Desempenho de missão crítica
O lançamento do hardware para o espaço custa mais de US$ 30.000 por quilo e há poucas oportunidades de corrigir o problema depois que o hardware deixa a Terra. Para cumprir os padrões de desempenho, cientistas e engenheiros do Centro de Pesquisa Espacial da Universidade de Leicester (também conhecido como "Centro de Pesquisa Espacial" ou "Centro") confiam na NX. ™ Software e Teamcenter ® O software é projetado, simulado e fabricado de acordo com padrões precisos.

O Centro tem trabalhado em pesquisa espacial há 50 anos, em estreita colaboração com parceiros como a NASA e a Agência Espacial Europeia. O centro desenvolve sensores, telescópios, espectrómetros e outros instrumentos científicos, bem como estruturas mecânicas, equipamentos eletrônicos e sistemas de geração de energia relacionados. Seu portfólio inclui missões para estudar a Terra e outros planetas dentro e fora do sistema solar, bem como missões para estudar outras estrelas e galáxias no universo. Com uma ampla variedade de instalações, incluindo laboratórios de teste e fabricação instantânea, o centro também realiza pesquisas interdisciplinares envolvendo ciências da vida, tecnologias de simulação, história da arte e medicina. Os funcionários e estudantes estão usando o NX e o Teamcenter da Siemens PLM Software para apoiar o ciclo de vida de projetos, como a primeira missão Mars Rover da Europa planejada para 2018.

“O transporte de equipamentos para o espaço envolve grandes programas de desenvolvimento”, disse o Dr. John Pye, que gerencia o Centro de Pesquisas Espaciais. "O hardware não só precisa de desempenho testável, mas também de rastreabilidade e controle de qualidade rigorosos. Tudo isso deve ser implementado dentro de rigorosos limites de custo e cronograma."

Há 15 anos, a equipe de design e análise mecânica começou a usar o NX I-deas, uma versão inicial do atual NX. De acordo com Piyal Samara-Ratna, administrador de design assistido por computador (CAD) e engenheiro mecânico do Centro de Pesquisas Espaciais, a equipe usou principalmente ferramentas de modelagem 3D para desenvolver configurações simples e, em seguida, usá-las para testes termodinâmicos e estruturais. “A maioria dos projetos detalhados é feita em ambientes 2D e fabricada usando software de terceiros ou ferramentas manuais”, acrescentou. "Esta abordagem resulta no processamento repetido das mesmas informações, o que aumenta o risco de erros e o desempenho inferior."

Transição do projeto para a produção
Uma vez concluída a transição do I-deas para o NX e introduzido o Teamcenter, o centro transforma seu fluxo de trabalho imediatamente. “A ferramenta de modelagem NX deixa de nos concentrar em desenhos complexos em 2D. Usamos amplamente técnicas de modelagem parametrizada e WAVE Links para criar geometrias. Quando mudamos de tamanho, todo o conjunto responderá, o que nos permite adaptar-nos rapidamente às necessidades em constante evolução. ”

Três máquinas de fresamento de quatro eixos e um torneiro CNC com NX CAM são operados no centro. Esses dispositivos aceitam modelos diretamente dos engenheiros e gerenciados pelo Teamcenter. Há também uma impressora 3D para prototipos e demonstrações. "Primeiro usamos ferramentas de prototipo como modelos de referência, mas agora usamos mais para atividades de design, especialmente em atividades de integração em que precisamos entender o acesso das ferramentas e a visualização da tela não são ideais o suficiente."

Gerenciando todo o ciclo do projeto até a produção, o Teamcenter é usado para coletar informações como a trajetória da ferramenta gerada pelo processo de fabricação. Os funcionários podem especificar a data e o número de pedidos. A equipe de fabricação adiciona dados adicionais, incluindo informações de rastreabilidade. A equipe de assinatura adiciona um relatório de inspeção pós-fabricação para detalhar o processo de validação. A função Estado é usada para proteger os dados e resumir os processos aplicados, por exemplo, se o trabalho é executado internamente ou externalizado. Todo o fluxo de trabalho pode ser auditado conforme necessário.

