好奇号是人类历史上探索宇宙的壮举和最前沿成就，Siemens PLM很荣幸能参与好奇号的研发与制造。好奇号将调查火星上现有的环境是否适合微生物生存，还将调查火星岩石中是否留存有火星生命曾经存在过的证据。它或许将为火星生命是否存在（或者是否曾经存在）带来突破性的证据。

承担该项目的主体是美国国家航空航天局（NASA）的喷气推进实验室（JPL），他们的飞船已经到达过全部已知的太阳系大行星。此次“好奇号”火星车的重量只占航天器的1/4，为了把飞船成功地降低到火星，其实它还有6大系统，包括推进装置，在星际飞行中前面的火箭用掉以后就靠它来推进。隔热层，一个超大的降落伞，为了应付稀薄的空气，以及一个独创性的降落装置，叫做“天空起重机”，这是“好奇号”火星探测器最富有创意的设计，可以说几乎疯狂，因为火星沙尘比较严重，为了避免气囊或者是降落伞会弹起灰尘影响火星车的工作，所以JPL特别设计了天空起重机来完成最后的降落。这是有史以来体积最大的火星探测器，比它的前一代勇气号、机遇号大了五倍，而且工作的时间更长，计划在火星上做两年左右的科研调查。

这次“好奇号”火星探测项目由美国喷气推进试验室（JPL）具体负责研制。多年以来JPL一直全面应用Siemens PLM的Teamcenter和NX解决方案进行各种项目的研发和管理。加上Siemens拥有深厚的工业研发和制造的底蕴和经验，所以NASA选择Siemens PLM解决方案，是真正的强强合作，也是项目成功的保证。Siemens PLM的技术为JPL工程师提供一个高度集成的、可靠的软件组合。这套软件会提高整个团队的协作和工作效率、减少风险。此次NASA JPL 使用了诸多Siemens PLM的解决方案，包括Teamcenter、NX、TMG(外太空热分析)、Fibersim(复合材料设计)；另外，EADS Astrium使用Teamcenter、TMG(外太空热分析)、Fibersim(复合材料设计)；Siemens PLM在航空航天领域积累了丰富的经验，这也是Siemens PLM在航空航天领域的重要优势。

在“好奇号”整个研发过程中，NASA喷气推进实验室(JPL)全程使用Siemens的产品生命周期管理(PLM)软件来对火星探测器进行数字化设计、模拟和虚拟组装，以便后续制造物理样机。该软件有助于确保所有组件的正确组合和正常运行，并能经受所面临的任何环境的考验。JPL工程师使用Siemens PLM的技术建立3D数字模型，对飞行任务的每一阶段进行全面仿真（包括结构、热量、空气和运动分析），在原型实验室测试的基础上完善仿真/设计，对仪器路径进行数字化模型以及控制MSL最终生产和装配。

图1 火星探测器模型

在“好奇号”的设计过程中，这6大部件的整合是由50万行的计算机代码来模拟和实现的，并通过计算机代码来自动地控制“好奇号”在火星上的工作，忍受极端和复杂的火星环境和任何可能的变化。在设计和测试过程中有一个技术特点，那就是火星和地球的重力不同，辐射不同，这就给测试带来非常大的困难，一切在地球上进行的测试都无法模仿火星上的环境、重力差，这就需要通过高科技的软件进行模拟，对我们Siemens PLM的软件也提出了极高的要求。“好奇号”最终是依赖我们的仿真模拟成功实现了零失误降落。

除了设计，我们还管理“好奇号”大量的数据和流程，包括怎么将以前勇气号和机遇号获得的知识加入到“好奇号”的设计开发中，其中涉及的最核心的应用CAE软件。CAE软件具备了我们全套的功能，在强度、热、模态、运动、材料、噪声、反阻动力、气动等方面全面地帮助JPL进行了仿真模拟。Siemens PLM在CAE领域拥有40多年的历史，能给用户提供真正的设计分析一体化解决方案，真正帮助设计人员完成产品“创造”。其中轨道及外太空的热分析和热仿真，可以说是Siemens PLM独家技术。行业专家指出，NX8的CAE改变了CAE的游戏规则，真正实现了多学科的高效分析，Siemens的优势就是CAE的仿真的管理一体化，而且也能适用于不把NX作为CAE工具的公司，大大方便用户。

像“好奇号”这样庞大规模的项目，在开发制造过程中还涉及到跨部门跨领域的全球协作，Siemens PLM为“好奇号”的研发提供了PLM管理平台，促进跨团队协作和流程管理，加快设计进程，节约时间成本。Siemens PLM为NASA创建了3D数字模型，以便进行好奇号的设计、仿真和模拟运行，提高准确率，加快研发速度。

NASA的项目通常都具有很大规模，是全球领先的航空实践，Siemens PLM的解决方案和产品广泛应用于全球领先的航空航天机构，如欧洲宇航局和俄罗斯航空中心等机构，丰富的功能和行业经验也极好地满足了NASA的需求。目前欧洲宇航局、俄罗斯航空中心、NASA以及其他一些商用航空航天公司都在应用Siemens PLM的解决方案，以推动数字化设计和制造，提高研发速度和质量，节约成本和时间。NASA和“好奇号”所使用的Siemens PLM软件广泛应用于航空、航天、国防及汽车制造工业，比如波音、通用和劳斯莱斯，都在使用我们的解决方案。

