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西门子PLM Software是西门子工业自动化事业部的业务部门,是产品生命周期管理(PLM)软件全球供应商。西门子Tecnomatix Plant Simulation是其PLM软件组合中的一款专业的面向制造企业和物流行业的离散事件系统仿真软件。主要用于物流规划和制造生产力分析,同时它是面向对象的、图形化的、集成的建模仿真工具,系统结构和实施都满足面向对象的要求。支持离散事件仿真,连续流体仿真和混杂系统仿真,在工业界有成熟的应用案例和极佳口碑。Plant Simulation之前名叫Em_plant,由一家以色列公司拥有,后被Siemens集团公司收购更名为Plant Simulation,它可对各种规模的工厂和生产线,包括大规模跨国企业,建模、仿真和优化生产系统,分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链等。

历史沿袭
生产率提高上,如何有效地分配有限资源和时间顺序这方面的规划是一家公司的关键要素,在全球化严峻的挑战下,管理层需要快速而又精准地对环境变化做出决策反应,西门子Plant Simulation生产/物流系统仿真工具能够帮助您建立生产物流的数字模型,让您能够探索系统的特性并在决策前充分评估各种生产方案、生产策略的可行性,降低风险损失。同时,该工具让您能够在规划流程中部署实际生产系统之前,就执行虚拟测试和各类假设情景,不需要中断目前生产系统。各种分析工具能够让你评估不同制造情景,仿真结果有助于您客观地做出可靠的决策。西门子Plant Simulation软件历史悠久,她经过了多年发展和变迁,主要历史变化:
 
年份 产品名称 公司
1986 SIMPLE Mac 德國Fraunhofer Society开发
1990 SIMPLE++ AIS
1997 eM-Plant Tecnomatix Ltd
2005 Tecnomatix Plant Simulation UGS Corporation
2007 Plant Simulation Siemens PLM Software
 
主要特色
用标准的和应用专属的元素库建立仿真模型
用西门子Plant Simulation可以为生产设备、生产线、生产过程,生产工艺建立结构层次清晰的模型。这种模型的建立过程,使用了应用目标库(Application Object Libraries)组件,而应用目标库(Application Object Libraries)是专门用于各种专业过程如总装、白车身、喷漆等。用户可以从预定义好的资源、订单目录、操作计划、控制规则中进行选择。通过向库中加入自己的对象(object)来扩展系统库,用户可以获取被实践证实的工程经验用于进一步的仿真研究。
 
1.仿真系统优化
 使用Plant Simulation仿真工具可以优化产量、缓解瓶颈、减少在加工零件,考虑内部和外部供应链、生产资源、商业运作过程,用户可以通过仿真模型分析不同变型产品对系统的影响。用户可以评估不同的生产线的生产控制策略并验证主生产线和从生产线(sub-lines)的同步性。Plant Simulation能够定义各种物料流的规则并检查这些规则对生产线性能的影响。从系统库中挑选出来的控制规则(control rules)可以被进一步的细化以便应用于更复杂的控制模型。

用户使用Plant Simulation试验管理器(Experiment Manager)可以定义仿真试验,设置仿真运行的次数和时间,也可以在一次仿真中执行多次试验。用户可以结合数据文件,例如Excel格式的文件来配置仿真试验。 

2.自动分析
 使用Plant Simulation可以自动为复杂的生产线找到并评估优化的解决方案。在考虑到诸如产量、在制品、资源利用率、交货日期等多方面的限制条件时,采用遗传算法(Genetic Algorithms)来优化系统参数。通过仿真手段来进一步评估这些解决方案,按照生产线的平衡和各种不同批量,交互地找到优化的解决方案。
 
3.分析仿真结果
使用Plant Simulation分析工具可以轻松的解释仿真结果。统计分析数据、图、表可以显示缓存区、设备、劳动力(personnel)的利用率。用户可以创建广泛的统计数据和图表来支持对生产线工作负荷、设备故障、空闲与维修时间、专用的关键性能等参数的动态分析;由Plant Simulation可以生成生产计划的Gantt图并能被交互地修改。
 
随着数据库应用的增加,Plant Simulation提供了与SQL、ODBC、RPC、DDE、ActiveX、Socket的数据交换接口,也能够读入CAD(AutoCAD)图形进行仿真。它具有图形化和交互化建模能力,同时它通过内置的仿真语言“SimTALK”进行复杂过程定义、参数输入和控制策略调整,也能够建立完整的仿真模型。
 
SimTALK是一种解释型的仿真逻辑脚本语言,语法规则类似于Basic,比较易学易用。同时,Plant simulation还提供专门的调试窗口,用户可以快速进行语法调试找到模型的逻辑错误。
  

