概念模型
以簡化或抽象的方式表達設(shè)備功能或原理的模型,不注重細節(jié)結(jié)構(gòu),常用于理論分析或流程演示(如流程圖、方框圖)。
應(yīng)用場景:系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、工藝規(guī)劃、教學中的原理講解。
工業(yè)設(shè)備模型的核心作用
輔助設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(yù)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(shè)備狀態(tài),預(yù)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(yù)警更換需求。
典型工業(yè)設(shè)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(guān)鍵部件的裝配關(guān)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(guān)節(jié)角度和負載狀態(tài)。
化工設(shè)備模型
概念模型:用流程圖表示反應(yīng)釜、換熱器、管道之間的物料流動和化學反應(yīng)過程。
物理模型:按比例縮小的精餾塔模型,展示內(nèi)部塔板結(jié)構(gòu)和傳質(zhì)原理。
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。