成功案例丨Altair 數字孿生技術助力GEZE打造智能建筑新標桿

ALTAIR

2025年6月10日 11:30

成功案例丨Altair 數字孿生技術助力GEZE打造智能建筑新標桿的圖1

作為全球智能建筑門窗與安全系統解決方案提供商，GEZE通過采用Altair解決方案，從產品設計源頭實現仿真價值最大化，有效推動跨團隊協同創新。

關于 GEZE

GEZE創立于1863年，是一家擁有160年歷史的家族企業，在全球37個地區設有分支機構，員工總數超3000人。公司在德國、中國、塞爾維亞和土耳其均建有現代化生產基地，專注于門窗系統及安防解決方案的創新研發與制造，提供從概念設計、工程規劃、生產制造到安裝維護的全生命周期服務。憑借定制化的系統解決方案和個性化的售后服務體系，GEZE持續為全球客戶創造價值。

面臨的挑戰

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GEZE亟需構建一個全新的仿真環境——既要覆蓋多學科仿真領域，又要實現跨團隊協同的統一工作平臺。

對于任何制造商而言，開發新產品都充滿挑戰，尤其是像GEZE這樣復雜的機電一體化系統。傳統上，GEZE的產品開發流程依賴高度專業化的分布式團隊——各團隊在各自領域獨立工作，直到最后階段才共同構建功能性原型。即便在2023年，其開發模式仍是：設計師完成設計后，基于各部門產出制作原型，方能開展測試。這意味著仿真技術僅被用于開發周期末期的評估與問題排查。

這種模式存在明顯弊端：首版原型往往無法達到預期效果，導致反復修改、冗長的迭代周期，以及額外高昂的原型制作成本。

GEZE的變革之路：從原型依賴到仿真驅動

面對發展瓶頸，GEZE深刻意識到必須減少對物理原型的依賴，以優化開發流程、縮短周期并降低成本。為此，公司制定了明確的轉型目標：

構建專業仿真團隊：組建跨領域仿真專家隊伍
建立標準化流程：統一仿真分析規程與報告模板
全域覆蓋：實現多物理場仿真能力的全面布局

GEZE仿真團隊負責人Marc Fiedler指出："過去各部門各自為政的開發模式是問題的根源。當我們用不同的'開發語言'處理同一產品時，首版原型合格率低就成為必然結果。"

GEZE面臨的第二大挑戰：仿真軟件選型困境

在引入Altair解決方案之前，GEZE仿真團隊深受原有仿真工具的掣肘，原有系統痛點包括：

功能性缺陷：軟件實際性能遠未達到承諾的高效功能標準
結果可信度存疑：頻繁出現難以解讀的仿真結果
成本效益低下：采用模塊化收費模式，核心功能需額外購買
創新阻礙：落后的工具鏈嚴重制約了產品研發效率

新一代仿真平臺的選型標準：

多物理場覆蓋：需支持機械、電氣、電磁、控制、熱流體及液壓系統的靜動態分析
協同工作能力：提供統一的跨團隊協作平臺
集成化解決方案：實現多學科仿真的無縫集成
效能提升：助力打造高產出仿真團隊

"正是這些嚴苛的需求，最終促使我們選擇Altair作為戰略合作伙伴。"GEZE仿真團隊負責人表示。

Altair 解決方案

GEZE選擇Altair的核心動因在于其業界領先的綜合性軟件組合。通過創新的Altair Units許可體系，GEZE以固定成本獲得了所需的全套工具，這一靈活、高效的授權模式具有三大顯著優勢：

全域覆蓋：可自由調用Altair全系列軟件資源
無縫協同：實現多求解器間的互聯互通
高效集成：輕松構建跨系統聯合仿真（如液壓與機械系統耦合）

數字孿生戰略升級

GEZE選擇Altair解決方案的最重要原因，是 Altair 提供的全面且行業領先的軟件組合。通過靈活、高性價比的基于Altair Units的模式，GEZE以固定價格獲得了所需的所有工具。Altair Units允許GEZE使用Altair廣泛工具庫中的任何軟件，同時實現不同求解器之間的連接與交互。GEZE對工具間的便捷整合印象深刻，例如在單一仿真模型中集成液壓系統與機械系統。

