面向对象模拟 eM-Plant
常用的物流仿真软件
五种常用的物流仿真软件及其优缺点①Quest：针对设备建模、实验、分析设备分布和工艺流程的柔性、面向对象的、基于连续事件的专用模拟软件。
操作简便性和功能。
演示性能强大，富有现实感，可以设置逻辑命令语言，所以熟练掌握后可实现相当高难度的仿真，在周边的机器人仿真器群等方面的功能也很齐备，不过Quest以适用于大型制造业生产线为目的，没有自动立体仓库等常用设备，所以对物流生产线不太适用，且价格非常昂贵。
②Flexsim：可用于对离散事件系统进行仿真，可以对模型中含有真实的物理实体的模型进行仿真，能应用于建模、仿真以及实现业务流程的三维可视化。
排队系统问题、库存系统问题和网络系统问题，研究的对象多是复杂的多目标系统，将众多目标的不同参数组合的运行结果输出后供分析者比较，选取较优的参数组合。
特点：采用面向对象技术，使其建模过程可重复使用，减少了建模人员的重复劳动；突出的VR技术3D显示功能，增强了场景的真实感；建模和调减的方便；开放性好。
③e-M Plant：离散生产过程仿真软件系统，可裁剪工厂模块；客户化用户接口；使用遗传算法对系统参数进行自动优化；适合于专用加工应用；在面向对象的用户环境中建立、更新和维护模型；可重复使用的工程模型等。
可以对各种规模的工厂和生产线，与周边的机器人仿真器群之间有强有力的关联，可与 CA D、CAPE、ERP、DB等软件之间实时通信，但是价格昂贵，从周边工具群的联合中脱离出来单独使用时，缺乏魅力。
④Witnes：可视化交互型仿真软件中的佼佼者，主要是针对离散事件系统。
强大的建模功能模组，层次建模策略，可定制模型组件库；流程环节的灵敏度分析；方便的图形界面操作功能；应用范围非常广泛; 操作简单，在低配置计算机上也完全可以灵活使用;⑤RaLC：集现代物流技术、人工智能、3D图像、数据处理和计算机仿真等技术为一体，专门服务于物流行业和工业工程领域，处于国际领先水平。
采取模块化设计理念，注重数据分析，提供直观结果，以创造利润和产业化为根本目标，具有易学易用、快速建模、专业实用、性价比高。
9款虚拟现实物流仿真软件简介
9款虚拟现实物流仿真软件简介1、FlexsimFlexsim的前身是Taylor II，Flexsim应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。
要想利用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即可。
每一个对象都有一个坐标（x,y,z）、速度（x,y,z），旋转以及一个动态行为（时间）。
对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有自己的功能或继承来自其他对象的功能。
这些对象的参数可以把任何制造业、物料处理和业务流程的快速、轻易、高效建模的主要特征描述出来。
不过其宣称的Flexsim内置了虚拟现实浏览窗口，可以让用户添加光源、雾以及虚拟现实立体技术，个人感觉仅是个噱头而已。
2、eM-PlanteM-Plant(原名SIMPLE++)系统规划分析模拟软件，在规划阶段可透过eM-Plant分析全厂之设施规划方案选择、设备投资评估、暂存区、生产线平衡、瓶颈分析、派工模拟及产能分析模拟及企业再造等模拟分析基本上与Witness和Factor/AIM一样，同样属于平面离散系统生产线仿真器。
齐备了周边的机器人仿真器群。
可以与CAD、C APE、ERP、DB等软件之间实时通信。
与周边的机器人仿真器群之间有强有力的关联，面向大型制造业领域的仿真群中，和Delmia公司实力相当。
其主要目的是整体系统的优化等，主要与周边系统联合起来灵活使用。
但是价格昂贵，从周边工具群的联合中脱离出来单独使用时，缺乏魅力。
3、WitnessWitness是英国Lanner Group的产品，是平面离散系统生产线仿真器，操作简单，在低配置计算机上也完全可以灵活使用，是生产线仿真器的老字号，其齐备的基本仿真功能和处理优势，一直是大家所公认的。
作为可选项，还具备了三维立体显示功能（VR)，扩大了其适用范围，不过三维立体显示功能是后来添加的可选项，所以不适合模型从大致轮廓的概念设计开始依次建构下去的动态过程中使用。
Em-Plant 物流仿真系统
路漫漫其悠远
§3.3 基本物流要素建模
1、物料（流动实体/临时实体） • 在离散仿真系统中，不能表示流体或散料，只能是单 元化的实体。 --Entity •
检修仿真
start--duration--interval-- stop availability % 和 mean time to repair --MTTR related to time
示例：ex3_3_3
路漫漫其悠远
§3.3 基本物流要素建模
4、存储单元 eM-plant的存储单元包括:
• buffer • iobuffer • sorter • store
示例：ex3_3_4
§3.3 基本物流要素建模
4、存储单元 （3）sorter
• 给每一个进入sorter的临时实体赋一个权值 • 按权值的大小，升序或降序确定离开顺序 • order --升序或降序 • time of sort --确定排序时间（有新实体进入或离 开）
• sort criterion -- 赋权值的方式