图2 应用西门子PLM软件设计火星探测器

全球航空航天机构都面临着任务日益复杂、政府投资逐年减少、新的商业企业加入竞争、公私合伙关系加强等现实挑战。Siemens PLM Software提供了全面的产品组合，能够将各个步骤集成在一起，从设计到仿真和测试，再到最终组装和最终发射，使政府机构、工业企业和学术界有能力应对上述挑战。

为了减少成本和争夺全球市场，领先企业纷纷将工程、设计、制造以及营销、销售和服务活动分散到全球各地。现在，您的工作职能不再受到组织、地理、文化或时间边界的限制，您可以在任何能够取得最大成效的地方工作。对于分布在全球的团体，保持团队成员间彼此同步是一大难题。人们需要最新的信息来进行决策，决策者需要在团队的需求之间取得平衡。

Siemens PLM为全球大型合作建设项目提供协同平台，如通过Teamcenter的协同功能，制造商可以在在整个产品生命周期中与分布于全球各地的合作伙伴及供应商共享信息和进行合作。通过实时的协同和应用程序共享，制造商可围绕其产品的生命周期搭建一个良好的互动环境，便于在产品生命周期的所有主要参与者之间快速地沟通产品和流程信息。“好奇号”这样的项目涉及到全球成千上万的供应商和研发机构，如果不采用Siemens PLM先进的协同平台，那么任何一个细微的设计变更都有可能带来无穷的后续修改和更正，以至于拉长产品交付周期，倍增成本和精力。采用Teamcenter的协同平台，NASA及其合作伙伴得以消除团队之间的壁垒，将众多不同来源的与“好奇号”产品生命周期管理(PLM)相关的数据安全地集成到单个易于使用的界面中，实现全球同步更新。

通过使用实时协同和应用程序共享来突破时间、距离和文化壁垒，“好奇号”的研发和制造团队更有效地开展合作，共同推动计划，最终促使“好奇号”取得成功。Siemens PLM很高兴能参与“好奇号”的研发制造过程，并且能在全球最前沿的航空设计与制造项目中充分展现我们的技术优势和特长。

此外，Siemens PLM提供的集成环境实现了所有功能的同步，最大程度地降低了技术与组装风险，从而提高了任务成功的几率。集成环境能够捕捉和保留所有关键设计和工程数据和知识，使航空机构未来的设计成本更具有竞争性，并且进一步缩短组装与上市周期，能够以价位更低的解决方案准时地满足用户最高的需求，便于航空航天机构加快未来设计其他航空航天设备的速度。

总体来说，“好奇号”这个项目充分体现出Siemens PLM在高科技制造行业，尤其是航空航天和国防制造行业的技术优势。Siemens PLM解决方案覆盖从产品需求设计、制造到产品服务维护全过程，提供产品全生命周期单一数据源管理，在同一环境下支持整合多学科的业务研发流程，全面支持全球化供应链管理和协同，加上有效地多项目管理和产品研发的技术状态管理是全球绝大部分航空航天和国防制造行业企业选择Siemens PLM解决方案的根本原因。Siemens PLM丰富的航空航天和国防行业实施经验和能力也是客户成功的保障。Siemens PLM不单单只是一个软件供应商，同时也具有丰富的PLM实施经验和能力的服务供应商。我们为NASA的“好奇号”项目提供了我们最大的支持，并为项目的成功感到自豪。

在中国，我们面临着非常开阔的市场前景。随着中国政府对航空航天和国防行业投入的增加，中国航空航天和国防行业的PLM市场前景巨大，有可能成为除美国以外最大的PLM市场。中国将成为商用飞机、发动机和MRO的主要市场。程序执行、质量和安全将越来越重要。中国市场有类似“任务日益复杂、政府投资逐年减少、新的商业企业加入竞争、公私合伙关系加强”等挑战，也要在国内外市场上与国际对手竞争市场份额。

Siemens PLM提供先进解决方案来帮助用户做出更明智的决策，制造出更出色的产品。并协同整个企业提高生命周期的生产力。中国航空航天行业是西门子PLM软件的战略性行业，广泛应用西门子NX、Teamcenter和Tecnomatix产品，其中某一航天用户是NX在中国的最早用户之一，已经超过30年时间。

Siemens PLM的优势还在于促进安全、有效的国际合作/协作，在商业性太空项目中，技术会减少风险并提高项目的可行性，为航空航天工业关注程序执行、成本、质量以及安全等关键问题。

在未来，Siemens PLM将继续与中国合作伙伴紧密合作，引进国际先进经验，进一步推动中国CAX和PLM行业的发展与应用，搭建平台为中国市场培养更多优秀的数字化设计、制造与管理人才，助力中国航空航天事业取得更大成功！

通过使用实时协同和应用程序共享来突破时间、距离和文化壁垒，“好奇号”的研发和制造团队更有效地开展合作，共同推动计划，最终促使“好奇号”取得成功。