Fornecedores de energia fluida superam obstáculos da indústria

Na edição de abril de 2025 da Power Progress , analisamos as tendências que estão impactando a energia fluida em aplicações de equipamentos móveis. Na segunda parte desta série, exploramos os obstáculos que o setor de energia fluida está enfrentando e como os fornecedores estão evoluindo para garantir que possam continuar atendendo às necessidades dos clientes OEM agora e no futuro próximo.

Pedimos a cada um dos seguintes especialistas do setor que compartilhasse sua perspectiva sobre três questões principais:

• Daniel Winter, presidente da Danfoss Power Solutions
• Corey Quinnell, vice-presidente de Engenharia da Husco
• Russ Schneidewind, diretor de Desenvolvimento de Negócios, HydraForce

P: Quais são alguns dos maiores obstáculos que sua empresa e outras enfrentam para atender às necessidades dos OEMs atualmente? Como a empresa está evoluindo para atender a essas necessidades?

Corey Quinnell, Husco: Estratégias de eletrificação diversificadas – Cada OEM tem uma abordagem única para a eletrificação, exigindo soluções flexíveis e escaláveis que se integrem a várias arquiteturas de trem de força e controle.

Estratégia de validação do sistema – A mudança para sistemas de controle eletro-hidráulicos e inteligentes introduz novos desafios na integração de software, ajuste de desempenho e validação do sistema.

A linha MX de válvulas com sensor de carga compensado por pressão (PCLS/LUDV) da Husco para integração EH foi projetada para proporcionar maior flexibilidade e produtividade em um espaço compacto. (Foto: Becky Schultz)

Pressões na cadeia de suprimentos e no prazo de entrega – Interrupções na cadeia de suprimentos global e disponibilidade flutuante de materiais afetam a capacidade de entregar componentes no prazo e em escala.

Exigências mais rigorosas de eficiência e sustentabilidade – Os OEMs enfrentam uma pressão cada vez maior para cumprir regulamentações de emissões e padrões de eficiência energética mais rigorosos, levando os fornecedores a desenvolver soluções altamente eficientes e de baixo consumo de energia — com considerações de sustentabilidade que se estendem por toda a cadeia de suprimentos, desde o fornecimento de matéria-prima até a produção final.

A transição para sistemas de propulsão eletro-hidráulicos e híbridos apresenta novos desafios de engenharia, exigindo integração perfeita do sistema hidráulico com controles eletrônicos e software. Um desafio comum que encontramos é que as novas inovações frequentemente apresentam características de resposta diferentes, exigindo estratégias de ajuste refinadas para manter a estabilidade esperada pelo usuário final.

Russ Schneidewind, Hydraforce: Minha experiência é que os OEMs querem ter um certo grau de controle, porque querem diferenciar suas máquinas da concorrência. E, ao mesmo tempo, não querem ficar presos ou vinculados a um único fornecedor... Se compram um sistema eletro-hidráulico completo, digamos, de um único fornecedor, às vezes percebem isso como um grande risco, especialmente com os recentes problemas na cadeia de suprimentos que tivemos...

Haverá algum nível de dependência de subsistemas em relação a determinados fornecedores. Por exemplo, para certas funções em uma máquina, eles podem integrar um sistema eletro-hidráulico de um fornecedor; e então, em outra função, eles podem dizer: "Bem, este fornecedor é melhor naquela função, então vou integrar aquela função daquele fornecedor", para não se tornarem tão dependentes de um fornecedor.

Nesse subsistema eletro-hidráulico, que inclui um controlador, haverá comunicação com um controlador principal real na máquina. Eles já possuem redes CAN e redes Ethernet que podem ser usadas nas máquinas para se comunicar com esses subsistemas, e é assim que eles realmente diferenciarão suas máquinas. Eles ainda controlarão tudo, mas não no mesmo grau que controlam hoje.

Acredito que isso seja realmente benéfico para os OEMs. Eles provavelmente obterão um produto final melhor dessa forma, porque permite que os especialistas controlem a função que eles mesmos controlam bem dentro do seu subsistema, e então [os OEMs] podem controlar o que eles sabem controlar, que é a máquina inteira. E eles podem oferecer benefícios aos seus clientes, dependendo de quais benefícios eles acham que seus clientes precisarão...

O maior obstáculo é a aceitação de uma arquitetura diferente para o sistema hidráulico, o sistema eletro-hidráulico. Às vezes, isso está relacionado ao custo, porque adicionar mais sensores e integrar mais componentes eletrônicos vai ser mais custoso. Mas, no final, a maneira como a indústria de energia fluida precisa se adaptar é que precisamos ser capazes de analisar o sistema como um todo e mitigar o aumento de custo a partir do nível dos componentes e, ao mesmo tempo, demonstrar maior retorno sobre esse custo, talvez mais alto, para o cliente OEM... Realmente exige muito mais colaboração.

