Osservando il volo di un piccolo drone, noto anche come velivolo senza equipaggio (UAV), forse non sapevi che non richiede alcuna certificazione per volare. Può essere utilizzato liberamente a condizione che il proprietario sia registrato e che l'UAV non pesi più di 25 chilogrammi e operi entro i rigidi limiti stabiliti dall'autorità locale dell'aviazione, ad esempio il divieto di volare direttamente sopra persone e zone di interdizione al volo. L'utilizzo di droni per motivi commerciali, operazioni di sicurezza nazionale e viaggi a lungo raggio è una questione totalmente diversa. Nonostante tutto, la maggior parte dei velivoli con un peso inferiore a 25 chilogrammi non è ancora stata certificata. Rapier X-25 di Sky Eye Systems si distingue proprio per questo aspetto.

Sviluppato da Sky Eye Systems, un'azienda italiana specializzata in sistemi di velivoli senza equipaggio (UAS), recentemente insignito dell'approvazione della Direzione degli Armamenti Aeronautici e per l'Aeronavigabilità (DAAA), Rapier X-25 è uno dei più efficienti, sofisticati e sicuri sistemi aerei pilotati da remoto disponibile sul mercato per la sua categoria di peso. È tra i primi ad aver ottenuto la certificazione di tipo militare nella classe mini, grazie alla conformità ai rigorosi requisiti operativi militari e di resistenza all'aria riconosciuti dalla DAAA. Con un peso fino a 25 chilogrammi, il drone tattico è progettato per le applicazioni di intelligenza, sorveglianza e ricognizione (ISR), mappatura, controllo dell'inquinamento e monitoraggio delle emergenze naturali.

"Sky Eye Systems dispone di un uno degli unici UAV certificati di questa categoria, il che significa che può volare senza restrizioni", ha affermato Giovanni Fumia, ex-responsabile del marketing e delle vendite presso Sky Eye Systems. "Abbiamo dimostrato che i nostri processi di progettazione e sviluppo sono perfettamente in linea con le normative delle autorità pubbliche e abbiamo eseguito test approfonditi di tutte le parti strutturali secondo le norme del settore per ottenere il massimo livello di certificazione di sicurezza".

Nonostante il peso leggero, Rapier X-25 può eseguire missioni simili a quelle di altri UAV, grazie all'autonomia di volo di 16 ore, alla portata di collegamento dati di 100 km e alle sofisticate capacità di carico utile dei sensori a bordo. Il drone realizza la visione dell'azienda di creare una nuova famiglia di piccoli UAV tattici e diventare leader mondiale nel segmento a peso leggero.

Con l'aumentare dell'interesse per i velivoli dell'azienda e l'espansione del suo portfolio, Sky Eye Systems ha bisogno di una piattaforma dati centralizzata per una gestione efficace del ciclo di vita dei prodotti (PLM). Doveva essere in grado di tenere traccia delle modifiche e dei progetti e offrire piena visibilità su ogni aspetto del ciclo di vita dello sviluppo dei prodotti. Tutti questi requisiti sono stati soddisfatti nella piattaforma 3DEXPERIENCE sul cloud.

"Volevamo una piattaforma che garantisse un'unica fonte di dati in tutta l'azienda", ha affermato Fumia. "In precedenza, abbiamo lavorato su server locali e utilizzato cartelle condivise e c'era sempre il rischio di utilizzare informazioni obsolete e sovrascrivere dati critici. Quindi, sono presenti tutti i problemi relativi alla gestione di configurazioni e modifiche. Siamo sottoposti a controlli da parte delle autorità militari, perciò questo aspetto è fondamentale. Dobbiamo mostrare chiaramente i nostri flussi di lavoro e vedere l'intera cronologia di tutte le modifiche apportate al velivolo".

Sky Eye Systems è stata consigliata da Cad Solution Provider (CSP), un partner di Dassault Systèmes, per garantire che la piattaforma 3DEXPERIENCE sul cloud soddisfacesse al meglio le sue esigenze.

"Gli esperti di CSP hanno svolto un ruolo essenziale in questa implementazione", ha affermato Fumia. "All'inizio del processo, abbiamo mostrato loro come lavoriamo e cosa volevamo raggiungere. Ci hanno aiutato a identificare i nostri requisiti e a dimostrare in che modo la piattaforma ci avrebbe aiutato. Da allora, hanno fornito consulenza e supporto continui per garantire che potessimo ottenere il massimo da questa tecnologia".  