西门子Plant Simulation功能特点

1.可对高度复杂的生产/物流系统和控制策略进行仿真分析
 Plant Simulation是一种面向对象的仿真软件。对于高度复杂的生产制造系统或者物流系统,Plant Simulationt通过面向对象的方法定义将生产系统抽象化。通过系统的基本对象或者应用模版中的扩展对象对于生产系统进行抽象建模。
 
Plant simulation另外一个主要特点是支持层次性和继承性的建模。通过“继承性”的建模思路,生产系统中很多类似的子系统可以快速被引用和重用,从而极大提高模型的效率。利用层装结构,用户可以建立起不同精细程度的仿真分析模型,将对象嵌套于另一对象中的方法可以让用户更加容易地建立和维护大型复杂结构的仿真分析模型。层次建模使得复杂和庞大的模型(物流中心、装配工厂、机场等等)变得井井有序。

 
2.专用的应用目标库为典型的方案进行迅速而高效的建模
 Plant Simulation可面向不同的制造业行业领域,定制许多高效率的应用模版,提供面向该行业应用建模的常用仿真对象,用户可以简单交互基本信息后进行仿真分析,从而极大提高应用效率。目前,Plant Simulation的应用对象模版库涉及了:
 
● 面向汽车行业的Assembly/Carbody/Painting模版;
● 面向物流行业的Conveyor/AGVS/EOM/HBW立体库模版;
● 面向精益系统改善的的价值流图VSM_Tools模板;
● …… 
 
3.使用图形和图表可视化地分析产量、资源和瓶颈
Plant Simulation包含许多专门对于生产和物流系统模型的性能和仿真结果进行评价的内嵌工具。使用专门的图形分析工具(如时间序列,饼图,柱状图,折线图等),用户可以快速进行图形、图表化的仿真模型的数值跟踪和动态显示,以2D/3D形式。
 
4.综合的分析工具,包括自动瓶颈分析器、Sankey图和Gantt图等
 在图形图表显示的同时,Plant Simulation同时提供很多很专业的分析工具。包括:自动的瓶颈分析、流量分析图(Sankey)、甘特图(Gantt)。

5.能耗模拟功能
由于日益重要的能源消耗在生产过程中已经深入人心,Plant Simulation为您提供了建模工具,分析和优化生产同时考虑能源消耗这一关键指标。关于生产待机操作机器和节能潜力的分析,现在很容易成为可能。

 
6.三维可视化和动画
 Plant Simulation在提供 2D图标仿真方式的同时也提供3D可视化的方式展示仿真模型的内容,用户可以通过内部的实时关联机制,从2D仿真模型直接生成对应的3D仿真模型。也可以通过标准的数据接口,加载CAD的3D数据(.JT/.WRL/.DXF等)。系统支持同步的2D/3D仿真显示和分析。
 
7.提供了强大的分析优化工具,包括基因算法、神经网络算法,实验设计方法等,对系统参数进行优化
Plant Simulation在支持系统仿真的同时,通过内嵌的优化算法——基因算法(Genetic Algorithms)对于系统的关键参数进行自动优化运算。通过优化算法帮助用户寻找典型的非解析求解问题的最优化值(如TSP等NP难问题)。Plant Simulation的神经网络算法和实验设计方法,因子分析功能也是同类软件中比较突出的特色。
8.支持多界面和集成能力(ODBC,SQL,ORACLE,ERP,CAD,PLC)的开放系统结构
 Plant Simulation提供与外围数据平台交互的一系列数据接口(例如:ODBC、SQL、Oracle、ERP等)通过这些专门的接口和集成能力,用户可以建立Plant Simulation与外部的数据库系统之间的信息通道,从而实现仿真模型与数据库系统的信息集成。Plant Simulation可以和工业控制系统(如和PLC,OPC SERVER) 等实现联机仿真。

学习交流与项目合作
                                     

无锡迅合信息科技有限公司是一家专业的仿真建模咨询服务公司,公司在仿真咨询市场耕耘多年,具有丰富的项目实施经验。我们紧跟工业需求,以市场为导向,以创新为动力, 以质量求生存,提供各类基于系统仿真技术和流程数字孪生的定制化解决方案。如果您对西门子Plant Simulation产品感兴趣或有意向进行基于Plant Simulation解决方案的工厂仿真项目的合作,请立即联系我们。我们专业技术人员将力求给客户提供全方位优质服务,包括:Plant Simulation软件模组匹配、软件操作和应用培训、项目咨询、业务需求分析、项目实施及系统集成开发,详情请咨询公司客户服务邮箱:xunhetech@163.com,谢谢。

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