按應用階段分類
設計階段模型:用于驗證設備的結構合理性和功能可行性,常為數字模型。
生產階段模型: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)。
建模技術
正向建模:從概念設計出發,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)獲取現有設備的點云數據,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。
未來發展趨勢
智能化與集成化
模型將更深度融合 AI 算法,實現自動故障診斷、工藝優化(如通過機器學習自動調整加工參數)。
虛實融合技術
結合 AR/VR(增強現實 / 虛擬現實)技術,用戶可通過穿戴設備 “沉浸式” 交互工業設備模型,例如在虛擬環境中操作設備或查看內部結構。
綠色設計導向
模型將更多考慮環境因素,如材料可回收性、能耗模擬,助力實現低碳制造。
云端協同建模
基于云平臺的協同設計工具(如 Onshape)將支持跨地域團隊實時協作修改模型,提升研發效率。
工業設備模型是工業領域數字化轉型的重要工具,其技術演進正推動制造業向化、智能化、服務化方向發展。無論是實體模型的直觀展示,還是數字模型的仿真,均在工業全生命周期中扮演著關鍵角色。
材料選擇
材料類型 常見材質 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,但質感和耐用性強 高精度展示模型、工業原型
復合材料 碳纖維、玻璃纖維 輕量化、高強度,但價格昂貴 高端設備模型、航空航天模型

