Wydajność kluczowej misji
Wysyłanie sprzętu do kosmosu kosztuje ponad 30 tysięcy dolarów na kilogram, a po opuszczeniu sprzętu Ziemi prawie nie ma szans na naprawę problemu. Aby spełnić standardy wydajności, naukowcy i inżynierowie z Centrum Badań Kosmicznych Uniwersytetu w Leicester (zwanego również Centrum Badań Kosmicznych lub skrótnie Centrum) polegają na NX. ™ Oprogramowanie i Teamcenter ® Oprogramowanie jest projektowane, symulowane i produkowane zgodnie z dokładnymi standardami.

Centrum zajmuje się badaniami kosmicznymi od 50 lat i ściśle współpracuje z partnerami, takimi jak NASA i Europejska Agencja Kosmiczna. Centrum rozwija czujniki, teleskopy, spektrometry i inne instrumenty naukowe, a także związane z nimi konstrukcje mechaniczne, urządzenia elektroniczne i systemy wytwarzania energii. Jego portfolio obejmuje misje do badań Ziemi i innych planet wewnątrz i poza Układem Słonecznym, a także misje do badań innych gwiazd i galaktyk we Wszechświecie. Centrum posiada wiele obiektów, w tym laboratoria testowe i produkcję natychmiastową, a także prowadzi interdyscyplinarne badania w zakresie nauk o życiu, technologii modyfikacji, historii sztuki i medycyny. Pracownicy i studenci korzystają z systemów NX i Teamcenter firmy Siemens PLM Software w celu wspierania cyklu życia projektów, takich jak pierwsza w Europie misja Mars Rover zaplanowana na 2018 r.

"Wysyłanie sprzętu do kosmosu wiąże się z ogromnymi programami rozwojowymi" - powiedział dr John Pye, kierujący Centrum Badań Kosmicznych. "Sprzęt musi być nie tylko sprawdzalny, ale także ściśle monitorowany i kontrolowany jakością. Wszystko to musi być realizowane w ścisłych ograniczeniach kosztów i harmonogramów."

15 lat temu zespół projektowania i analizy maszyn zaczął używać NX I-deas, wcześniejszej wersji obecnego NX. Według Piyala Samara-Ratny, administratora ds. projektowania wspomaganego komputerem (CAD) i inżyniera mechanicznego w Centrum Badań Kosmicznych, zespół wykorzystał głównie narzędzia modelowania trójwymiarowego do opracowania prostych konfiguracji, a następnie wykorzystał je do testowania termodynamicznego i strukturalnego. "Większość szczegółowych projektów została wykonana w środowisku dwuwymiarowym i wykonana przy użyciu oprogramowania zewnętrznego lub narzędzi ręcznych" - dodał. "Ta metoda prowadzi do powtarzalnego przetwarzania tych samych informacji, co zwiększa ryzyko wystąpienia błędów i niskiej wydajności."

Przejście od projektowania do produkcji
Po zakończeniu przejścia z I-deas na NX i wprowadzeniu Teamcenter centrum natychmiast zmieniło przepływ pracy. Narzędzia modelowania NX pozwalają nam przestać skupiać się na rysowaniu złożonych rysunków dwuwymiarowych. Do tworzenia geometrii szeroko wykorzystujemy techniki modelowania parametrycznego i łącza WAVE. Kiedy zmieniamy rozmiar, cały zestaw reaguje, co pozwala nam szybko dostosować się do rozwijających się potrzeb. ”

W centrum znajdują się trzy frezarki czteroosiowe i jedna tocznica CNC z systemem NX CAM. Urządzenia te akceptują modele pochodzące bezpośrednio od inżynierów i zarządzane przez Teamcenter. Istnieje również drukarka trójwymiarowa do modeli i celów demonstracyjnych. „Początkowo używaliśmy narzędzi prototypowych jako modeli odniesienia, ale teraz wykorzystujemy je częściej w działaniach projektowych, zwłaszcza w działaniach integracyjnych, w których musimy zrozumieć dostęp do narzędzi i widok ekranu nie jest idealny.”

Zarządzanie całym cyklem projektowym i produkcyjnym za pośrednictwem Teamcenter służy do gromadzenia informacji, takich jak ścieżki narzędzi generowane przez proces produkcyjny. Pracownicy mogą określić datę i liczbę wniosku. Zespół produkcyjny dodaje dodatkowe dane, w tym informacje o możliwości śledzenia. Zespół podpisujący dodaje raporty z badań po produkcji, aby szczegółowo opisać proces weryfikacji. Funkcja Status służy do ochrony danych i podsumowania stosowanych procesów, na przykład do wykonywania zadań wewnętrznie lub outsourcingu. W razie potrzeby można przeprowadzić audyt całego przepływu pracy.

