catia打不开(catia打不开stp文件 未授权许可证)

前沿拓展：

来源：「十倍互联网」公众号

来源：公开网络

2013年9月6日，时任SpaceX CEO兼首席设计师的Elon Musk对外分享了一段视频，名为“Future of Design”，讲述着SpaceX公司如何通过现有的工具和最新产品，经过改良后呈现的一种新颖的实体产品开发方式，特别是像汽车和航天器材为代表的重工业产品，不仅流程缓慢，而且改良成本非常高。

“Future of Design”从当前的视角看仍然先进，其在复合材料的产品开发中已经把“数字孪生”的理念很好的体现出来，并通过数字化的生产方式来避免传统实体产品开发过程中缓慢的方案流程以及昂贵的改动成本，更经济更敏捷。

01 穿越：Future of Design

来源：NASA，SpaceX CEO&首席设计师简介；

时间线回放到2013年9月6日，来看看SpaceX CEO兼首席设计师的Elon Musk曾对外发布了一段视频，视频中Elon Musk表示用2D的方式与计算机进行交互是很不自然且反人性的。

接着他分享了自己和SpaceX团队工程师所研究的3D模型开发探索项目，耗时几个月的时间将一些现成的软件和工具用代码重新编程结合起来，比如SpaceX当时在设计火箭时所使用的Leap Motion体感控制器，以及西门子NX软件。初期的效果如下图电脑中画面所示：

来源：SpaceX，Elon演示手势操控零件模型；

工程师可以在不借助鼠标键盘的情况下，通过手势与屏幕内的3D模型交换实现旋转、放大缩小查看的功能，这对于一些复杂的模型部件设计来说是挺有趣的。

接着Elon又展示了当时团队几周前的最新进展：

来源：SpaceX，工程师演示手势编辑模型；

在这部分演示中，一名工程师可以在现实中通过手势来控制CAD软件里的SpaceX梅林发动机3D模型，且工程师只需基本了解模型的构建与交互原理，就可以通过这个方式将脑中构思的方案快速表达出来，达到事半功倍的开发效果。

接着，视频中工程师演示将这项技术应用在低温阀外壳上：

来源：SpaceX，Elon演示手势操控零件模型；

工程师通过直觉和手势来实时编辑该航空零部件3D模型，这比传统通过2D的方式画线建模要轻巧许多。随后，工程师把这个编辑好的模型传送到电脑里，并通过3D打印机制作了一个由金属合金材料制成的原型。

来源：SpaceX，3D打印制成的零件原型；

SpaceX的结构设计副总裁Chris Thompson曾表示，为了帮助填补NASA的航天飞机在2010年退役后所留下的市场与技术空白，SpaceX当时需要一个能够提供功能强大和动态的PLM解决方案。

与此同时，西门子旗下Simens PLM Software所提供的NX产品解决方案在高端设计与仿真技术上成为了SpaceX产品开发与管理的最佳选择，同时旗下的另一款Teamcenter产品对工程师间的协作也非常高效。

02 PLM：SpaceX的数字化抓手

正所谓“工欲善其事，必先利其器”。

2008年10月2日，西门子旗下Siemens PLM Software宣布SpaceX开始使用NX和Teamcenter软件来进行产品设计、模拟和数据管理；也正是这套组合方案，为SpaceX复杂的行业逻辑和数据协同上提供支持。

PLM，全名“Product Lifecycle Management”，意为产品生命周期管理。广义上PLM包含从产品创意、规划设计、生产制造一直到售后服务支持的全过程管理。

来源：西门子，2008年Simens PLM解决方案；

对西门子而言，PLM解决方案的核心是部分通过模拟数字孪生来实现产品的能力，本质上是最终产品的虚拟副本，其中的各个组件可以在整个开发链中插入不同的配置并进行全面测试。

如今，西门子PLM软件是一系列工业软件组合而成的产品研发数据协同解决方案。SpaceX所应用的主要是该解决方案中的NX和Teamcenter，分别用于产品开发以及数据协同管理。

NX中包含了CAX套件，使SpaceX能够集成从设计到制造过程的所有方面。NX 允许基于知识的工程方法来增强企业内部有效利用信息的能力。此外，NX带有的仿真功能使SpaceX能够在设计阶段预测产品性能，这对关键任务太空发射行业至关重要。