Os sistemas elétricos substituíram os hidráulicos em algumas aplicações rotativas e de baixa potência, mas, a curto prazo, a atuação linear permanecerá predominantemente hidráulica em aplicações de alta potência, como esta carregadeira de rodas. (Foto: Danfoss Power Solutions)

Daniel Winter, Danfoss: Os OEMs buscam cada vez mais soluções de sistemas otimizadas em vez de apenas componentes, e essa mudança está transformando a forma como trabalhamos com nossos parceiros. Enquanto alguns OEMs preferem adquirir componentes individuais e integrá-los eles próprios, outros estão adotando soluções totalmente integradas que proporcionam maior eficiência e produtividade.

Na Danfoss, estamos evoluindo junto com essa tendência, adotando uma abordagem mais colaborativa para garantir que nossos clientes obtenham as melhores soluções em nível de sistema.

Além disso, reconhecemos que precificar novas tecnologias pode ser um desafio, mas acreditamos que com o suporte certo — por meio de regulamentações e aceleradores econômicos — podemos levar tecnologias verdadeiramente disruptivas ao mercado.

P: Como o mix de produtos da sua empresa evoluiu para atender às mudanças nas aplicações e exigências dos clientes?

Winter, Danfoss: Os componentes hidráulicos fazem parte do portfólio da Danfoss há décadas. Com a aquisição da Eaton Hydraulics em 2021, adicionamos produtos industriais e de transporte de fluidos, criando o portfólio mais amplo do mercado. A maior parte do desenvolvimento de nossos produtos hidráulicos, no entanto, é realizada internamente por nossa talentosa equipe de 1.600 engenheiros.

A Editron, nossa divisão de eletrificação, foi construída a partir de aquisições, incluindo a Visedo em 2017, a AXCO-Motors em 2018 e a UQM Technology em 2019. Por meio dessas aquisições, expandimos nosso portfólio para incluir motores elétricos, conversores, inversores e subsistemas, permitindo-nos adicionar soluções elétricas como competência essencial. Hoje, somos um fabricante líder de sistemas de transmissão híbridos e totalmente elétricos para os mercados off-road, on-road e marítimo, e nossa divisão Editron é nosso negócio de crescimento mais rápido.

Ter soluções hidráulicas e elétricas em nosso portfólio nos permite atender os clientes onde eles estão em suas jornadas e fornecer a eles as soluções que fazem mais sentido para cada uma de suas plataformas.

Outra área de importância estratégica para a Danfoss é o nosso negócio de autonomia, que construímos internamente e por meio de parcerias estratégicas. O negócio reúne hardware, software e serviços de engenharia para ajudar os OEMs a desenvolver máquinas autônomas. Trabalhamos com OEMs do conceito à produção, apoiando o desenvolvimento completo do veículo.

Quinnell, Husco: A Husco é líder no desenvolvimento de tecnologias inteligentes de controle de fluidos que melhoram a eficiência e a precisão, integrando-se a plataformas eletrificadas. Há uma oportunidade de integrar componentes adicionais, especialmente elétricos, às nossas válvulas de controle tradicionalmente hidromecânicas. Isso não apenas aprimora nosso portfólio de produtos, mas também abre portas para novas oportunidades de mercado.

A integração de válvulas eletrônicas não apenas melhora o desempenho do produto, mas também melhora a eficiência de fabricação, permitindo testes mais rápidos, verificação simplificada de submontagens e controle de qualidade aprimorado.

A Husco continua inovando equilibrando os pontos fortes da hidráulica com as tendências emergentes de eletrificação, garantindo que nossas soluções atendam às necessidades em evolução dos OEMs, mantendo a potência, a durabilidade e a confiabilidade que a hidráulica oferece.

A Husco sempre enfatizou a flexibilidade de nossas plataformas de válvulas, sejam elas manuais, piloto ou eletro-hidráulicas (EH). Essa adaptabilidade nos permitiu atender às diversas necessidades de nossos OEMs.

Recentemente, observamos uma mudança na demanda, com muitas novas configurações de válvulas sendo eletro-hidráulicas em vez da combinação tradicional de controle piloto ou manual. Isso reflete o foco crescente do setor em automação, eficiência e integração inteligente de sistemas.

A Husco investe pesadamente em P&D, ferramentas avançadas de simulação e prototipagem rápida para desenvolver soluções hidráulicas e mecatrônicas de última geração que estejam alinhadas aos requisitos de OEM em evolução.

Controle Digital de Lança HydraForce EHBL com HF-Impulse 2.0. (Foto: Becky Schultz)

Trabalhamos em estreita colaboração com os principais fabricantes de equipamentos para desenvolver soluções personalizadas que se integram perfeitamente às suas aplicações exclusivas. Gostamos de dizer que somos uma extensão da equipe de engenharia dos nossos clientes.