• single proc • paralle proc • assembly • dismantle station
路漫漫其悠远
四个时间属性
processing time set-up time recovery time cycle time
四种状态
• failed • paused • entrance locked • exit locked
路漫漫其悠远
物流系统基本建模对象
物流仿真与eM-plant仿真软件
物流仿真与ｅＭ－ｐｌａｎｔ仿真软件作者：韩秀蓉李立峰来源：《商场现代化》2009年第08期[摘要] 本文简要介绍了系统仿真的基本概念和物流系统仿真实现的方法。
随着计算机技术的不断发展，物流仿真软件已经成为物流系统仿真的主要工具，并将得到更为广泛的应用与发展。
一、系统仿真理论1.系统仿真系统仿真是迅速发展起来的一门新兴学科，随着系统仿真的理论和应用技术研究的深入以及计算机技术的发展，应用数字计算机对实际系统或假想的系统进行仿真的技术越来越受到人们的重视[1]。
现在人们普遍接收的系统仿真的定义是：以相似性原理、系统技术、信息技术及应用领域有关专业技术为基础，以计算机、仿真器和各种专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实地或假想的系统进行动态研究的一门多学科的综合性技术。
仿真技术是研究复杂问题的一种有效的方法。
由于仿真技术在应用上的安全性和经济性，仿真技术的应用取得了广泛的范围。
首先应用于军事领域，仿真技术在武器系统研制，战术互联网仿真等方面都取得了良好的效果；其次，在航空、航天、航海、核电站等方面也利用仿真技术减小了项目的风险，并在安全防御方面起到了实际系统不可比拟的作用；另外，仿真技术已逐步发展到应用于社会、经济、交通、生态系统等各个领域，成为高科技产品从论证、设计、生产试验、训练到更新等整个阶段不可缺少的技术手段，为研究和解决复杂系统问题提供了有效的工具。
2.物流系统仿真随着中国加入WTO，中国经济的发展更是进一步的加快了步伐。
加之近几年电子商务的飞速发展，使得中国的物流业也迅速的成长起来。
现代自动化物流系统是集光、机、电技术为一体的复杂的系统，能够实现物流传输、识别、拣选、分拣、堆码、仓储、检索和发售等各个环节的全程自动化作业。
可以看到，物流系统是一个多因素、多目标的复杂系统。
正是由于物流系统的复杂性，运用系统仿真的方法对其进行建模仿真的分析研究，以此来确定物流系统中物料运输、存储动态过程的各种统计，了解设备的处理能力是否能满足实际需要，运输设备的利用率是否合理，运输线路是否通畅；以及物流配送中心的地理位置选择是否恰当，物流配送中心的建设容量设计是否适当等问题。
plant simulation介绍
Tecnomatix
分析仿真结果
eM-Plant 分析工具让用户可以轻松解读仿真结果。利用 统计分析、图形和图表来显示缓冲、机器和人员的利用 情况。您可创建全面的统计数据和图表，以支持性能参 数的动态分析，这些参数包括生产线工作量、停机次数、 空转和维修时间以及关键的性能因素。 用户只需按一下按钮，eM-Plant 瓶颈分析仪就会显示出 资源的利用情况，从而说明瓶颈及未充分利用的机器等 情况。 可通过 Sankey 图将物流可视化，该图能直观地显示当前 配置下的传输量。 eM-Plant 还可生成最优生产规划甘特图，并对图进行交 互式修订。通过 eM-Plant 结构优势，如封装、原有性和 层次化，来处理、理解和保证复杂但具体的仿真，可以 获得比传统仿真工具更好的效果。
专门的软件对象资源库， 用于迅速、有效地仿真典 型情况
使用图形与图表来分析产 量、资源和瓶颈
全面的分析工具，包括 Automatic Bottleneck Analyzer（自动瓶颈分析 器）、Sankey 图和甘特图
在线 3D 可视化和动画 综合神经网络与实验处理 通过遗传算法对系统参数
自动优化
可通过 eM-Plant 遗传算法模块进行自动优化。在因系统参数和限制因素较多而难于 优化时，其它就显得尤其有用。
遗传算法会根据各种限制因素（如产量、库存、资源利用和交付日期等）来优化系 统参数。
根据生产线平衡和不同的产量，通过仿真这些解决方案来进一步评估，并能交互查 寻获得最优解决方案。
fact sheet
3D 可视化
除了高效的 2D 视图外，还能在虚拟的现实 3D 环境中实现仿真可视化。借助 eM-Plant 的资源库或 CAD 数据，可以建立逼真的 3D 模型，该模型具有下列多种用途： 简单易懂的平台，方便内外部讨论 管理陈述 向客户进行演示 展览会展示 说明材料、介绍性动画及其他销售工具
计算机建模与仿真EM-Plant Simulaiton学习文件
1.2 eM-Plant的初步知识
七、METHOD&CONNECTOR
按住Ctrl键，可以画无数 条Connector 按住Shift键，Connector 将产生直角转折
Connector
1.3 SimTalk
一、SIMTALK简介
