概念模型

以簡化或抽象的方式表達設備功能或原理的模型，不注重細節(jié)結構，常用于理論分析或流程演示（如流程圖、方框圖）。

應用場景：系統(tǒng)架構設計、工藝規(guī)劃、教學中的原理講解。

建模技術

正向建模：從概念設計出發(fā)，通過 CAD 軟件逐步構建設備的幾何結構和裝配關系。

逆向建模：通過三維掃描（如激光雷達、結構光掃描儀）獲取現(xiàn)有設備的點云數(shù)據(jù)，反推三維模型，用于舊設備改造或仿制。

多物理場建模：結合流體力學（CFD）、有限元分析（FEA）等工具，模擬設備在溫度、壓力、電磁等多場耦合下的性能。

數(shù)字孿生技術

將物理設備與數(shù)字模型實時映射，通過傳感器采集數(shù)據(jù)驅動模型動態(tài)更新，實現(xiàn) “虛擬監(jiān)控實體、實體反饋虛擬” 的閉環(huán)。

應用場景：智能工廠中，數(shù)字孿生模型可實時顯示生產線設備的運行參數(shù)，輔助遠程運維。

典型工業(yè)設備模型案例

數(shù)控機床模型

物理模型：展示主軸、刀庫、導軌等關鍵部件的裝配關系，用于職業(yè)院校教學。

數(shù)字模型：通過 CAM 軟件生成加工路徑，模擬零件切削過程，優(yōu)化刀具軌跡。

工業(yè)機器人模型

數(shù)字模型：在 RobotStudio 等軟件中仿真機器人抓取、焊接等動作，驗證軌跡規(guī)劃的合理性。

數(shù)字孿生模型：連接真實機器人的編碼器數(shù)據(jù)，實時顯示關節(jié)角度和負載狀態(tài)。

化工設備模型

概念模型：用流程圖表示反應釜、換熱器、管道之間的物料流動和化學反應過程。

物理模型：按比例縮小的精餾塔模型，展示內部塔板結構和傳質原理。