Hiệu suất nhiệm vụ quan trọng
Khi phóng phần cứng vào không gian, nó có giá hơn 30.000 đô la mỗi kg và có rất ít cơ hội để sửa chữa vấn đề sau khi phần cứng rời khỏi Trái đất. Để đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất, các nhà khoa học và kỹ sư tại Trung tâm Nghiên cứu Không gian của Đại học Leicester (còn được gọi là "Trung tâm Nghiên cứu Không gian" hoặc đơn giản là "Trung tâm") dựa vào NX. ™ Phần mềm và Teamcenter ® Phần mềm được thiết kế, mô phỏng và sản xuất theo các tiêu chuẩn chính xác.

Trung tâm đã nghiên cứu không gian trong 50 năm và hợp tác chặt chẽ với các đối tác như Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Hoa Kỳ (NASA) và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Trung tâm phát triển các cảm biến, kính viễn vọng, phổ kế và các thiết bị khoa học khác, cũng như các cấu trúc cơ học, thiết bị điện tử và hệ thống phát điện liên quan. Danh mục dự án của nó bao gồm các nhiệm vụ nghiên cứu Trái đất và các hành tinh khác trong và ngoài Hệ Mặt trời, cũng như các nhiệm vụ nghiên cứu các ngôi sao và thiên hà khác trong vũ trụ. Với một loạt các cơ sở, bao gồm các phòng thí nghiệm thử nghiệm và sản xuất ngay lập tức, trung tâm cũng tham gia vào nghiên cứu liên ngành liên quan đến khoa học đời sống, công nghệ sao chép, lịch sử nghệ thuật và y học. Nhân viên và sinh viên đang sử dụng NX và Teamcenter từ Siemens PLM Software để hỗ trợ vòng đời của các dự án, chẳng hạn như sứ mệnh Mars Rover đầu tiên của châu Âu dự kiến vào năm 2018.

"Việc vận chuyển thiết bị vào không gian liên quan đến một chương trình phát triển khổng lồ", tiến sĩ John Pye, người quản lý Trung tâm Nghiên cứu Không gian cho biết. "Phần cứng không chỉ cần phải có hiệu suất có thể kiểm tra mà còn phải có khả năng theo dõi và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Tất cả những điều này cần phải được thực hiện với chi phí nghiêm ngặt và hạn chế lịch trình."

Mười lăm năm trước, nhóm thiết kế và phân tích cơ khí đã bắt đầu sử dụng NX I-deas, một phiên bản đầu tiên của NX hiện tại. Theo Piyal Samara Ratna, quản trị viên thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và kỹ sư cơ khí tại Trung tâm Nghiên cứu Không gian, nhóm nghiên cứu chủ yếu sử dụng các công cụ mô hình 3D để phát triển các cấu hình đơn giản, sau đó sử dụng chúng để kiểm tra nhiệt động lực học và cấu trúc. "Hầu hết các thiết kế chi tiết được thực hiện trong môi trường hai chiều và được sản xuất bằng phần mềm hoặc dụng cụ cầm tay của bên thứ ba", ông nói thêm. "Cách tiếp cận này dẫn đến việc xử lý lặp đi lặp lại cùng một thông tin, điều này làm tăng nguy cơ lỗi và không hoạt động tốt."

Quá trình chuyển đổi từ thiết kế sang sản xuất
Sau khi hoàn thành quá trình chuyển đổi từ I-deas sang NX và giới thiệu Teamcenter, trung tâm ngay lập tức chuyển đổi quy trình làm việc của mình. "Các công cụ mô hình hóa NX giúp chúng ta không còn phải tập trung vào việc vẽ các bản vẽ hai chiều phức tạp. Chúng tôi sử dụng rộng rãi các kỹ thuật mô hình tham số và liên kết WAVE để tạo hình học. Khi chúng tôi thay đổi kích thước, toàn bộ lắp ráp sẽ đáp ứng, cho phép chúng tôi nhanh chóng thích ứng với nhu cầu phát triển. ”

Trung tâm chạy ba máy phay 4 trục và một máy tiện điều khiển số bằng máy tính (CNC) sử dụng NX CAM. Các thiết bị này chấp nhận các mô hình trực tiếp từ các kỹ sư và được quản lý thông qua Teamcenter. Ngoài ra còn có một máy in 3D cho mục đích tạo mẫu và trình diễn. "Ban đầu, chúng tôi sử dụng công cụ tạo mẫu làm mô hình tham chiếu, nhưng bây giờ chúng tôi sử dụng nó nhiều hơn cho các hoạt động thiết kế, đặc biệt là trong các hoạt động tích hợp mà chúng tôi cần hiểu quyền truy cập công cụ và xem màn hình không đủ lý tưởng."

Quản lý toàn bộ thiết kế đến chu kỳ sản xuất thông qua Teamcenter, được sử dụng để thu thập thông tin như dấu vết dao được tạo thông qua quy trình sản xuất. Thành viên nhân viên có thể chỉ định ngày và số lượng yêu cầu. Nhóm sản xuất thêm dữ liệu bổ sung, bao gồm thông tin về khả năng theo dõi. Nhóm kiểm tra thêm báo cáo phát hiện sau sản xuất để mô tả chi tiết quá trình xác minh. Chức năng trạng thái được sử dụng để bảo vệ dữ liệu và tóm tắt các quy trình được áp dụng, chẳng hạn như thực hiện công việc nội bộ hoặc thuê ngoài. Toàn bộ quy trình làm việc có thể được xem xét khi cần thiết.