在eM-Plant中，SimTalk语言为用户提供了控制仿真环节、定义 自定义功能的仿真程序语言。SimTalk语言以Eiffel语言为基础，同时 吸收了其他一些编程语言的特征，不断发展壮大。Eiffel语言是瑞士 理工大学的Meyers教授1985年开发的，是继SmallTalk语言后第二种 完全面向对象的编程语言。 在eM-Plant中，SimTalk具有和其他程序语言（比如C语言）类 似的设定方法，因此可以通过学习借鉴其他的程序语言了解程序编 制的基本思想和基本常识，从而熟练掌握和使用SimTalk语言，为充 分发挥eM-Plan的功能打下基础。 采用SimTalk语言撰写的程序被封装在Method对象中，由物流 对象或者其他Method对象加以调用，在某个时间发生时触发该程序， 从而实现对该时间内容的控制。Method对象属于信息流对象，和表 类型的信息流对象不同，Method对象实现的是控制功能。
11仿真建模与emplant三emplant的发展历史emplant的发展过程1986年1989年德国弗劳恩霍夫斯图加特研究所在麦金塔计算机平台上开发了一款面向对象支持层式结构的仿真软件1990年斯图加特研究所创立了一个新的分支机构ais1991年ais技术人员成立了aesop公司在原有麦金字塔平台仿真软件的基础上开发出一套用于制造计划仿真和优化的软件命名为simple1997年以色列tecnomatix软件公司斥资约910万元收购了aesop并进一步完善了simple1999年simole10发展至simple702000年4月simple70更名为emplant402000年7月推出emplant452003年推出emplant702005年推出emplant75ugs公式收购tecnomatix从而将emplant纳入其软件产线2007年西门子公司购并ugs公司并发布了emplant81同时将其更名为tecnomatixplantsimulation812008年发布tecnomatixplantsimulation8211仿真建模与emplant三emplant的特点支持层式结构所见即所得的图形工作环境模块化和多层次的建模单元面向对象的建模过程多种形式和类型的软件接口emplant能够很好的平衡软件的易用性灵活独立性以及开放性之间的相互关系
eM-Plant在机车预组装生产线建模与物流仿真中的应用
代表牵车轨道 ， 代表车体。
３ 仿真 目标 的设定
面对装配生产线这类离散事件系统 ，具有以下 些 重要 的系统 评 价指标 Ｉ Ｓ ］ 。 （） １ 设备利用率。 是指设备实际工作时间与总工 作 时 间之 比。设 备 利 用率 是 很多 仿 真都 关 注 的一 个
一
图 ２ 生 产 线 布 置 图
１ ｅ Ｐａ ｔ Ｍ— ｌ 软件 简介 ｎ
收 稿 日期 ：０２ ０ — ３ ２ １— ２ ０
基金项 目：十一五” “ 国家科技支撑计划“ 中国高速列车关键技术研究及装备研 制” 目之“ 项 共性基础及 系统集成化技 术” 课题 子任 务“ 字化 工艺制造模 型和数据库 ”２ ０ Ｂ Ｇ１Ａ １Ｇ １ ３ 数 （ ｏ９ Ａ ２ ０ 一 ０ — ） 作者简 介 ： 张如杰 （９７ ） 男 ， １８一 ， 山东菏泽人 ， 硕士研究生 ， 主要 研究方 向为虚拟 仿真制造技术 ； 讯作者 ： 自建 （９３ ） 通 杨 １８一 ， 男， 河南 太康人 ， 工学学 士 ， 主要研究方 向为机械制造技 术。
（ ）仿真结果分析 。按 照现阶段年生产情况 ， ３ Ａ 型车年产量 １０ ， ９ 节 Ｂ型车年产量 ７５ 。由于该机 ２节 车的 Ａ型车与 Ｂ型车的数 目比为 １ ， 以能够组装 ：所 ３
ｅ ； ｎｄ车 体 数 大 于 １７ ０
９ 列机车 ， ５ 余下 １５ Ｂ型车。 ５节 时， 仿真模型停止 ， 在控制 台打 印出仿 真时间 ； 否则 综上所述 ， Ｂ型车的产量过大 ， Ａ型车产量过小 。 仿真继续进行。 由两种车体生产线 的仿真结果可知 ， Ｂ型车的生产节 调用上述程序 ， 运行仿真模型得 出 ： Ａ型车生 当 拍要 比 Ａ型车的快 ； 两种车体生产线的平衡率 ， 台位 产线生产 １８ ０ 节车体时 ， 仿真模型停止 ， 仿真时间为 的利用率均达到 ９ ０％以上 ，且保持在一个 比较接近 ２６０ ：７１． ０ 。 即在 第 ２６天 ， 条 Ａ型 车 生 产 １： ０ ：７７ ０ ０ ０ １ 该 的范 围 内 ， 需 作 出调 整 ， 无 只需平 衡 好 二者 之 间 的产 线 转而 生产 Ｂ型车 。剔 除该 程 序 ， 续 运行 仿 真 ， 继 当 量关系。 仿 真 时 间 为 ３ ００：００ ． ０ ０ ：００ ： ０ ０时 ，车 体 总数 为 １４ ００ ４
eM-Plant简介
IMA
模型的继承性: Inheritance
快速变更 容易维护 不易出错
Child Objects
Simulation Model
IMA
Parent Objects
Application Object Library
eM-Plant 集成遗传优化算法
IMA
德国TMS公司采用eM-Plant/3D为客户提供高 质量的焊接生产线的3D可视化方案。
IMA
eM-Plant，提供丰富的系统接口
与Windows ActiveX、DDE接口； 提供Aris仿真系统接口； 独特的“基因遗传”优化算法提供系统仿真最优结果
与生产计划系统的Gantt图双向交互；
IMA
eMplant应用实例
码头集装箱
IMA
• 卡车生产线
IMA
物流分拣系统
Iant应用于物流供应链仿真
eM-Plant
对生产,物流进行可视化;计划编制、 优化的仿真工具
IMA
什么是eM-Plant? eM-Plant (原名SiMPLE++)
Simulation of Production and Logistic Engineering with C++