Nossos recursos de fabricação de última geração permitem rápida adaptação, incluindo linhas de produção flexíveis, testes automatizados e verificação avançada de submontagens, especialmente para nosso crescente portfólio de válvulas de controle eletrônico.

Colaboramos estreitamente com fornecedores estratégicos para garantir disponibilidade de material, escala de produção flexível e resposta rápida às necessidades em evolução dos OEMs, o que nos permite manter nosso compromisso com soluções personalizáveis e de alto desempenho.

Schneidewind, Hydraforce: Temos um novo produto que lançamos: uma arquitetura de sistema, que realmente aborda um problema relacionado ao tempo de atividade ou disponibilidade de uma máquina.

Tradicionalmente, o que acontece com uma escavadeira é que, se ela estiver realizando qualquer tipo de operação com guindaste ou segurando algo no ar, ela precisa instalar um dispositivo chamado válvula de bloqueio da lança ou válvula de ruptura da mangueira... Se elas instalarem válvulas de bloqueio da lança hidráulicas tradicionais, a escavadeira fica meio que isolada para operações com guindaste ou sustentação de carga elevada. Quando tentam usar a escavadeira em uma função de escavação, ela simplesmente não é tão fácil de operar, não é tão suave, não funciona tão bem quanto antes. Portanto, elas precisam ter mais máquinas, têm menos flexibilidade e têm menos disponibilidade e tempo de atividade de certas máquinas. É uma ineficiência para uma concessionária ou locadora.

O que a Hydraforce desenvolveu foi uma EHBL, uma válvula de bloqueio eletro-hidráulica da lança. Essa válvula é semelhante à válvula de bloqueio hidráulico da lança, exceto por ser controlada por um pequeno controlador, alguns sensores de pressão e uma válvula eletroproporcional, que trabalham em conjunto com o controlador para entender quando a lança pode estar em uma situação em que precisa ser bloqueada. Ela desempenha a mesma função que a válvula de bloqueio hidráulico tradicional da lança, mas também pode ser completamente removida do sistema para que a máquina possa realizar sua operação tradicional de escavação.

Fizemos uma parceria com a HKX. Eles são uma empresa de reposição que monta essas soluções e kits e os instala em escavadeiras mesmo depois de elas estarem em campo. Eles descobriram que seus clientes podem usar essa máquina em diversas aplicações, seja em guindastes ou escavação tradicional, o que resulta em maior tempo de atividade da máquina. E eles estão percebendo que os clientes estão realmente satisfeitos com isso.

Então, este é um exemplo de como seguimos um caminho não tradicional para introduzir uma nova tecnologia que será realmente necessária no futuro para esses OEMs. E você precisa pensar que, à medida que eles começarem a ver os clientes apreciando esse novo tipo de arquitetura, esse novo tipo de sistema, eles começarão a dizer que talvez devêssemos oferecer isso como um produto opcional ou padrão para nossas máquinas daqui para frente.

P: O que você prevê para sua empresa e para o setor de energia fluida móvel como um todo nos próximos três a cinco anos?

Quinnell, Husco: Nos próximos três a cinco anos, o setor de energia fluida móvel continuará evoluindo, impulsionado pelas demandas de eletrificação, automação, eficiência e sustentabilidade. A Husco está bem posicionada para liderar essa transformação, avançando em tecnologias eletro-hidráulicas, expandindo nossa capacidade de fabricação e continuando a fortalecer nossas parcerias com OEMs.

Schneidewind, Hydraforce: Estamos nos concentrando na integração de mais eletrônicos que se encaixem no nosso nicho, essa solução compacta... Estamos buscando controladores menores, compactos e fáceis de usar. Temos uma nova interface gráfica de usuário que chamamos de HF-Impulse 2.0, que facilita para os clientes a configuração de um determinado bloco de funções ou o projeto e desenvolvimento de seus próprios programas.

Nós o fazemos para que ele possa ser utilizado neste conceito de subsistema... e também estamos integrando muito mais componentes eletrônicos nos componentes hidráulicos, como sensores de posição na válvula do cartucho e nas válvulas direcionais compactas, tentando monitorar a posição de um carretel, por exemplo, para fornecer essa informação de volta ao sistema de controle para que eles possam ter melhor controle da função.

O software de configuração e programação HF-Impulse 2.0 permite que os clientes configurem um bloco de funções específico ou projetem e desenvolvam seus próprios programas. (Foto: Becky Schultz)

[Como parte da Bosch Rexroth], quando um cliente tem certos requisitos, agora podemos atendê-los ou lidar com eles, o que talvez não pudéssemos fazer antes como uma marca independente. Agora temos a capacidade de projetar sob medida e criar a solução certa, seja uma solução híbrida ou mais tradicional, como válvulas de chaminé.