Do conceito ao lançamento
"O NX é extremamente poderoso", disse Ivor McDonnell, engenheiro mecânico de qualidade no instrumento Mercury Imaging X-ray Telescope (MIXS) do Centro de Pesquisas Espaciais. O MIXS está previsto para ser lançado em 2015 na missão Bepi Colombo da Agência Espacial Europeia. McDonnell disse: “A NX nos fornece ferramentas para mover-se sem problemas entre as diferentes fases do projeto e da fabricação e para integrar todo o ciclo. Participamos ativamente em todos os aspectos do projeto MIXS e usamos o NX e o NX Nastran. ® Suporte para todas as principais atividades de teste, incluindo testes de vibração para simular cargas de lançamento. Descobrimos que as ferramentas NX são particularmente eficazes em fornecer uma excelente relevância para ambientes de design reais."

Outro projeto que se beneficia com o uso do NX e do Teamcenter é o Telescópio Espacial James Webb (JWST), que planeja substituir o Telescópio Hubble em 2018. A área da lente principal no telescópio espacial é seis vezes maior do que a lente principal do Telescópio Hubble e está equipada com um painel solar equivalente ao tamanho de um campo de ténis.
Para proteger as lentes. Neste ambicioso projeto, a Universidade de Leicester liderou uma equipe internacional conjunta de engenharia mecânica que desenvolveu um dos quatro instrumentos científicos localizados atrás da lente, o Infravermelho Medio (MIRI). “Nós achamos que o NX é muito útil para ver todos os aspectos mecânicos do instrumento e o envelope atribuído, incluindo o acesso às ferramentas, e também para projetar equipamentos de suporte terrestre para transportar o instrumento para a NASA”, comentou Jon Sykes, engenheiro mecânico chefe do MIRI no Centro de Pesquisas Espaciais. "Esta é uma solução inovadora que custa muito menos do que um sistema típico e testamos com sucesso enviando um modelo prototipo para a NASA."

Sinergia melhorada abrevia o ciclo
"O uso do NX e do Teamcenter nos permitiu fazer muito mais", disse Samara-Ratna. "Juntos, eles criam um ambiente unificado onde especialistas de todas as áreas podem colaborar, interagir e discutir questões de design. O Teamcenter é uma fonte única de informação e controle. Por exemplo, gerencie totalmente os nossos instrumentos projetados para a sonda Marte no Teamcenter. Temos flexibilidade e proteção. Os erros não se espalham pelo sistema e, portanto, não há risco de alterações feitas por alguém terem um impacto negativo. Nossos engenheiros eletrônicos foram capazes de importar placas de circuito 3D completas em nossos modelos, enquanto a integração de projetos eletrônicos e mecânicos aumentou nossa eficiência e reduziu o tempo de redesenho. O tempo do conceito ao produto final é reduzido.

Samara-Ratna continua descrevendo os benefícios da sinergia: "Trabalhamos com várias organizações de tamanhos diferentes, todas usando seu próprio software. O NX é capaz de lidar com diferentes formatos de dados, enquanto a tecnologia de modelagem sincronizada nos permite operar o modelo quase da mesma forma que operamos nossos próprios projetos. ”

Da pesquisa ao desenvolvimento
A Samara-Ratna tem o prazer de reconhecer a contribuição do fornecedor do centro, a TEAM Engineering. “Os especialistas da TEAM Engineering não só fornecem treinamento e software, mas também, como nossos parceiros, realmente nos ajudam a tirar o máximo proveito das ferramentas, especialmente no que diz respeito à transferência de tecnologia”, ressaltou.
Assim, trabalhamos com a British Heritage Agency para digitalizar artefatos históricos em túmulos do século 14. Também colaboramos com a indústria para ajudar a usar a fabricação aditiva em aplicações de engenharia de alto desempenho. ”

Samara-Ratna conclui: "As soluções de desenvolvimento de produtos da NX são absolutamente importantes para o trabalho que fazemos e são agora uma parte essencial das nossas operações. Estamos oferecendo ferramentas NX a mais estudantes para estender os benefícios do ambiente de engenharia ao gerenciamento de projetos."