（用C++编写的用于生产和物流工程的仿真工具）
•基因遗传算法GA实现在eM-Plant环境下 的直接的最优结果寻找。
•直接简单的交互界面，无需专业的算法知 识 •提供诸如：最佳批次、最佳次序、最佳缓 冲大小等等。 Optimization Cycle
default configuration
几种常用的仿真工具
几种常用的仿真工具 em-plante automod witness flexsim几种常用的仿真工具1）eM-PlanteeM-Plant是Tecnomatix公司一个生产过程仿真软件系统，可以对各种规模的工厂和生产线，包括大规模的跨国企业，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，以便于承接不同大小的订单与混和产品的生产。
它使用面向对象的技术和可以自定义的目标库来创建具有良好结构的层次化仿真模型，这种模型包括供应链、生产资源、控制策略、生产过程、商务过程。
用户通过扩展的分析工具、统计数据和图表来评估不同的解决方案并在生产计划的早期阶段做出迅速而可靠的决策。
主要特点：可裁剪工厂模块；与CAD、CAPE、ERP和数据库系统实时通讯和集成；客户化用户接口；使用遗传算法(genetic algorithms)对系统参数进行自动优化；适合于专用加工应用如白车身车间、喷漆车间、工作车间的应用对象库；在面向对象的用户环境中建立、更新和维护模型；可重复使用的工程模型。
2）AutomodAutomod是目前市面上比较成熟的三维物流仿真工具。
主要包括了三大模块：AutoMod、AutoStat和AutoView。
AutoMod模块提供给用户一系列的物流系统模块来仿真现实世界中的物流自动化系统。
主要包括输送机模块（辊道、链式），自动化存取系统（立体仓库、堆垛机），基于路径的移动设备（AGV 等），起重机模块等。
AutoStat模块为仿真项目提供增强的统计分析工具，由用户定义测量和实验的标准，自动在AutoMod的模型上执行统计分析。
主要特点：基于发展策略运算法则的最优化分析，用户为得到更好的模型来定义输出审核，多CPU并行计算等；AutoView可以允许用户通过AutoMod模型定义场景和摄像机的移动，产生高质量的AVI格式的动画；用户可以缩放或者平移视图，或使摄像机跟踪一个物体的移动，如叉车或托盘的运动；AutoView可以提供动态的场景描述和灵活的显示方式。
面向对象模拟eM-Plant解析
Development of eM-Plant
Company
1986-89 Fraunhofer Institution Stuttgart Developing an object oriented hierarchical Simulation software for Apple Macintosh 1990 Foundation of AIS (Angewande Informations Systeme) 1991 Renaming into AESOP (Angewande EDV-Systeme zur Optimierten Planung 1997 incorporation into Tecnomatix Ltd.
FileInterfac e FileLink TableFile Cardfile Queuefile Stackfile Method Chart Plotter Dialogs Gauge IDMInterface
主动 (activ e)
Transp or-ter
被动 (passive)
Container Entity Bottleneck Analyzer SankeyDiag ram
passive
Entity
所有的对象本身具有动力 而且可以乘载对象 • 无人搬运车 (需配合Track 使用)
所有对象本身不具动力 可以乘载对象 • 栈板 (需配合Line 使用) 不可以乘载对象 • 工件
eM-Plant 的操作接口
eM-Plant主画面
eM-Plant的三大界面
Object Palette (物件快捷工具栏)
Features of eM-Plant
强调对象化模式构建 整合式图形化与对象式的并行仿真环境 阶层式架构 对象的继承 再使用(re-use)特色 Simtalk语法 其他界面
企业业务流程模拟实验报告
目录摘要...................................................................... 错误！未定义书签。
ABSTRACT ............................................................. 错误！未定义书签。
第1章引言........................................................ 错误！未定义书签。
1.1仿真技术起源................................................................ 错误！未定义书签。
1.2仿真技术的意义............................................................ 错误！未定义书签。
