平台定位与技术架构
Altair Digital Twin(品牌名称 One Total Twin)是 Altair 澳汰尔推出的覆盖产品全生命周期的数字孪生整体解决方案。区别于仅提供单一仿真工具或依赖特定物联网生态的平台,Altair 将自身在多物理场仿真、高性能计算(HPC)、人工智能、数据分析和物联网领域的技术积累整合到统一框架中,使工程团队无需在不同供应商之间切换即可完成从概念设计到运营维护的数字孪生建设。该平台支持在云端、本地或即插即用环境中部署,服务行业涵盖建筑工程、汽车、航空航天与国防、能源、消费品、医疗保健、重工机械和高科技等领域。
全生命周期三阶段能力
One Total Twin 按照产品所处的生命周期阶段,将数字孪生划分为三种类型:
预生产孪生
在产品进入实际生产之前,团队可以部署“指定的”和“设计的”孪生体,分别用于概念阶段的规范定义、性能初步分析,以及详细设计阶段的验证研究和实际性能预测。这一阶段涉及的工具包括系统仿真平台 Twin Activate、概念设计工具 Inspire、多物理场仿真套件 HyperWorks、电磁仿真 Flux、电子设计 PollEx 以及数学建模工具 Compose 等。机电一体化产品开发中,多学科仿真的融合是预生产阶段的核心价值——团队可以在一个统一环境中将结构、热学、电磁和控制等仿真结果关联起来,在首个物理原型构建之前完成设计验证。
后生产孪生
对于已进入生产阶段的系统,“内置的”和“制造的”孪生体帮助团队评估高级虚拟系统动态、检测设计敏感性并解决测试失败。关键工具包括嵌入式系统仿真 Embed、多体动力学 MotionSolve、设计优化 HyperStudy 以及实时数据可视化 Panopticon。在混合现实仿真场景下,团队可以在虚拟环境中复现真实条件下难以评估的大型结构行为,并通过多体与控制仿真排查测试中发现的问题。
使用阶段孪生
针对已在运行的系统,“持续的”孪生体负责预测性分析和维护。通过实时数据流分析和机器学习,团队可以优化系统性能、制定维护例程、基于异常检测触发预警,并确定系统的剩余使用寿命(RUL)。这一阶段的核心平台是数据分析与人工智能平台 RapidMiner,配合 IoT Studio 进行物联网数据接入、Monarch 进行数据准备、Knowledge Studio 进行高级建模。
Twin Activate:数字孪生集成的技术中枢
在 Altair 的数字孪生工具链中,Twin Activate 扮演核心集成平台的角色。这是一个开放式系统仿真平台,支持 FMI 和 FMU 标准的全面兼容,能够将来自不同学科和不同工具的模型组合到同一仿真环境中。其核心价值在于消除产品开发中的信息孤岛——机械工程师、电气工程师、控制专家和软件开发人员可以在项目早期进行跨系统联合仿真,而无需等到物理原型阶段才进行集成验证。
在实际应用中,Twin Activate 支持多物理场耦合仿真,例如在单一模型中同时集成液压系统与机械系统、控制软件与电力驱动的交互行为。此外,它可以与降阶建模工具 romAI 配合,将高保真的三维仿真结果转化为可实时运行的轻量模型,满足数字孪生对实时性的要求。
行业落地实践
在智能建筑领域,GEZE 将 Twin Activate 作为数字孪生平台,结合 HyperMesh、OptiStruct、HyperView、Inspire 和 MotionView 等工具,构建了涵盖机械、液压和控制系统的门系统数字孪生方案。该项目原预估需要 500 小时,最终仅用 160 小时就完成了可运行的系统,软件集成环节从预期的 200 小时压缩至一天。实施后实现了跨部门协同开发流程的标准化,创新探索时间增加 30% 以上。
在新能源领域,有团队利用 Altair 数字孪生方案对风力涡轮机进行建模,通过 Embed、RapidMiner、HyperGraph 和 OptiStruct 完成从数据采集、建模到可视化分析的全流程。基于 18000 次测试数据训练的机器学习模型,能够以 97% 的准确率预测结构的健康状态。在汽车领域,Switch Mobility 利用该方案精确预测电动公交车的行驶里程;在消费品领域,有企业通过 Twin Activate 对咖啡机进行数字孪生建模以加速产品创新。
授权模式与选型考量
Altair 采用名为 Altair Units 的许可体系。与传统按模块单独计费的方式不同,Units 模式通过单一、灵活且可扩展的授权单元,使用户能够按需调用 Altair 全系列软件工具。数字孪生项目通常需要同时使用多款工具进行联合仿真,传统模块化收费容易导致核心功能需额外购买、授权成本难以预估。Units 模式以固定价格覆盖全系列工具,有助于企业在项目初期更准确地规划预算,并确保许可资源的高利用率。
在选型评估时,建议重点关注企业现有的仿真工具基础、数字孪生项目的覆盖范围(是否需要从设计延伸到运维)、多学科协作需求,以及部署方式对授权成本的影响。如需了解 Altair Digital Twin 的版本构成、授权方案和报价详情,可在软服之家平台咨询,我们将协助您对接正规渠道,获取针对企业实际需求的方案与报价。