另外，NX下还有一个叫Fibersim工具，是一款端到端解决复合材料设计与制造的解决方案，这被SpaceX用来设计和制造了猎鹰火箭和龙太空舱的各种复合部件；另外，Fibersim也被用于开发生产纤维布局图和激光投影文件。

Teamcenter帮助SpaceX有效地管理设计数据和规范，Teamcenter 作为产品记录的单一来源，在降低开发成本的同时提高效率和协作。

以下进一步介绍西门子官方对NX和Teamcenter的定义：

1）NX CAX：产品开发从概念到工程与制造的解决方案

NX是一款集成化产品设计、工程和制造的高性能数字化解决方案。

来源：西门子，NX工具包；

除了用于计算机辅助设计、工程和制造 (CAD/CAM/CAE) 的工具集以外，NX还支持在设计师、工程师和其它成员之间进行协同。NX提供了集成式数据管理、流程自动化、决策支持以及其他有助于优化开发流程的工具。

来源：西门子，2008年NX6工具简介；

NX还提供集成式工业设计、机电设计、钣金设计、制图和文档记录、可视化分析和验证、知识重用功能、设计生产力工具等高级功能帮助用户提高产品设计的质量和效率。

NX在单个CAM系统中提供一整套数控编程功能与一系列集成的制造软件应用程序。这些强大的应用程序为零件建模、工装设计和数控测量编程带来了便利。

来源：Simens，NX产品的航天应用；

NX在最新的航天应用中主要囊括了六个方面：高效的建模环境、创成式设计、3D打印、机电设计协同、上下游设计协同管理以及通过仿真模拟的产品测试。

来源：西门子，2008年NX6中CAE仿真工具；

2）Teamcenter ：PDM&设计管理

来源：西门子，Teamcenter支持模块；

一方面，Teamcenter集成设计管理，将机械、电子、软件和仿真数据都融合到一个单一协同管理环境中，即从多种CAD、ECAD工具中捕捉数据，定义关联关系和管理依赖关系，协同和重用多CAD数据。

来源：西门子，2008年Teamcenter简介；

另一方面，Teamcenter管理多种仿真工具产生的数据，定义关联关系和管理依赖关系，协同、验证和交互仿真。

来源：西门子，2008年Teamcenter简介；

03 敏捷：减少重复与等待，小步快跑

可以说SpaceX的成功也受益于对西门子提供的整套工业软件的运用，不仅加速了产品的研发，同时通过仿真技术来模拟测试火箭运行，将错误的成本降到最低，以此来不断的迭代优化。

在使用NX之前，SpaceX曾在猎鹰1号的研发中使用过类似的CAD产品进行设计，但是在其中1年的时间里，SpaceX的工程师都在面对素材加载超过1个小时，甚至软件奔溃的问题…（PS：设计的童鞋似曾相识有没有）。

来源：公开网络，2021年PS崩溃画面；

当时SpaceX的副总裁Chris Thompson认为，除了需要更强大的设计软件，在SpaceX内部需要一个统一的解决方案来管理越来越多的设计数据、规格、数控程序、流程和猎鹰1号火箭项目的一部分。

Thompson和SpaceX的其他同事分别评估了CAD、有限元分析FEA和产品数据管理PDM解决方案，最终选择了NX的解决方案来创建一个管理开发环境。

来源：Universetoday，猎鹰1号现场；

据悉，猎鹰1号、猎鹰9号和龙飞船都是采用NX来进行CAD设计的。NX之所以脱颖而出，而不是AutoCAD、CATIA或者Pro/E等软件，主要是因为：1）AutoCAD仍然被视为一款2D设计工具；2）CATIA是一款当时NASA也在使用的产品，但是收费昂贵，且对于工程师来说学习成本太高；3）传统的设计工具效率太低，SpaceX工程师在建模前需要对设计进行模拟。

