Herausforderung
In der Luft- und Raumfahrtindustrie zählt jedes Gramm. Daher müssen Produktingenieure Sicherheit, Zuverlässigkeit und ein schlankes Design unter einen Hut bringen. Als Auftragnehmer der NASA setzte Jacobs auf PTC, um die Entwürfe des lebenserhaltenden Rucksacks zu optimieren und perfekt ins Gleichgewicht zu bringen.
Der technische Name des Rucksacks lautet Exploration Portable Life Support System, kurz: xPLSS. Astronauten nutzen ihn in der Internationalen Raumstation, auf dem Mond und theoretisch sogar auf dem Mars – rund 228 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Die NASA nimmt die Auswirkungen jedes Gramms auf die Startkosten genau unter die Lupe. Im Falle des Rucksacks wurden auch eventuelle Einschränkungen der Beweglichkeit der Astronauten berücksichtigt.
Jacobs setzte auf die PTC Funktionen für generatives Design in Creo 7.
Lösung
Beim generativen Design generiert das Team von Jacobs basierend auf den Systemanforderungen automatisch optimierte Entwürfe. Darüber hinaus kann es im Handumdrehen Hunderte verschiedener Materialkombinationen und Fertigungsverfahren sondieren, einschließlich traditioneller und additiver Fertigung. Jacobs wandte diesen innovativen Ansatz auf eine Reihe von strukturmechanischen Komponenten an, um das Gewicht-Leistungs-Verhältnis zu optimieren.
Aus strategischer Sicht ermöglichte das Modul für generatives Design in Creo 7 es Jacobs zudem, die Regeln des konventionellen Designs infrage zu stellen.
„Als Ingenieur liebe ich rechte Winkel, flache Oberflächen und runde Formen – doch generatives Design zeigt, dass das nicht unbedingt die beste Lösung ist. Und da ich als Ingenieur die bestmögliche Leistung bringen möchte, erhoffe ich mir von generativem Design genau solche Lösungen.“
~ Jesse Craft, leitender Konstruktionsingenieur und Innovations-Projektleiter
Jacobs
Ergebnis
Jacobs konnte die Masse um bis zu 50% reduzieren und somit erhebliche Treibstoffeinsparungen und eine bessere Beweglichkeit der Astronauten erzielen. Das Unternehmen rechnet durch den Einsatz von generativem Design außerdem mit einer um 20% kürzeren Entwicklungsdauer und einer höheren Produktivität des technischen Entwicklungs-Teams.
Mit PTC Creo 7 und generativem Design sind für Jacobs die Möglichkeiten nach oben hin unbegrenzt.