物理模型(實(shí)體模型)
通過(guò)材料(如金屬、塑料、木材等)手工或機(jī)械加工制作的實(shí)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(chǎng)景:產(chǎn)品原型展示、工業(yè)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、展覽展會(huì)等。
特點(diǎn):可觸摸、立體感強(qiáng),但制作成本較高,修改難度大。
按應(yīng)用階段分類
設(shè)計(jì)階段模型:用于驗(yàn)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(shù)模型)。
工業(yè)設(shè)備模型的核心作用
輔助設(shè)計(jì)研發(fā)
通過(guò)數(shù)字模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化(如輕量化設(shè)計(jì))、運(yùn)動(dòng)仿真(如齒輪嚙合分析),減少物理原型試錯(cuò)成本。
案例:汽車制造中,利用 CAE 模型模擬車身碰撞過(guò)程,提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)。
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(shí)操風(fēng)險(xiǎn)。
案例:核電站利用 1:1 比例的模擬控制臺(tái)培訓(xùn)操作員應(yīng)對(duì)緊急工況。
展示與溝通
在投標(biāo)、展會(huì)或客戶參觀時(shí),模型可直觀呈現(xiàn)設(shè)備性能,增強(qiáng)溝通效率。
案例:工程機(jī)械廠商通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)字模型演示挖掘機(jī)的作業(yè)流程,吸引客戶。
預(yù)測(cè)與維護(hù)
結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和大數(shù)據(jù),數(shù)字孿生模型可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),預(yù)測(cè)故障并優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃。
案例:風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)字孿生模型通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)模擬葉片磨損情況,提前預(yù)警更換需求。
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(shí)時(shí)顯示(如模擬儀表盤),需額外采購(gòu)電子元件和編程開(kāi)發(fā),成本增加1 萬(wàn) - 5 萬(wàn)元。
品牌標(biāo)識(shí)與包裝:
定制 LOGO、高端展示柜或運(yùn)輸箱,成本增加數(shù)千元至 1 萬(wàn)元。