概念模型
以簡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)用場景:系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、工藝規(guī)劃、教學(xué)中的原理講解。
建模技術(shù)
正向建模:從概念設(shè)計出發(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。
工藝復(fù)雜度
簡單結(jié)構(gòu)模型:
僅需基礎(chǔ)切割、拼接(如板材雕刻、3D 打印),無復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
成本占比:材料成本占 60%-70%,人工加工成本占 30%-40%。
復(fù)雜功能模型:
需實現(xiàn)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(shè)計、電子控制系統(tǒng)集成。
成本占比:材料成本占 30%-40%,設(shè)計與加工成本占 60%-70%。
案例:
一個帶動態(tài)演示功能的工業(yè)機器人模型(含關(guān)節(jié)運動、傳感器燈光反饋)成本可達(dá)5 萬 - 20 萬元。
工業(yè)原型模型
場景:新產(chǎn)品研發(fā)階段的實體驗證模型(如航空發(fā)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(chǎn)。
成本范圍:
簡單部件模型:5 萬 - 20 萬元
復(fù)雜整機模型:50 萬 - 數(shù)百萬元(如汽車整車原型成本可達(dá)百萬級)