按應(yīng)用階段分類
設(shè)計階段模型:用于驗證設(shè)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(shè)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)。
建模技術(shù)
正向建模:從概念設(shè)計出發(fā),通過 CAD 軟件逐步構(gòu)建設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系。
逆向建模:通過三維掃描(如激光雷達、結(jié)構(gòu)光掃描儀)獲取現(xiàn)有設(shè)備的點云數(shù)據(jù),反推三維模型,用于舊設(shè)備改造或仿制。
多物理場建模:結(jié)合流體力學(CFD)、有限元分析(FEA)等工具,模擬設(shè)備在溫度、壓力、電磁等多場耦合下的性能。
未來發(fā)展趨勢
智能化與集成化
模型將更深度融合 AI 算法,實現(xiàn)自動故障診斷、工藝優(yōu)化(如通過機器學習自動調(diào)整加工參數(shù))。
虛實融合技術(shù)
結(jié)合 AR/VR(增強現(xiàn)實 / 虛擬現(xiàn)實)技術(shù),用戶可通過穿戴設(shè)備 “沉浸式” 交互工業(yè)設(shè)備模型,例如在虛擬環(huán)境中操作設(shè)備或查看內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
綠色設(shè)計導向
模型將更多考慮環(huán)境因素,如材料可回收性、能耗模擬,助力實現(xiàn)低碳制造。
云端協(xié)同建模
基于云平臺的協(xié)同設(shè)計工具(如 Onshape)將支持跨地域團隊實時協(xié)作修改模型,提升研發(fā)效率。
工業(yè)設(shè)備模型是工業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要工具,其技術(shù)演進正推動制造業(yè)向化、智能化、服務(wù)化方向發(fā)展。無論是實體模型的直觀展示,還是數(shù)字模型的仿真,均在工業(yè)全生命周期中扮演著關(guān)鍵角色。
材料選擇
材料類型 常見材質(zhì) 成本特點 適用場景
非金屬材料 塑料(ABS、亞克力)、木材、樹脂 成本低、易加工,但強度和仿真度有限 教學模型、概念驗證模型
金屬材料 鋁合金、鋼、銅 成本高、加工難度大,但質(zhì)感和耐用性強 高精度展示模型、工業(yè)原型
復(fù)合材料 碳纖維、玻璃纖維 輕量化、高強度,但價格昂貴 高端設(shè)備模型、航空航天模型