工业设备模型的核心作用

辅助设计研发

通过数字模型进行结构优化（如轻量化设计）、运动仿真（如齿轮啮合分析），减少物理原型试错成本。

案例：汽车制造中，利用 CAE 模型模拟车身碰撞过程，提前发现结构弱点。

教学与培训

物理模型或虚拟仿真系统（如 3D 交互式培训软件）可帮助操作人员熟悉设备原理和操作流程，降低实操风险。

案例：核电站利用 1:1 比例的模拟控制台培训操作员应对紧急工况。

展示与沟通

在投标、展会或客户参观时，模型可直观呈现设备性能，增强沟通效率。

案例：工程机械厂商通过动态数字模型演示挖掘机的作业流程，吸引客户。

预测与维护

结合物联网（IoT）和大数据，数字孪生模型可实时监控设备状态，预测故障并优化维护计划。

案例：风力发电机的数字孪生模型通过传感器数据模拟叶片磨损情况，提前预警更换需求。

核心成本影响因素

1. 模型类型与尺寸

微型 / 小型模型（如 1:50 比例的化工设备模型）：

尺寸通常小于 50cm，材料用量少，适合教学或展览展示。

成本范围：数百元至数千元。

等比例 / 大型模型（如 1:1 的汽车发动机模型、工业机器人模型）：

需还原真实设备尺寸，材料消耗大，结构复杂。

成本范围：数千元至数十万元。

工艺复杂度

简单结构模型：

仅需基础切割、拼接（如板材雕刻、3D 打印），无复杂内部结构。

成本占比：材料成本占 60%-70%，人工加工成本占 30%-40%。

复杂功能模型：

需实现可动部件（如齿轮传动、阀门启闭）、灯光演示、流体模拟等功能，涉及机械传动设计、电子控制系统集成。

成本占比：材料成本占 30%-40%，设计与加工成本占 60%-70%。

案例：

一个带动态演示功能的工业机器人模型（含关节运动、传感器灯光反馈）成本可达5 万 - 20 万元。

定制化需求

特殊功能：

如模型需集成触控屏交互、数据实时显示（如模拟仪表盘），需额外采购电子元件和编程开发，成本增加1 万 - 5 万元。

品牌标识与包装：

定制 LOGO、高端展示柜或运输箱，成本增加数千元至 1 万元。