基于em-plant的输出轴加工线仿真研究

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1、基于em-pIant的输出轴加工线仿真研究摘要：论述Z生产系统的面向对象建模与仿真技术，介绍YeM2Plant软件，最后在仿真优化L具em-p1ant环境下进行输出轴加工线建模仿真示例，并分析瓶颈设备。证明了建模仿真技术在制造业领域的良好应用前景。关键词：生产系统;建模仿真;仿真模型；em-plantSimulationofthemainshaftproductionlinebasedonem-plant：Abstract:Sineetheplanningofproductionsystemissupportedandva

2、lidatedbythesimulationtechnology,objcct2orientedmodelingandsimulationtechnologyregardingtoproductionsystemisdiscussedfirst.Thenthesoftwareem-plantisintroduced.Atlast,anexampleisgiventoillustratetheprocessofmodelingandsimulatingthemainshaftproductionlinebasedonthee

3、m-plantsoftware,withthekeyequipmentanalyzed.Theexampleverifiesthatthemodelingandsimulationtechnologycouldbesuccessfullyusedinmanufacturingindustry.Keywords:productionsystem;modelingandsimulation;simulationmodel;em-plant生产系统的规划设计依赖于系统的合理建模与分析。然而，生产系统一般都属于复杂的离散事件系统，

4、具有动态性和复杂性等特点。传统的规划设计方法大多基于数学抽象，通过对实体模型简化，抽象建立生产线优化数学模型，运用其优化结果指导实际的生产线设计。用数学优化模型描述的设计问题尽管己做了简化，但与实际相差其远，在冇限时间内得不到精确解，11抽象的数学描述不易理解，不利于不同的设计人员之间的沟通［1，2］。计算机仿真作为一种系统建模和实验分析方法，能把生产资源、产品工艺数据、库存等信息动态地结合起来，以系统活动过程的“复现”代替以往数学等方法单纯的抽象描述，表达形式易于理解，能全面反映生产系统动态活动过程和特征，因此为生产系统

5、的设计和运行管理提供了理想手段，并己成为贯穿生产系统整个生命周期，为各项单元技术提供集成环境，进而形成数字化制造的重要手段［3］。对生产线进行计算机仿真研宄，能达到优化组织生产、确定工序能力、找出制约瓶颈、提高设备效率以及持续提高生产线生产能力的目标。1面向对象建模与仿真技术面向对象建模仿真是生产系统建模仿真领域采取的主流技术。面向对象的仿真根据系统的对象及相互作用来构造仿真模型，并把对象实体及其关系描述的系统静态结构和功能同对象行为表达的系统动态过程有机地结合起来［4］o面向对象的仿真控制结构，通过专门的控制对象提供仿真

6、运行或模型控制策略，实现仿真模型中不同控制功能的分离，形成更为灵活、可重用、与实际一致的控制结构。该类仿真的代表方法有统一建模语言CML（UnifiedModelingLanguage）、Simple等。em-plant[5]就是面向对象的、集成的无程序运行的建模软件。2生产系统建模仿真工具em-plantem-plant是以色列Tecnomatix公司开发的大型商品化制造系统建模与仿真软件。该软件基于面向对象的建模原理[6],提供了大量生产设备单元和物流装置的模型库，并提供了丰富的仿真控制策略，其内嵌的SimTedk语言

7、可灵活地用于规划、仿真和优化制造企业、生产系统和工艺过程。运用cM2Plant对生产线进行仿真和优化，能使其适应于多种混合比产品的生产。软件还提供各种仿真统计结果，包括：资源利用情况等，用户也可以通过编写代码统计出制造系统其他的性能参数，如生产率、零件的平均通过时间等，这些都有助于瓶颈的消除，达到资源配置的优化，从而设计出负荷平衡、效率较优的生产线。3基于em-plant的输出轴热前加工线仿真模型当前，许多汽车零部件生产车间的输出轴热前加工线的故障率要比其他零部件生产线高很多，所以木实例的搭建对象选取某厂的输出轴热前加工线

8、。该线可以生产多种型号输出轴，生产方式为单独生产，无混流生产。生产线的上线物料以拉动式供应，毛坯箱用电动叉车运输，产品下线后的运输方式采用手动推车。建立输出轴生产线的数字模型，是实现生产线物流数字化仿真的基础。该生产流程具有如下特点:生产线的物理布局呈环型，产品生产物流量和批量大，但同一时间只能生产一种