基于EM-Plant的中小型汽车焊装生产线仿真模拟研究

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基于Plant Simulation的SMT生产线仿真技术研究

Modeling and Simulation 建模与仿真, 2020, 9(1), 29-35Published Online February 2020 in Hans. /journal/moshttps:///10.12677/mos.2020.91004Simulation and Analysis of SMT Production Line Based on Plant SimulationFeng Zhang1, Yihui Guan1, Honghui Zhan21CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd., Qingdao Shandong2HUST-Wuxi Research Institute, Wuxi JiangsuReceived: Dec. 7th, 2019; accepted: Dec. 20th, 2019; published: Dec. 27th, 2019AbstractProduction line simulation is an effective means of planning and scheduling in the manufacturing workshop. In this paper, based on the AGV quantity planning and path planning in the AGVS design process of an electronics manufacturing enterprise in rail transportation industry, a production system simulation model based on Plant Simulation is established to minimize the material deli-very time, summarize the optimal vehicle configuration and layout scheme, and provide decision support for production logistics solutions in electronics manufacturing plants.KeywordsAGV, Simulation, Plant Simulation, Modeling基于Plant Simulation的SMT生产线仿真技术研究张峰1，管益辉1，湛红晖21中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛2华中科技大学无锡研究院，江苏无锡收稿日期：2019年12月7日；录用日期：2019年12月20日；发布日期：2019年12月27日摘要生产线仿真是对制造车间进行生产规划、调度的有效手段。

基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究的开题报告

基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究的开题报告一、研究背景随着汽车工业的快速发展和市场需求的增长，汽车焊装生产线成为现代汽车工厂必不可少的一部分。

而如何提高汽车焊装生产线的生产效率和生产质量，是汽车制造企业必须面对和解决的问题。

本研究旨在采用基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术，研究汽车焊装生产线的优化方式，提高生产效率和生产质量。

二、研究目的和意义目的：1. 通过建立汽车焊装生产线的数学模型，研究焊装过程中的生产效率和生产质量问题。

2. 利用eM-Plant仿真软件分析焊装生产线的流程，找出瓶颈和改进方案。

3. 优化焊装生产线的运行方式和节约成本。

意义：1.提高汽车焊装生产线的生产效率和生产质量，降低成本和缩短生产周期。

2.为汽车制造企业优化生产线提供理论和实践依据，推动汽车工业的可持续发展。

3.促进eM-Plant仿真软件在汽车焊装生产线优化中的应用，推动软件技术的发展。

三、研究内容和方法内容：1. 建立汽车焊装生产线的数学模型，分析生产过程和产能瓶颈。

2. 利用eM-Plant仿真软件分析焊装生产线的流程，找出瓶颈和改进方案。

3. 优化焊装生产线的运行方式和节约成本。

方法：1. 搜集汽车焊装生产线的相关知识和资料，建立数学模型。

2. 利用eM-Plant仿真软件对焊装生产线进行仿真模拟。

3. 分析仿真结果，找出瓶颈和改进方案。

4. 通过优化焊装生产线的运行方式和节约成本，提高生产效率和生产质量。

四、预期结果和局限性预期结果：1. 通过建立数学模型和仿真模拟，找到汽车焊装生产线的瓶颈和改进方案。

2. 优化焊装生产线的运行方式和节约成本，提高生产效率和生产质量。

3. 推动eM-Plant仿真软件在汽车焊装生产线优化中的应用，促进软件技术的发展。

局限性：1.研究范围的局限性，只能研究某一特定焊装生产线的优化方法。

2.数据采集的局限性，影响研究的可靠性和准确性。

3.研究过程中的局限性，可能遇到技术和数据难以解决的问题。

汽车焊装生产线虚拟调试的全面应用

技术改造汽车焊装生产线虚拟调试的全面应用魏引娣（天津国际铁工焊接装备有限公司，天津 300385）摘要：科技的发展，各领域的技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，采用虚拟调试技术可通过减少现场调试时间进而缩短项目整个周期，并且能降低前期设计错误带来的风险、提高项目实施的可靠性。