Nosso objetivo é tornar [nossas soluções] o mais potentes possível – capazes de lidar com altas pressões e vazões dentro da nossa linha e do nosso nicho – no menor pacote possível. É isso que a oportunidade híbrida permite. Em unidades de potência compactas, em alguns casos, essa é uma tecnologia mais antiga. Mas se considerarmos utilizá-la de forma diferente, por exemplo, como uma forma de gerar a extensão de um cilindro na função de elevação e, em seguida, recuperar energia na função de descida, essa é outra oportunidade para nós no futuro. Enquanto no passado, quando a HydraForce não fazia parte da organização Bosch Rexroth, nós nos concentrávamos apenas em válvulas de cartucho e HICs.

Outra coisa em que somos bons é integrar circuitos hidráulicos nessas unidades de energia compactas para que possamos criar uma solução completa e realmente compacta que inclua múltiplas funções, em vez de apenas uma ou duas.

Também estamos analisando outros aspectos, como telemática e recursos de atualização sem fio, porque acreditamos que esse será um recurso importante, especialmente para esses subsistemas. Se pudermos fazer as atualizações necessárias remotamente, podemos agregar valor com o qual o cliente não precisa se preocupar. Ou podemos oferecer uma opção já funcional na máquina, onde eles podem simplesmente adicionar um programa de software aplicativo que seria uma atualização para essa máquina.

Uma das ameaças que vem de fora do nosso setor é o acionamento rotativo eletromecânico. A hidráulica eletromecânica ainda tem uma vantagem do ponto de vista da potência compacta, mas do ponto de vista da eficiência, precisamos melhorar... Para sermos mais eficientes, a integração de mais componentes eletrônicos, mais sensores e proficiência no software de aplicação será fundamental.

Winter, Danfoss: Acreditamos que o foco contínuo em eficiência levará ao desenvolvimento de mais soluções sistêmicas. Alcançar os mais altos níveis de eficiência requer otimização no nível dos sistemas.

Como fornecedores, sabemos onde nossos produtos funcionam com mais eficiência e podemos projetar algoritmos de controle para operar nesses pontos de pico. Na Danfoss, estamos desenvolvendo soluções de sistemas pré-configuradas e validadas que proporcionam maior eficiência e produtividade. Nossos clientes estão atentos e esperamos que o interesse, o desenvolvimento e a comercialização dessas soluções aumentem nos próximos anos.

Soluções eHydraulic, como este Módulo de Potência eHydraulic da Danfoss, são foco de desenvolvimento nos próximos anos. Esses componentes são projetados especificamente para veículos elétricos. (Foto: Danfoss Power Solutions)

Também prevemos avanços significativos e a implementação de soluções eHidráulicas, juntamente com arquiteturas de sistemas alternativas. A eHidráulica, ou sistema hidráulico acionado por motor elétrico, são componentes e sistemas projetados especificamente para veículos elétricos. Nossos engenheiros respondem a consultas quase diárias e trabalham em estreita colaboração com nossos clientes no projeto e otimização hidráulica para máquinas elétricas, e temos diversos projetos interessantes em andamento.

A legislação emergente continuará a desafiar OEMs e fornecedores a criar soluções mais eficientes e recicláveis. Ainda é cedo, mas vai melhorar. Vemos a sustentabilidade moldando os sistemas hidráulicos em direção a níveis crescentes de eficiência e circularidade nos próximos anos, o que se alinha perfeitamente com o nosso negócio... Continuaremos a colaborar com nossos clientes para liderar soluções para descarbonização e circularidade.

Para oferecer suporte eficaz aos nossos clientes em todo o mundo, reconhecemos a necessidade de maior resiliência em nossas operações. Isso significa expandir e otimizar nossa presença global para garantir que possamos atender à crescente demanda por soluções de energia fluida móvel em todo o mundo. Ao fortalecer nossa presença em diversas regiões e nossa cadeia de suprimentos, podemos oferecer um suporte mais localizado, pontual e personalizado, garantindo que nossos clientes possam contar conosco, independentemente de sua localização.

À medida que o cenário digital evolui, entendemos a importância de investir no engajamento digital do cliente. Ao aprimorar continuamente nossos sistemas, processos e ferramentas, estamos aprimorando nossa capacidade de fornecer suporte integrado por meio de canais digitais.

Este investimento nos permitirá atender melhor às dúvidas dos clientes, resolver problemas com mais eficiência e agilizar transações, garantindo que nossos clientes possam acessar facilmente as informações e soluções de que precisam, sempre que precisarem. Essa mudança não só aumenta a satisfação do cliente, como também se alinha à tendência crescente de transformação digital em todos os setores.

Macrotendências influenciando o futuro da energia fluida A Parte 1 desta série de duas partes examina as principais tendências que impactam o projeto de máquinas e as demandas de energia fluida.