A.S.I. - Agenzia Spaziale Italiana - La strada che porta allo spazio passa per il nostro bel Paese.

L’approccio metodologico del “Concurrent Engineering” è basato su 4 elementi chiave:

· Un team multidisciplinare

· Una infrastruttura SW

· Una infrastruttura HW

· Un processo

Il team multidisciplinare

Le risorse umane sono l’elemento chiave necessario alla conduzione di uno studio di fattibilità mediante la “facility” di Concurrent Engineering.

Team Leader

coordina il team durante le sessioni di ingegneria concorrente e ne dirige il lavoro, definendo gli interventi dei componenti del team

Customer

rappresenta l’organizzazione che richiede lo sviluppo di una  applicazione spaziale

Principal (scientific) investigator(s)

responsabile della definizione dei requisiti di missione e del payload

System engineer

responsabile del coordinamento tecnico tra i vari specialisti di disciplina, al fine di tradurre i requisiti del cliente nel prodotto o sistema

Discipline engineers

specialisti responsabili per le varie discipline  coinvolte nello studio:

Mission Analysis, Mission Symulation, AOCS, OBDH, PWR, Propulsion/Pyro, Structure and Mechanisms, CAD, Thermal, TLC, Payload, Mission Operations, Cost and Risk.

L'architettura software

L’ASI CEF è composta da tre elementi principali, di seguito descritti:

A) Un “Integrated Design Model” (IDM) che permette di sviluppare la configurazione completa della missione (o del satellite, ..ecc), in tutti gli aspetti tecnici e al livello di dettaglio adeguato ad analizzare la sua capacità di soddisfare i requisiti di partenza. E’ costituito da:

· Un  file Excel “Data Exchange” raccoglie tutti i parametri tecnico-economico-programmatici elaborati nel corso dello studio dal team e  permette lo scambio dei dati tra le varie discipline.

· Un file Excel (“workbook”)  per ciascuna disciplina, ciascuno composto dai seguenti fogli di lavoro:

· “Input sheet”: contiene le variabili di input elaborate dalle altre discipline

· “Output sheet”: contiene le variabili di output elaborate da quella disciplina

· “Administration sheet”: contiene dati organizzativi relativi allo studio (numero identificativo della configurazione in studio e delle relative iterazioni, tracking delle modifiche effettuate, …)

· “Calculation sheet”: foglio di calcolo personalizzato dall’utilizzatore

• »Un esempio di input sheet
• »Un esempio di output sheet

B) Strumenti software aggiuntivi attraverso i quali l’ASI ha personalizzato il modello standard IDM di ESA:

· modelli matematici CEF

Uno per ciascun “workbook” relativo ad un sottosistema

Permettono la progettazione a livello concettuale del sottosistema in maniera guidata attraverso una successione di maschere di input dati legate a elaborazioni in VBA o Matlab.

· “Output Manager” (OM) CEF

Produce i dati per gli “Output sheet” nel formato IDM excel a partire dai risultati ottenuti dal modello matematico.

Utilizza formati XML per costruire l’albero del prodotto di ciascun  sottosistema.

· “Equipment Database (EDB) CEF in XML

Raccoglie i dati tecnici degli equipaggiamenti di sottosistema utilizzati in tutti gli studi CEF.

· “Technical and Economical Database” (DBTE)

— supporta il workbook di “cost estimation”

— archivia i dati tecnici ed economici relativi ai progetti dell’ASI già sviluppati

è in grado di interfacciarsi con altri sw quali ECOS (ESA Costing database) e con il modello in corso di studio

C) altri SW commerciali quali “Satellite Tool Kit”, Matlab, Catia, Price, TCDT, ..

· permettono varie analisi di supporto alla progettazione concettuale della missione spaziale oggetto di studio e varie visualizzazioni grafiche.

Infrastruttura Hardware

La struttura hardware dell’ASI CEF è composta da:

· 2 server per archivio dati Studi, per applicativi SW commerciali e per il DBTE;

· 12 Computer dedicati, uno per ciascuna disciplina, contenente installata la parte del IDM relativa;

· 3 Work Station (Main, contenente dati generali, STK e Catia, contenenti i rispettivi SW);

· un sistema di video conferenza multi-punto che permette la connessione con esperti in posizione remota e prevede un numero di video camere che possono essere puntate a piacimento nella CEF (si usano per agevolare le comunicazioni verbali tra gli specialisti presenti e con quelli remoti);

· una smartboard che viene utilizzata dal Team Leader e può contenere i dati di videoconferenza o delle 3 WS;

· Una switch matrix che permette di visualizzare su schermo comune i dati video provenienti da WS, Smartboard, Videoconferenza e videocamere della facility (v. linee rosse di fig. precedente);

· Stampante multifunzione (fax, scanner) e Plotter;

· Proiettore ad alta definizione.

Il processo

Il processo iterativo di studio tramite la Concurrent Engineering Facility può essere rappresentato come un modello “a spirale”.

Partendo dai requisiti di missione, il processo di studio procede attraversando le varie discipline e con varie iterazioni al fine di raggiungere una configurazione che soddisfi i requisiti imposti.

La tempistica delle iterazioni tra i sottosistemi è coordinata dal “system engineer” e dal team leader.