仿真系统与软件-Quest基础

第六章 仿真软件和系统：Quest
王峻峰 机械学院工业工程系
主要内容
一. DELMIA软件 二、QUEST介绍 三、QUEST中的概念 四、建模示例

emPlant ProModel
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Quest
一. DELMIA软件

DELMIA公司成立于2000年6月，是Dassault Systemes(达索系统集团)整合旗下Deneb， Delta和Safework三家软件公司的解决方案而 合并组成的e-Manufacturing软件公司。
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2. OPTQUEST

运用OPTQUEST中的智能搜索算法来进行实验工艺的 有效的自动化设计。 在可定置的数据表、条形图、饼形图、直方图和时间 序列表中显示分析结果。也可将数据导出到外部分析 工具中，如电子表格或其它的表格软件包。还可在一 定时间间隔内图形化地比较多个运行结果。这些分析 工具可帮助用户区分和量化用户设施中的瓶颈环节， 并且测量出增值与非增值行为，以进行精益生产。


part从part类产生。part类采用类似element类的模板 概念，定义part的属性和三维形体。part类与element 类的区别在于part的创建不需要指定数量。part在仿真 运行需要时候动态创建。 part与element的区别在于part没有执行逻辑的能力， part自身无法控制自身的运动方向或者方式。
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如在传送带中，传送带模型的实际物理长度和其上 part的长度决定了传送带的容量。
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1. 逻辑模型

逻辑模型：是Quest仿真的核心，逻辑模型由两种类型 的逻辑组件构成：element和part
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Part：是系统加工处理的实体 Element：是处理part的实体，part只有在element间存在连接 时候才能允许在两者间流动。 逻辑：用来控制模型的行为，定义part在element上的行为以 及如何穿过系统
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（4）Quest逻辑

加工逻辑：该逻辑在part进入element的时候控制 element的行为。在大多数element中，加工逻辑负责请 求和获取part，并加工。 发送逻辑：该逻辑定义了element间的part流，即part加 工后从哪出，到哪去。 请求逻辑：该逻辑在拉动模型中控制element间的请求流。 请求逻辑处理请求类似加工逻辑处理part。 part输入逻辑：该逻辑当使用类连接的时候控制part到 达element的方式。 排队逻辑：该逻辑仅对buffer类型element有效。它决定 了part离开buffer的规则。如缺省的先入先出规则。
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（5）Buffer
Buffer：表示一个存放parts的位置。 Buffer：有容量和用户自定义的每一个part class的初始库存水平。 Buffer被定义在buffer class里。 Buffer element的行为是在buffer class的 process and route class里定义的。
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（3）element连接

part不能在没有连接的element间运动。连接为part提 供了从一个element向另一个element运动的机制。一 旦连接建立，part的运动就由element类的逻辑控制。 大多数element至少有一个输入和输出连接，例外的是 source和sink，分别只有一个输出和输入。 连接可以在element间定义也可以在element类之间指 定。当连接在element类之间指定时，需要定义逻辑来 确定part所流向的单个element。 Quest支持push和pull两种连接方式。Push连接是指 part从上游element释放会自动通过连接运动，pull连接 是指下游element从上游element处请求part，只有请求 被接收和处理后，part才能运动。

Source有process logic和route process。 Source的行为由source class的process和 route logic控制。
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（7）Machine



Machine：是一个element，它就像一个物理机 器一样的运转。 它可以用part、labor或AGV来完成有时间规定 的cycle process，最后生产出parts。 Machine是在Machine Class里定义的。 Machine的行为被与之相关machine class的 data、process和route logic控制。

DELMIA名称取自Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application，寓意 数字企业精益制造交互式应用。提供了以生产 工艺过程为中心的最全面的数字制造方式与解 决方案。可全面满足制造业中按订单生产和精 益生产等分布式敏捷制造系统的数字仿真需求。

Sink有process logic，但是没有route process。 Sink在Sink Class里定义。Sink的行为由sink class的 process控制。
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（9）Connections

Connection (Pull and Push)
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push connections：在elements/classes间向下传递parts. pull connections：在elements/classes用于向上传递需求
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用于part加工的element
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用于物料处理的element
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（2）part

part是在element间流动的实体，在制造环境中是系统 加工的实际part，
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如车身到成品车，在其它类型系统中，part可以是在银行等待 服务的人群，业务员处理的电话或者高速公路上行驶的汽车。

Quest是离散时间仿真器，因此part流是离散本质，换 句话说，每个事件如part到达发生在某个离散时间点。
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三、QUEST中的概念


Quest是基于三维建模环境，每个模型可以分 为两个部分：物理模型和逻辑模型 物理模型：是Quest系统的三维表现。Quest自 身具有三维建模系统，同时也提供了一组其它 数据格式的转换器，这样可以从其它建模软件 包中导入三维模型。 Quest实现的三维表现方法允许element或者 part的物理特征影响仿真运行的方式。
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ห้องสมุดไป่ตู้
Source：创建part并发放part进入仿真系统 Sink：消费part Buffer：存储part Machine：加工part Conveyor：移动part，包括标准和PNF类型传送带 AGV：在预定义路径上搬运part Labor：移动、搬运part或者进行操作
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用于part存储的element

Element Connections
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Connection是一种机制，为了model里parts流动而建立的 elements间的的逻辑连接。在Element Connections里， elements之间互相连接。动态建立Input/Output Element。

Class Connections
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（8）Sink

Sink：是一个element。它可以用在Push Mode或Pull Mode里。
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Push Mode：它是一个被动的element，接收parts、从仿真中 删除parts和生成统计表。 Pull Mode：可以通过IRT（Inter-Request Time）发出对parts 的需求。在该模式下，一个Sink可以有part request的最大数 量和它的第一次request的起始时间。
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连接机制也包括model里的class connections。当两个classes之 间定义class connection后，parts就可以从一个class运送到另一 个class。 当两个class之间建立class connection后，调用input logic就可以 确定part要到达的element。
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一. DELMIA软件
Delmia软件秉承了1985年成立的Deneb Robotics公司 软件的优异仿真性能。在虚拟样机设计及虚拟制造交 互式仿真、机器人应用仿真及离线编程、虚拟工厂等 方面处于世界领先地位。 e-Manufacturing解决方案包括下列软件与模块： Delmia（ENVISION）：集成虚拟样机及虚拟制造交 互式仿真环境、虚拟现实应用软件 IGRIP/Ultra系列：机器人应用设计、布局仿真及离线 编程软件 QUEST：虚拟工厂及离散事件仿真软件 VIRTUAL NC：虚拟数控加工仿真软件 Delmia （Deneb/ERGO）：人体运动仿真与工效分析 模块 Delmia （Deneb/ASSEMBLY）：装配路径规划仿真 模块
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1. Deneb/QUEST特点
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具有较强的三维可视化仿真功能. 可以与现有的设计 工具集成, 包括二维和三维CAD软件以及其它类型的 仿真软件, 例如人机工程学分析与评价软件. 提供了基于对象的建模方法. 它包含了丰富的集合对 象资源库, 这使得用户可以方便地为生产设备建模. 提供了智能化的物料运输系统模板. 它综合了多个生 产系统参数, 例如长度, 速度与设备布局情况来分析 物料运输设备的影响. 提供了分析生产率, 人力需求, 库存水平的工具, 可以 用数据表, 饼状图, 时间序列图等多种形式来显示分 析结果, 也可把数据导出到其它分析工具中.