Digitale Konstruktion

Siemens Industry Software: Mars-Rover digital entworfen und simuliert

| Redakteur: Luca Meister

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(Bild: Nasa/JPL-Caltech)

>> «Curiosity» ist Anfang August auf dem Mars gelandet. Seither erforscht der Forschungsroboter, ob es auf dem Roten Planeten jemals lebensähnliche Bedingungen gab. Tatsächlich hat er organische Moleküle entdeckt, deren Herkunft jedoch bis dato unklar ist. Das Portfolio von Siemens Industry Software kam zum Einsatz, um die Konstruktion des Mars-Rovers und die äusserst anspruchsvollen Faktoren wie Eintritt in die Atmosphäre, Sinkflug- und Landemanöver zu optimieren.

mei. «Curiosity» muss extremen Temperaturdifferenzen, hohen Beschleunigungen, Vibrationen und Strahlung standhalten. Daher sind das Design und die Produktion des Rovers höchst komplex. Zudem gibt es bei einer Weltraummission keine zweite Chance – nichts kann nachträglich verbessert oder repariert werden: ein beispielloser Fall für die digitale Konstruktion also.

Der 900 Kilogramm schwere Forschungsroboter wurde vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA im kalifornischen Pasadena entworfen und gebaut. Bei der Entwicklung des Gefährts kam das Product-Lifecycle-Management-Portfolio von Siemens Industry Software zum Einsatz. Damit wurden sowohl die Konstruktion des Weltraumfahrzeugs optimiert (der Rover wurde digital entworfen und virtuell zusammengesetzt) als auch die äusserst anspruchsvollen Faktoren wie etwa Eintritt in die Atmosphäre, Sinkflug- und Landemanöver simuliert.

Teamcenter als Daten-Rückgrat

Für die «prototypenlose» Fahrzeugentwicklung verwendeten die NASA-Wissenschaftler die Konstruktionssoftware «NX» und für das Daten-Management «Teamcenter». Teamcenter erlaubt eine bessere Zusammenarbeit unter den unterschiedlichen Design-Gruppen, indem diesen stets die aktuellsten Daten zur Verfügung gestellt werden. NX besteht u. a. aus CAD-, CAE- und CAM-Anwendungen für die digitale Konstruktion, Entwicklung und Fertigung.

Temperaturmodell aus NX

Zum Beispiel wurde mit NX ein Temperaturmodell des Rovers erstellt. Die Forscher testeten das Marsfahrzeug dazu mit vielen hundert Temperatursensoren in einer speziellen Kammer, die mit Kohlendioxid-Atmosphäre, eiskaltem Fussboden und einem sonnenähnlichen Strahler die Bedingungen auf der Marsoberfläche imitiert. Aus den gewonnenen Daten und Ergebnissen berechnete die Software ein Temperaturmodell. Dieses kann Bedingungen simulieren, die auf der Erde nicht nachgestellt werden können. Das 3D-Modell half nicht nur beim Design und bei den Tests des Systems, sondern wurde auch während des realen Flugbetriebs verwendet.

In der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie sind digitale Konstruktion und Product Lifecycle Management nicht mehr wegzudenken. In Kombination mit Automatisierungstechnik kann es Markteinführungszeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren und dabei gleichzeitig Ressourcen sowie Energie einsparen. Für Neujahrsgrüsse vom Mars zum New Yorker Times Square war genug Energie übrig. <<

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