然而，GEZE的規劃更具雄心，不僅限于單獨的仿真解決方案。他們設想了一個數字孿生項目，將高度分布式團隊的成果統一整合到一個原型中。GEZE對團隊的愿景是一個共享平臺，從新項目伊始就促進協同開發，目標是讓各部門在首個原型構建之前就能測試和驗證所有組件。Altair? Twin Activate? 正是實現這一愿景的理想解決方案。

Altair 解決方案關鍵優勢：

全面軟件組合：覆蓋GEZE所有仿真需求
靈活授權模式：Altair Units提供高性價比的一站式解決方案
多學科集成：支持跨領域仿真（如機械與液壓系統耦合）
數字孿生支持：Twin Activate助力早期驗證與協同開發

該解決方案幫助GEZE突破傳統開發限制，在原型階段前完成設計驗證，大幅提升效率并降低成本。

數字孿生技術賦能分布式協同開發

在跨領域產品開發中實現高效協作往往面臨挑戰，因為不同部門對系統架構、技術要求和專業術語的理解存在差異。為解決這一問題，GEZE 與 Altair 合作構建了門系統數字孿生解決方案，該方案整合了多款 Altair 核心產品：

Twin Activate：數字孿生平臺
HyperMesh：前處理解決方案
OptiStruct：結構分析求解器
HyperView：后處理工具
Inspire：概念設計平臺
MotionView：液壓系統與控制系統仿真環境

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Twin Activate系統模型中控制軟件、電力驅動與機械系統的多物理場耦合仿真

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多體動力學仿真中的機械系統精細模型展示

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Twin Activate中自動門驅動系統的集成仿真視圖

這套涵蓋機械系統、液壓系統和控制系統的數字孿生方案，在開發過程中發揮了關鍵作用，大幅減少物理原型數量、顯著降低開發成本、有效縮短產品上市時間、建立完整的虛擬產品開發流程：

統一溝通平臺：為各領域專家建立共同語言
協同開發環境：實現跨部門無縫協作
系統集成驗證：完整呈現各團隊成果的交互關系

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數字系統表征下的虛擬原型示意圖及各開發學科的交互關系

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門驅動系統在多體動力學(MBD)模型中的精細化呈現

"通過數字孿生技術，我們不僅解決了溝通障礙，更重構了產品開發范式，"GEZE項目負責人表示，"這為復雜機電系統的創新研發樹立了新標準。"

數字孿生項目高效落地

盡管數字孿生實施通常被認為具有較高復雜度，GEZE原預估需要至少500小時才能取得實質性成果。然而借助Altair解決方案與專業技術支持，GEZE僅用160小時（不足三個月）就成功構建了可運行的數字孿生系統。"我們原計劃投入500小時，但僅用160小時就達成了目標，"Fiedler表示，"特別是軟件集成環節，從預期的200小時壓縮至短短一天。Altair技術支持團隊響應迅速，始終能專業高效地解決我們所有問題。"

Altair Units的卓越價值

GEZE團隊對Altair Units授權體系給予了高度評價，該創新許可模式通過單一、靈活且可擴展的授權，使團隊能夠充分調用Altair全系列解決方案。"Altair提供的豐富仿真工具組合始終是我們的最佳選擇，"Fiedler強調，"與傳統授權模式不同，Altair Units確保100%的許可利用率——所有授權單元均可被任意團隊成員隨時調用，沒有任何資源閑置。相比傳統授權模式，這為我們節省了大量成本。"

超越仿真本身的綜合效益

雖然GEZE對新方法的流程優化效果早有預期，但數字孿生概念獲得的積極反響仍超出預期——從技術專家到管理層都對這一創新方法充滿熱情。Fiedler認為，除了Altair解決方案的易用性外，實施過程中Altair出色的溝通協作也是關鍵因素。

打破三十年技術壁壘

"自上世紀80年代以來，我們始終受困于部門隔閡，"Fiedler指出，"現在通過Twin Activate，我們終于擁有了統一各領域的仿真環境，使專家們能夠突破信息孤島。Altair工具提供的共同語言和環境，讓我們從開發伊始就能協同尋找解決方案，這為我們騰出更多時間投入創新研發。所有優秀創意都能獲得驗證機會，因為我們不再需要為測試臺預留大量時間。"

轉型成效