結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)檢驗(yàn)由于工業(yè)模型是可裝配的,因此它能直觀地反映出結(jié)構(gòu)是否合理,安裝是否容易。有利于問(wèn)題的早期發(fā)現(xiàn)和解決。
避免直接開模風(fēng)險(xiǎn)由于模具制造成本普遍較高,規(guī)模較大的模具價(jià)值數(shù)十萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)元,如在開模過(guò)程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不合理或其他問(wèn)題,其損失也可想而知。而且工業(yè)模型制造可以避免這種損失,降低了開模的風(fēng)險(xiǎn)。
現(xiàn)在有一種流行的方法,將數(shù)學(xué)模型分為機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模型。我一直認(rèn)為,對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō),這種分類是不合適的。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)機(jī)械模型往往是兩者結(jié)合在一起的,只是程度的不同。
但是抽象模型總歸不等于現(xiàn)實(shí)對(duì)象。例如,歐幾里得幾何學(xué)中的線是沒(méi)有寬度的,而現(xiàn)實(shí)中的線是有寬度的。牛頓力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)是沒(méi)有體積的,而現(xiàn)實(shí)世界中的優(yōu)質(zhì)物質(zhì)是有體積的。
當(dāng)理論模型應(yīng)用于特定對(duì)象(如特定設(shè)備和工廠)時(shí),問(wèn)題就會(huì)出現(xiàn):機(jī)理模型忽視的干擾,現(xiàn)實(shí)可能不容忽視;機(jī)理模型需要測(cè)量的參數(shù),現(xiàn)實(shí)可能無(wú)法測(cè)量或無(wú)法測(cè)量。還有一個(gè)問(wèn)題:當(dāng)這些誤差太大而無(wú)法忽略時(shí),該怎么辦?
眾所周知,非線性物體通??梢跃植亢?jiǎn)化為線性模型。這是自然界中常見的現(xiàn)象。但是在工業(yè)場(chǎng)景中,除了局部使用的線性回歸模型之外,很少有純數(shù)據(jù)模型。因?yàn)橛眉償?shù)據(jù)模型建立非線性和時(shí)變模型時(shí),往往難以保證可靠性,不適合工業(yè)應(yīng)用。
因此,工業(yè)模型上實(shí)用的數(shù)學(xué)模型,往往是機(jī)制和數(shù)據(jù)的結(jié)合。