結(jié)構(gòu)設(shè)計檢驗由于工業(yè)模型是可裝配的,因此它能直觀地反映出結(jié)構(gòu)是否合理,安裝是否容易。有利于問題的早期發(fā)現(xiàn)和解決。
避免直接開模風(fēng)險由于模具制造成本普遍較高,規(guī)模較大的模具價值數(shù)十萬至數(shù)百萬元,如在開模過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理或其他問題,其損失也可想而知。而且工業(yè)模型制造可以避免這種損失,降低了開模的風(fēng)險。
現(xiàn)在有一種流行的方法,將數(shù)學(xué)模型分為機理模型和數(shù)據(jù)模型。我一直認(rèn)為,對于工業(yè)應(yīng)用來說,這種分類是不合適的。因為現(xiàn)實機械模型往往是兩者結(jié)合在一起的,只是程度的不同。
所謂機理模型,本質(zhì)上是理想模型(或抽象模型)。當(dāng)模型能夠準(zhǔn)確描述真實對象時(或誤差足夠小時),模型的計算結(jié)果能夠與實際結(jié)果高度一致,使用起來非常方便。如果模型主要從事純算數(shù)或邏輯計算、幾何對象轉(zhuǎn)換等。,計算結(jié)果確實可以與現(xiàn)實高度融合。因此,在離散制造業(yè)中,3D設(shè)計模型可以大大提高R&D效率。
但是抽象模型總歸不等于現(xiàn)實對象。例如,歐幾里得幾何學(xué)中的線是沒有寬度的,而現(xiàn)實中的線是有寬度的。牛頓力學(xué)中的質(zhì)點是沒有體積的,而現(xiàn)實世界中的優(yōu)質(zhì)物質(zhì)是有體積的。
當(dāng)理論模型應(yīng)用于特定對象(如特定設(shè)備和工廠)時,問題就會出現(xiàn):機理模型忽視的干擾,現(xiàn)實可能不容忽視;機理模型需要測量的參數(shù),現(xiàn)實可能無法測量或無法測量。還有一個問題:當(dāng)這些誤差太大而無法忽略時,該怎么辦?