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。
工業(yè)設(shè)備模型的核心作用
輔助設(shè)計(jì)研發(fā)
通過(guò)數(shù)字模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化(如輕量化設(shè)計(jì))、運(yùn)動(dòng)仿真(如齒輪嚙合分析),減少物理原型試錯(cuò)成本。
案例:汽車(chē)制造中,利用 CAE 模型模擬車(chē)身碰撞過(guò)程,提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)。
教學(xué)與培訓(xùn)
物理模型或虛擬仿真系統(tǒng)(如 3D 交互式培訓(xùn)軟件)可幫助操作人員熟悉設(shè)備原理和操作流程,降低實(shí)操風(fēng)險(xiǎn)。
案例:核電站利用 1:1 比例的模擬控制臺(tái)培訓(xùn)操作員應(yīng)對(duì)緊急工況。
展示與溝通
在投標(biāo)、展會(huì)或客戶參觀時(shí),模型可直觀呈現(xiàn)設(shè)備性能,增強(qiáng)溝通效率。
案例:工程機(jī)械廠商通過(guò)動(dòng)態(tài)數(shù)字模型演示挖掘機(jī)的作業(yè)流程,吸引客戶。
預(yù)測(cè)與維護(hù)
結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和大數(shù)據(jù),數(shù)字孿生模型可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),預(yù)測(cè)故障并優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃。
案例:風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)字孿生模型通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)模擬葉片磨損情況,提前預(yù)警更換需求。
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。
定制化需求
特殊功能:
如模型需集成觸控屏交互、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示(如模擬儀表盤(pán)),需額外采購(gòu)電子元件和編程開(kāi)發(fā),成本增加1 萬(wàn) - 5 萬(wàn)元。
品牌標(biāo)識(shí)與包裝:
定制 LOGO、高端展示柜或運(yùn)輸箱,成本增加數(shù)千元至 1 萬(wàn)元。