Performanța misiunii critice
Lansarea hardware-ului în spațiu costă mai mult de 30.000 de dolari pe kilogram și nu există aproape nicio șansă de a rezolva problemele după ce hardware-ul părăsește Pământul. Pentru a îndeplini standardele de performanță, oamenii de știință și inginerii din Centrul de Cercetare Spațială al Universității din Leicester (cunoscut și sub numele de "Centrul de Cercetare Spațială" sau "Centrul") se bazează pe NX. ™ Software și Teamcenter ® Software-ul este proiectat, simulat și fabricat în conformitate cu standarde exacte.

Centrul se ocupă de cercetarea spațială de 50 de ani și colaborează îndeaproape cu parteneri precum NASA și Agenția Spațială Europeană. Centrul dezvoltă senzori, telescoape, spectrometre și alte instrumente științifice, precum și structuri mecanice, echipamente electronice și sisteme de generare a energiei electrice conexe. Portofoliul său include misiuni de cercetare a altor planete din Pământ și din afara sistemului solar, precum și misiuni de cercetare a altor stele și galaxii din univers. Centrul are o gamă largă de facilități, inclusiv laboratoare de testare și fabricație în timp real, și se ocupă, de asemenea, de cercetare interdisciplinară care implică științele vieții, tehnologiile de simulare, istoria artei și medicina. Angajații și studenții folosesc NX și Teamcenter de la Siemens PLM Software pentru a sprijini ciclul de viață al proiectelor, cum ar fi prima misiune europeană Mars Rover, planificată pentru 2018.

„Transportarea echipamentelor în spațiu implică un program de dezvoltare uriaș”, a declarat Dr. John Pye, care conduce Centrul de Cercetare Spațială. "Hardware-ul nu trebuie doar să aibă performanțe testabile, dar trebuie să aibă urmărirea și controlul strict al calității. Toate acestea trebuie realizate în limite stricte de costuri și programe."

Cu 15 ani în urmă, echipa de proiectare și analiză mecanică a început să utilizeze NX I-deas, o versiune anterioară a actualului NX. Potrivit lui Piyal Samara-Ratna, administrator de proiectare asistată de calculator (CAD) și inginer mecanic la Centrul de Cercetare Spațială, echipa a folosit în principal instrumente de modelare tridimensională pentru a dezvolta configurații simple, apoi pentru teste termodinamice și structurale. "Cele mai multe proiecte detaliate sunt realizate într-un mediu 2D și sunt fabricate folosind software terță parte sau unelte manuale", a adăugat el. "Această abordare duce la procesarea repetată a aceleiași informații, ceea ce crește riscul de eroare și performanța slabă."

Transformarea de la proiectare la producție
După finalizarea tranziției de la I-deas la NX și introducerea Teamcenter, centrul își transformă fluxul de lucru imediat. „Instrumentele de modelare NX ne-au permis să nu ne mai concentrăm pe desenele complexe 2D. Utilizăm pe scară largă tehnologii de modelare parametrică și legături WAVE pentru a crea geometrii. Întregul ansamblu va răspunde atunci când schimbăm dimensiunile, ceea ce ne permite să ne adaptăm rapid la nevoile în creștere. ”

În centru funcționează trei mașini de frezat cu 4 axe și un șurul CNC care utilizează NX CAM. Aceste dispozitive acceptă modele care provin direct de la ingineri și sunt gestionate prin Teamcenter. Există, de asemenea, o imprimantă 3D pentru modele și demonstrații. „Am folosit mai devreme instrumentele prototype ca modele de referință, dar acum le folosim mai mult pentru activitățile de proiectare, în special în activitățile de integrare în care trebuie să înțelegem accesul instrumentelor și vizualizarea ecranului nu sunt suficient de ideale.”

Managementul întregului ciclu de proiectare până la producție prin Teamcenter este utilizat pentru a colecta informații precum traseul uneltelor generat prin procesul de fabricație. Angajații pot specifica data și numărul solicitărilor. Echipa de fabricație adaugă date suplimentare, inclusiv informații de urmărire. Echipa de semnare adaugă un raport de inspecție post-fabricație pentru a descrie în detaliu procesul de verificare. Funcția „stare” este utilizată pentru a proteja datele și pentru a rezuma procesele aplicate, de exemplu pentru a executa o sarcină intern sau pentru a externaliza. Întregul flux de lucru poate fi auditat după cum este necesar.