因此，SpaceX工程师通过NX为整个猎鹰1号和猎鹰9号火箭以及龙飞船建模，仅需5～10分钟即可加载约25000个组件。

来源：Adobe，PS加载中…；

举个简单的例子，在用过CAD软件如Photoshop的时候，一方面如果素材太多打不开，设计师就没办法工作；另一方面，如果素材太多，分成不同的文件去设计，对于设计师而言整体性不容易把握，后期一个个去勾兑费时费力不说，还容易纰漏出错。

回到航天领域，就能更好地理解对于SpaceX工程师而言，25000个3D组件在5～10分钟加载完是什么概念。

来源：西门子，SpaceX工程师评估火箭模型；

同时通过NX，SpaceX的工程师可以一边构建火箭模型，一边快速评估整体模型的可行性，这也相当于跳过了传统3D设计需要先画草图再用鼠标在电脑上建模的流程，在交互与设计评估上更加自然。也就是《钢铁侠》里呈现的视觉效果，左边是钢铁侠的3D模型，右边是一堆文件图标，（PS：近乎完美的还原有没有）：

来源：《钢铁侠》，Tony在认真的建模；

在2013年展示的视频中，Elon Musk就对NX做过进一步阐述，通过3D设计可以使工程师快速将概念变成3D模型，并通过3D打印技术变成现实，以便增强团队的研发能力。目标就是加速研发设计流程，并尽快地投入测试。

而这点，在Tesla的汽车制造中窥得一二。Tesla不像传统汽车公司那样有对应的车型与年份。Tesla的研发团队一直在装配线上进行连续的微小优化与迭代。年初的Tesla汽车与年底的Tesla汽车可以说并不完全相同。

如同Tesla一样，SpaceX内部研发也遵循着这样的敏捷开发节奏，一旦SpaceX工程师们评估产品方案有51%的成功机会，就会进行不断测试，通过最少的材料得到最有效的结果，而在NASA则需要80%～90%的成功机会，接着还是更多的工作以及过程性的会议。

04 测试：数字孪生，模拟最佳材料方案

进一步讲，SpaceX的产品开发并不完全追求完美的设计，而是快速测试，快速失败，快速迭代，因为在大部分情况下，设计可以经常模拟或者测试。

来源：公开网络；

对于SpaceX来说，降低成本意味着可以用更大的成本优势争夺航天市场的订单与份额，当前SpaceX公司的猎鹰重型火箭有效载荷进入轨道的目标是航天飞机的两倍多，成本不到美国宇航局航天飞机的十分之一，而其中一个重要的方式就是采用先进的复合材料。

复合材料可以通过提高航天器的材料强度与重量比，来进一步提高性能，达到SpaceX的成本与功能性的目标。

来源：西门子，数字孪生从概念到应用；

举一个西门子PLM解决方案通过数字孪生在航空领域的实际应用：Dream Chaser航天器的开发和模拟过程非常复杂且昂贵耗时，他们的方案是通过西门子PLM的解决方案来低成本模拟各种设计，测试不同材料在航天器重新进入地球大气层时免受高压和极端温度的保护效果。

来源：西门子，DreamChaser航天器通过NX进行仿真测试；

根据当时SpaceX的结构设计副总裁Chris Thompson的说法，他们使用NX的Fibersim工具（被用来设计与制造航天器热保护系统的实际纤维装置，包括隔热板、外部板、火箭和航天器上的绝缘层，以及鼻翼锥和发动机周围的几个板）来执行各种任务，包括创建设计，制作平面图案，并与有限元分析软件FEA结合，创建激光数据。

FEA，全名Finite Element Analysis，译为“有限元分析”，即通过数学方程对真实物理系统进行模拟，即用有限的数据去泛化匹配更多更复杂的环境，对于航天领域来说是个非常典型的应用。

来源：Gartner，CAD设计与FEA元分析法；

此外，Fibersim还可以自动生产复合材料的制造数据，这些数据在下游开发生产中可以得到进一步共享与使用。

Chris Thompson曾表示，SpaceX研发团队在采购软件时，考虑的最关键因素是时间，西门子NX下的Fibersim在内部得到验证，能够迅速地把概念变成现实。Fibersim通过向生产车间提供准确的工程数据来进一步提高产品的质量和可重复性，同时确保最终的零件能够完美的匹配。

