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）。

仿真技術

運動仿真：驗證機械部件的運動干涉和軌跡合理性（如機器人路徑規(guī)劃）。

熱力學仿真：分析設備散熱、能量損耗等問題（如電機溫升模擬）。

控制仿真：通過 PLC（可編程邏輯控制器）虛擬調試，驗證自動化程序的邏輯正確性。

典型工業(yè)設備模型案例

數控機床模型

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。

數字孿生模型：連接真實機器人的編碼器數據，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。

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(yè)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