1.3仿真技术研究进展........................................................ 错误！未定义书签。
1.3.1 分类 (3)1.3.2 应用 (4)第2章EM-PLANT简介 (6)2.1E M-PLANT软件简介 (6)2.2E M-PLANT启动操作及界面 (6)2.3E M-PLANT仿真流程 (8)2.4E M-PLANT对象功能介绍 (9)第3章仿真实例设计与分析 (10)3.1实例设计 (10)3.2实例分析 (11)3.3小结 (22)第4章总结与展望 (22)4.1总结（分工） (22)4.2展望 (23)参考文献 (23)摘要：在激烈的市场竞争环境下,林业家具企业需要不断加强生产能力以保持企业生产的高效性,提高竞争力.本文将林业家具企业自动化生产线作为研究对象,针对家具生产管理绩效中的机台作业时间和投料速度管理问题,利用EM-Plant仿真软件作为开发平台,使用统一建模语言作为系统仿真的辅助工具.通过对仿真结果的分析发现,在相同的仿真周期内,改变机台工作时间和投料速率能够提高整条生产线的生产效率、产成品量以及在制品数量,为林业企业加强制造管理能力的提供决策支持。
基于eM-Plant的汽车车身焊装线系统仿真技术研究
ｔ ｏｕ ａ ｅｓ ｒ ｈ ｏｎ ｔ ｅ ｒ ｃｅ ｓ ｆ ｎ ａｕｏｍｏｂｉ ｗｅｄｉｇ ｉｅ． ｃｏｒ ｎ ｔ ｈ ｉ ｕａ ｉ ｒ ｕｔ ｃ ａｌｓｓ ｈ ｂ — ｈｒ ｇｈ ｒ ｅａ ｃ ｈ ｐ ｏ ｓ ｏ ａ ｔ ｌＳ ｅ ｌ ｎ ｌ Ａｃ ｎ ｄｉｇ ｏ ｔ ｅ ｓｍ ｌｔ ｏｎ ｅｓ ｌ ｓ ａｎ ａｎ ｙ ｉ ｔｅ ｏｔ ｔ ｎ ｋ ａｎ ｅ ｌ ｅｃ ｄ ｑｕｉ ｅ ｐｍｅｎ ｕｉｚ ｔ ｔ ｔｉａ ｉ ａｓ ｌ ｏｎ， ｗｅｌ ａｓ ｔ ｅ ｆ ｉ ｒ ｔ ｓ ｓｓ ｔ ｅ ｃａ ｃｉ ｏ ｈ ｏ ｃｔ ｎ ｉｅ． ｌ ｈ ａｌ ｅ ｏ ａｓ ｅ ｈ ｐａ ｔ ｕ ｙ ｆｔ ｅ ｐｒ ｄｕ ｉ ｌ ｏ ｎ Ｋｅ ｗｏｒｓ： ｄｉｇ ｉｅｓｍ ｕａ ｉ ｍｏｄｅｉ ｅ －Ｐｌｎ ｙ ｄ ｗｅｌ ｎ ｌ ，ｉ ｌｔ ｎ ｏｎ ｌ ｎｇ，Ｍ ａｔ
１ 仿 真模 型 的分 析
究从 主焊 线 出 口到 涂 装 线 入 口的输 送 能 力 ，分 析输 送 线 上各 个
工 位 的工 作效 率 ， 颈 分 析 以 及故 障分 析 。 瓶
该 系 统包 括 的 内容 有 ： （ ） 焊 线 至 调 整 线 之 间 的 车 身 骨架 自动化 输 送 系 统 １主 在 主焊 线 出 口 ，通 过 移 载 机 把 白车 身 从 主 焊线 台 车上 取 下 来 ， 到 空 中 的 摩 擦 台 车上 ， 送 由摩 擦 线 运 输 到调 整 线 入 口 。该 输 送 线 整 体 为 一 条 线 ， 间采 用 两 条 支 线 ， 于半 破 坏 检 查 和 车 身 中 用 表 面 质 量 检 查 ， 有 两个 车 位 需 要 Ｃ 焊 接 。 两 条 支 线 进 车 比 还 Ｏ 列 为 １１ 不 区分 车 型 。 ：，
主流物流仿真软件分析与比较
5 物流系统仿真软件5.1仿真软件的发展与应用概括随着物流仿真在我国物流行业中的发展，物流仿真技术及软件实现的重要性日益突出。
物流软件的开发起源于20世纪80年代，现阶段常用的物流仿真软件主要来自美国，也有部分仿真软件来自欧洲。
物流仿真软件是对商业物流进行建模、分析、可视化控制的强大工具，可以帮助企业规划和实施可靠的物流和制造解决方案，减少投资风险、减低运营成本，同时也是培训人员的有力手段。
使用物流仿真软件一个最大的优点是，不需实际安装设备，不需实际实施方案即可验证设备的导入效果和比较各种方案的优劣。
在工程建设或设备配置的计划阶段发现和解决问题，因此，它对降低整个物流投资成本起到不可缺少的作用错误!未找到引用源。
物流仿真软件在很多发达国家发展很快，一些大型的国际企业，甚至当地的中小型企业都已经采用了相应的仿真软件，并在应用中取得了很好的效果和经济效益。
在我国，集成化物流规划设计仿真技术的研发目前还处在起步阶段。
从2001年开始，山东大学和同济大学开始了相关领城的预研工作，但目前还未见到研发出的实际软件产品。
很多企业对于物流仿真软件的特点还不十分了解。
仿真软件开发在国内的发展，还需时日。
随着计算机技术和仿真技术的发展，目前有很多物流仿真软件可供选择。
物流仿真软件有不同的分类方法。
根据软件结构形式，物流仿真软件可分成结构性(Hierarchical) 和分散式 (Discrete Manufacturing) 两大类型。
根据动画表现形式，可分为2D类（如：ARENA、eM-Plant、WITNESS、EXTEND）和3D类（Flexsim、AutoMod、RaLC、WITNESS），2D是指动画表现形式为二维平面形式，3D是指动画表现形式为三维立体形式。
大多数 3D类仿真软件也能在2D形式下表现，例如Flexsim，建模可在2D环境下进行，在2D环境下的建模过程中，自动生成了3D 模型，建立3D模型不需另外花费时间。
《eM-Plant仿真技术教程》
随着虚拟现实技术的发展，EM-Plant仿真技术将与虚拟现实技术结合，实现更加逼真的实时仿真效果， 为模拟实验和培训提供更加沉浸式的体验。
新技术的应用场景
智能制造与工业自动化
EM-Plant仿真技术将应用于智能制造和工业自动化领域，为 生产线设计、工艺流程优化、设备故障预测等提供支持。
