物理模型(實體模型)
通過材料(如金屬、塑料、木材等)手工或機械加工制作的實體模型,直觀展示設備的外觀結(jié)構(gòu)、尺寸比例。
應用場景:產(chǎn)品原型展示、工業(yè)設計驗證、展覽展會等。
特點:可觸摸、立體感強,但制作成本較高,修改難度大。
建模技術
正向建模:從概念設計出發(fā),通過 CAD 軟件逐步構(gòu)建設備的幾何結(jié)構(gòu)和裝配關系。
逆向建模:通過三維掃描(如激光雷達、結(jié)構(gòu)光掃描儀)獲取現(xiàn)有設備的點云數(shù)據(jù),反推三維模型,用于舊設備改造或仿制。
多物理場建模:結(jié)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。
仿真技術
運動仿真:驗證機械部件的運動干涉和軌跡合理性(如機器人路徑規(guī)劃)。
熱力學仿真:分析設備散熱、能量損耗等問題(如電機溫升模擬)。
控制仿真:通過 PLC(可編程邏輯控制器)虛擬調(diào)試,驗證自動化程序的邏輯正確性。
數(shù)字孿生技術
將物理設備與數(shù)字模型實時映射,通過傳感器采集數(shù)據(jù)驅(qū)動模型動態(tài)更新,實現(xiàn) “虛擬監(jiān)控實體、實體反饋虛擬” 的閉環(huán)。
應用場景:智能工廠中,數(shù)字孿生模型可實時顯示生產(chǎn)線設備的運行參數(shù),輔助遠程運維。