工业模型设计的流程是一套标准化、分阶段的工作体系,核心是从需求确认到最终交付的全链路管控,确保模型匹配用途(研发验证、展示推广、厂区规划等)。具体流程分为以下 5 个核心阶段,每个阶段都有明确的任务和输出物:
1. 需求调研与方案确认(前提阶段)
核心任务:
明确模型的核心用途:是用于产品研发测试、生产线布局验证,还是展会展示、项目报批?不同用途决定模型的精度、材质和功能优先级。
收集基础资料:获取产品图纸、设备参数、厂区平面图、工艺流程图等技术文件,确认模型的比例尺度(如 1:10、1:20、1:50)、尺寸范围和展示重点(外观 / 内部结构 / 动态功能)。
沟通特殊需求:例如是否需要动态演示(如机械臂旋转、传送带运转)、灯光效果、可拆卸部件,以及交付时间、预算上限等。
输出物:《工业模型设计需求确认书》《初步设计方案》(含效果图、比例说明、材料清单)。
2. 数据建模与结构拆解(核心设计阶段)
这一阶段分为数字建模和实体拆解两个并行环节,适配不同技术形式的模型:
数字模型方向:
使用专业软件(CAD、SolidWorks、UG、3D Max)导入原始图纸,构建 1:1 三维数字模型。
拆解部件结构,标注关键尺寸、装配关系,对需要动态演示的部分(如齿轮传动、机械运动)进行运动轨迹仿真。
优化模型结构,避免部件干涉,确保数字模型的可加工性。
实体模型方向:
基于数字模型图纸,将整体拆分为多个独立加工单元(如外壳、内部结构件、功能组件)。
为每个单元匹配材料和加工工艺(如激光切割、3D 打印、CNC 加工),制定部件加工清单。
输出物:三维数字模型文件、部件拆解图、加工工艺清单。
3. 材料选型与加工制作(落地执行阶段)
核心任务:
材料选型:根据用途和预算选择适配材料 —— 研发模型优先选强度高、精度高的材料(铝合金、ABS 板);展示模型优先选视觉效果好的材料(亚克力、树脂、透明塑料);功能模型需搭配微型电机、传感器等电子元件。
部件加工:通过激光切割、3D 打印、CNC 数控加工、手工雕刻等方式制作各部件,确保尺寸精度符合设计要求。
组装调试:按拆解图顺序组装部件,对动态功能模块(如电机、传动结构)进行通电调试,确保运动流畅无卡顿;对可拆卸部件测试安装和拆卸的便捷性。
输出物:半成品模型、功能模块调试报告。
4. 细节处理与效果优化(美化完善阶段)
这个阶段决定模型的最终呈现效果,重点在 “还原真实感” 和 “提升展示性”:
核心任务:
表面处理:对实体模型进行打磨、抛光,去除加工痕迹;根据需求进行喷漆、上色,还原产品或厂区的真实色彩和纹理(如金属拉丝、塑料哑光效果)。
细节加装:粘贴标识标签、刻度线、部件名称;为展示模型加装灯光(LED 灯带)、防尘罩、展示底座;为数字模型添加材质贴图、渲染光影效果。
功能复检:再次测试动态模块的稳定性,检查部件连接的牢固性,修正组装误差。
输出物:成品工业模型(实体 / 数字)、效果渲染图 / 演示视频。
5. 验收与交付(收尾阶段)
核心任务:
验收校验:对照《需求确认书》检查模型的尺寸精度、结构完整性、功能实现度,邀请需求方进行现场验收,记录修改意见并完成最终调整。
包装交付:对实体模型进行防震、防尘包装,配套交付使用说明书、维护手册;对数字模型整理文件包(含源文件、渲染图、演示视频),提供技术支持。
输出物:验收报告、成品模型、配套文件资料。
补充:后续维护与迭代
对于长期使用的模型(如厂区规划模型、研发测试模型),还需提供维护建议:定期检查动态部件的损耗情况、清理表面灰尘、根据需求变更进行局部结构迭代。