相似点
两者都支持基于组件的模型描述语言，适用于复杂系统的建模和仿真。
差异
EM-Plant更侧重于流程工业的仿真，具有丰富的工业模型库；Modelica则广泛应用于机械系统的建模和仿真。
与其他仿真软件的比较
相似点
市场上存在许多其他仿真软件，如AspenTech、SimulationX等。
差异
EM-Plant在流程工业仿真领域具有独特优势，尤其在实时仿真和优化方面表现突出；其他软件可能在 特定领域或特定应用场景中具有优势。
为新车型的开发提供支持。
案例二：机械系统动力学仿真
要点一
总结词
要点二
详细描述
机械系统动力学仿真案例展示了如何使用EM-Plant对各种 机械系统进行动力学仿真，包括机构、齿轮和连杆等机构 的模拟。
在机械系统动力学仿真案例中，通过建立机构、齿轮和连 杆等机构的模型，对机械系统的动态性能进行模拟。通过 分析系统的响应和振动，可以优化机构设计，提高系统的 稳定性和可靠性，降低故障率。
参数敏感性
分析参数对仿真结果的影响程度，确定关键参数和次 要参数，为参数优化提供依据。
仿真结果分析
结果分析
对仿真结果进行深入分析和解读，挖掘仿真结 果中的规律和特征。
结果可视化
将仿真结果以图表、图像等形式进行可视化展 示，方便理解和分析。
Plant_Simulation_使用领域
Optimization Results
◦ 工厂仿真的意义 ◦ Plant Simulation解决方案介绍
易用的图形化工作环境 多种工厂仿真分析工具 功能强大的优化算法 开放的系统架构体系
◦ 软件操作及实例演示 ◦ 成功用户经验
◦ Q&A
◦ 促进了对公司现有数据的集成
集成，远程控制数据实时交换 导入表格，导入数据和图纸 在线数据库连接
◦ 3)生产线评价与效率改善
作业流程不流畅，设备有闲余，空间利用率低等等，如何进 行定量分析？ 如何改进？ 如果需要引进大型或高价设备，那么该引进何种设备？ 多大 性能的设备? 引进设备后现有瓶颈能否消除？其它地方是否可能成为新的 瓶颈？
◦ 1) 新建配送中心，有多种设计方案，哪一个最合适？ ◦ 2)分拣作业该采取何种方式？
◦ 实时统计的对象信息
资源的利用率 进入和离开一个对象的可移动对象数量 一个对象中可移动对象的数量 一个对象中可移动数量的最大和最小数量 等待、故障、堵塞、闲置和被占用时间（百分比） 生产时间 ……
◦ 丰富的数据表现手段和方式
计量 时间序列 饼形图 柱状图 单线图 ……
◦ 工厂仿真HBW（立体仓库）应用对象库用于对仓库及高空 立体仓库进行建模。
◦ 工厂仿真AGVS（自动导引车辆系统）是一个用于与工厂 仿真一起对导引运输系统（一般无人驾驶）进行建模的专 业应用库。
◦ 工厂仿真输送机应用对象库被用于对固定输送机系统进行 建模
输送带 辊道
◦ 可以用对话框来定义必要的技术参数和控制规则
易用的图形化工作环境 多种工厂仿真分析工具 功能强大的优化算法 开放的系统架构体系
◦ 软件操作及实例演示 ◦ 成功用户经验IS（按生产顺序供应） 引入看板系统（Kanban） 规划和建造新的生产线 管理全球生产网络
基于eM-Plant配送中心的流程仿真和优化
收 稿 日期 ： ０ ０ １ — ８ ２ １ ． ２０
基 金 项 目 ： 西 省 自然 科 学 基 金 项 目（０ ９ Ｚ ０ １） 江 西 省 教 育 厅 科 技 攻 关 项 目（ Ｊ１４ ７ ； 西 省 载 运 工 具 与 装 备 重 点 江 ２０Ｇ Ｓ０５ ； Ｇ Ｊ０ ６ ）江
该 配送 中心 的 主要 作业 设施包 括 １ 个立 体高 架仓库 、 个 堆场有 和 １ ３ 个停 车场 ， 入库 作业流程 如下 ： 其 通
过 与供应 商 签订订 货 协议 或者 通过 代理 商进 行柴 油 机零部 件 的采 购 ， 主要 由对方 组织 送货 ， 当货 物 到达该 配 送 中心后 ， 通过 核对 单证 ， 认供 应商 和供 应 Ｅ期 是否 正确 ， 确 ｔ 然后 做好 接货 准 备 ， 括安排 接货 人 员和工 包 具， 通知 质 监 部 门做 好 质 检 准 备 。验 收 时首 先 检验
数 量然 后进 行抽 查 ， 如果 数 量不 符 ， 放在 暂存 区暂 则 不 入 库 等待 对 方 及 时补 货 ， 果 质检 时发 现 货 物 的 如 质 量有 问题 ， 则及 时办理退 货手 续 。接着对 到货 的货
物进行理货 ， 将货物搬运至暂存区等待托盘叉车等进
行装 货 ， 果其 中发生破 损 ， 对其进 行处理 ， 如 则 之后 将 需要 放在 立体仓库 的货 物通过 堆垛 机进行摆 放 ， 配 该 送 中心存 储 的是 大 型 柴 油机 配 件 ， 采用 托盘 堆 码 存 储 ， 过叉 车运 至堆场进 行托 盘存储 或者进 行包 装流 通 通加 工 。整个人库 作业 流程如 图 １ 所示 。 图１ 配送中心入库作业流程
基于EM-Plant的发泡水泥板生产线规划设计与仿真
ＬＩ Ｘｉｎ ，ＹＡＮＧ ｉｗｕ，ＧＵ０ ｎｉｇ，ＪＡＮＧ ｉｉ Ｕ ａ ｇ Ｊａ Ｙａ ｌ ｎ Ｉ Ｋａｙ
（ ｈ ｌｏｆ Ｅｌ ｃ ｒｃ ｌａ ｅ ｈａ ｉ ａ Ｓｃ ｏｏ ｅ ｔ ｉ ａ ｎｄ Ｍ ｃ ｎ ｃ ｌ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ， ｏ ｔ ｅ ｓ ｉ ｅ ｒ ｎ Ｎ ｒ ｈ ａ ｔ Ｆｏｒ ｓ ｒ ｎｉ ｅｒ ｉｙ， Ｈ ａ ｂ ｎ １ ０４ Ｃｈ ｎ ） ｅ ｔｙ Ｕ ｖ ｓｔ ｒ ｉ ５０ ０， ｉ ａ