关键词：汽车焊装；生产线；虚拟调试；全面应用引言虚拟生产仿真技术是目前对新项目焊装生产线进行工艺规划的主要手段，但对于序列化生产中焊装生产线的提产项目，基本上都是根据以往的经验，通过简单的节拍计算，给出粗略的生产节拍表，并据此做出方案，就开始实施。

这种简单的方法，经常造成资源浪费，也存在达不到产能预期的风险。

本文在确定生产线瓶颈，并给出初步解决方案后，利用仿真软件PlantSimulation对焊装生产线建立仿真模型，通过设置单因子多水平试验进行分析，评估焊装线生产能力，给出方案评价。

1虚拟调试技术的原理虚拟调试技术是在虚拟环境中实现对于整个生产线及生产过程的评估，包括工艺规划、产品数据、制造仿真和生产线布局，在生产线进厂安装前，完成程序编制，并将虚拟生产线模型与物理PLC、HMI等自动化设备连接，通过虚实结合的方式，对生产、服务程序进行预演，在生产线设备安装之前发现并解决问题，从而达到提高现场程序调试效率、降低风险的目的。

虚拟调试是一项复杂的系统性技术，需要工艺、仿真、机器人、PLC等多领域技术人员的相互配合才能完成。

2汽车焊装生产线虚拟调试的全面应用2.1工艺仿真工艺仿真是建立与焊装实物生产线完全一致的3D虚拟生产线，针对每个线体、区域和工位，包括生产过程、产品零件及生产设备的输入和输出。

在仿真软件中做详细的三维布局及工艺规划，布局中包含焊装线所有设备、基础单元，如夹具、抓手、输送设备、线槽、水气管道、围栏、电气柜、钢结构、机器人及其附属设备等。

然后做全要素运动仿真，包含工艺循环以及服务程序循环的所有步骤，每个轨迹点的参数设置满足工艺要求，参数值介于各设备正常运行所允许的范围内（如机器人位于某一个轨迹点上时，机器人各轴的角度极限），并且在整个循环内都不存在干涉现象。

