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Plant Simulation工廠仿真

來(lái)源:中國(guó)起重機(jī)械網(wǎng)
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     1、仿真的定義
 
    仿真是模擬模型的動(dòng)態(tài)過(guò)程,得到一些結(jié)果,這個(gè)結(jié)果可能會(huì)反映真實(shí)系統(tǒng)的情況?;蛘呤?ldquo;仿真是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式評(píng)估一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),目的是得到一些可以反映現(xiàn)實(shí)情況的結(jié)果。”(VDI3633,Blatt1,1993)。
 
    2、離散時(shí)間仿真
 
    離散事件仿真追蹤發(fā)生變化時(shí)模塊狀態(tài)的變化。不同于連續(xù)事件仿真,時(shí)鐘是連續(xù)變化的,離散事件仿真的時(shí)鐘是從一個(gè)事件跳到下一個(gè)預(yù)定的事件。事件可以安排下一個(gè)事件,例如零件進(jìn)入一個(gè)機(jī)器,可安排同樣的零件離開(kāi)這個(gè)機(jī)器的事件。
 
    注意:基于離散事件的仿真,僅僅顯示模塊在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)狀態(tài)的變化,不是連續(xù)時(shí)間的變化。當(dāng)特定的事件發(fā)生,特定模塊狀態(tài)改變,從而控制仿真。Plantsimulation通過(guò)離散的方式一步步控制事件。這種方式的主要好處是,PlantSimulation可以跳過(guò)事件之間的時(shí)間。
 
    *除此之外,PlantSimulation是面向?qū)ο蟮膽?yīng)用軟件,允許子對(duì)象從母對(duì)象繼承屬性。
 
    3、仿真的用處
 
    4、仿真目的
 
    5、避免仿真中常見(jiàn)的錯(cuò)誤
 
    模型里不準(zhǔn)確的描述和參數(shù)導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果;
 
    不準(zhǔn)確的目標(biāo)或者沒(méi)有目標(biāo);
 
    缺少或者不準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)模型結(jié)果的方法,評(píng)價(jià)方法應(yīng)該能夠決定仿真實(shí)驗(yàn)如何滿足目標(biāo);
 
    模型太詳細(xì)和太廣泛導(dǎo)致花太多時(shí)間建模,太廣泛導(dǎo)致模型很難理解;
 
    太抽象導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果;
 
    模型驗(yàn)證不充分;
 
    假設(shè)條件不準(zhǔn)確。
 
    仿真的益處是由VDI3633評(píng)估的:
 
    -仿真影響20%的總投資成本;
 
    -減少投資成本的2%-4%;
 
    -仿真花費(fèi)0.5%-1%的成本;
 
    6、仿真研究的階段
 
    三個(gè)階段(根據(jù)VDI3633和ASIM針對(duì)生產(chǎn)和物流仿真用戶的指導(dǎo)手冊(cè),1977):
 
    (1)仿真的流程
 
    (2)仿真的實(shí)施
 
    7、PlantSimulation
 
    7.1歷程
 
    最初命名為SIMPLE++(用C++編寫(xiě)的“生產(chǎn)物流和工程仿真)。
 
    20多年的仿真系統(tǒng)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)方面經(jīng)驗(yàn)。
 
    后來(lái)改名為eM-Plant,為eM-Power系列解決方案中的一員。
 
    在2005年4月,UGS收購(gòu)了Tecnomatix并把產(chǎn)品重新命名為“工廠仿真”(PlantSimulation)。
 
    2007年Siemens收購(gòu)UGS。
 
    面向?qū)ο髨D形和集成建模、仿真、動(dòng)畫(huà)制作和優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)軟件。
 
