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）。

仿真技术

运动仿真：验证机械部件的运动干涉和轨迹合理性（如机器人路径规划）。

热力学仿真：分析设备散热、能量损耗等问题（如电机温升模拟）。

控制仿真：通过 PLC（可编程逻辑控制器）虚拟调试，验证自动化程序的逻辑正确性。

数字孪生技术

将物理设备与数字模型实时映射，通过传感器采集数据驱动模型动态更新，实现 “虚拟监控实体、实体反馈虚拟” 的闭环。

应用场景：智能工厂中，数字孪生模型可实时显示生产线设备的运行参数，辅助远程运维。

典型工业设备模型案例

数控机床模型

物理模型：展示主轴、刀库、导轨等关键部件的装配关系，用于职业院校教学。

数字模型：通过 CAM 软件生成加工路径，模拟零件切削过程，优化刀具轨迹。

工业机器人模型

数字模型：在 RobotStudio 等软件中仿真机器人抓取、焊接等动作，验证轨迹规划的合理性。

数字孪生模型：连接真实机器人的编码器数据，实时显示关节角度和负载状态。

化工设备模型

概念模型：用流程图表示反应釜、换热器、管道之间的物料流动和化学反应过程。

物理模型：按比例缩小的精馏塔模型，展示内部塔板结构和传质原理。