基于 Ｅ Ｐａｔ的发泡水 泥板 生产线规划 设计 与仿真 Ｍ－ｌｎ
刘 祥 ， 家武 ， 杨 郭艳 玲 ， 凯译 姜
（ 北林 业大 学 机 电工 程 学 院 ， 龙 江 哈 尔滨 １ ０ ４ ） 东 黑 ５ ０ ０
摘
要： 传统 生产线 的设计过 多地依 靠经验和 手 工计 算 ， 少科 学性 ， 难 达到 预期 结 果 。本 文在认 缺 很
真 分 析 研 究发 泡 水 泥 板 生 产 工 艺 流 程 的 基 础 之 上 ， 年 产 １ ０万 平 米 发 泡 水 泥 板 生 产 线 进 行 规 划 设 计 ， 对 ０
通过 生产线 工艺优 先 图描述 发泡 水泥板 的整 个生产 过 程 。采 用面 向对 象的建模 方法 对 生产 线进 行 仿 真
ｎｉａ ｕｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｏｐ ｉ ｉａ ｉ ｎｄ ｉ ｐｒ ｅ ｅ ｔｏ ｈｅ ｐ ｏ ｃ ｉ ｉｅ ｃ ｌｓ ｐｏ ｔｔ ｈ ｔｍ ｚ ｔｏｎ ａ ｍ ｏｖ ｍ ｎ ｆｔ ｒ ｄｕ ｔｏｎ ｌｎ ．
改 进 提 供 了技 术 支 持 。 关 键 词 ： 泡 水 泥板 ； 真模 型 ； 产 线 规 划 ； 发 仿 生 ＥＭ— ｌｎ Ｐａ ｔ
中 图 分 类 号 ： １ ＴＵ ５ ８ ０ ＴＨ ８ ； ２ ． ６
基于eM—plant的焊接线线平衡分析
基于eM—plant的焊接线线平衡分析介绍精益生产理念及其在制造企业中的应用，借助于面向对象的eM-plant 软件，以车架制造企业中焊接线焊接为例，运用生产线平衡方法，进行产线节拍分析，以单件流、连续流及作业重组作为改造案列。
结合eM-plant对改造结果进行快速仿真，来分析平衡率、人均小时产出等，以此达到改造目的。
讨论产线运用仿真技术作为一种新的分析手段，在中小企业中可以得到很好的运用。
标签：eM-plant；焊接线平衡；精益生产Frame welding line1 引言在中小制造业焊接线中，普遍存在着工序安排不合理、在制品过多、员工待工时间多等一系列的问题。
由于生产计划多变，使得产线改变原有的生产模式，需要考虑新的产线平衡。
因此焊接产线平衡必将是制造业需要考虑的问题，其中“单件流”的必要性及连续流与作业重组等将是产线平衡的重要基础。
2 焊接现状把握某企业的副车架有几个问题点：（1）现场混乱，现场区域未能定置等；（2）在制品过多，副车架本体总成二站、前横梁总成二站有多台副车架存在等待；（3）员工充实度不高，搬运物件频繁，导致部分员工疲劳度高，存在部分员工怠工等现象。
3 生产线线平衡概念导入3.1 生产线平衡的定义及意义生产线平衡是指构成生产线各道工序所需的时间处于平衡状态，作业人员的作业时间尽可能的保持一致，从而消除各道工序间的时间浪费，进而取得生产线平衡。
3.2 生产线平衡实施步骤第一步：明确改善目的和对象：为了提高生产率、减少作业人员；改善对象是一条生产线、某段工序还是整个流程。
第二步：现状把握（人机料法环）。
第三步：分解动作单元并对各作业要素进行时间观测。
第四步：对观测记录的结果进行处理，最后制定出各作业要素的标准时间。
第五步：绘出生产线平衡图。
第六步：计算目前的平衡率。
第七步：提出改善目标及实施方案。
第八步：实施改善。
第九步：改善结果的分析、总结和评价并标准化。
4 三种焊接线改善实施分析4.1 单件流改善由于焊接线批量传递，引起了不断变化的下工序与生产管理运行之间的矛盾，试行单件物品流动。
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passive
Entity
所有的对象本身具有动力 而且可以乘载对象 • 无人搬运车 (需配合Track 使用)
所有对象本身不具动力 可以乘载对象 • 栈板 (需配合Line 使用) 不可以乘载对象 • 工件
eM-Plant 的操作接口
eM-Plant主画面
eM-Plant的三大界面
Object Palette (物件快捷工具栏)
Development of eM-Plant
Company
1986-89 Fraunhofer Institution Stuttgart Developing an object oriented hierarchical Simulation software for Apple Macintosh 1990 Foundation of AIS (Angewande Informations Systeme) 1991 Renaming into AESOP (Angewande EDV-Systeme zur Optimierten Planung 1997 incorporation into Tecnomatix Ltd.
eM-Plant基本对象分类(II)
物流物件 (Material Flow Objects)
主动 (active)
SingleProc ParalleProc Buffer Line FlowControl Source Drain Sorter EventControll er Broker Exporter
planning process-Incremental modeling.