Od koncepcji do startu
"NX jest bardzo potężny" - powiedział Ivor McDonnell, wysokiej jakości inżynier mechaniczny z instrumentów Mercury Imaging X-ray Telescope (MIXS) w Centrum Badań Kosmicznych. MIXS zostanie uruchomiony w 2015 roku w ramach misji Bepi Colombo. McDonnell powiedział: „NX zapewnia nam narzędzia do płynnego przenoszenia się między różnymi etapami projektowania i produkcji oraz do zintegrowania całego cyklu. Aktywnie uczestniczymy we wszystkich aspektach projektu MIXS i korzystamy z NX oraz NX Nastran. ® Obsługa wszystkich głównych działań testowych, w tym testów wibracyjnych do symulacji obciążeń emitowanych. Odkryliśmy, że narzędzia NX są szczególnie skuteczne w dostarczaniu doskonałej korelacji do prawdziwych środowisk projektowych.

Kolejnym projektem korzystającym z NX i Teamcenter jest Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST), który zamierza zastąpić Teleskop Hubble w 2018 roku. Główna soczewka na kosmicznym teleskopie jest sześć razy większa niż główna soczewka Hubble'a i wyposażona jest w panele słoneczne równoważne wielkości pola tenisowego.
Do ochrony soczewek. W ramach tego ambitnego projektu Uniwersytet w Leicester prowadził międzynarodowy zespół inżynierii mechanicznej, który opracował jeden z czterech instrumentów naukowych znajdujących się za soczewką - Middle Infrared Instrument (MIRI). „Zauważyliśmy, że NX jest bardzo przydatny w przeglądaniu wszystkich aspektów mechanicznych instrumentu i przydzielonych zawartości, w tym dostępu do narzędzi, a także w projektowaniu urządzeń wspierających naziemne do transportu instrumentu do NASA” – komentuje Jon Sykes, główny inżynier mechaniczny MIRI w Centrum Badań Kosmicznych. „Jest to innowacyjne rozwiązanie o znacznie niższym koszcie niż typowy system, który z powodzeniem przetestowaliśmy, wysyłając prototyp do NASA.”

Ulepszona współpraca skraca cykle
"Korzystanie z NX i Teamcenter umożliwia nam osiągnięcie jeszcze większych osiągnięć" - mówi Samara-Ratna. „Wspólnie tworzą one jednolite środowisko, w którym eksperci z różnych dziedzin mogą ściśle współpracować, współpracować i omawiać problemy projektowe. Teamcenter jest jednym źródłem informacji i kontroli. Na przykład całkowite zarządzanie instrumentami, które zaprojektowaliśmy dla sondy Marsa, w Teamcenter. Dostaliśmy elastyczność i ochronę. Błędy nie rozprzestrzeniają się w systemie, więc nie istnieje ryzyko negatywnego wpływu zmian wprowadzonych przez kogoś. Nasi inżynierowie elektroniki byli w stanie zaimportować pełne płyty obwodowe trójwymiarowe do naszych modeli, podczas gdy integracja konstrukcji elektronicznej i mechanicznej zwiększyła naszą wydajność i skróciła czas przeprojektowania. W związku z tym czas od koncepcji do produktu końcowego jest znacznie skrócony.

Samara-Ratna mówi dalej o korzyściach związanych z synergią: „Współpracujemy z różnymi organizacjami o różnych wielkościach, które korzystają ze własnego oprogramowania. NX jest w stanie przetwarzać różne formaty danych, a technologia modelowania synchronicznego pozwala nam obsługiwać model niemal tak, jak własne projekty. ”

Od badań do realizacji
Firma Samara-Ratna z przyjemnością uznała wkład dostawcy centrum TEAM Engineering. "Eksperci TEAM Engineering nie tylko oferują szkolenia i oprogramowanie, ale jako nasi partnerzy naprawdę pomagają nam w pełni wykorzystać narzędzia, zwłaszcza w zakresie przekazywania technologii.
W związku z tym współpracujemy z brytyjską Agencją Ochrony Dziedzictwa w celu skanowania historycznych artefaktów z XIV wieku. Współpracujemy również w branży, aby pomóc w wykorzystaniu produkcji aditywnej w wysokowydajnych zastosowaniach inżynieryjnych. ”

Samara-Ratna podsumowuje: „Rozwiązania do rozwoju produktów NX są absolutnie ważne dla naszej pracy i są obecnie niezbędnym elementem naszej działalności. Dostarczamy większej liczbie studentów narzędzi NX, które rozszerzają korzyści z środowiska inżynieryjnego do zarządzania projektami.”