National Superconducting Cyclotron Laboratory

O National Superconducting Cyclotron Laboratory (NSCL) trabalha com cientistas de todo o mundo para realizar pesquisas avançadas em física nuclear fundamental, astrofísica nuclear e física de aceleradores. Localizado no campus da Universidade Estadual de Michigan, o NSCL tem uma equipe de engenheiros qualificados que trabalha com pesquisadores para projetar e desenvolver equipamentos para uma grande variedade de componentes de aceleradores e detectores, apoiando experimentos inovadores de física nuclear. Até 2004, a instalação de pesquisa usava um pacote de CAD de outro fornecedor. De acordo com Jack Ottarson, engenheiro sênior, na época, os engenheiros do NSCL perceberam que precisavam de uma plataforma de desenvolvimento com uma ênfase mais sólida em design mecânico.

"Nosso fornecedor anterior de CAD se concentrava principalmente em engenharia civil e projeto de arquitetura, e o pacote de modelagem não oferecia os tipos de recursos de projeto mecânico de que precisávamos para desenvolver os equipamentos para nossos experimentos", explica Ottarson. "Nós projetamos montagens que variam de duas peças a milhares de componentes. Então, precisávamos de um pacote de CAD 3D que nos permitisse criar equipamentos com mais eficiência, fazer alterações de projeto com mais facilidade e interagir com nossa oficina mecânica de maneira mais efetiva."

Os engenheiros do NSCL avaliaram vários pacotes de CAD e, eventualmente, selecionaram o SOLIDWORKS® Research Edition como sua principal plataforma de desenvolvimento. Inicialmente, o laboratório optou por instalar 18 licenças do software SOLIDWORKS porque ele é fácil de usar, interage bem com o software de usinagem da oficina e inclui recursos para grandes montagens. Os engenheiros do NSCL também valorizam as ferramentas integradas de simulação, os recursos de configuração e o aplicativo de comunicações SOLIDWORKS eDrawings® do software. Agora, o NSCL tem mais de 100 licenças do SOLIDWORKS.

"Precisávamos de um pacote que não só atendesse às nossas necessidades, mas que também tivesse uma curva de aprendizado curta", lembra Ottarson. "O software SOLIDWORKS provou ser o pacote ideal para nós."

MAIS FLEXIBILIDADE REDUZ OS CICLOS DE PROJETO

Desde a implementação do software SOLIDWORKS, o NSCL reduziu seus ciclos de desenvolvimento e aumentou sua capacidade de considerar várias soluções técnicas para problemas de engenharia. Embora uma demanda por fluxos de trabalho ágeis e por uma produção enxuta tenham otimizado as operações, Ottarson atribui parte da economia de tempo à facilidade de fazer alterações no projeto de grandes montagens no SOLIDWORKS e à maior interação que o software possibilitou entre os engenheiros do NSCL e a instalação de fabricação do laboratório.

"Independentemente do tipo de equipamentos ou dispositivos que projetamos para diferentes tipos de aceleradores, nossa capacidade de fazer alterações de projeto (sem ter um monte de alterações de detalhes adicionais) aumentou", observa Ottarson. "A maior parte de nossa fabricação é feita internamente, e o software SOLIDWORKS facilitou bastante a interação com nossa oficina. Nossos maquinistas têm acesso ao modelo sólido, o que elimina dúvidas e mal-entendidos. Já que nossas peças saem mais rapidamente, conseguimos ampliar nossas operações."

FERRAMENTAS INTEGRADAS DE SIMULAÇÃO MELHORAM A QUALIDADE

A mudança para o software SOLIDWORKS também permitiu que os engenheiros do NSCL melhorassem a qualidade do design e conseguissem mais precisão, usando as ferramentas integradas de validação, configuração e simulação de projeto. Por exemplo, muitos dos projetos do laboratório envolvem a movimentação de vários mecanismos para dentro e fora do caminho de um feixe acelerado de íons dentro de espaços muito pequenos.

"Algumas das caixas de nossos detectores têm que mover vários dispositivos diferentes (alguns dos quais ocupam o mesmo espaço físico) para dentro e fora do feixe de uma forma muito precisa", informa Ottarson. "As ferramentas de detecção de colisão do SOLIDWORKS ajudam a garantir que os detectores não interfiram uns nos outros. Também usamos os recursos de projeto do SOLIDWORKS para modelar nossos dispositivos em estado acionado e retraído, o que melhora a nossa compreensão sobre a dinâmica das montagens."

O NSCL também usa a CFD (Computational Fluid Dynamics, fluidodinâmica computacional) integrada do SOLIDWORKS Flow Simulation para analisar o desempenho térmico de seus muitos sistemas de resfriamento por água e para estudar os fluxos gasosos de um vácuo para determinados experimentos.

UMA BOA COMUNICAÇÃO IMPULSIONA O TRABALHO EM EQUIPE

Como o SOLIDWORKS pode ler e gerar uma grande variedade de dados de CAD (e inclui o aplicativo de comunicações SOLIDWORKS eDrawings®), o NSCL ampliou os níveis de trabalho em equipe com parceiros de pesquisa, inclusive físicos nucleares que têm pouca ou nenhuma experiência anterior em CAD mecânico. "Queremos trabalhar junto com os cientistas que nos enviam os planos de experimentos", diz Ottarson. "Recebemos essas ideias em diversos formatos de CAD e, às vezes, temos que modelar os equipamentos do zero."

"Os arquivos do eDrawings também são uma grande ajuda", acrescenta. "Conseguir participar de uma reunião com um grupo de físicos e mostrar-lhes uma imagem 3D real melhora significativamente as comunicações sobre projeto."