Em_plant在生产线作业仿真中的应用研究

第28卷　第4期2004年8月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Journal of Wuhan University of Technolo gy(T r anspo rtat ion Science&Engineer ing)V ol.28　N o.4Aug.2004Em-plant在生产线作业仿真中的应用研究彭旺明　张晓川(武汉理工大学物流工程学院　武汉　430063)摘要:T ecno matix的Em-plant软件能够模拟生产和运输系统,是对物流系统规划进行仿真的理想选择,文中分析了Em-plant在一个流水线作业中装配的仿真过程及方法,阐明了Em-plant在离散系统仿真中的优势.以一个制作电脑桌的流程为例,说明Em-plant在流水线仿真中的优越性.关键词:Em-plant;流水线作业;仿真;优化中图法分类号:T B4910　引言生产线系统和系统的运行受随机因素的影响,表现出离散、随机、并发和递归的特点,是一种典型的离散事件系统[1,2].目前,最常用的仿真算法有:面向事件的事件调度法(event scheduling);面向活动的活动扫描法(activity scanning)和面向进程的进程交互法(pro cess in-teraction).Em-plant采用的是进程交互法进行仿真,仿真钟推进时,将满足时间条件的所有事件从FEL(future events list)移到CEL(current events list),然后按活动扫描法对CEL中的每个记录进行扫描.当条件为真时,执行成分的活动,修改系统的状态并确定该成分的下一事件.当CEL中所有记录处理完成后,结束对CEL的扫描,推进仿真钟,再将FEL中的最早发生事件移到CEL中,直至仿真结束[2,3].1　Em-plant的功能Tecnom atix的Em-plant软件具有丰富的建模单元,能够模拟和模仿生产和运输系统.物料移动单元有:产生加工品的单元,用于对加工品送料口的建模;物体单元,用于对加工品的建模;分流口单元,用于对分合流口的建模;单处理单元,用于对加工单元的建模;双处理单元,用于对双加工单元的建模;组装单元,用于对组装机器的建模;拆装单元,用于对拆装机器的建模;仓库单元,用于对仓库的建模;排序单元,用于对排列工序的建模;轨道单元,用于对道路的建模;小车单元,用于对运输车辆的建模;线单元,用于对输送带的建模;集装箱单元,用于对集装箱及各种容器的建模;缓冲区单元,用于对缓冲站的建模;调控单元,用于对调节分配资源的人的建模;出站单元,用于出站口的建模;仿真钟,控制仿真的运行.信息流单元有:表文件单元,可将统计的数据放入表单元中;触发器单元,控制程序调用与否及调用条件,对于面向对象建模的仿真尤其吻合现实;文件接口单元,可将仿真统计出的数据与其他应用程序(如w ord和Ex cel)进行通信;文件连接单元,可使其他应用程序(如wo rd)生成的文件为Em-plant使用;程序单元,控制仿真的运行条件.统计及分析单元:瓶颈分析单元,可分析整个系统的瓶颈,并将各个单元的效率及利用情况以表格的形式罗列出来,从而找出瓶颈所在,进行优化[4～5].¹收稿日期:20040420 彭旺明:男,30岁,硕士,主要研究领域为物流系统仿真2　Em -plant 在生产线仿真领域的应用下面以一个厂制作电脑桌的流程(图1)为例说明Em -plant 在流水线仿真中的优越性. 在图1中,source1产生桌面,桌面通过输送带line1进入初加工工序initialization,so ur ce2产生的托盘进入缓冲站buffer ,当输送带line 2上已经有桌面时,buffer 就提供一个托盘,使得桌面放在托盘上,进入下一道工序.为了使桌面精确无误地放在托盘上,就必须对line 2和buffer 的出口进行程序(控制1)控制,放在托盘上的桌面进入loadingstation,然后通过line3流入组装工序(as-sembly)中,在这儿桌面与桌子腿组装成一个完整的桌子,然后又通过输送带line 4,这时桌子已经组装完成,在line4的出口就可以将托盘回收,回收的托盘通过输送带line5流回系统,循环利用,被组装完的桌子流入exit ,流出整个系统.仿真参数如下.桌面进入系统的时间间隔为15min;发送托盘的间隔为20min ;entrance 的加工时间为14min 30s ;loadingstation 的加工时间为15min;assembly 的加工时间为14min 50s;exit 的加工时间为14min;buffer 的加工时间为5min ;drain 的加工时间为4min ;所有输送带的长度为10m,速度为1m /s;工人上班时间为早上7:45～11:45,下午14:00～17:00.程序如下.控制1的程序is doif line2.r eady and buffer.ready then buf fer.co nt.mo ve(lo ading station);line2.co nt.mo ve(lo adingstation.co nt );　end;end;控制2的程序is dow aituntil ex it.empt y prio 1@.co nt.mo ve(exit);@.m ove (line5);end;图1　制作电脑桌的流程图表1　Em -plant 仿真后的统计结果处理单元 w aiting w or king 等待时间/s 利用效率/%工作时间/s 利用效率/%　桌面发送单元1295.3 35.98 2304.7 64.02 　托盘发送单元1280.9 35.58 2319.1 64.42 输送带11273.7 35.38 2326.3 64.62 初加工单元583.2 16.20 2177.6 60.49 输送带21273.7 35.38 2326.3 64.62 缓冲站1233.0 34.25 2274.8 63.19 承运中转单元115.6 03.21 1165.3 32.37 输送带31274.1 35.39 25.9 64.61 组装单元167.4 4.65 1113.5 30.93 输送带41274.1 35.39 2325.9 64.61 输送带51274.8 35.41 2325.2 64.59 卸载单元219.2 6.09 1061.6 29.49 ・598・武汉理工大学学报(交通科学与工程版)2004年　第28卷用瓶颈分析单元bottleneckanalyzer 统计结果(如表1所示),表中只列出了处理单元中对评价系统效率极为重要的2个参数w aiting 和w orking 的时间.每个单元的效率是通过其w ait-ing 和w orking 时间百分比体现出来的,从表1中可清楚看出系统各单元的利用效率情况. 从表1可看出组装单元、承运中转单元、卸载单元、出口的利用效率只有30.93%、32.37%、29.49%、26.08%,比较低.而其他单元的利用效率都比较高,可见系统的瓶颈在组装单元、承运中转单元、卸载单元和出口.对于一个现实生产这种产品的工厂来说,可根据仿真的统计结果对这4个单元进行改进,提高生产力.3　结束语生产线作业系统是一种典型的离散系统,受随机因素影响较大,离散系统仿真算法较多,其中面向进程的进程交互法更符合生产线的实际情况.Em -plant 采用的就是进程交互法,它具有丰富的建模单元,能够模拟各种物流系统中的处理单元,再加上软件本身强大的统计分析功能,可清楚地看出系统的瓶颈所在.结合一个工厂生产电脑桌的实例,对其仿真统计结果进行分析,找出瓶颈发生的单元,对其提出改进建议.参考文献1　张晓川.现代仓储物流技术与装备.北京:化学工业出版社,2003.301～4302　蒋惠园,杨 .美国企业物流成本的分析与国内降低物流成本的对策.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2003,27(1):56～583　张晓萍.现代生产物流及仿真.北京:清华大学出版社,2000.211～2924　王晓东,胡瑞娟.现代物流管理.北京:对外经济贸易大学出版社,2001.224～2325　欧阳文霞.物流信息技术.北京:人民交通出版社,2003.152～180Application of Em-plant in Simulationto Material Flow OperationPeng Wangming Zhang Xiaochuan(Dep artment o f L ogistics Engineer ing ,W UT ,W uhan 430063)AbstractComputer simulation has played g reat r ole in lo gistics sy stem planning and sy stem evaluation,has become effective to ol o f analy sing ,designing and optimizatio n .Em -plant produced by T ecnomatix can sim ulate manufacture and transportatio n system ,is an ideal choice for logistics simulatio n.T his article detailedly intro duces the sim ulation pr ocess and method of EM-plant in assembly ,painting ,packing ,trayrecy cling,shipping of material flow ,specializes on the outstanding advantag e of Em-plant for dis-crete sy stem simulatio n ,analy ses the bottleneck and optim ization way s .Key words :Em -plant;material flow ;sim ulation ;o ptimization・599・　第4期彭旺明等:Em -plant 在生产线作业仿真中的应用研究。