De la concept la lansare
"NX este foarte puternic", a declarat Ivor McDonnell, inginer mecanic de calitate la instrumentul Mercury Imaging X-ray Telescope (MIXS) al Centrului de Cercetare Spațială. MIXS va fi lansat în 2015 în cadrul misiunii Bepi Colombo a Agenției Spațiale Europene. McDonnell a declarat: „NX ne oferă instrumentele pentru a se deplasa fără probleme între diferitele etape ale proiectării și fabricației și pentru a integra întregul ciclu. Suntem implicați în toate aspectele proiectului MIXS și folosim NX și NX Nastran. ® Suport pentru toate activitățile majore de testare, inclusiv testele de vibrație pentru simularea sarcinii de lansare. Am descoperit că instrumentele NX sunt deosebit de eficiente în furnizarea de relevanță excelentă pentru mediile reale de proiectare.”

Un alt proiect care beneficiază de utilizarea NX și Teamcenter este Telescopul Spațial James Webb (JWST), care urmează să înlocuiască Telescopul Hubble în 2018. Obiectivul principal al telescopului spațial este de șase ori mai mare decât obiectivul principal al telescopului Hubble și este echipat cu umbre de mărimea unui teren de tenis.
Pentru protecția lentilelor. În cadrul acestui proiect ambițios, Universitatea din Leicester a condus o echipă internațională de inginerie mecanică care a dezvoltat unul dintre cele patru instrumente științifice aflate în spatele lentilei, Instrumentul Infraroșu Mediu (MIRI). „Am descoperit că NX este foarte util în vederea tuturor aspectelor mecanice ale instrumentelor și a envelopelor alocate, inclusiv accesul la unelte, precum și în proiectarea echipamentelor de suport la sol pentru transportul instrumentelor către NASA”, a comentat Jon Sykes, inginer mecanic șef MIRI la Centrul de Cercetări Spațiale. „Aceasta este o soluție inovatoare care costă mult mai puțin decât sistemele tipice și am testat-o cu succes prin livrarea unui prototip la NASA.”

Sinergia îmbunătățită scurtează ciclul
„Utilizarea NX și Teamcenter ne-a permis să realizăm mai multe lucruri”, a spus Samara-Ratna. „Împreună, acestea creează un mediu unificat în care experții din toate domeniile pot colabora, interacționa și discuta despre probleme de proiectare. Teamcenter este o singură sursă de informații și control. De exemplu, gestionați complet instrumentele pe care le-am proiectat pentru sonda pe Marte în Teamcenter. Avem flexibilitate și protecție. Eroarea nu se răspândește în sistem și, prin urmare, nu există riscul ca modificările făcute de cineva să aibă un impact negativ. Inginerii noștri electronici au putut introduce plăci de circuite 3D complete în modelele noastre, în timp ce integrarea proiectării electronice și mecanice ne-a îmbunătățit eficiența și a redus timpul de reprojectare. Prin urmare, timpul de la concept la produsul final este mult mai scurt.

Samara-Ratna continuă să prezinte avantajele sinergiei: „Colaborăm cu mai multe organizații de diferite dimensiuni și toate folosesc propriul software. NX poate manipula diferite formate de date, în timp ce tehnologia de modelare sincronizată ne permite să operăm modelele aproape așa cum operăm propriile proiecte. ”

De la cercetare la realizare
Samara-Ratna a recunoscut cu plăcere contribuția furnizorului central TEAM Engineering. „Experții de la TEAM Engineering nu numai că oferă instruire și software, ci și ca parteneri, ne ajută cu adevărat să utilizăm instrumentele, în special în ceea ce privește transferul de tehnologie.
Prin urmare, am colaborat cu British Heritage Agency pentru a scana obiecte istorice din mormintele din secolul al 14-lea. De asemenea, colaborăm cu industria pentru a ajuta la utilizarea fabricației aditive în aplicații de inginerie de înaltă performanță. ”

Samara-Ratna a concluzionat: „Soluțiile de dezvoltare a produselor NX sunt absolut importante pentru ceea ce facem și sunt acum o parte integrantă și importantă a operațiunilor noastre. Oferim tot mai mulți studenți instrumentele NX pentru a extinde beneficiile de la mediul de inginerie la managementul proiectelor.”