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Caso di studio

Black Swift Technologies crea droni da ricerca abbastanza resistenti per i vulcani

Il team R & D attribuisce alle funzionalità di Branching e fusione di Onshape il merito di consentire una maggiore sperimentazione progettuale

La sfida

Black Swift Technologies progetta e produce sistemi aerei senza pilota (UAS) per missioni scientifiche in condizioni estreme, come il monitoraggio e la valutazione del paesaggio artico, incendi, tornado, uragani e vulcani. Il team di sviluppo dei prodotti di BST è passato al CAD **cloud-native** dopo essere stato frustrato dalle funzionalità di gestione delle versioni del CAD basato su file, in particolare dalla capacità di tornare a una precedente iterazione del progetto di un drone. Con il precedente sistema CAD on-premise, gli ingegneri di BST sono stati costretti a ricreare i lavori precedenti, perdendo tempo da dedicare a nuovi progetti.

Risultati

  • Il team di ingegneri di BST può ora tornare istantaneamente a qualsiasi fase precedente dei loro progetti di droni. La gestione dei dati integrata di Onshape include «annullamenti/ripristini illimitati» con ogni modifica di ogni membro del team registrata per tutta la durata di un documento Onshape.
  • La funzionalità Branching and Merging di Onshape consente a BST di esplorare diverse idee di progetto nelle proprie filiali e successivamente di unire le idee migliori in un unico modello. La funzionalità incoraggia una maggiore sperimentazione con idee alternative senza preoccuparsi di influire sul progetto originale.
  • La portabilità CAD di Onshape, che funziona su quasi tutti i dispositivi o sistemi operativi, consente al team BST di progettare i propri droni su Linux, lo stesso ambiente in cui svolgono lo sviluppo del software. L'azienda non ha più bisogno di acquistare PC ad alte prestazioni per eseguire il CAD.

«Ci piace anche la flessibilità di poter passare da un computer all'altro senza doverci preoccupare delle licenze. Se il computer di qualcuno non funziona, possiamo semplicemente accedere a un altro computer. Stiamo costantemente spingendo al limite ciò che è possibile nel nostro settore e Onshape ci aiuta a continuare ad andare avanti».

Jack Elston
Fondatore e CEOBlack Swift Technologies

Ci sono aerei durevoli e poi ci sono aerei DUREVOLI.

Con sede in Colorado, Black Swift Technologies progetta e produce sistemi aerei senza pilota (UAS) per missioni scientifiche in condizioni estreme, come il monitoraggio e la valutazione del paesaggio artico, incendi, tornado, uragani e vulcani. L'azienda collabora spesso con agenzie governative come la NASA, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e lo United States Geological Survey (USGS), concentrandosi sulla creazione di modelli migliori di ambienti turbolenti che forniscano previsioni più accurate dei livelli di pericolo o della gravità e della progressione di un evento.

«I nostri prodotti vengono utilizzati per migliorare i modelli di uragani e incendi», osserva Jack Elston, fondatore e CEO di Black Swift Technologies. «È entusiasmante contribuire a sostenere la ricerca che può avere un impatto significativo sulla sicurezza e sulla prevenzione della perdita di proprietà. "

Nella progettazione dei loro velivoli, gli ingegneri della BST devono considerare la resistenza a temperature estreme, venti forti e condizioni atmosferiche imprevedibili.

«Per le applicazioni sui vulcani, dobbiamo preoccuparci dell'acido solforico. Corroderà i bulloni e molte altre parti piuttosto rapidamente», afferma Elston. «Dopo una sola missione tra i pennacchi del vulcano, abbiamo visto gli aerei tornare come se fossero rimasti seduti fuori per 15 anni perché tutto è arrugginito e sta cadendo a pezzi».

«Nell'Artico, a parte i materiali che diventano fragili o le parti non si adattano bene tra loro, ci sono altre sfide in cui le persone che utilizzano l'aereo non vogliono togliersi i guanti quando fuori ci sono meno 20 gradi Fahrenheit. Quindi il tuo progetto deve garantire che l'operatore non abbia bisogno di strumenti speciali sul campo», afferma.

Con un'apertura alare di 10 piedi, il Black Swift S2 è un sistema aereo senza pilota (UAS) per il volo di carichi utili scientifici in condizioni atmosferiche impegnative come alta quota, particolato corrosivo e forti turbolenze.

La piattaforma avanzata di ricerca aerea dell'azienda, la Black Swift S2, è stata recentemente scelta dall'Institute of Arctic and Alpine Research per contribuire a supporto il progetto internazionale East Greenland Ice-Core. Conosciuto anche come EastGrip, il progetto sta studiando la parte nord-est della calotta glaciale della Groenlandia ed esplorando come i flussi di ghiaccio contribuiscano al futuro cambiamento del livello del mare. L'S2 sta eseguendo profili verticali fino a 14.000 piedi (il bordo dello spazio aereo commerciale) per analizzare l'acqua che evapora sopra la calotta glaciale.

