Konto für Lernende erstellenDie Herausforderung
OpenStar Technologies, ein neuseeländisches Startup, entwickelt einen neuartigen Fusionsreaktor mit dem Ziel, unbegrenzt saubere Energie zu kommerzialisieren. Einst als rein theoretisch angesehen, trägt OpenStar dazu bei, die Fusionsenergie mithilfe eines unkonventionellen Reaktors mit einem starken schwebenden Magneten in seinem Kern Wirklichkeit werden zu lassen. Dies wird als levitierter Dipol bezeichnet. Ihr Team stand vor der doppelten Herausforderung, hochkomplexe, einmalige Komponenten wie supraleitende Magnete und Vakuumkammern zu entwickeln und gleichzeitig schnell zu iterieren, um sowohl in einem wettbewerbsintensiven als auch in einem technisch anspruchsvollen Bereich die Nase vorn zu haben. Mit Teammitgliedern an mehreren Standorten auf der ganzen Welt und einem wachsenden technischen Team benötigten sie eine CAD-Lösung, die vom ersten Tag an schnelle Konstruktionszyklen, Echtzeit-Zusammenarbeit und integriertes Datenmanagement ermöglichte. Sie entschieden sich für Onshape.
Ergebnisse
- Schnellere Iteration: OpenStar entwirft und verfeinert komplexe Reaktorkomponenten mit dem Cloud-nativen CAD von PTC Onshape im Handumdrehen und verkürzt so die Feedback-Schleife beim Design von Tagen auf Stunden.
- Nahtlose globale Zusammenarbeit: Teams arbeiten mit den integrierten Tools von Onshape in Echtzeit über Zeitzonen hinweg zusammen, was die Kommunikation verbessert und den Fortschritt beschleunigt.
- Optimiertes Datenmanagement: Die integrierte Versionskontrolle gibt OpenStar einen vollständigen Einblick in den Designverlauf und ermöglicht den schnellen Zugriff auf frühere Iterationen und einen vollständigen Projektdatensatz.
- Effizientes Release-Management: Feedback wird vor der endgültigen Freigabe in Onshape gesammelt, was der Fertigung hilft, vorausschauend zu planen und Verzögerungen zu reduzieren.
Wir versuchen, eine der dringendsten Herausforderungen der Menschheit zu lösen. Es ist eine unglaublich erfreuliche Arbeit. Mit Onshape bleiben wir agil und bewegen uns schnell, denn die Welt kann die Fusion kaum erwarten.“
Die Fusionsenergie mit einem revolutionären Ansatz neu erfinden
Fusion — derselbe Prozess, der Sterne zum Leuchten bringt — ist eine nahezu grenzenlose Form sauberer Energie. Im Gegensatz zur Kernspaltung, der Kerntechnologie, die die Welt derzeit verwendet, erzeugt die Fusion keine Umweltverschmutzung durch Erwärmung des Planeten oder langfristige radioaktive Abfälle. Die Fusion ist ein wichtiger Meilenstein bei der Bewältigung der eskalierenden Klimakrise. Sie kann die bestehende Netzinfrastruktur nutzen und bietet so eine Klimalösung, die in der heutigen Welt kaum Veränderungen mit sich bringt.
OpenStar Technologies will die Fusionsenergie mithilfe eines mutigen, wenig erforschten Konzepts kommerziell verwirklichen: dem levitierten Dipolreaktor. OpenStar stützt sich auf frühe MIT-Forschungen und integriert hochtemperatursupraleitende (HTS) -Technologien und ist damit als einziges privates Unternehmen, das diese inhärent stabile Plasmakonfiguration für praktische Fusionsenergie entwickelt, einzigartig positioniert.
„Fusion ist seit langem der Heilige Gral nachhaltiger Energie“, sagt Patrick Coulson, Director of Engineering Operations bei OpenStar. „Unsere Mission ist es, reichlich vorhandene, kohlenstofffreie Grundlastenergie Wirklichkeit werden zu lassen — und der schwebende Dipol bietet uns einen glaubwürdigen Weg, um dorthin zu gelangen.“
Auf dem Weg zur kommerziellen Erzeugung von Fusionsenergie wird die Lösung von OpenStar auch kurzfristige Anwendungen mit hoher Wirkung ermöglichen. Ihre Reaktoren der " Maui " -Klasse, die voraussichtlich bereits 2030 auf den Markt kommen werden, werden als Neutronenquellen für eine Vielzahl von Anwendungen dienen. Dazu gehören die Schaffung einer überlegenen Wirtschaftlichkeit der Produktion medizinischer Isotope, ein dringender globaler Bedarf, der traditionell durch alternde Spaltreaktoren gedeckt wird, sowie das Potenzial für die Umwandlung hochradioaktiver Abfälle aus der Kernspaltungsindustrie. OpenStar wird die Welt säubern und Leben retten, noch bevor sie kommerzielle Fusionskraftwerke erreichen.
