按技术领域分类
机械加工设备模型
如机床（车床、铣床、加工中心）、冲压设备、铸造设备等，重点体现机械传动结构、运动轨迹和加工工艺。
动力设备模型
如发动机、汽轮机、压缩机等，注重内部热力循环、流体力学原理的展示。
自动化设备模型
如工业机器人、流水线生产线、智能仓储设备等，强调控制系统、传感器布局和协同作业流程。
特种设备模型
如化工反应釜、矿山机械、航空航天设备等，需结合特定行业标准和工况进行建模。
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。
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。
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。