物理模型(实体模型)
通过材料(如金属、塑料、木材等)手工或机械加工制作的实体模型,直观展示设备的外观结构、尺寸比例。
应用场景:产品原型展示、工业设计验证、展览展会等。
特点:可触摸、立体感强,但制作成本较高,修改难度大。
工业设备模型的核心作用
辅助设计研发
通过数字模型进行结构优化(如轻量化设计)、运动仿真(如齿轮啮合分析),减少物理原型试错成本。
案例:汽车制造中,利用 CAE 模型模拟车身碰撞过程,提前发现结构弱点。
教学与培训
物理模型或虚拟仿真系统(如 3D 交互式培训软件)可帮助操作人员熟悉设备原理和操作流程,降低实操风险。
案例:核电站利用 1:1 比例的模拟控制台培训操作员应对紧急工况。
展示与沟通
在投标、展会或客户参观时,模型可直观呈现设备性能,增强沟通效率。
案例:工程机械厂商通过动态数字模型演示挖掘机的作业流程,吸引客户。
预测与维护
结合物联网(IoT)和大数据,数字孪生模型可实时监控设备状态,预测故障并优化维护计划。
案例:风力发电机的数字孪生模型通过传感器数据模拟叶片磨损情况,提前预警更换需求。
数字孪生技术
将物理设备与数字模型实时映射,通过传感器采集数据驱动模型动态更新,实现 “虚拟监控实体、实体反馈虚拟” 的闭环。
应用场景:智能工厂中,数字孪生模型可实时显示生产线设备的运行参数,辅助远程运维。
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