物理模型(實體模型)
通過材料(如金屬、塑料、木材等)手工或機械加工制作的實體模型,直觀展示設(shè)備的外觀結(jié)構(gòu)、尺寸比例。
應(yīng)用場景:產(chǎn)品原型展示、工業(yè)設(shè)計驗證、展覽展會等。
特點:可觸摸、立體感強,但制作成本較高,修改難度大。
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(xué)與培訓(xùn)
物理模型或虛擬仿真系統(tǒng)(如 3D 交互式培訓(xùn)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(fēng)險。
案例:核電站利用 1:1 比例的模擬控制臺培訓(xùn)操作員應(yīng)對緊急工況。
展示與溝通
在投標(biāo)、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(fēng)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。
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(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。
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(biāo)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。