物理模型（实体模型）

通过材料（如金属、塑料、木材等）手工或机械加工制作的实体模型，直观展示设备的外观结构、尺寸比例。

应用场景：产品原型展示、工业设计验证、展览展会等。

特点：可触摸、立体感强，但制作成本较高，修改难度大。

数字模型（虚拟模型）

利用计算机辅助设计（CAD）软件（如 SolidWorks、AutoCAD、CATIA 等）创建的三维虚拟模型，支持参数化设计和动态仿真。

应用场景：研发设计中的结构分析、运动仿真、碰撞检测；虚拟调试、数字孪生系统等。

特点：可快速修改、支持多学科协同设计，与物理模型结合可实现 “数字 - 实体” 闭环。

概念模型

以简化或抽象的方式表达设备功能或原理的模型，不注重细节结构，常用于理论分析或流程演示（如流程图、方框图）。

应用场景：系统架构设计、工艺规划、教学中的原理讲解。

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。