工業模型設計的流程是一套標準化、分階段的工作體系,核心是從需求確認到最終交付的全鏈路管控,確保模型匹配用途(研發驗證、展示推廣、廠區規劃等)。具體流程分為以下 5 個核心階段,每個階段都有明確的任務和輸出物:
1. 需求調研與方案確認(前提階段)
核心任務:
明確模型的核心用途:是用于產品研發測試、生產線布局驗證,還是展會展示、項目報批?不同用途決定模型的精度、材質和功能優先級。
收集基礎資料:獲取產品圖紙、設備參數、廠區平面圖、工藝流程圖等技術文件,確認模型的比例尺度(如 1:10、1:20、1:50)、尺寸范圍和展示重點(外觀 / 內部結構 / 動態功能)。
溝通特殊需求:例如是否需要動態演示(如機械臂旋轉、傳送帶運轉)、燈光效果、可拆卸部件,以及交付時間、預算上限等。
輸出物:《工業模型設計需求確認書》《初步設計方案》(含效果圖、比例說明、材料清單)。
2. 數據建模與結構拆解(核心設計階段)
這一階段分為數字建模和實體拆解兩個并行環節,適配不同技術形式的模型:
數字模型方向:
使用專業軟件(CAD、SolidWorks、UG、3D Max)導入原始圖紙,構建 1:1 三維數字模型。
拆解部件結構,標注關鍵尺寸、裝配關系,對需要動態演示的部分(如齒輪傳動、機械運動)進行運動軌跡仿真。
優化模型結構,避免部件干涉,確保數字模型的可加工性。
實體模型方向:
基于數字模型圖紙,將整體拆分為多個獨立加工單元(如外殼、內部結構件、功能組件)。
為每個單元匹配材料和加工工藝(如激光切割、3D 打印、CNC 加工),制定部件加工清單。
輸出物:三維數字模型文件、部件拆解圖、加工工藝清單。
3. 材料選型與加工制作(落地執行階段)
核心任務:
材料選型:根據用途和預算選擇適配材料 —— 研發模型優先選強度高、精度高的材料(鋁合金、ABS 板);展示模型優先選視覺效果好的材料(亞克力、樹脂、透明塑料);功能模型需搭配微型電機、傳感器等電子元件。
部件加工:通過激光切割、3D 打印、CNC 數控加工、手工雕刻等方式制作各部件,確保尺寸精度符合設計要求。
組裝調試:按拆解圖順序組裝部件,對動態功能模塊(如電機、傳動結構)進行通電調試,確保運動流暢無卡頓;對可拆卸部件測試安裝和拆卸的便捷性。
輸出物:半成品模型、功能模塊調試報告。
4. 細節處理與效果優化(美化完善階段)
這個階段決定模型的最終呈現效果,重點在 “還原真實感” 和 “提升展示性”:
核心任務:
表面處理:對實體模型進行打磨、拋光,去除加工痕跡;根據需求進行噴漆、上色,還原產品或廠區的真實色彩和紋理(如金屬拉絲、塑料啞光效果)。
細節加裝:粘貼標識標簽、刻度線、部件名稱;為展示模型加裝燈光(LED 燈帶)、防塵罩、展示底座;為數字模型添加材質貼圖、渲染光影效果。
功能復檢:再次測試動態模塊的穩定性,檢查部件連接的牢固性,修正組裝誤差。
輸出物:成品工業模型(實體 / 數字)、效果渲染圖 / 演示視頻。
5. 驗收與交付(收尾階段)
核心任務:
驗收校驗:對照《需求確認書》檢查模型的尺寸精度、結構完整性、功能實現度,邀請需求方進行現場驗收,記錄修改意見并完成最終調整。
包裝交付:對實體模型進行防震、防塵包裝,配套交付使用說明書、維護手冊;對數字模型整理文件包(含源文件、渲染圖、演示視頻),提供技術支持。
輸出物:驗收報告、成品模型、配套文件資料。
補充:后續維護與迭代
對于長期使用的模型(如廠區規劃模型、研發測試模型),還需提供維護建議:定期檢查動態部件的損耗情況、清理表面灰塵、根據需求變更進行局部結構迭代。
