物理模型(實(shí)體模型)
通過材料(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)用場景:產(chǎn)品原型展示、工業(yè)設(shè)計(jì)驗(yàn)證、展覽展會等。
特點(diǎn):可觸摸、立體感強(qiáng),但制作成本較高,修改難度大。
建模技術(shù)
正向建模:從概念設(shè)計(jì)出發(fā),通過 CAD 軟件逐步構(gòu)建設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系。
逆向建模:通過三維掃描(如激光雷達(dá)、結(jié)構(gòu)光掃描儀)獲取現(xiàn)有設(shè)備的點(diǎn)云數(shù)據(jù),反推三維模型,用于舊設(shè)備改造或仿制。
多物理場建模:結(jié)合流體力學(xué)(CFD)、有限元分析(FEA)等工具,模擬設(shè)備在溫度、壓力、電磁等多場耦合下的性能。
仿真技術(shù)
運(yùn)動仿真:驗(yàn)證機(jī)械部件的運(yùn)動干涉和軌跡合理性(如機(jī)器人路徑規(guī)劃)。
熱力學(xué)仿真:分析設(shè)備散熱、能量損耗等問題(如電機(jī)溫升模擬)。
控制仿真:通過 PLC(可編程邏輯控制器)虛擬調(diào)試,驗(yàn)證自動化程序的邏輯正確性。
數(shù)字孿生技術(shù)
將物理設(shè)備與數(shù)字模型實(shí)時映射,通過傳感器采集數(shù)據(jù)驅(qū)動模型動態(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)用場景:智能工廠中,數(shù)字孿生模型可實(shí)時顯示生產(chǎn)線設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),輔助遠(yuǎn)程運(yùn)維。