    是集成制造工程環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。
 
    7.2特征
 
    以逼真、準(zhǔn)確的方式來(lái)表述多元化、非常復(fù)雜的系統(tǒng)和業(yè)務(wù)過(guò)程。
 
    面向?qū)ο?、圖形和集成化的工作環(huán)境已經(jīng)提高了用戶接受度。
 
    在創(chuàng)建模型方面的出色功能以及改變和維持工廠仿真模型的能力,使工廠仿真成為了通用的、生產(chǎn)力很強(qiáng)的應(yīng)用程序。
 
    傳統(tǒng)概念(比如模塊、語(yǔ)言和清單)的各種優(yōu)點(diǎn)都被集成到了工廠仿真里面。
 
    所有生產(chǎn)、物流和工程事宜都可以通過(guò)一個(gè)仿真系統(tǒng)來(lái)完成。通常不再需要幾個(gè)不兼容的系統(tǒng)。
 
    7.3優(yōu)勢(shì)
 
    易用的圖形化工作環(huán)境
 
    完全Windows風(fēng)格的圖形化應(yīng)用界面
 
    模塊化建模
 
    以拖放的方式建立仿真分析模型
 
    豐富的應(yīng)用對(duì)象庫(kù)
 
    層次化建模
 
    可以逼真地表現(xiàn)一個(gè)完整的工廠
 
    模型層次可以急劇擴(kuò)大和收縮
 
    從高層管理人員到規(guī)劃工程師和車(chē)間操作者,都能最好地理解仿真模型
 
    支持自上而下或者自下而上的建模方法
 
    面向?qū)ο蟮慕7绞?/div>
 
    對(duì)象屬性級(jí)別對(duì)繼承進(jìn)行控制
 
    通過(guò)使用繼承,可以很快對(duì)仿真模型或模型版本進(jìn)行修改
 
    多種工廠仿真分析工具
 
    實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的對(duì)象信息
 
    資源的利用率
 
    進(jìn)入和離開(kāi)一個(gè)對(duì)象的可移動(dòng)對(duì)象數(shù)量
 
    一個(gè)對(duì)象中可移動(dòng)對(duì)象的數(shù)量
 
    一個(gè)對(duì)象中可移動(dòng)數(shù)量的最大和最小數(shù)量
 
    等待、故障、堵塞、閑置和被占用時(shí)間(百分比)
 
    生產(chǎn)時(shí)間
 
    ……
 
    豐富的數(shù)據(jù)表現(xiàn)手段和方式
 
    計(jì)量
 
    時(shí)間序列
 
    餅形圖
 
    柱狀圖
 
    單線圖
 
    ……
 
    瓶頸分析
 
    顯示出資源的利用情況,從而說(shuō)明瓶頸及未充分利用的機(jī)器
 
    顯示方式
 
    2D
 
    3D
 
    表視圖
 
    Sankey圖分析
 
    Sankey圖將物流密度可視化
 
    直觀地顯示當(dāng)前配置下的傳輸量及傳輸方向
 
    功能強(qiáng)大的優(yōu)化算法
 
    多種系統(tǒng)優(yōu)化工具
 
    試驗(yàn)管理ExperimentDesign
 
    遺傳算法GeneticAlgorithm
 
    特征值FactorAnalysis
 
    神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NeuralNetwork
 
    開(kāi)放的系統(tǒng)架構(gòu)
 
    促進(jìn)了對(duì)公司現(xiàn)有數(shù)據(jù)的集成
 
    集成,遠(yuǎn)程控制數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換
 
    導(dǎo)入表格,導(dǎo)入數(shù)據(jù)和圖紙
 
    在線數(shù)據(jù)庫(kù)連接
 
    方便客戶在工廠仿真和其他應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換
 
    工廠仿真與客戶應(yīng)用系統(tǒng)的聯(lián)合仿真
 
    例如:工廠仿真/PLC聯(lián)合仿真
 
    更加方便地建立用戶化的專家系統(tǒng),例如:
 
    高空立體倉(cāng)庫(kù)調(diào)度專家系統(tǒng)
 
    配送中心調(diào)度專家系統(tǒng)
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