Latające roboty zaprojektowane w SolidWorks – Case Study

Projektanci firmy RoboKopter od marca 2012 r. projektują bezzałogowe jednostki latające korzystając z oprogramowania SolidWorks Premium oraz Simulation. Pomoc we wdrożeniu i wsparcie techniczne dla tego oprogramowania zapewniła firma CNS Solutions. Co sprawiło, że projektanci z RoboKopter wybrali właśnie oprogramowanie SolidWorks firmy Dassault Systèmes.

autor: Bartosz Gardocki

Warszawska firma RoboKopter produkuje zdalnie sterowane platformy latające przeznaczone głównie do robienia zdjęć oraz nagrywania filmów z powietrza. Firma powstała z połączenia doświadczenia w konstruowaniu maszyn bezzałogowych, pasji latania oraz umiejętności przenoszenia nowatorskich pomysłów na rynek. Jej unikatowe na skalę światową produkty – wielowirnikowe platformy latające wyposażone w specjalistyczne kamery zastępują z powodzeniem w wielu wypadkach usługi związane m.in. z fotografią lotniczą wykonywane przez samoloty i satelity.

Korzyści z wdrożenia 

– Pracę nad projektem rozpoczynamy zawsze od narysowania prostej struktury produktu, aby zobrazować jego przybliżony kształt – mówi Artur Książek Członek Zarządu RoboKopter odpowiedzialny za proces produkcji. – W trakcie dalszych prac nad projektem możemy na bieżąco wprowadzać poprawki i móc spełniać oczekiwania naszych Klientów. Zanim rozpoczęliśmy pracę z wykorzystaniem rozwiązań SolidWorks, każdorazowo musieliśmy wysyłać skończony projekt wraz z pełną dokumentacją do fabryki. Dopiero po otrzymaniu pierwszego prototypu mogliśmy sprawdzić jakich poprawek wymaga konstrukcja, aby następnie móc nanieść je na projekt. – dodaje Artur Książek.

Inżynierowie z RoboKopter podkreślają, że odkąd pracują z wykorzystaniem oprogramowania SolidWorks, łatwiej jest im osiągnąć i pogodzić trzy najważniejsze parametry niezbędne przy opracowywaniu doskonałego produktu. Pierwszym z nich jest masa, która ma kluczowe znaczenie dla czasu pracy jednostki UAV (Unmanned Aerial Vehicle – bezzałogowy statek latający) w powietrzu. Druga to sztywność, która jest ważna ze względu na stabilizację lotu i zachowanie właściwej pozycji w trakcie pracy. Trzecią kwestią jest zaprojektowanie kadłuba platformy RoboKopter tak, aby w jego bardzo ograniczonym wnętrzu zmieściła się cała aparatura zasilająca kamery oraz wszystkie komponenty elektroniczne napędzające jednostkę.

– Największymi korzyściami z zakupu SolidWorks dla naszej firmy są: projektowanie pozwalające na ograniczenie wagi produkowanych przez nas urządzeń, zwiększenie ogólnej wydajności pracy całego zespołu oraz wykorzystanie SolidWorks Simulation, dzięki któremu możemy ocenić konstrukcję opracowywanego UAV bez budowania prototypu, co pozwala na zaoszczędzenie czasu i kosztu materiałów – podkreśla Artur Książek.

Szybsze projektowanie, niższe koszty produkcji

Produkty RoboKopter zawierają ok. 300 elementów, a głównymi materiałami są włókno węglowe, kevlar, nylon, tytan, poliwęglan, ABS i aluminium. Nad jednym projektem pracuje trzech inżynierów, a takie prace zajmują teraz ok. trzech tygodni, co oznacza skrócenie czasu pracy nad jednym zleceniem aż o połowę. Czas dotarcia produktu na rynek został skrócony o 15%, natomiast koszty produkcji zmniejszyły się o 10%. Koszty poprawek i przeróbek są mniejsze o 30%. Ilość błędów projektowych zmniejszyła się aż o połowę. Praca na oprogramowaniu SolidWorks pozwoliła również znacznie zmniejszyć czas poświęcany wcześniej na wyszukiwanie danych oraz plików. Teraz opracowywanie projektu z wykorzystaniem dużej grupy plików nie stwarza problemów. Ogólne koszty produkcji spadły o 20%.

Pierwszym konceptem przygotowanym z wykorzystaniem oprogramowania SolidWorks była zdalnie sterowana, ośmiowirnikowa platforma latająca. Od tamtego czasu ukończono już prace nad dwoma kolejnymi projektami. Jak przyznają pracownicy firmy, zmiana oprogramowania odbyła się łatwo dzięki profesjonalnemu wsparciu ze strony dostawcy oprogramowania. Rozwiązania SolidWorks pozwoliły również zwiększyć o ok. 40% możliwość ponownego wykorzystania projektów. Od czasu zakupu nowego oprogramowania tworzenie kompleksowej, profesjonalnej dokumentacji technicznej produktów stało się o wiele prostsze, co znacznie usprawniło proces ubiegania się o certyfikaty ISO.

– W naszej pracy niezwykle ważne dla nas jest, żeby nasz produkt był na tyle funkcjonalny, aby mógł spełniać wiele oczekiwań rozmaitych klientów. – tłumaczy Artur Książek. – Odkąd korzystamy z oprogramowania SolidWorks, jesteśmy w stanie tworzyć unikatowe i konkurencyjne rozwiązania. Tworzymy projekty, ich dokumentację oraz symulacje w jednym programie – jest to ogromna wygoda i przyjemność pracy. Najważniejsze priorytety naszej firmy to przede wszystkim wysoka jakość produktów, technologia na najwyższym poziomie, profesjonalizm i dynamika rozwoju. SolidWorks pomaga osiągać nam te wartości jak również wyznaczać nowe cele, a dzięki temu, rozwijać się. – mówi Artur Książek.

Wyzwanie projektowe

Pierwszym zadaniem projektowym, które wykonane zostało za pomocą oprogramowania SolidWorks było zaprojektowanie sześciowirnikowej platformy RoboKopter do zadań geodezyjnych. Projekt polegał na opracowaniu konstrukcji ramy nośnej jednostki sześciowirnikowej, mogącej przenosić różne zestawy kamer.

Dzięki oprogramowaniu SolidWorks inżynierowie dość szybko uporali się z zaprojektowaniem konstrukcji o odpowiedniej sztywności umożliwiającej łatwy montaż różnych rodzajów kamer (video, termowizyjnych oraz wielospektralnych). Dzięki wykorzystaniu pakietu symulacyjnego możliwe było stworzenie konstrukcji zarówno lekkiej, jak i odpowiednio sztywnej. Dzięki zastosowaniu narzędzia do wykrywania kolizji udało się przewidzieć znaczną większość ewentualnych problemów montażowych.

– Dzięki oprogramowaniu SolidWorks czas projektowania uległ znacznemu skróceniu. Zostały również obniżone koszty związane z etapem testowania prototypu. Pozwoliło to na szybsze wdrożenie nowej konstrukcji do produkcji oraz obniżenie całkowitych kosztów projektu. – podsumowuje Artur Książek Członek Zarządu RoboKopter odpowiedzialny za proces produkcji.