Hierarchy and Reuse in eM-Plant
Interbay Frame
Stocker Frame
Simulation Models user-defined objects basic objects
Hierarchy and Reuse in OOSim
基本对象介绍(2)
buffer broker exporter plotter chart flow control 暂存区 人力中介中心 操作员 趋势图 直方图 分流控制
基本对象介绍(3) Movable Units (MU’s)
Movable Units
movable active
Transporter Container
信息流对象 (Information Flow Objects)
主动 (active)
Generator Trigger Variable
使用者界 面 (UserInterface)
可移动对象 (MUs)
工具 (Tools)
被动 (passiv e)
Track Store Interface
被动 (passive)
Application Objects (user def ined objects)
Obj
Obj
derive
Obj
duplicate
Obj
Basic Objects
Obj
Obj
Obj
Obj
Obj
Obj
Encapsulation (Example)
封装的意思是整个物件的数据属性和操作程序『包』在一起，透过一个标 准、简单的接口才能存取对象内的数据及使用对象提供的功能，对象封装 的目的就是为了达到对象的独立。
ParallelProc FlowControl Track EventController
信息流对象(Information Flow) –
TableFile Variable Method
基本对象介绍(1)
用户接口(User Interface) –
Chart Plotter
可移动对象(MUs) –
Product
SIMPLE(Simulation in Production Logistic and Engineering) Mac for Apple Macintosh SIMPLE++
Simple++ 1: 1991 Simple++ 2: 1993 Simple++ 3: 1995 Simple++ 4: 1996 Simple++ 5: 1997 Simple++ 6: 1998 Simple++ 7: 1999
主动对象与被动对象
主动物件是指本身具有动力对象，如堆高车具有动力 可以改变自己的位置，输送带可以运送货物；或是可 以自定义控制内容的对象，如Generator、Broker…等等。
被动物件是指本身不具动力，需要依靠其他对象才能 移动位置的对象，如Entity、Container等；或是需要透 过使用者来改变其内容，如TableFile、CardFile之类的 对象
Traditional
模式構建 模 擬 動 畫
eM-Plant
模 式 構 建 模 擬
動 畫
阶层(Hierarchy)
Benefits: Reflect reality, structuring etc. A top-down approach, a bottom-up approach or combination of two is available. Model can be detailed or simplified during the
Frame (建立仿真模式处)
Class Library (物件库)
• “Class Library” 存放对象及建构仿真模式之处 • “3D Model” 存放3D仿真模式的地方
Class Library
新建一个仿真模式
•在Class Library页面中以下面 方法建立一个新的仿真模式 方法一: 方法二:
Duplicate
Inheritance (Example)
Class Derived Instance
Method ABC
PolyMorphism (Example)
火车、汽车、机车都可以为人所驾驶。「驾驶」这个动作是个相当抽象 的名 词，火车、汽车、机车的驾驶方法都不一样，但驾驶一词涵盖了实 际上具有差异 性的驾驶行为。这种特质称为「多形性」(polymophism)。
基本对象介绍(1)
物流物件(Material Flow) –
Source Buffer Broker Connector IOBuffer
Drain Sorter Exporter Interface Assembly
SingleProc Store Line Frame Dismantlestation
2000 April Rebranding version 7 into eMPlant 4.0 2000 July Release eM-Plant 4.5 2000 October Release eM-Plant 4.6 2001 June Release eM-Plant 5.5 2003 June Release eM-Plant 6.0 2004 June Release eM-Plant 7.0
Simulation Object
Simulation Model
Simulation Object Application object set
Derive obj Duplicate obj Combined object External object
Simulation Object Application object set Obj Obj Obj Obj Obj Obj
Class Library
•新建模式后出现下面三个窗口
Object Palette (物件快捷工具栏)
Frame (建立仿真模式处)
Class Library (物件库) eM-Plant以文件夹的方式区分对象 在预设的Contains Class Library中 包含MaterialFlow物件、 InformationFlow物件、 UserInterface物件、 MUs物件、Tools物件以及 Models物件等六个文件夹
Class (Parent)
Deriv e
Stocker Stocker
Instance (Child)
Stocker
Bef ore modif ication Af ter modif ication
Stocker T rack
Duplicate Deriv e
Stocker T rack Stocker
每个对象都有相对应的 资料属性和操作程序
继承Inheritance
Benefits: Efficiently modeling and Maintenance, etc.
A Class passes all of its properties and structures on to the derived instance.
FileInterfac e FileLink TableFile Cardfile Queuefile Stackfile Method Chart Plotter Dialogs Gauge IDMInterface
主动 (activ e)
Transp or-ter
被动 (passive)
Container Entity Bottleneck Analyzer SankeyDiag ram
面向对象模拟:eM-Plant
Agenda
eM-Plant 的特性 eM-Plant的基本对象 eM-Plant 的操作接口 范例1:鼠标制造 范例2:鼠标与轨迹球制造 范例3:完整鼠标与轨迹球制造 范例4:鼠标与轨迹球制造不同加工时间 资料搜集