Ключова продуктивність завдання
Запуск апаратного забезпечення в космос коштує понад 30 000 доларів за кілограм, і майже немає можливості виправити проблему після того, як апаратне забезпечення залишить Землю. Для того, щоб досягти стандартів продуктивності, вчені та інженери з Центру космічних досліджень Університету Лестера (також відомий як "Центр космічних досліджень" або просто "Центр") покладаються на NX. ™ Програмне забезпечення та Teamcenter ® Програмне забезпечення розробляється, імітується та виготовляється відповідно до точних стандартів.

Центр займається космічними дослідженнями вже 50 років і тісно співпрацює з такими партнерами, як NASA та Європейське космічне агентство. Центр розробляє датчики, телескопи, спектрометри та інші наукові інструменти, а також пов'язані з ними механічні конструкції, електронне обладнання та системи виробництва енергії. Його портфель включає місії з вивчення Землі та інших планет всередині та за межами Сонячної системи, а також місії з вивчення інших зірок і галактик у Всесвіті. Центр має велику кількість об'єктів, включаючи тестові лабораторії та миттєве виробництво, а також займається міждисциплінарними дослідженнями, що стосуються наук про життя, технологій моделювання, історії мистецтва та медицини. Співробітники та студенти використовують NX і Teamcenter від Siemens PLM Software для підтримки життєвого циклу проектів, таких як перша європейська місія Mars Rover, запланована на 2018 рік.

"Перенесення обладнання в космос включає в себе величезні програми розробки", - сказав доктор Джон Пай, керівник Центру космічних досліджень. "Апаратне забезпечення не тільки має бути перевіреною продуктивністю, але й має мати сувору відстеження та контроль якості. Все це необхідно здійснити за суворими обмеженнями витрат та термінів".

15 років тому команда механічного проектування та аналізу почала використовувати NX I-deas, ранню версію сучасного NX. За словами Піяла Самара-Ратна, адміністратора з комп'ютерного проектування (CAD) та інженера-механіка Центру космічних досліджень, команда в основному використовувала інструменти тривимірного моделювання для розробки простих конфігурацій, а потім використовувала ці конфігурації для термодинамічних та структурних випробувань. "Більшість деталей конструкції виконуються в двовимірному середовищі і виготовляються за допомогою стороннього програмного забезпечення або ручних інструментів", - додав він. "Цей підхід призводить до повторної обробки однієї та тієї ж інформації, що підвищує ризик помилок і поганої продуктивності".

Перехід від проектування до виробництва
Після завершення переходу від I-deas до NX та впровадження Teamcenter Центр відразу ж змінив свій робочий процес. «Інструменти моделювання NX дозволяють нам більше не зосереджуватися на складних двовимірних малюнках. Ми широко використовуємо методи параметричного моделювання та WAVE-посилання для створення геометричних тіл. Коли ми змінюємо розміри, вся збірка реагує, що дозволяє нам швидко адаптуватися до зростаючих потреб. ”

Центр працює з трьома 4-вісними фрезерними станками та комп'ютерним CNC-токарним станком, який використовує NX CAM. Ці пристрої приймають моделі безпосередньо від інженерів і управляються через Teamcenter. Також є тривимірний принтер для прототипів та демонстраційних цілей. «Ми спочатку використовували прототипи інструментів як посилання, але тепер ми використовуємо їх більше для проектування, особливо в інтеграційних діяльностях, де нам потрібно знати, що доступ до інструментів і перегляд екрана не є досить ідеальними».

Управління циклом від проектування до виробництва за допомогою Teamcenter, який використовується для збору інформації, наприклад, про траекторію інструменту, створеної в процесі виробництва. Співробітники можуть вказати дату та кількість запитів. Виробничі команди додають додаткові дані, включаючи інформацію про відстеження. Команда підписання додає звіт про післявиробничі перевірки, щоб детально описати процес перевірки. Функція «Статус» використовується для захисту даних та підсумування процесів, які застосовуються, наприклад, для виконання роботи внутрішньо або аутсорсингу. При необхідності можна перевіряти весь робочий процес.

