02
Vel

1

U tvrtci SpaceX, razvojno okruženje omogućava ključnu infrastrukturu za razvoj jeftinijih lansirnih raketa kojom će srezati troškove puta u svemir

Tvrtka SpaceX ima cilj revolucionarizirati komercijalnu svemirsku industriju s 10 puta jeftinijim raketama.

Jeftinije rakete spremne za promjenu trenda

Space Exploration Technologies (SpaceX) je privatna aeronautička tvrtka za razvoj i lansiranje komercijalnih raketa za svemir s ambicioznim ciljem: unijeti revoluciju u komercijalnu svemirsku industriju. Tvrtku je osnovao Elon Musk 2002. godine, kojemu su prijašnji poslovi (PayPal i Zip2 Corp.) dali potrebna sredstva za ulazak u svemirsku industriju i dosada su lansirali nekoliko Falcon 1 raketa.

2Sama raketa je dvostupanjska, pogonjena tekućim kisikom i kerozinom te je u stanju ponijeti nekoliko tona u nisku Zemljinu orbitu s troškovima od oko 6 milijuna dolara. To je jedna trećina cijene ostalih dostupnih rješenja. Sve rakete su dosada bile lansirane s atola Kwajalein u južnom Pacifiku.

U SpaceX-u su također razvili Falcon 9 raketu, koja omogućava lansiranje i klase težih tereta. Kompanija je nagrađena NASA COTS ugovorom te je posebno izrabrana od strane NASA-e za dostavljanje i vraćanje tereta na Međunarodnoj svemirskoj postaji – ISS (International Space Station). Prema mišljenju NASA-e dogovor može biti proširen i za vršenje transporta posade s Međunarodne svemirske postaje. Ako uspije, NASA će imati mogućnost iskoristiti prikazane mogućnosti za opskrbljavanje postaje nakon umirovljenja Space Shuttle-a.

Na početku su razvojni inženjeri u SpaceX-u pokušali koristiti CAD softver srednje klase za razvoj rakete Falcon 1. Nakon otprilike godinu dana frustracije sa sklopovima kojima su trebali sati i sati za učitavanje (ili još gore, koji se nisu otvarali nakon što su bili kreirani), kompanija je tražila pouzdanije i moćnije softversko rješenje. Chris Thompson, potpredsjednik razvojnog odjela u SpaceX-u znao je da je tvrtka došla do točke gdje uz potrebe za pouzdanijim CAD softverom postoji i potreba za upravljanjem rastuće količine podataka, specifikacija, CNC programa, procesa i ostalog dijela Falcon 1 projekta. 3Iako su Thompson i njegovi kolege tražili zasebna rješenja za CAD, metodu konačnih elemenata (FEM) i upravljanje podataka (PDM), na kraju su odabrali sva tehnološka rješenja kompanije Siemens PLM Software kako bi postavili željeno razvojno okruženje. Rješenja za upravljanje životnim ciklusom proizvoda (PLM) uključuju softver NXTM, NXTM Nastran®, FemapTM i Teamcenter®. “Svima se sviđa funkcionalnost i korisničko sučelje NX-a” kaže Thompson. “Također smo se odlučili za zasebnu procjenu PDM softvera i Teamcenter je lako odnio pobjedu. Smatramo kako nije bilo usporedbe između njega i konkurencije. Što se tiče analiza, Femap i Nastran su jasni pobjednici, ne samo zbog prihvaćenosti šire industrije već i zbog lakoće korištenja i tehničke podrške.”

