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(dǎo)加工制造的工藝模型（如模具模型、焊接夾具模型）。

運(yùn)維階段模型：用于設(shè)備維護(hù)、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(dá)、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(xué)（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。

典型工業(yè)設(shè)備模型案例

數(shù)控機(jī)床模型

物理模型：展示主軸、刀庫、導(dǎo)軌等關(guān)鍵部件的裝配關(guān)系，用于職業(yè)院校教學(xué)。

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(jī)器人模型

數(shù)字模型：在 RobotStudio 等軟件中仿真機(jī)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(jī)器人的編碼器數(shù)據(jù)，實時顯示關(guān)節(jié)角度和負(fù)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(xué)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。

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(jī)器學(xué)習(xí)自動調(diào)整加工參數(shù)）。

虛實融合技術(shù)

結(jié)合 AR/VR（增強(qiáng)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(dǎo)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(tuán)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(jìn)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。