Wie sollten wir an die Entwicklung und Integration eines neuen komplexen, leistungsstarken optischen Systems herangehen? Lassen Sie uns zunächst einmal klären, was ein optisches System ist. Wenn Sie sich im Internet umsehen, werden Sie viele Unternehmen finden, die Dienstleistungen zur Entwicklung optischer Systeme anbieten, aber alles, was wir zu sehen bekommen, ist ein Ziel, wenn auch eines mit vielen Elementen in fast ebenso vielen Gruppen. Im Rahmen dieses technischen Gesprächs handelt es sich nicht um ein optisches System. Ein Mikroskop käme einem solchen schon etwas näher, oder vielleicht das James-Webb-Weltraumteleskop, das ein perfektes Beispiel für ein optisches Hochleistungssystem wäre. Ein solches System bringt viele Herausforderungen mit sich, die zu denen hinzukommen, die mit CODE V oder Zemax/OpticStudio gelöst werden können. Das ist ein bisschen extrem, aber es ist ein perfektes Beispiel dafür, worum es in diesem Tech-Talk geht.
Ein gemeinsamer Ansatz
Also, zurück zum Thema. Meiner Erfahrung nach würden die meisten Leute, die ein neues System in Angriff nehmen, damit beginnen, sich einige grundlegende Entwürfe erster Ordnung und Skalierungsgesetze anzusehen. Dann wahrscheinlich einige Fehlerbudgets, die einen Hinweis darauf geben, ob das System gebaut werden kann und wie schwierig es sein könnte. Wahrscheinlich würden einige detailliertere Simulationen und Raytracing folgen, um einige nicht offensichtliche Probleme quantitativ zu bewerten.
Aber die Sache ist die, und es ist wahrscheinlich durch meine Erfahrung in der Industrie gefärbt, dass die Anzahl der kritischen Punkte in der Spezifikation durch die Anzahl der kritischen Spezifikationen in den Subsystemen in den Schatten gestellt wird. Vielleicht ist es sogar eine triviale Beobachtung, dass die Anzahl der kritischen Punkte in den Subsystemspezifikationen die Anzahl der kritischen Punkte in dem, was wir als Kundenspezifikation bezeichnen könnten, bei weitem übersteigt. Dies ist wichtig. Aber warum?
Lassen Sie uns zum JWST zurückkehren. Wie wäre es, wenn wir einen Ansatz wählen, der meiner Meinung nach viel zu verbreitet ist. Wir bestellen die Teile, bauen sie zusammen, buchen in diesem Fall eine Rakete, schicken das JWST zum zweiten Lagrange-Punkt und sehen, wie es funktioniert. Wenn es nicht funktioniert, bringen wir es zurück ins Labor und reparieren es. Nein, das wird natürlich nicht funktionieren. Die Konstrukteure des optischen Systems des JWST mussten nicht viel Zeit aufwenden, um zu erklären, dass sie es von Anfang an richtig machen mussten.
Der Konstrukteur eines optischen Systems, der an etwas Komplexem, aber Bodenständigem arbeitet, wird diese Diskussion führen. Es besteht die Tendenz und Versuchung, die Dinge nach einer ersten technischen Anstrengung zusammenzufügen. "Erstes Licht" und dann, wo stehen wir in Bezug auf die Kundenanforderungen, und dann, optimieren. Aber was optimieren? Hier möchte ich auf die Behauptung zurückkommen, dass die Zahl der kritischen Punkte in den Teilsystemspezifikationen die Zahl der kritischen Punkte in der Kundenspezifikation bei weitem übersteigt. Wenn wir an diesem Punkt angelangt sind und nach einer Antwort darauf suchen müssen, warum unser System die Anforderungen nicht erfüllt, dann ist das natürlich nicht so schlimm wie die Rückholung des JWST von L2, aber es ist schlimm. Meiner Meinung nach ist dies ein Misserfolg.
Wie können wir also diese Falle vermeiden? Ich hoffe, viele würden vorschlagen, es von Grund auf zu bauen und bei jedem Schritt zu überprüfen, ob die Vorhersagen der Modelle bis zu diesem Punkt erfüllt sind. Wenn es sich um das JWST handelt, das wir bauen, dann ist (so vermute ich) fast jeder, der daran arbeitet, wahrscheinlich sehr gut ausgebildet, hochqualifiziert und verfügt über alle Werkzeuge, die für diese Aufgabe erforderlich sind. Die meisten (erdgebundenen) Projekte haben dieses Glück nicht.
Die Werkzeuge sind vorhanden, werden aber zu oft nicht genutzt. Vielleicht sind sie nicht ausreichend an die täglichen Aufgaben des Optikingenieurs angepasst. Die meisten Unternehmen verfügen nicht über Milliardenbudgets und Markenbekanntheit, um die besten Talente der Branche anzuziehen, aber sie müssen dennoch die Märkte mit optischen Hochleistungssystemen beliefern. Und genau in dieser Nische wird Senslogic hoffentlich einen Beitrag leisten. Achten Sie auf künftige Ankündigungen an dieser Stelle.
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