车间生产线流水线模拟虚拟仿真系统软件平台

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生产系统仿真示例

这也就是说，生产系统仿真侧重于对生产线、工艺、物流等的仿真，在虚拟环境中对其进行优化。随着现代产品的复杂性增加，其工艺更加复杂，传统的流水线形式无法满足很多特定产品的生产过程，这就需要对产线的布局、工艺、物流进行设计，以避免出现效率及成本的浪费。

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真包含内容

本文侧重于介绍生产系统仿真在产线布局、工艺过程仿真及生产物流仿真。

产线布局

产线布局，即是按照厂房的空间情况，设置产线布局。产线布局应该解决生产加工区、缓存区、物料堆放区等作业单元，解决设备与设备之间的相对位置、通道的横向面积，同时解决物料搬运流程及运输方式。

产线布局就遵循以下原则：

符合工艺过程要求。即充分考虑每首工序的生产效率与时间定额，满足各工序的生产平衡，充分利用设备产能。

物流搬运时间短。在满足工艺的前提下，使得物流运输路径方便快捷，尽量避免物料交叉搬运与逆向流动，做到物流运输时间最短。

保持生产柔性。车间在制品暂存区、原料存放区、缓存区等作业单位适中，不宜过多、复杂，以免造成加工混乱和空间的严重浪费。

空间利用率高。生产区域及存储区域的空间设计都应该合理，最大限度的利用空间。

工艺过程仿真

工艺过程仿真，即是按照产品的加工工艺，在虚拟环境下重现产品的加工过程。工艺仿真主要解决工艺过程中的碰撞、干涉、运动路径、人员操作的宜人性等问题。

工艺过程需要遵循以下原则：

工艺过程无碰撞、干涉。主要通过模拟装配工艺过程，及时发现装配过程中存在的干涉、碰撞等问题，提升装配工艺过程的可操作性。

人机工程。主要考虑在工艺加工过程中，工人的视线范围不被遮挡，肢体可以达到要求位置，空间大小方便工人操作，承受的负荷及操作时间不易使工人疲劳，同时在危险环境中要有安全防护措施。

装配路径最优。主要考虑减少无效的零件移动、无效的人员运作，提升装配工艺效率。

生产流程仿真

生产流程仿真，即是对物料的流动过程进行仿真，包括原材料、半成品、返修品、合格品、报废品等的流转过程进行仿真。主要解决在生产过程中物料的运输的经济性，时效性，流动路线优化，缩短搬运时间、减少路径干涉等问题。

生产流程仿真需要遵循以下原则：

优化空间利用率。即物料在流动过程中，就避免重复、冗余路线。降低库存，减少在制品数量。

生产系统能力平衡。即生产资源与人员等的合理匹配。

优化物流中的瓶颈环节与关键路径。

2生产系统仿真过程

生产系统仿真过程可以分为三个部分，仿真规划、建模、仿真优化。在仿真规划阶段，需要明确仿真要解决的问题，搜集需要的资料;建模阶段则包括设备及流程的建模;仿真优化则是对整个生产系统进行调整优化。

生产系统仿真过程

生产系统的仿真是个复杂过程，不仅需要掌握仿真软件的操作技术，还需要对工厂的工艺、生产、流程等有相当的了解。生产系统仿真需要收集大量的资料，包括厂区布局图、设备清单与设备规格说明、生产线产品及零部件清单，零部件三维模型、厂区效果图、线边仓对应零部件或半成品数量、产品模型、工艺说明书、工艺布局图、工装夹具、工时定额、物料信息表，各工位上人员和设备的动作顺序、动作时间、动作路径信息等。

布局仿真的建模主要是厂区、厂房、生产线、物料等对象的3D 建模或模型处理，其要点在于模型的几何精度、精细度、数据量、纹理贴图效果等要符合预定要求。

物流仿真的建模则包括不同类型的设备与生产资源的实现逻辑建模;生产线流程的时序逻辑建模等;

工艺过程建模是在布局模型基础上，依据工位操作内容建立人员和设备的运动模型(运动路径与速度等)、工位上运动时序模型等。

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