Innovation beschleunigen mit Onshape
Seit seiner Gründung im Jahr 2021 hat OpenStar Onshape zu seiner primären CAD-Plattform gemacht. „Wir haben immer Onshape verwendet“, erklärt Coulson. „Es gab uns die Flexibilität, die Tools für die Zusammenarbeit und den Preispunkt, die wir als Startup brauchten.“
Für OpenStar bietet Onshape die richtige Mischung aus Flexibilität, Zusammenarbeit und Zuverlässigkeit, die für die schnelle und anspruchsvolle technische Arbeit erforderlich ist. Als Cloudnativ-Plattform beseitigt Onshape die traditionellen Probleme dateigestützter CAD-Systeme wie Versionskonflikte, Softwareabstürze und langsame Zusammenarbeit zwischen Standorten.
Mit einem wachsenden, standortübergreifenden Entwicklungsteam und einem großen Volumen an maßgeschneiderten Bauteilen ist OpenStar stark auf den cloudbasierten Zugriff und die integrierte Zusammenarbeit von Onshape angewiesen. Ingenieure können von überall aus sofort auf Designs zugreifen und diese bearbeiten, was eine effektive Teamarbeit über Kontinente und Zeitzonen hinweg ermöglicht, ohne dass eine Installation oder Synchronisierung erforderlich ist.
Das integrierte Datenmanagement und die Versionskontrolle von Onshape waren für das OpenStar-Team besonders wertvoll. Von der Organisation von Design-Iterationen bis hin zur Verwaltung von Dokumenten-Freigaben sind die Ingenieure von OpenStar in der Lage, klar und sicher zusammenzuarbeiten. Funktionen wie Verzweigung und Zusammenführung ermöglichen isolierte Experimente, ohne die Produktionsarbeit zu beeinträchtigen, während Freigabe-Workflows dafür sorgen, dass die Produktionsteams aufeinander abgestimmt sind und sofort nach der Designfreigabe handeln können.
„Wenn ein Design zur Überprüfung bereit ist, wird unser Fertigungsteam sofort benachrichtigt“, sagt Coulson. „Sie können direkt auf der Plattform mit der Planung beginnen oder Feedback geben, noch bevor die Zeichnungen veröffentlicht werden. Es verkürzt die gesamte Rückkopplungsschleife.“
Von leistungsstarken Mate-Konnektoren bis hin zu ständig verfügbaren Versionshistorien ist Onshape zu einem wichtigen Bestandteil der Mission von OpenStar geworden, schnell zu iterieren, die Dynamik aufrechtzuerhalten und sich auf das Wesentliche zu konzentrieren — den Aufbau der Zukunft sauberer Energie.
„Wenn ich Onshape einem Freund empfehlen würde, würde ich Folgendes sagen: Es funktioniert einfach“, sagt Coulson.
Hier sind einige der 1158 einzigartigen Teile und komplexen Systeme, die OpenStar in Onshape entwickelt hat:
- Der Kernmagnet: Eine 500 kg schwere supraleitende Struktur, die 5,6 Tesla erreicht und auf 25 Kelvin abgekühlt wird, bevor sie in einer Vakuumkammer schwebt.
- 5,2 m lange Vakuumkammer: Das größte Bauwerk des Projekts, das für Plasmaexperimente in einer stark kontrollierten Umgebung konzipiert wurde.
- Supraleitende Stromversorgungen: Kompakte Systeme, die direkt in den schwimmenden Magneten integriert sind, um die Magnetfeldstärke ohne physische Anbindung aufrechtzuerhalten.
„Dies sind enge, eingeschränkte Konstruktionsprobleme, bei denen viel auf dem Spiel steht“, sagt Coulson. „Mit Onshape können wir schnell zusammenarbeiten und iterieren — genau das, was wir brauchen.“
Die Perspektive eines Designers: Von der Idee zur Produktion in wenigen Stunden
Der Industriedesigner Les Meadows, der die Entwicklung der supraleitenden Flusspumpe von OpenStar leitete, betont, wie Onshape den gesamten Produktlebenszyklus optimiert.
„Vor OpenStar habe ich mit Rhinoceros 3D, Fusion 360 und SOLIDWORKS gearbeitet und war ständig frustriert über Versionskontrolle, Abstürze und das Fehlen einer einzigen Informationsquelle“, erinnert sich Meadows. „Onshape hat all das gelöst.“
Für Meadows sind die Verzweigungs- und Zusammenführungstools von Onshape unverzichtbar. „Wir können Konzepte isolieren, Änderungen testen und sie integrieren, ohne die aktiven Arbeitsabläufe zu stören. So bleibt das Experimentieren flüssig und risikofrei.“
Er schreibt auch den benutzerdefinierten FeatureScript-Tools von Onshape die Erweiterung der Funktionalität zu: „Wir haben unsere eigenen Oberflächentools und Thread-Generatoren entwickelt, die sich jetzt wie von der Plattform aus anfühlen“, erklärt er.
Von frühen Skizzen bis hin zu BOM-fertigen Produktionsdateien — dank Onshape konnte Meadows die Bearbeitungszeit „von Tagen auf Stunden“ reduzieren.
Gemeinsam die Zukunft vorantreiben
Während OpenStar sein Entwicklungsteam weiter ausbaut und kommerzielle Prototypen entwickelt, bleibt Onshape ein zentraler Bestandteil seines rasanten Entwicklungszyklus.
„Wir versuchen, eine der dringendsten Herausforderungen der Menschheit zu lösen“, sagt Coulson. „Es ist eine unglaublich erfreuliche Arbeit. Mit Onshape bleiben wir agil und bewegen uns schnell, denn die Welt kann die Fusion kaum erwarten. "