關(guān)鍵任務(wù)性能
將硬件發(fā)射到太空時(shí)，每千克需花費超過(guò) 30,000 美元，并且在硬件離開(kāi)地球后，幾乎沒(méi)有機會(huì )修復問(wèn)題。為了達到性能標準，萊斯特大學(xué)空間研究中心（也稱(chēng)為“空間研究中心”，或者簡(jiǎn)稱(chēng)為“中心”）的科學(xué)家和工程師依靠 NX? 軟件和? Teamcenter? 軟件依據準確標準進(jìn)行設計、仿真和制造。
中心從事空間研究已歷時(shí) 50 年，與美國國家航空航天局 (NASA) 和歐洲航天局等合作伙伴密切合作。中心開(kāi)發(fā)傳感器、望遠鏡、頻譜儀及其他科學(xué)儀器，以及相關(guān)的機械結構、電子設備和發(fā)電系統。其項目組合包括研究地球和太陽(yáng)系內外的其他行星的任務(wù)，以及研究宇宙中其他恒星和星系的任務(wù)。中心擁有大量設施，包括測試實(shí)驗室和即時(shí)制造，它還從事跨學(xué)科研究，涉及生命科學(xué)、仿造技術(shù)、藝術(shù)史和醫藥。員工和學(xué)生正在使用來(lái)自 Siemens PLM Software 的 NX 和 Teamcenter 為項目的生命周期提供支持，例如計劃在 2018 年執行的歐洲首個(gè)火星漫游者任務(wù)。
“向太空運送設備涉及龐大的開(kāi)發(fā)計劃，” 管理空間研究中心的 John Pye 博士說(shuō)道?！坝布粌H需要具備可經(jīng)受考驗的性能，而且必須具有嚴格的可跟蹤性和質(zhì)量控制。所有這些都需要在嚴格的成本和時(shí)間表限制內實(shí)現?！?/p>
15 年以前，機械設計和分析團隊開(kāi)始使用 NX I-deas，它是當前 NX 的早期版本。據空間研究中心的計算機輔助設計(CAD) 管理員兼機械工程師 Piyal Samara-Ratna 所述，該團隊主要使用三維建模工具開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單配置，然后使用這些配置進(jìn)行熱力學(xué)和結構測試?！按蠖鄶翟敿氃O計在二維環(huán)境下完成，并使用第三方軟件或手動(dòng)工具進(jìn)行制造，”他補充道?！斑@種方法導致重復處理相同信息，這增加了出錯風(fēng)險，并且性能欠佳?！?/p>
轉變從設計到生產(chǎn)的過(guò)程
完成從 I-deas 到 NX 的過(guò)渡并引入 Teamcenter 后，中心立即轉變其工作流?！癗X 建模工具使我們不再需要專(zhuān)注于復雜二維圖紙的繪制。我們廣泛使用參數化建模技術(shù)和 WAVE 鏈接來(lái)創(chuàng )建幾何體。當我們更改尺寸時(shí)，整個(gè)裝配體將做出響應，這使我們可以快速適應不斷發(fā)展的需求?！?/p>
中心運行三個(gè) 4 軸銑削機床和一個(gè)使用 NX CAM 的計算機數控 (CNC) 車(chē)床。這些設備接受直接來(lái)自工程師并通過(guò) Teamcenter 管理的模型。還有一個(gè)三維打印機，用于樣機和演示目的?！拔覀兏跏褂脴訖C工具作為參考模型，但我們現在更多地將其用于設計活動(dòng)，特別是在我們需要了解工具存取并且屏幕查看不夠理想的集成活動(dòng)中?！?/p>
通過(guò) Teamcenter 管理整個(gè)設計到生產(chǎn)周期，Teamcenter 用于收集通過(guò)制造流程生成的刀具軌跡等信息。員工成員可以指定請求日期和數量。制造團隊添加其他數據，包括可跟蹤性信息。簽核團隊添加制造后檢測報告，以詳細說(shuō)明驗證過(guò)程?！盃顟B(tài)”功能用于保護數據和總結所應用的流程，例如，在內部執行工作還是外包?？梢愿鶕枰獙φ麄€(gè)工作流進(jìn)行審核。
從概念到發(fā)射場(chǎng)
