物理模型(實體模型)
通過材料(如金屬、塑料、木材等)手工或機械加工制作的實體模型,直觀展示設備的外觀結(jié)構(gòu)、尺寸比例。
應用場景:產(chǎn)品原型展示、工業(yè)設計驗證、展覽展會等。
特點:可觸摸、立體感強,但制作成本較高,修改難度大。
按應用階段分類
設計階段模型:用于驗證設備的結(jié)構(gòu)合理性和功能可行性,常為數(shù)字模型。
生產(chǎn)階段模型:指導加工制造的工藝模型(如模具模型、焊接夾具模型)。
運維階段模型:用于設備維護、故障診斷的仿真模型(如有限元分析模型、故障樹模型)。
工業(yè)設備模型的核心作用
輔助設計研發(fā)
通過數(shù)字模型進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化(如輕量化設計)、運動仿真(如齒輪嚙合分析),減少物理原型試錯成本。
案例:汽車制造中,利用 CAE 模型模擬車身碰撞過程,提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)弱點。
教學與培訓
物理模型或虛擬仿真系統(tǒng)(如 3D 交互式培訓軟件)可幫助操作人員熟悉設備原理和操作流程,降低實操風險。
案例:核電站利用 1:1 比例的模擬控制臺培訓操作員應對緊急工況。
展示與溝通
在投標、展會或客戶參觀時,模型可直觀呈現(xiàn)設備性能,增強溝通效率。
案例:工程機械廠商通過動態(tài)數(shù)字模型演示挖掘機的作業(yè)流程,吸引客戶。
預測與維護
結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和大數(shù)據(jù),數(shù)字孿生模型可實時監(jiān)控設備狀態(tài),預測故障并優(yōu)化維護計劃。
案例:風力發(fā)電機的數(shù)字孿生模型通過傳感器數(shù)據(jù)模擬葉片磨損情況,提前預警更換需求。
定制化需求
特殊功能:
如模型需集成觸控屏交互、數(shù)據(jù)實時顯示(如模擬儀表盤),需額外采購電子元件和編程開發(fā),成本增加1 萬 - 5 萬元。
品牌標識與包裝:
定制 LOGO、高端展示柜或運輸箱,成本增加數(shù)千元至 1 萬元。