按应用阶段分类

设计阶段模型：用于验证设备的结构合理性和功能可行性，常为数字模型。

生产阶段模型：指导加工制造的工艺模型（如模具模型、焊接夹具模型）。

运维阶段模型：用于设备维护、故障诊断的仿真模型（如有限元分析模型、故障树模型）。

建模技术

正向建模：从概念设计出发，通过 CAD 软件逐步构建设备的几何结构和装配关系。

逆向建模：通过三维扫描（如激光雷达、结构光扫描仪）获取现有设备的点云数据，反推三维模型，用于旧设备改造或仿制。

多物理场建模：结合流体力学（CFD）、有限元分析（FEA）等工具，模拟设备在温度、压力、电磁等多场耦合下的性能。

未来发展趋势

智能化与集成化

模型将更深度融合 AI 算法，实现自动故障诊断、工艺优化（如通过机器学习自动调整加工参数）。

虚实融合技术

结合 AR/VR（增强现实 / 虚拟现实）技术，用户可通过穿戴设备 “沉浸式” 交互工业设备模型，例如在虚拟环境中操作设备或查看内部结构。

绿色设计导向

模型将更多考虑环境因素，如材料可回收性、能耗模拟，助力实现低碳制造。

云端协同建模

基于云平台的协同设计工具（如 Onshape）将支持跨地域团队实时协作修改模型，提升研发效率。

工业设备模型是工业领域数字化转型的重要工具，其技术演进正推动制造业向化、智能化、服务化方向发展。无论是实体模型的直观展示，还是数字模型的仿真，均在工业全生命周期中扮演着关键角色。

材料选择

材料类型 常见材质 成本特点 适用场景

非金属材料 塑料（ABS、亚克力）、木材、树脂 成本低、易加工，但强度和仿真度有限 教学模型、概念验证模型

金属材料 铝合金、钢、铜 成本高、加工难度大，但质感和耐用性强 高精度展示模型、工业原型

复合材料 碳纤维、玻璃纤维 轻量化、高强度，但价格昂贵 高端设备模型、航空航天模型