“NX 非常強大，”空間研究中心水星成像 X 射線(xiàn)望遠鏡 (MIXS) 儀器的優(yōu)質(zhì)機械工程師 Ivor McDonnell 表示。MIXS 計劃于 2015 年在歐洲航天局的 Bepi Colombo 水星探測任務(wù)中發(fā)射。McDonnell 說(shuō)道，“NX 為我們提供了在設計和制造的不同階段之間無(wú)縫移動(dòng)的工具，并且將整個(gè)周期整合起來(lái)。我們積極參與了 MIXS 項目的所有方面，并且使用 NX 和 NX Nastran? 為所有主要測試活動(dòng)提供支持，包括用于模擬發(fā)射載荷的振動(dòng)測試。我們發(fā)現 NX 工具可以特別有效地為真實(shí)設計環(huán)境提供優(yōu)異的相關(guān)性?！?/p>
從使用 NX 和 Teamcenter 中受益的另一個(gè)項目是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST)，計劃于 2018 年取代哈勃望遠鏡。該太空望遠鏡上的主透鏡面積是哈勃望遠鏡主透鏡的六倍，并配備相當于網(wǎng)球場(chǎng)大小的遮陽(yáng)板，
用于保護透鏡。在此雄心勃勃的項目中，萊斯特大學(xué)領(lǐng)導了國際聯(lián)合機械工程團隊，該團隊開(kāi)發(fā)位于透鏡后方的四臺科學(xué)儀器之一 — 中紅外儀器 (MIRI)?！拔覀儼l(fā)現 NX 在查看儀器的所有機械方面和分配的包絡(luò )（包括工具存?。┓矫娣浅Ｓ杏?，在設計用于將儀器運輸到美國國家航空航天局的地面支持設備方面也很有用，”空間研究中心的 MIRI 首席機械工程師 Jon Sykes 評論道?！斑@是一款創(chuàng )新的解決方案，其成本大大低于典型系統，我們通過(guò)將樣機模型運送到美國國家航空航天局，成功地對其進(jìn)行了測試?！?/p>
改進(jìn)的協(xié)同縮短了周期
“使用 NX 和 Teamcenter 使我們可以取得更出色的成就，”Samara-Ratna 說(shuō)道?！八鼈児餐蛟炝艘粋€(gè)統一的環(huán)境，使各領(lǐng)域專(zhuān)家可以密切合作、互動(dòng)和討論設計問(wèn)題。Teamcenter 是單一信息源和控制源。例如，在 Teamcenter 中全面管理我們?yōu)榛鹦翘綔y車(chē)設計的儀器。我們獲得了靈活性和保護。錯誤不會(huì )在系統中傳播，因此，不存在有人做出的更改會(huì )產(chǎn)生負面影響的風(fēng)險。我們的電子工程師能夠將完整的三維電路板導入到我們的模型中，而電子和機械設計的集成提高了我們的效率并縮短了重新設計時(shí)間。因此，從概念到更終產(chǎn)品的時(shí)間大大縮短。
Samara-Ratna 繼續介紹協(xié)同的好處： “我們與多個(gè)規模各異的機構協(xié)同，他們都使用自己的軟件。NX 能夠處理不同的數據格式，而同步建模技術(shù)使我們幾乎可以像操作自己的設計那樣操作模型?！?/p>
從研發(fā)到實(shí)現
Samara-Ratna 愉快地認可了中心供應商 TEAM Engineering 的貢獻。他指出，“TEAM Engineering 的專(zhuān)家們不僅提供培訓和軟件，而且作為我們的搭檔，真正地幫助我們充分利用工具，尤其是在技術(shù)傳授方面。
因此，我們與英國遺產(chǎn)保護局合作以?huà)呙?14 世紀古墓中的歷史文物。我們還進(jìn)行行業(yè)合作以幫助在高性能工程應用中使用增材制造?！?/p>
Samara-Ratna 總結道： “NX 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案對于我們所做的工作絕對重要，現在也是我們運轉的不可或缺的重要環(huán)節。我們正在為更多學(xué)生提供 NX 工具，將好處從工程環(huán)境擴展到項目管理?！?/p>