanzati, sigillature sofisticate e disegni d’intreccio intelligenti. Tuttavia, la loro geometria di base è cambiata molto poco. Kellström si è spostato su altri progetti all’interno della SKF, ma il CARB è rimasto una parte importante della sua vita. Dopo il pensionamento, ha lavorato a tempo parziale come consulente specialista, consigliando ai costruttori di macchine sui cuscinetti e le selezioni. “Ora trovo piacere nel risolvere problemi di cuscinetti che non esisterebbero se fosse stato usato il CARB,” dice. E quando non sta guidando la sua bicicletta reclinata, o consigliando i migliori costruttori di macchine del mondo, Magnus Kellström sta ancora silenziosamente innovando, lavorando a nuove invenzioni nel suo garage. “Inventare, per me, significa risolvere puzzle che la maggior parte delle persone non comprende neanche sono puzzle”, dice. “La mia spinta viene dal risolvere problemi e fare la differenza per tante imprese e per la società nel suo complesso. Fare qualcosa di buono per la SKF è lo stesso che fare qualcosa di buono per il mondo”. Più forti insieme I rulli all’interno del CARB erano lunghi rispetto al loro diametro, come un cuscinetto a rullini. Come un cuscinetto a rulli sferici, quei rulli avevano una forma convessa, …