Kompletna raketa u NX-u

4U SpaceX-u su modelirali kompletne Falcon 1, Falcon 9 i Dragon kapsule u NX-u. Softver nije imao problema u radu sa sklopovima sačinjenim od više od 25 000 dijelova. „Sposobnost rada sa sklopovima te veličine u kratkom vremenu nam je vrlo bitna,“ kaže Thompson. „Za učitavanje kompletnog sklopa potrebno je samo 5 do 10 minuta.“ Nakon što su učitani, virtualni modeli raketa omogućavaju inženjerima brzo pronalaženje kolizija i grešaka. Glavna prednost u radu s velikim sklopovima je modeliranje unutar sklopa (eng. Desing in context of assembly) koja omogućuje modeliranje i razvoj zasebnih komponenti direktno iz sklopa što znači da se dobiva povratna informacija vezana uz izvedivost i montažu. Isto tako, bez ove mogućnosti učitavanja svih važnih komponenti u željenom području, konstruiranje dijelova koji će se savršeno uklapati bilo bi puno kompliciranije i vremenski duže. Također, uz prednosti sklopova kod NX-a, SpaceX inženjeri koriste NX za simuliranje gibanja poput odvajanja između prve i druge faze kako bi dodatno provjerili konstrukciju.

5U SpaceX-u koriste podatke iz NX-a i na druge načine. Primjerice, radnici u proizvodnji pregledavaju NX modele dok izrađuju raketu kako bi bolje razumijeli način rada. To je posebno korisno za npr. utore cijevi i žica unutar rakete. Također su izradili umanjene metalne i printane SLA modele koje koriste u marketinške svrhe. Osim toga, napravili su i video koji simulira lansiranje rakete Falcon 1. Kompanija koja je producirala video iskoristila je tzv. Wireframe model rakete u izvornom NX formatu unutar softvera za animaciju.

Upravljano razvojno okruženje poboljšava suradnju

Teamcenter je repozitorij za svu dokumentaciju vezanu uz razvoj i proizvodnju Falcon raketa – CAD modeli, specifikacije i sl. „Bitno je imati mogućnost za povezivanje Word dokumenta ili CNC programa sa samim CAD modelom“, kaže Thompson. „Na primjer, ako imam sistemsku specifikaciju određenog dijela, taj dokument je onda pod revizijskom kontrolom sa samim dijelom tj. komponentom. Ne isključujemo različite baze podataka kako bi upravljali podacima o proizvodu.“ Teamcenter se također koristi za kontrolu procesa poput inženjerskih promjena i varijanti proizvoda. „Koristimo Teamcenter za upravljanje kompletnim životnim ciklusom proizvoda“ dodaje Thompson.

SpaceX-ovo razvojno okruženje je poboljšalo surdanju unutar kompanije. Projektiranje raketa zahtjeva kooridinirani rad tri inženjerska tima: pogonskog, strukturalnog i avionike. U SpaceX-u ti su timovi locirani u različitim zgradama. No, zbog toga što je sve međusobno povezano unutar Teamcenter-a, timovi mogu raditi na različitim dijelovima rakete bez brige o tome hoće li doći do grešaka zbog učinjenih promjena. „Ako inženjer zadužen za strukturu rakete radi na određenom dijelu, inženjer u drugoj zgradi može pregledavati taj dio bez ikakvog straha da će ometati ili interferirati rad drugog. Na taj način mogu raspravljati o mogućem problemu već u inicijalnoj fazi. Sada imamo potpunu suradnju timova i to je ogromna prednost,“ kaže Thompson.

6Zbog znatno bolje kontrole proizvodnih procesa i upravljanja životnim ciklusom proizvoda pomoću Teamcenter-a i povećanom produktivnosti koja je nastala zbog korištenja NX-a, tvrtka SpaceX je doživjela 50 postotno povećanje produktivnosti. Potpuno iskoristivši digitalno razvojno okruženje temeljeno na NX-u i Teamcenter-u, SpaceX-ove rakete su uspješno prošle razvojnu, proizvodnu i lansirnu fazu s puno manjim troškovima.

 

 

 

Rješenja

NX

www.siemens.com/nx

Femap

www.siemens.com/plm/femap

Teamcenter

www.siemens.com/teamcenter

 

Korisnik

Space Exploration Technologies (SpaceX) je privatna tvrtka za razvoj i lansiranje raketa.

www.spacex.com

 

Leave a Reply