Una versione cloud della piattaforma 3DEXPERIENCE è stata una scelta chiara per l'avvio, poiché consente l'aggiornamento senza la necessità di un'infrastruttura server consolidata o di un notevole investimento iniziale.

"Tutto ciò di cui avevamo bisogno era una connessione Internet buona e stabile", ha affermato Francesco Paterni, progettista presso Sky Eye Systems. "Per una piccola azienda come noi, è molto più efficiente utilizzare il cloud che creare un'architettura IT complessa. La soluzione cloud garantisce inoltre il massimo tempo di attività, anche in caso di disastro locale, e la sicurezza integrata garantisce la protezione dei nostri dati. È conveniente e apprezziamo la funzionalità pronta all'uso con tutte le best practice già integrate nella piattaforma".

Fumia ha spiegato in che modo le metodologie e le best practice integrate della piattaforma aiutano una giovane azienda a rispettare gli standard stabiliti del settore dell'aviazione.

"Consiglierei sicuramente la piattaforma 3DEXPERIENCE a una startup", ha affermato. "È davvero facile da implementare e si adeguerà alle nostre esigenze man mano che cresciamo. Inoltre, è molto più efficiente per una piccola e giovane azienda come noi adottare le best practice della piattaforma con la nuova metodologia e le nuove modalità di lavoro, rispetto a un'azienda più grande che potrebbe dover annullare anni di lavoro su misura e cercare di adattarsi".

Sky Eye Systems ha gestito il processo di certificazione del velivolo interamente sulla piattaforma 3DEXPERIENCE.

"Ci consente di essere guidati da best practice riconosciute nel settore e di rispettare vari standard, come la simulazione degli effetti dell'impatto con volatili per dimostrare che il motore e la cellula possono resistere a tali danni", ha affermato Fumia. "Siamo in grado di gestire e memorizzare tutti i risultati dei test e i documenti in un unico luogo e utilizzarli come prove per dimostrare la conformità. Ciò significa anche che possiamo ottenere le informazioni di cui abbiamo bisogno e sapere che tutto è controllato e protetto da modifiche non autorizzate, impedendo al contempo l'uso di documenti obsoleti. Durante le revisioni dei progetti, possiamo dimostrare l'integrità della nostra documentazione".

Nell'ambito del suo percorso di trasformazione digitale, Sky Eye Systems ha collegato cinque anni di dati CAD CATIA V5 alla piattaforma 3DEXPERIENCE. Grazie a ENOVIA POWER'BY, è ora possibile sfruttare la metodologia e le funzionalità di collaborazione della piattaforma 3DEXPERIENCE utilizzando ancora CATIA V5.

"La transizione è semplice con POWER'BY", ha affermato Paterni. "Ora possiamo salvare senza problemi tutti i nostri dati sul cloud invece che nelle cartelle locali. Dal punto di vista di un progettista, significa che non è necessario imparare a utilizzare un nuovo strumento. Ci consente di soddisfare le esigenze dei nostri ingegneri esperti e della nuova generazione di talenti che vogliono lavorare con strumenti più moderni".

L'azienda utilizza le potenti funzionalità di modellazione delle superfici di CATIA sulla piattaforma per garantire che Rapier X-25 abbia prestazioni aerodinamiche ottimali.

"Con CATIA possiamo definire superfici complesse e verificare i risultati delle flessioni", ha affermato Paterni. "Il reparto di aerodinamica ha progettato l'intera forma del velivolo in CATIA e ha utilizzato i suoi strumenti di modellazione delle superfici per creare una superficie ben progettata che porta a un componente ben fabbricato. La superficie dell'ala è realizzata in materiali compositi ed è perfettamente liscia senza imperfezioni".

Sky Eye Systems utilizza CATIA anche per progettare parti composite e migliorare il peso leggero.