基于eM-plant的汽车零部件生产线平衡技术的仿真研究

ｔｙｔｍ，ａｎｕｇｓｓｃｕｎｅｍｅｓｅｏｈｒｓｌｉｎ．Ｔｈｎｏｈｅｆｕｄａｉｎｏｈ＇ｏｅｎｉｎｄａｌｓｓｔｐｏｏｅｈｅｓｓｅｄｓｇｅｔｏｔｒａｕｒｓｆｒｔｅｉｏｕｔｏｅｎｔｏｎｔｏｆｔｅａｒｍｅｔｏｅｎａｙｉ，ｉｒｐｓｓａｆ
制造业的生产基本上都是在进行细分化之后的多工序、水流化、续作业生产线，于分工作业，化了作业难度，作业连由简使
２ｅ —ｐａｔ件介绍Ｍｌｎ软
科学的依据。
［关键词］生产线；Ｍ — ｌｔ仿真；ｅＰａ；ｎ瓶颈［中图分类号］２４０１０．７Ｆ２．；４７４１７［文献标识码］Ａ
文章编号］０５—１２（００１０１ｏ１０５Ｘ２１）２— ｌ４一４
［摘
６０３）１０１
要］在分析汽车零部件生产车间的输出轴热前加工线生产线的基础上，，系统仿真软件ｅ利｝＝何Ｍ—Ｐａｔｌ对其生ｎ
产线的物流状况进行了仿瓶颈等问题，对系统可能的问题进行了深入分析与探讨，并提出了解决这些的方法。在分析的基础上重新设置新的方案，并进行仿真建模。分析的结果为生产线的分析提供了
ＹＯＨｉｅｇＦＮｕｓｅｇＧＯＤｎ — ａＡａ —ｆ，ＥＧＸｎ— ｈｎ，Ｕｉｇｊｎｎ
（ｃｏｌｆｏｉｉ，ｏｔｗｓＪｏｏｇＵｉｅｉ，ｈｎｄ１０１Ｃｉ）ＳｈｏｏｇｔｓＳｕｅｔｉｔｎｎｖｒｔＣｅｇｕ６０３，ｈｎＬｓｃｈａｓｙａ

