概念模型
以簡(jiǎn)化或抽象的方式表達(dá)設(shè)備功能或原理的模型,不注重細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu),常用于理論分析或流程演示(如流程圖、方框圖)。
應(yīng)用場(chǎng)景:系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、教學(xué)中的原理講解。
數(shù)字孿生技術(shù)
將物理設(shè)備與數(shù)字模型實(shí)時(shí)映射,通過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型動(dòng)態(tài)更新,實(shí)現(xiàn) “虛擬監(jiān)控實(shí)體、實(shí)體反饋虛擬” 的閉環(huán)。
應(yīng)用場(chǎng)景:智能工廠中,數(shù)字孿生模型可實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),輔助遠(yuǎn)程運(yùn)維。
典型工業(yè)設(shè)備模型案例
數(shù)控機(jī)床模型
物理模型:展示主軸、刀庫(kù)、導(dǎo)軌等關(guān)鍵部件的裝配關(guān)系,用于職業(yè)院校教學(xué)。
數(shù)字模型:通過(guò) CAM 軟件生成加工路徑,模擬零件切削過(guò)程,優(yōu)化刀具軌跡。
工業(yè)機(jī)器人模型
數(shù)字模型:在 RobotStudio 等軟件中仿真機(jī)器人抓取、焊接等動(dòng)作,驗(yàn)證軌跡規(guī)劃的合理性。
數(shù)字孿生模型:連接真實(shí)機(jī)器人的編碼器數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)顯示關(guān)節(jié)角度和負(fù)載狀態(tài)。
化工設(shè)備模型
概念模型:用流程圖表示反應(yīng)釜、換熱器、管道之間的物料流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。
物理模型:按比例縮小的精餾塔模型,展示內(nèi)部塔板結(jié)構(gòu)和傳質(zhì)原理。
工藝復(fù)雜度
簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)模型:
僅需基礎(chǔ)切割、拼接(如板材雕刻、3D 打?。?,無(wú)復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
成本占比:材料成本占 60%-70%,人工加工成本占 30%-40%。
復(fù)雜功能模型:
需實(shí)現(xiàn)可動(dòng)部件(如齒輪傳動(dòng)、閥門(mén)啟閉)、燈光演示、流體模擬等功能,涉及機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)、電子控制系統(tǒng)集成。
成本占比:材料成本占 30%-40%,設(shè)計(jì)與加工成本占 60%-70%。
案例:
一個(gè)帶動(dòng)態(tài)演示功能的工業(yè)機(jī)器人模型(含關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、傳感器燈光反饋)成本可達(dá)5 萬(wàn) - 20 萬(wàn)元。