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。

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

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。