eM_Plant在流水生产线仿真研究中的应用

eM_Plant在流水生产线仿真研究中的应用摘要:文章详细分析了利用eM_Plant对一条流水生产线进行仿真的过程与方法,通过仿真找到影响企业生产的因素,并对改进后的方案进行仿真,为改进方案提供了理论支持。

关键词:eM_Plant;生产线;仿真近年来,我国的制造业、物流业发展很快,很多制造企业也在新建或改建自己的生产线,但由于规划和设计的不完善,很多系统在正式使用时都出现了问题。

仿真是对已经存在或尚未真实存在并且处于规划设计中的系统,构造系统模型并在计算机上进行仿真的复杂活动[1]。

通过对模型进行仿真实验,对实验数据进行分析,进而科学的开展系统方案评价和系统分析。

文章采用仿真软件eM-Plant作为仿真平台,以一条实际的生产线为例,详细研究了用em-plant仿真平台进行生产线建模和仿真的流程和步骤,通过对仿真结果的分析,找出瓶颈发生的单元,并提出了改进意见。

1eM-Plant简介eM-Plant是Tecnomatix公司开发的,主要用于离散事件系统的仿真,有很强的制造工程背景,是用C++实现的关于生产、物流和工程的仿真软件[2]。

eM-Plant 可以对各种规模的工厂和生产线进行建模、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。

eM-Plant凭借视窗图像化的界面,可以很直观的展现仿真模型和仿真过程,在仿真的同时,用户可以及时更改仿真模型中对象的属性达到并行仿真的效果,同时动态的得到物件属性更改后所得的结果。

eM-Plant包含了许多抽象化的对象,这些对象包括信息流对象、物流对象和用于统计分析的工具对象。

通过对这些基本对象的组合可以实现仿真模型的构建。

2生产线仿真的基本过程生产线仿真的一般步骤从明确仿真目的到仿真结束一共经历七个步骤[3]。

①确定仿真目标。

进行系统仿真时,首先要确定仿真的目标,也就是仿真要解决的问题。

这是系统调研和建模的依据。

②数据收集。

数据收集的对象是仿真建模需要的相关数据。

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ＩＳ］。（）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
１ｅＰａｔＭ— ｌ软件简介ｎ
收稿日期：０２０ — ３２１— ２０
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 ”２０ＢＧ１Ａ１Ｇ１３数（ｏ９Ａ２０一０ — ）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，３Ａ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１７０
９列机车，５余下１５Ｂ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１８０节车体时，仿真模型停止，仿真时间为的利用率均达到９０％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１：０：７７０００１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３００：００．００：００：００时，车体总数为１４００４

基于eM－Plant的总装车间EMS系统仿真与优化

基于eM－Plant的总装车间EMS系统仿真与优化朱一舟;张黎辰【摘要】The eM-Plant simulation software is adopted for EMS cart simulation of the EMS conveying system in the assembly shop.Based on the conveying characteristics of the EMS system,the eM-Plant-based simulation program is de-signed,including speed setting of EMScart,length setting of the guide rail,and cart quantity setting,etc.Through simu-lation operation analysis for the carts of different numbers,the optimal number of carts is gained,providing powerful data support for preparation of the program.%应用eM－Plant仿真软件，对整车厂总装车间的EMS输送系统进行EMS小车数量仿真，根据EMS系统的输送特点，设计了基于eM－Plant的仿真方案，包括EMS小车的速度设定、导轨长度设定、小车数量设定等，通过对不同小车数量的仿真运行分析，得到了最优的小车数量，为方案制定提供了有力的数据支持。