"Siamo in grado di confrontare diversi materiali e geometrie in tempo reale per determinare i materiali e il peso migliori", ha affermato Paterni. "Ad esempio, la mezza ala ha un'apertura di 1,7 metri e pesa meno di una bottiglia d'acqua. È sempre difficile ottenere il peso più basso possibile entro i limiti tecnologici di produzione, ma CATIA è uno strumento eccellente per consentirci di farlo. Le funzionalità di modellazione dei compositi ci consentono anche di ridurre il time-to-market. Prima di passare alle fasi di progettazione di dettaglio, dovevamo creare molti disegni 2D dispendiosi in termini di tempo nella fase preliminare. Ora possiamo fare tutto in modo digitale e tenere conto fin dall'inizio dei requisiti di producibilità".

La collaborazione di tutte le discipline sulla piattaforma 3DEXPERIENCE, inclusa l'ingegneria elettronica, meccanica e software, consente a Sky Eye Systems di avere piena visibilità sul processo di sviluppo dei prodotti e accedere alle informazioni necessarie.

"Anche se siamo una piccola azienda, abbiamo ancora diversi reparti per produrre i nostri prodotti", ha affermato Paterni. "Ora tutti possono archiviare, gestire e condividere i dati sulla stessa piattaforma con la stessa interfaccia. In meno di un secondo, possono visualizzare le informazioni corrette. È molto più veloce della ricerca nelle cartelle nelle unità locali o dell'invio di e-mail".

Con ENOVIA, la progettazione simultanea sulla piattaforma 3DEXPERIENCE consente a Sky Eye Systems di identificare e mitigare qualsiasi problema nelle prime fasi del processo, dal software alla progettazione meccanica.

"Supporta anche la gestione delle distinte materiali di progettazione e delle distinte materiali di produzione", ha affermato Paterni. "Fin dall'inizio, abbiamo un mock-up digitale del velivolo e dell'assieme 3D che contiene tutte le informazioni sulla configurazione. Possiamo modificare vari aspetti, ad esempio le aggiunte strutturali, e la distinta materiali si aggiorna automaticamente".

La piattaforma semplifica anche la collaborazione con i fornitori.

"È un'area di collaborazione che aiuta a condividere in modo sicuro le informazioni con chi ne ha bisogno", ha aggiunto Paterni. "Ad esempio, il nostro integratore di cavi ora trae vantaggio dalla possibilità di visualizzare un modello 3D dettagliato dell'instradamento. Ciò lascia meno spazio a errori e interpretazioni".

In futuro, l'azienda spera di sfruttare le funzionalità di simulazione di prodotti e processi di produzione della piattaforma 3DEXPERIENCE per migliorare ulteriormente l'efficienza.

"Posso vedere concretamente come trarre vantaggio dalla capacità di simulare cose come l'aerodinamica del velivolo e il comportamento di funzionamento di ciascuna delle diverse parti, oltre al modo in cui lavorano insieme", ha affermato Fumia.

Attualmente l'azienda sta lavorando a una nuova versione del suo prodotto (Rapier X-VTOL), che dispone di due motori tandem per i voli orizzontali e otto motori elettrici per i voli verticali. Il velivolo a energia ibrida condivide la maggior parte delle tecnologie chiave sviluppate da Sky Eye per la famiglia Rapier.  

"Rapier X-25 è completamente sviluppato e certificato", ha affermato Fumia. "Il modello Rapier SkySAR è completo al 90% e X-VTOL è in fase di sviluppo e condividerà il 70% della tecnologia delle altre piattaforme in termini di sistema di controllo del volo e configurazione dell'ala. ENOVIA è utile per tracciare tutte le modifiche che abbiamo apportato alle varie configurazioni di Rapier e per garantire che ciò si ripresenti nei modelli futuri".

Durante il passaggio alla piattaforma 3DEXPERIENCE, Sky Eye Systems auspica di accelerare la fase di progettazione e collaudo per ciascuna delle sue unità di controllo del motore, soddisfacendo senza problemi le tappe fondamentali e le date di completamento.

"Ci aspettiamo di ridurre il time-to-market e risolvere eventuali problemi di progettazione nella prima fase per raggiungere il nostro obiettivo principale, cioè risparmiare tempo e denaro", ha affermato Paterni. "Stiamo cercando di risparmiare almeno il 30% del tempo nello sviluppo dei prodotti. I nostri team già vedono i vantaggi di lavorare sulla piattaforma 3DEXPERIENCE. È chiaramente in grado di rispondere alle nostre esigenze attuali e future".