«Con l'aiuto di Black Swift Technologies, abbiamo sviluppato coni nasali intercambiabili in grado di trasportare fino a otto fiaschette in vetro», spiega il ricercatore capo Bruce Vaughn. «Utilizziamo le loro comunicazioni per controllare il nostro cono anteriore con i nostri flaconi al suo interno, insieme a un collettore di valvole e a una pompa che si trova nella fusoliera».

«Questo progetto modulare del carico utile ci consente di prelevare campioni, tornare giù, staccare il cono anteriore, inserirlo nella tenda, collegarlo alla nostra analisi, inserire un altro cono nasale e risalire con un'altra batteria. Quindi il terzo cono del naso può essere lavato con aria secca per rimuovere tutto il vapore acqueo e resettarlo per un'altra analisi. È come fare la giocoleria. Abbiamo tre palline da tenere in aria», aggiunge.

Onshape, cloud-native, pone fine agli «incubi» della gestione dei dati

Il Black Swift E2, progettato in Onshape cloud-native, è un quadricottero avanzato senza pilota (UAS) per ispezioni industriali e strutturali automatizzate. (Screenshot per gentile concessione di BST)

Black Swift Technologies progetta tutti i suoi sistemi aeromobili senza pilota in Onshape, l'unica piattaforma di sviluppo di prodotti cloud-native che combina potenti strumenti CAD con la gestione dei dati integrata.

Secondo Elston, una delle principali motivazioni alla base del passaggio a Onshape è stata la continua frustrazione dei problemi di controllo delle versioni durante la progettazione con CAD basato su file. Come per i coni anteriori della Groenlandia, gli ingegneri di Black Swift personalizzano il velivolo S2 in base a diversi carichi scientifici. Alcuni possono includere strumenti per misurare la CO2 e il vapore acqueo; altri potrebbero includere telecamere e apparecchiature speciali per la calibrazione satellitare.

«La gestione delle versioni in SOLIDWORKS è un vero incubo. Non c'è mai stato un modo semplice per tornare a una versione precedente. Facevamo del nostro meglio per conservare istantanee di dove eravamo in determinati punti, ma era molto difficile», ricorda. «Scopriamo qualcosa che vorremmo cambiare e tornare a una versione precedente a volte era impossibile».

"Con Onshape possiamo avere un progetto di base per l'impalcatura di carico utile e da lì possiamo creare tutti i tipi di carichi utili diversi che si diramano in direzioni diverse. Se ci piace un miglioramento in uno di questi settori, possiamo facilmente unirlo a tutte le altre versioni», afferma Elston. Poiché ho un background nello sviluppo di software, ho sempre trovato questo tipo di flusso di lavoro molto più semplice."

La funzionalità Branching and Merging di Onshape consente ai team di esplorare diverse idee di progettazione nelle proprie filiali e successivamente di unire due idee provenienti da filiali separate in una sola. La funzionalità incoraggia una maggiore sperimentazione con idee alternative senza preoccuparsi di influire sul progetto originale. Inoltre, la cronologia completa delle modifiche di Onshape tiene traccia di chi ha apportato le modifiche e quando, consentendo agli ingegneri di tornare istantaneamente a qualsiasi stato precedente del progetto.

Alla ricerca di software CAD per Linux

Black Swift Technologies ha collaborato con l'Università del Costa Rica e il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA per acquisire misurazioni di CO2 nell'aria dei vulcani.

Elston ha dichiarato di apprezzare anche la portabilità di Onshape per funzionare con quasi tutti i computer, tablet, telefoni o sistemi operativi.

«Praticamente eseguiamo tutto esclusivamente su Linux», afferma. «Quando usavamo SOLIDWORKS, eravamo bloccati ad acquistare uno speciale computer Windows dedicato solo per eseguire il CAD. È davvero bello ora usare Onshape su una qualsiasi delle nostre macchine di sviluppo. È importante per noi essere in grado di attenerci all'ambiente che utilizziamo continuamente per lo sviluppo del software e utilizzare la stessa infrastruttura IT per supportare i sistemi in cui eseguiamo tutta la nostra modellazione».

«Ci piace anche la flessibilità di poter passare da un computer all'altro senza doverci preoccupare delle licenze», aggiunge Elston. «Se il computer di qualcuno non funziona, possiamo semplicemente accedere a un altro computer. Stiamo costantemente spingendo al limite ciò che è possibile nel nostro settore e Onshape ci aiuta a continuare ad andare avanti».

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