【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P33-35)【关键词】eM-plant;总装车间;规划;仿真;EMS小车【作者】朱一舟;张黎辰【作者单位】上海大众汽车有限公司上海 201805;上海大众汽车有限公司上海201805【正文语种】中文【中图分类】TP391在汽车整车厂的总装车间中，需要EMS小车对产品车进行流水输送，与其他输送系统相比较，自动轨道运行小车输送系统(EMS)的每台小车能根据要求在不同的位置实现以不同的输送速度运行及在不同的工作位置对所输送物件安装高度和角度的调节，以满足生产对输送工件的节拍和位置要求。

基于eM-Plant的汽车车身焊装线系统仿真技术研究

ｔｏｕａｅｓｒｈｏｎｔｅｒｃｅｓｆｎａｕｏｍｏｂｉｗｅｄｉｇｉｅ．ｃｏｒｎｔｈｉｕａｉｒｕｔｃａｌｓｓｈｂ — ｈｒｇｈｒｅａｃｈｐｏｓｏａｔｌＳｅｌｎｌＡｃｎｄｉｇｏｔｅｓｍｌｔｏｎｅｓｌｓａｎａｎｙｉｔｅｏｔｔｎｋａｎｅｌｅｃｄｑｕｉｅｐｍｅｎｕｉｚｔｔｔｉａｉａｓｌｏｎ，ｗｅｌａｓｔｅｆｉｒｔｓｓｓｔｅｃａｃｉｏｈｏｃｔｎｉｅ．ｌｈａｌｅｏａｓｅｈｐａｔｕｙｆｔｅｐｒｄｕｉｌｏｎＫｅｗｏｒｓ：ｄｉｇｉｅｓｍｕａｉｍｏｄｅｉｅ－Ｐｌｎｙｄｗｅｌｎｌ，ｉｌｔｎｏｎｌｎｇ，Ｍａｔ
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。：，

EM-Plant环境下车间生产管理仿真与优化创新实验(doc 44页)

EM-Plant环境下车间生产管理仿真与优化创新实验大纲实验名称：EM-Plant环境下车间生产管理仿真与优化创新实验实验学时：24适用专业：工业工程专业开课学院：机电学院开课学期：第6学期一、实验课程简介本实验采用的是EM-Plant软件工具，该软件是面向对象的、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。

eM-Plant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、物流和供需链等。

二、学生应达到的实验能力与标准1、上机实验前，应认真预习实验内容及有关的相应知识。

2、查找有关信息，了解EM-Plant的初步知识。

3、掌握仿真建模流程。

4、了解EM-Plant建模的基本元素、对象及SimTalk语言。

5、了解统计分析、优化工具。

三、讲授实验的基本理论与实验技术知识1、熟悉和使用EM-Plant软件工具。

2、建立对象专业化的轴套装配过程仿真。

3、建立工艺专业化的轴套装配过程仿真。

4、建立轴加工的关键路线识别仿真。

四、实验考核与成绩评定平时上机实践与设计实验考核相结合，其中平时成绩占30%，实验考核占70%。

EM_Plant创新实验指导书张帅王军强主编西北工业大学2009年12月目录实验一轴套装配过程仿真（对象专业化）1．实验目的模拟对象专业化组织方式下，动画显示轴和轴套的装配过程，了解轴和轴套BOM装配编程，统计总的装配时间，分析瓶颈设备。

2．实验输入、输出参数输入参数：轴和轴套的加工数量、装配关系、加工时间、加工工艺路线输出参数：产出、总的装配时间、设备利用率、瓶颈设备。

●Table_shaft表：记录轴的整个加工时间；●Table_Bearing表：记录轴套的整个加工时间；●Table_result表：用来记录装配时间；●Index：记录轴的数量；●index2：记录轴套的数量。

3．实验步骤3.1建立起始和结束对象在工具栏图1-1中点击“Source”对象和“Drain”对象，拖入到窗口中；图1-1工具栏3.2建立Complathe层和CompMill层图1-2如图1-2所示，右键点击“Models”，新建两个层，并重命名为“Complathe”和“CompMill”层。

