“好奇号”背后的PLM

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北京时间8月6日13点31分，NASA（美国国家航天局）发射的“好奇号”火星车顺利降落在火星，牵动着地球上无数人的心。这个总投资25亿美元的迄今为止最昂贵的火星探测项目，对于人类太空探索有着非凡的意义。而“好奇号”是迄今为止发送到火星的最先进的探测器，它将帮助人类进一步加强对火星的了解，并为未来的载人探索铺平道路。

而对西门子plm公司的所有员工来说，“好奇号”蕴含着更多的意义。

惊心动魄的7分钟

在研发制造的过程中，负责研制“好奇号”的NASA喷气推进试验室（JPL）全程使用Siemens PLM软件公司的PLM（产品生命周期管理）软件来对火星探测器进行数字化设计、模拟和虚拟组装，以确保所有组件的正确组合和正常运行，并经受所面临的任何环境的考验。

“好奇号”登陆火星，最扣人心弦的当属着陆前的7分钟。在这7分钟内，“好奇号”要将时速由约2..1万千米减为0，同时还要避免落下时火星灰产生的尘云。稍有差错，这个价格昂贵的火星车就可能粉身碎骨。

为此，NASA航天局采用一种新型“空中起重机”系统，在距火星表面大约20米的高度让“好奇号”悬浮静止，而后将它放下。要顺利完成一系列动作，包括使用降落伞减速、点燃火箭准备着陆，以及小心地把它停在火山口以免产生尘云等，使包括火星车在内重达3吨的着陆器的速度从子弹般减低到平稳着陆，“好奇号”必须准确无误地执行数百道程序、50万行的程序代码。

而且，由于火星上的重力、辐射环境无法模仿，因此这一系统先前从未实际演练，也使其成为登陆的最大悬疑。 这也赋予了西门子PLM系统更大的责任。

“这对西门子工业软件提出了极高的要求，NASA主要是依赖仿真试验来实现零失误降落。”西门子PLM公司大中华区售前技术总监方志刚说。

这其中的核心产品就是西门子CAE（计算机仿真工程）。CAE本来的功能就是建立计算模型并进行计算机仿真分析。NASA采用了西门子CAE的全套功能，其中包括强度、热、模态、运动、材料、噪声、反阻动力、气动等。NASA用西门子CAE来管理“好奇号”大量的数据和流程，包括加入之前发射“勇气号”和“机遇号”所积累的知识。

不止NASA一家在战斗

问及NASA为何选择西门子PLM解决方案，西门子PLM公司大中华区首席执行官梁乃明相信，其中很重要的原因是西门子能够提供整体的端到端的PLM解决方案。他指出，西门子 PLM的技术为JPL工程师提供一个高度集成、可靠的软件组合。这套软件会提高整个团队的协作能力和工作效率，减少风险，并优化NASA火星科学实验室“机器人行星探索历史过程中最困难的飞行任务”的性能。

方志刚补充说，全球协同设计是“好奇号”设计的一大挑战，特别是设计变更后如何快速传递到所有的相关方。据悉，在“好奇号”设计中，NASA JPL是最核心的组织单位，全球有上万家供应商都参与其中。

“这种项目通常都会有成千上万的变化。事实上，‘好奇号’发射已经拖延了两年时间，因为着陆方式发生了变化。”方志刚说，“这时西门子Teamcenter软件就非常关键。”

他介绍，相关人员先进行系统建模，就像一个三维游戏在全球范围内都分享。相关设计方在设计时可以随时了解相关环境的变化，并随时做出变更。这就是西门子Teamcenter所强调的基于上下文环境的设计。

此外，梁乃明介绍，西门子PLM公司曾在许多项目中与NASA JPL进行合作。多年以来，JPL一直都在应用西门子 PLM公司的Teamcenter和NX解决方案来进行各种项目的研发和管理。