Від концепції до запуску
"NX дуже потужний", - сказав Івор Макдоннелл, інженер-механік з інструментів Меркурієвого рентгенівського телескопу (MIXS). Запуск MIXS запланований на 2015 рік в рамках місії Меркурія Bepi Colombo Європейського космічного агентства. «NX надає нам інструменти для безперервного переміщення між різними етапами проектування та виробництва та інтеграції всього циклу. Ми активно беремо участь у всіх аспектах проекту MIXS і використовуємо NX і NX Nastran. ® Підтримка всіх основних випробувань, включаючи вібраційні випробування для моделювання запускного навантаження. Ми виявили, що інструменти NX особливо ефективні в забезпеченні відмінної релевантності для реальних середовищ проектування».

Іншим проектом, який отримав вигоду від використання NX і Teamcenter, є космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), який планується замінити телескоп Хаббла в 2018 році. Головна лінза на космічному телескопі в шість разів більша, ніж основна лінза телескопа Хаббла, і оснащена сонячною панелею розміром з тенісний корт.
Для захисту лінз. У рамках цього амбітного проекту Університет Лестера очолив міжнародну спільну машинобудувальну команду, яка розробила один з чотирьох наукових інструментів, розташованих позаду лінзи - середній інфрачервоний інструмент (MIRI). «Ми виявили, що NX дуже корисний для перегляду всіх механічних аспектів інструменту та призначених конвертів, включаючи доступ до інструменту, а також для розробки наземного обладнання підтримки для транспортування інструменту до NASA», - коментує Джон Сайкс, головний механічний інженер MIRI в Центрі космічних досліджень. «Це інноваційне рішення, яке коштує значно менше, ніж типова система, і ми успішно випробували його, відправляючи модель прототипу в НАСА».

Покращена синергія скорочує цикл
«Використання NX і Teamcenter дозволяє нам досягти кращих результатів», - сказала Самара-Ратна. «Разом вони створюють єдине середовище, де експерти з різних галузей можуть тісно співпрацювати, взаємодіяти та обговорювати питання проектування. Teamcenter є єдиним джерелом інформації та контролю. Наприклад, повне управління інструментами, розробленими для марсіанських сондів, в Teamcenter. У нас є гнучкість і захист. Помилки не поширюються в системі, тому немає ризику негативного впливу змін, зроблених кимось. Наші інженери з електроніки змогли імпортувати повну тривимірну плату в нашу модель, а інтеграція електронної та механічної конструкції підвищує нашу ефективність і скорочує час перепроектування. Таким чином, час від концепції до кінцевого продукту значно скорочується.

Самара-Ратна продовжує розповідати про переваги синергії: «Ми працюємо з декількома організаціями різного масштабу, які використовують власне програмне забезпечення. NX здатний обробляти різні формати даних, а технологія синхронного моделювання дозволяє нам працювати з моделями майже так само, як з власними конструкціями. ”

Від досліджень до реалізації
Samara-Ratna рада визнати внесок постачальника центру TEAM Engineering. Він зазначив: «Експерти TEAM Engineering не тільки надають навчання та програмне забезпечення, але й, як наші партнери, дійсно допомагають нам максимально використовувати інструменти, особливо щодо передачі технологій».
Тому ми співпрацюємо з Агентством охорони спадщини Великобританії, щоб сканувати історичні артефакти з могил 14 століття. Ми також співпрацюємо в галузі, щоб допомогти використовувати додаткове виробництво в високопродуктивних інженерних застосуваннях. ”

Самара-Ратна підсумує: «Рішення для розробки продукту NX абсолютно важливі для роботи, яку ми робимо, і зараз є важливою частиною нашої діяльності. Ми пропонуємо більш студентам інструменти NX, які розширюють переваги від інженерного середовища до управління проектами».