基于Plant Simulation的车身焊装车间产能仿真应用

基于Plant Simulation 的车身焊装车间产能仿真应用**本文为2019年上海市汽车工程学会优秀论文。

收稿日期$2019-12-01薛昊天朱晓初黄林林宋成琳（上汽通用汽车有限公司整车制造工程部，上海201206）【扌商要】文章介绍了离散系统仿真的意义及基于Plant Simulation 仿真软件的产能仿真在车身焊装车间的应用，包括体及车间产能预测、分析、工艺线布置优化、最佳方案决策等;并案例，详细分析、缓冲量分析等典型应用，以优化方案对产能的。

【Abstract ] In this paper , the significance of discrete system simulation and the application of body shop throughput simulation based on Plant Sgiiulation ara introduced , including throughput pre- doeeoon oopooee s eoneand whoeeshop ， bo e eeneek anaessos ， pooee s eoneopeomoeaeoon ， opeomaesehemedecision. And the typicat application including botleneck analysis , Buffer/EMS optimization andthroughput impact d optimization proposae ara illustrated in detait.【关键词】离散系统产能仿真Plant Simulation 软件瓶颈分析doi ：10. 3969/j. issn. 1007-4554.2019.06.030引言汽车产业的经济支柱产业。

目，汽车生产工艺主括冲压、焊装、涂装、总装等，焊装车间产能的是提高竞争力的关键。

eM-Plant生产系统仿真软件功能介绍

eM-Plant 生产系统仿真软件功能介绍eM-Plant是用C++实现的关于生产、物流和工程的仿真软件。

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。

e M-Plant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。

用e M-Plant可以为生产设备、生产线、生产过程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）的组件，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。

使用e M-Plant仿真工具可以优化产量、缓解瓶颈、减少在加工零件。

考虑到内部和外部供应链、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。

e M-Plant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e M-Plant试验管理器（Experiment Manager）可以定义试验，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。

《eM-Plant仿真技术教程》

实时仿真与虚拟现实
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。

基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究

基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究摘要：我国的焊接技术仍然处于发展阶段，随着我国的汽车生产在世界上的影响，势必会对于车身的焊接技术有所要求，传统的焊接技术不能满足人们对于新型汽车的要求，焊接技术在未来的发展中会向着高质量，高精度的技术要求发展，在焊接技术的发展过程中要时刻学习和关注国外的先进手段，及时掌握新材料在汽车车身上的应用，研究突破与之相适应的焊接手段，最终推动我国的焊接技术的发展。

汽车产业的发展需要有着坚实的基础技术支持，通过研究创新完善当下的焊接技术，不断的提升汽车的焊接质量，科学学习外国的先进技术，将适合我国的汽车焊接技术引入，不断的学习和改进，来提高我国的车身焊接技术，快速的改进满足当下的发展需求，降低生产成本，提升生产效率和质量，逐步缩短我国的汽车产业与国外的差距，最终实现自主性。

关键词：eM-Plant；汽车焊接；仿真与优化引言当前我国的汽车制造业正在加入发展，新的发展环境要求汽车技术向更加环保，更加严格的水平迈进，汽车的安全和舒适是越来越多的汽车制造商所追求的，汽车车身所需材料逐渐向轻合金，高强度钢进行转变，不同材料的使用对于车身焊接技术也有着不同的要求，在目前的汽车车身焊装生产线上，多数采用的是，摩擦搅拌点焊、胶接点焊、激光焊接、等离子焊接和中频点焊等焊接技术，计算机的出现使得越来越多的软件应用与汽车的焊装过程，本文对于基于eM-Plant的汽车焊装生产线仿真与优化技术研究，分析了仿真关键和软件的使用，为我国的汽车焊装发展奠定更加基础的技术。

一，eM-Plant软件的介绍与应用目前市场上存在着大量的仿真软件，每个仿真软件各有优点，对于汽车焊装生产线的仿真与建模，需要专门的仿真软件。

因此，有必要对各种仿真软件进行分析讨论，找出其中的收收者.其中，cM-Plant仿真软件的问世，解决了汽车焊装生产线的模拟仿真研究的问题，对汽车焊装生产线的建模分析提供一个良好的平台。

