概念模型
以簡化或抽象的方式表達設備功能或原理的模型,不注重細節結構,常用于理論分析或流程演示(如流程圖、方框圖)。
應用場景:系統架構設計、工藝規劃、教學中的原理講解。
建模技術
正向建模:從概念設計出發,通過 CAD 軟件逐步構建設備的幾何結構和裝配關系。
逆向建模:通過三維掃描(如激光雷達、結構光掃描儀)獲取現有設備的點云數據,反推三維模型,用于舊設備改造或仿制。
多物理場建模:結合流體力學(CFD)、有限元分析(FEA)等工具,模擬設備在溫度、壓力、電磁等多場耦合下的性能。
工藝復雜度
簡單結構模型:
僅需基礎切割、拼接(如板材雕刻、3D 打印),無復雜內部結構。
成本占比:材料成本占 60%-70%,人工加工成本占 30%-40%。
復雜功能模型:
需實現可動部件(如齒輪傳動、閥門啟閉)、燈光演示、流體模擬等功能,涉及機械傳動設計、電子控制系統集成。
成本占比:材料成本占 30%-40%,設計與加工成本占 60%-70%。
案例:
一個帶動態演示功能的工業機器人模型(含關節運動、傳感器燈光反饋)成本可達5 萬 - 20 萬元。
工業原型模型
場景:新產品研發階段的實體驗證模型(如航空發動機部件、精密機床原型)。
特點:高精度金屬加工,需通過強度測試、裝配驗證,可能涉及小批量生產。
成本范圍:
簡單部件模型:5 萬 - 20 萬元
復雜整機模型:50 萬 - 數百萬元(如汽車整車原型成本可達百萬級)

