數位3D模型協助設計、操作和生產優化

模型如何創建

與建築設計或室內設計類似，生產機械的3D建模使用預製的機器模型，以及各種附加元素庫。我們從日常實踐中了解到，如今許多製造商將其產品的數位模型視為理所當然。然後，這些個別組件可以按照它們在現實世界中預期互動的完全相同方式進行排列和相互連接。因此，這樣的3D模型代表了真實過程的數位孿生，並且可以連接到模擬或真實的控制系統。該模型甚至可能包括控制元素，例如功能齊全的操作面板。

模型的所有組件不一定都必須以相同的細節水平製作——重要的是專注於生產過程中最重要和最關鍵的部分，這些部分可能出現問題並提供最大的優化空間。如果我們正在創建新模型，並且需要整合任何現有技術（例如現有的生產機械、生產線或流程），而我們沒有合適的模型，我們可以採取多種途徑。除了創建完整的數位孿生外，我們還可以選擇將機器或設備的模型限制為通過信號傳遞機器各種狀態的簡單近似。

生產模擬和操作員培訓

除了上述將動態3D模型用於系統設計目的外，如果模型足夠逼真，還可以用於加速新生產機械操作員的必要培訓，允許在技術實際安裝之前很久就開始培訓。此外，數位模型不僅可以模擬標準操作，還可以誘發各種狀態和情境，例如故障。與運輸飛機的飛行員類似，操作生產線的人員因此可以在開始使用真實技術之前，在模擬器上進行許多小時的實際培訓。

數位模型和實際操作

數位模型也不必在技術投入運行的那一刻就變得無用。該模型可以進一步用於模擬各種狀態，包括例如停機和維護保養，提供持續的操作員培訓，最重要的是，用於後續優化生產過程的各個部分或進行額外修改。在這種情況下，保持模型更新以反映模擬過程的當前真實狀態是必要的先決條件。

生產機械的數位模型如今已是常態，例如在汽車工業中，它們被用於詳細建模生產線上的各個過程。目標是對生產過程獲得更大程度的控制，其中每一點效率低下或停機時間都會導致重大財務損失。建模和模擬在潛在危險的生產過程中也很有用，在這些過程中必須遵守精確的程序和安全措施。然而，即使是具有基本細節水平的模型也可能有用。例如，如果一家較小的企業計劃擴大其生產，基本模型可以很容易地幫助確定公司實現這一計劃所需的能力和資源。因此，始終有必要提前考慮3D模型的目的並相應地進行投資。

隨著製造商提供的機器和設備模型的可用性不斷增加，以及運行這些模型所需計算能力的價格降低，由於上述帶來的好處，數位建模將被越來越多的用戶所利用。