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。

基于eM-Plant汽车混流装配线的仿真与优化

基于eM-Plant汽车混流装配线的仿真与优化随着科学技术和全社会经济的迅速发展,消费者的消费水平不断提升,追求个性化和创新化的商品已经成为当今市场的主要发展趋势和潮流。

制造业的生产模式也随之发生了巨大的变化,传统的大批量生产已经逐渐被多品种小批量的生产模式所代替。

为快快速满足市场的需求,进行柔性化生产,越来越多的企业放弃了单一装配线的生产模式,而选择了混流装配线的生产模式。

混流装配线是汽车装配线的一种,它能够在不增加仓库存储量的情况下满足购买者的各种不同的需要。

其中生产节拍和投产排序是其非常重要的参数,对混流生产线的优化问题最关键的就是对生产节拍和投产排序进行优化研究。

一方面会使得生产均衡平稳;另一方面会节省操作时间,缩短产品订单交货期,这样可以提高企业的生产效率,进而提高企业的市场竞争力。

以沈阳地区某汽车公司总装车间内的装配线作为分析对象,以离散事件系统仿真和计算机仿真技术为理论依据,从理论和实践上分别对生产线系统进行了建模仿真研究。

分析了本课题的研究背景——汽车制造业的发展以及混流装配线在汽车制造业中的应用,国内外虚拟制造和优化仿真技术的现状,提出了本课题研究的意义;具体研究了混流装配线系统的基本原理、特点和组成部分;分析了混流生产线设计的主要问题——生产平准化和投产排序的问题,以装配过程中物料消耗平准化和生产时间优化两个单目标作为研究对象,建立了相应的数学模型;基于面向对象技术研究了汽车混流装配线系统仿真环境的构建;最后,在之前所述的汽车混流装配系统设计的仿真环境中,基于eM-Plant软件建立了汽车总装车间中发动机分装线和车门分装线的仿真模型,并对其进行了仿真分析和优化改进,
提出了重组拆分工位,重新分配工序的优化方法,使生产线的生产效率明显得到提升。

基于 em-plant的输出轴加工线仿真研究

基于 em-plant的输出轴加工线仿真研究摘要:论述了生产系统的面向对象建模与仿真技术 ,介绍了 eM2 Plant软件 ,最后在仿真优化工具em-plant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- plantSimulation of the main shaft production line based on em-plant：Abstract: Since the planning of production system is supported and validated by the simulation technology, object2 oriented modeling and simulation technology regarding to production system is discussed first . Then the s oft ware em-plant is introduced . At last, an example is given t o illustrate the process of modeling and simulating the main shaft production line based on the em-plant software, with the key equipment analyzed . The example verifies that the modeling and simulation technology could be successfully used in manufacturing industry .Key words :production system ;modeling and simulation; simulation model ; em-plant 生产系统的规划设计依赖于系统的合理建模与分析。

基于Plant Simulation的汽车生产线仿真技术研究

基于Plant Simulation的汽车生产线仿真技术研究孙智超;高长水【摘要】Simulation is an effective approach to make process planning and production scheduling for automobile production line. This paper uses simulation software Plant Simulation as a platform and establish a simulation model through researching on the process of a BDC of production line. According to the simulation results, the bottleneck and equipment utilization and failure are ana-lyzed to assess the capacity of the production line.%生产仿真对于汽车生产进行生产规划，生产调度，生产计划制定的有效手段。

基于Plant Simulation的仿真软件，对于某汽车生产线BDC 区域建立了系统的仿真模型，并依据仿真结果，进行瓶颈分析、设备利用率分析和故障分析，对整个生产线的生产能力进行评估，为生产计划制定以及生产调度提供科学依据。

【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】5页(P161-165)【关键词】生产线;仿真;Plant Simulation【作者】孙智超;高长水【作者单位】南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016;南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】TH164;TP391.90 前言日益加快的全球化市场和不断增加的复杂性对汽车企业和汽车生产人员的要求越来越高。