这使得SpaceX将复合材料部件(如5米长的整流罩船尾板)，从设计到制造的时间缩短71%，即从原先的7天缩短到2天。

对于其他设计，NX的Fibersim工具可以减少86%的制造数据生成，即从原先的7天减少到1天。这些显著的时间节省意味着更快的反馈与迭代，设计也更加可靠，整个流程更加顺畅。

05 协同：数据流通，流程优化

来源：西门子，在SpaceX车间通过看板登陆Teamcenter；

为了提高团队内部的效率，一方面，SpaceX内部应用了西门子旗下的另一款产品Teamcenter作为猎鹰火箭设计、模型和制造相关文档的存储。

来源：知乎，Teamcenter图文档管理；

根据Thompson的说法，Teamcenter帮助SpaceX内部将文档或者程序与相关部件进行打通联系。

来源：西门子，在SpaceX车间使用PAD评估模型；

在使用Teamcenter后，SpaceX的团队协作能力得到了提高，尤其是流程控制的优化以及更高的生产率，后者较使用前提高了50%。

如同SpaceX工程师在车间通过Pad或者看板不同终端使用Teamcenter管理数据资产，当前Teamcenter也进一步开放其软件集成以及多端应用的能力。

在软件集成方面，Teamcenter还和SAP合作，SAP的客户可以通过这套方案改进产品开发和数字资产的管理。

来源：西门子，SAP Teamcenter功能特点；

在多端应用方面，西门子的Teamcenter可以连接到AR平台——REFLEKT ONE，通过AR形式查看现有的设计和技术文档数据可视化，并将其转化为一种格式，使技术人员能够更有效地执行服务和维护任务，错误更少，更高首次修复率比以前高。

来源：西门子，通过REFLEKT ONE创建AR方案；

用户通过REFLEKT ONE平台的查看器了解新内容、该平台也支持Android、IOS和Windows设备或在 Microsoft Hololens上访问和查看新的AR内容。

来源：西门子，REFLEKT应用演示；

总结

首先，SpaceX的产品研发遵循着Elon Musk所说的第一性原理，即围绕着“降低成本获得订单”来持续地为SpaceX实现商业价值与竞争优势，可回收火箭也是践行这一原理的方案之一。

其次，融入了科创公司流行的敏捷开发模式，不断的重复“规划>>>设计>>>制造>>>测试”，哪怕51%的概率也要试一试，这也改变了传统航天领域产品开发思想与枷锁，如同颠覆燃油车一般。

最后，围绕以上两点，通过对当时最新技术（Oculus Rift和Leap Motion）与工具（西门子PLM）的极致应用，有现成工具就用现成工具，没有现成工具就组合式创造工具，进一步降本增效，实现目标。

——END——

参考文献：

[1]The Future of Design. Elon Musk. SpaceX;

[2]Space Exploration Technologies (SpaceX) Case Study. Simens;

[3]SpaceX Launches into Space with Siemens PLM Software's Technology. Simens;

[4]What CAD Software Does SpaceX Use. Departingearth;

[5]Siemens PLM Software助力SpaceX. Simens;

[6]Unleashing the Power of Your Innovation. Helmuth Ludwig. Simens;

[7]How to create AR solutions from your existing Siemens Teamcenter data. REFLEKT;

[8]中国市场第一的西门子PLM到底是什么. 梦藏君；

[9]西门子NX产品工程软件. 宇航智能制造；

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拓展知识：

catia打不开

摘要
（1）所打开的CATIA文件上次未正常关闭，造成文件损坏，这种损坏通常都是无法修复的。

（2）所打开的文件为更高版本的CATIA所创建的文件。

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CATIA突然打不开文件，提示读取文档发生问题，加载操作失败。重装catia还是不行

（1）所打开的CATIA文件上次未正常关闭，造成文件损坏，这种损坏通常都是无法修复的。

（2）所打开的文件为更高版本的CATIA所创建的文件。

应该是那个文件出现了问了

不是软件的事情

文件可以怎么恢复？

这个文件之前有打开过吗？还有可能是catia版本不一样导致的打不开

四个确认1.确认文件权限没有问题。

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3.确认文件未被损坏。

4.确认文件是否为你想打开的同一个文件。

损坏的话是没办法恢复的