數(shù)字模型(虛擬模型)
利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件(如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等)創(chuàng)建的三維虛擬模型,支持參數(shù)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真。
應(yīng)用場景:研發(fā)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)仿真、碰撞檢測;虛擬調(diào)試、數(shù)字孿生系統(tǒng)等。
特點(diǎn):可快速修改、支持多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì),與物理模型結(jié)合可實(shí)現(xiàn) “數(shù)字 - 實(shí)體” 閉環(huán)。
按技術(shù)領(lǐng)域分類
機(jī)械加工設(shè)備模型
如機(jī)床(車床、銑床、加工中心)、沖壓設(shè)備、鑄造設(shè)備等,重點(diǎn)體現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)軌跡和加工工藝。
動(dòng)力設(shè)備模型
如發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等,注重內(nèi)部熱力循環(huán)、流體力學(xué)原理的展示。
自動(dòng)化設(shè)備模型
如工業(yè)機(jī)器人、流水線生產(chǎn)線、智能倉儲(chǔ)設(shè)備等,強(qiáng)調(diào)控制系統(tǒng)、傳感器布局和協(xié)同作業(yè)流程。
特種設(shè)備模型
如化工反應(yīng)釜、礦山機(jī)械、航空航天設(shè)備等,需結(jié)合特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工況進(jìn)行建模。
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(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障診斷、工藝優(yōu)化(如通過機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)調(diào)整加工參數(shù))。
虛實(shí)融合技術(shù)
結(jié)合 AR/VR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) / 虛擬現(xiàn)實(shí))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(jì)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(shí)現(xiàn)低碳制造。
云端協(xié)同建模
基于云平臺(tái)的協(xié)同設(shè)計(jì)工具(如 Onshape)將支持跨地域團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)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(dòng)制造業(yè)向化、智能化、服務(wù)化方向發(fā)展。無論是實(shí)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。
材料選擇
材料類型 常見材質(zhì) 成本特點(diǎn) 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(qiáng)度和仿真度有限 教學(xué)模型、概念驗(yàn)證模型
金屬材料 鋁合金、鋼、銅 成本高、加工難度大,但質(zhì)感和耐用性強(qiáng) 高精度展示模型、工業(yè)原型
復(fù)合材料 碳纖維、玻璃纖維 輕量化、高強(qiáng)度,但價(jià)格昂貴 高端設(shè)備模型、航空航天模型