Từ ý tưởng đến bệ phóng
"NX rất mạnh", Ivor McDonnell, một kỹ sư cơ khí chất lượng cao tại Kính viễn vọng tia X hình ảnh Mercury (MIXS) tại Trung tâm Nghiên cứu Không gian cho biết. MIXS dự kiến sẽ được phóng vào năm 2015 trong sứ mệnh thám hiểm sao Thủy Bepi Colombo của Cơ quan Vũ trụ châu Âu. McDonnell cho biết: "NX cung cấp cho chúng tôi các công cụ để di chuyển liên tục giữa các giai đoạn thiết kế và sản xuất, đồng thời tích hợp toàn bộ chu trình. Chúng tôi tích cực tham gia vào tất cả các khía cạnh của dự án MIXS và sử dụng NX Nastran ® Hỗ trợ được cung cấp cho tất cả các hoạt động thử nghiệm chính, bao gồm kiểm tra độ rung để mô phỏng tải trọng phóng. Chúng tôi thấy rằng các công cụ NX có thể đặc biệt hiệu quả trong việc cung cấp mối tương quan tuyệt vời cho môi trường thiết kế thực tế. "

Một dự án khác được hưởng lợi từ việc sử dụng NX và Teamcenter là Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST), dự kiến sẽ thay thế Hubble vào năm 2018. Kính viễn vọng không gian này có diện tích ống kính chính gấp sáu lần kính Hubble và được trang bị một tấm che nắng có kích thước tương đương với một sân tennis.
Để bảo vệ lens Trong dự án đầy tham vọng này, Đại học Leicester đã dẫn đầu một nhóm kỹ thuật cơ khí chung quốc tế, phát triển một trong bốn thiết bị khoa học nằm phía sau ống kính - Thiết bị hồng ngoại trung bình (MIRI). "Chúng tôi thấy rằng NX rất hữu ích trong việc xem xét tất cả các khía cạnh cơ học của thiết bị và bao bì được phân bổ, bao gồm cả truy cập công cụ, cũng như thiết bị hỗ trợ mặt đất được thiết kế để vận chuyển thiết bị đến NASA", Jon Sykes, kỹ sư cơ khí chính của MIRI tại Trung tâm Nghiên cứu Không gian, nhận xét. "Đây là một giải pháp sáng tạo với chi phí thấp hơn đáng kể so với một hệ thống thông thường mà chúng tôi đã thử nghiệm thành công bằng cách vận chuyển mô hình nguyên mẫu cho NASA."

Cải thiện Synergy rút ngắn chu kỳ
"Sử dụng NX và Teamcenter cho phép chúng tôi đạt được nhiều hơn nữa", Samara-Ratna nói. Cùng nhau, họ tạo ra một môi trường thống nhất cho phép các chuyên gia trong các lĩnh vực làm việc chặt chẽ, tương tác và thảo luận về các vấn đề thiết kế. Teamcenter là nguồn thông tin và kiểm soát duy nhất. Ví dụ, trong Teamcenter, quản lý đầy đủ các công cụ mà chúng tôi thiết kế cho Mars Explorer Rover. Chúng tôi đã có được sự linh hoạt và bảo vệ. Lỗi không lây lan trong hệ thống, do đó, không có nguy cơ thay đổi do ai đó thực hiện sẽ có tác động tiêu cực. Các kỹ sư điện tử của chúng tôi đã có thể nhập bảng mạch ba chiều hoàn chỉnh vào mô hình của chúng tôi, trong khi tích hợp thiết kế điện tử và cơ khí giúp chúng tôi hiệu quả hơn và giảm thời gian thiết kế lại. Do đó, thời gian từ khái niệm đến sản phẩm cuối cùng được rút ngắn đáng kể.

Samara Ratna tiếp tục giới thiệu về lợi ích của sự hiệp đồng: "Chúng tôi làm việc với nhiều cơ quan có quy mô khác nhau, tất cả đều sử dụng phần mềm của riêng họ. NX có khả năng xử lý các định dạng dữ liệu khác nhau, trong khi công nghệ mô hình hóa đồng bộ cho phép chúng tôi vận hành các mô hình gần như giống như cách chúng tôi vận hành thiết kế của riêng mình. ”

Từ R&D đến thực hiện
Samara-Ratna vui mừng ghi nhận những đóng góp của TEAM Engineering, nhà cung cấp trung tâm. "Các chuyên gia của TEAM Engineering không chỉ cung cấp đào tạo và phần mềm, mà còn là đối tác của chúng tôi, thực sự giúp chúng tôi tận dụng tối đa các công cụ của mình, đặc biệt là trong việc truyền đạt công nghệ.
Vì vậy, chúng tôi đã làm việc với Cơ quan Bảo tồn Di sản Anh để quét các hiện vật lịch sử từ các ngôi mộ thế kỷ 14. Chúng tôi cũng hợp tác trong ngành để giúp sử dụng sản xuất bồi đắp trong các ứng dụng kỹ thuật hiệu suất cao. ”

Samara-Ratna kết luận: "Các giải pháp phát triển sản phẩm NX là hoàn toàn quan trọng đối với những gì chúng tôi làm và bây giờ là một phần không thể thiếu trong hoạt động của chúng tôi. Chúng tôi đang cung cấp các công cụ NX cho nhiều sinh viên hơn để mở rộng lợi ích từ môi trường kỹ thuật đến quản lý dự án. "