eM-Plant生產(chǎn)系統(tǒng)仿真軟件功能介紹

eM-Plant是用C++實現(xiàn)的關(guān)于生產(chǎn)、物流和工程的仿真軟件。它

是面對對象的、圖形化的、集成的建模、仿真工具，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實施

都滿意面對對象的要求。

加-Plant可以對各種規(guī)模的工廠和生產(chǎn)線，包括大規(guī)模的跨國企

業(yè)，建模、仿真和優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，分析和優(yōu)化生產(chǎn)布局、資源利用率、

產(chǎn)能和效率、物流和供需鏈，以便于承接不同大小的訂單及混和產(chǎn)品

的生產(chǎn)。它運用面對對象的技術(shù)和可以自定義的目標(biāo)庫來創(chuàng)建具有良

好結(jié)構(gòu)的層次化仿真模型，這種模型包括供應(yīng)鏈、生產(chǎn)資源、限制策

略、生產(chǎn)過程、商務(wù)過程。用戶通過擴展的分析工具、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和圖

表來評估不同的解決方案并在生產(chǎn)支配的早期階段做出快速而牢靠

的決策。

用曲-以力?方可以為生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)線、生產(chǎn)過程建立結(jié)構(gòu)層次

清晰的模型。這種模型的建立過程，運用了應(yīng)用目標(biāo)庫(Application

ObjectLibraries)的組件,而應(yīng)用目標(biāo)庫(ApplicationObject

Libraries)是特地用于各種專業(yè)過程如總裝、白車身、噴漆等等。

用戶可以從預(yù)定義好的資源、訂單書目、操作支配、限制規(guī)則中進行

選擇。通過向庫中力II入自己的對象(object)來擴展系統(tǒng)庫，用戶可

以獲得被實踐證明的工程閱歷用于進一步的仿真探討。

運用曲-以仿真工具可以優(yōu)化產(chǎn)量、緩解瓶頸、削減在加工

零件。

考慮到內(nèi)部和外部供應(yīng)鏈、生產(chǎn)資源、商業(yè)運作過程，用戶可以

通過仿真模型分析不同變型產(chǎn)品的影響。用戶可以評估不同的生產(chǎn)線

的生產(chǎn)限制策略并驗證主生產(chǎn)線和從生產(chǎn)線(subTines)的同步。

卻-Ha九能夠定義各種物料流的規(guī)則并檢查這些規(guī)則對生產(chǎn)線

性能的影響。從系統(tǒng)庫中選擇出來的限制規(guī)則(controlrules)可

以被進一步的細(xì)化以便應(yīng)用于更困難的限制模型。

用戶運用削-1試驗管理器(ExperimentManager)可以定

義試驗，設(shè)置仿真運行的次數(shù)和時間，也可以在一次仿真中執(zhí)行多次

試驗。用戶可以結(jié)合數(shù)據(jù)文件，例如Excel格式的文件來配置仿真試

驗。

運用聞-2為〃力可以自動為困難的生產(chǎn)線找到并評估優(yōu)化的解決

方案。在考慮到諸如產(chǎn)量、在制品(inventory)、資源利用率、交

貨日期(deliverydates)等多方面的限制條件的時候,采納遺傳算

法(geneticalgorithms)來優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)。通過仿真手段來進一步

評估這些解決方案，依據(jù)生產(chǎn)線的平衡和各種不同批量，交互地找到

優(yōu)化的解決方案

運用聞〃分析工具可以輕松的說明仿真結(jié)果。統(tǒng)計分析、

圖、表可以顯示緩存區(qū)、設(shè)備、勞動力(personnel)的利用率用

戶可以創(chuàng)建廣泛的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和圖表來支持對生產(chǎn)線工作負(fù)荷、設(shè)備故

障、空閑及修理時間、專用的關(guān)鍵性能等參數(shù)的動態(tài)分析；由即Plant

可以生成生產(chǎn)支配的Gantt圖并能被交互地修改。

1.eM-Plant的主要技術(shù)特點有:

O面對對象的技術(shù)；

O建模和仿真的圖形化和集成的用戶環(huán)境；

O層次結(jié)構(gòu)化；

0繼承性；

O對象概念；

O程序驅(qū)動的建模；

O模型的可變性和可維護性；

O接口及集成；

。下面對上述的特點進行簡潔說明

1.1圖形的和原型化的集成用戶環(huán)境

運用傳統(tǒng)的仿真軟件，用戶須要首先建立一個完整的模型，然后

運行仿真，最終用產(chǎn)生的仿真文件來描述過程。用戶在仿真過程中不

能變更仿真模型，即使在該階段的錯誤能夠很簡潔地確定。在

eM-Plant的集成的和圖形化的用戶環(huán)境下，關(guān)于模型的全部功能和

信息在任何時候都是圖形化的表示，能夠進入。因此，即使沒有啟動

仿真，在建模、測試階段，也能夠?qū)δＰ偷牟糠诌M行仿真和動畫顯示,

同時，在仿真過程中，關(guān)于模型的全部接口都是有效的，用戶可以隨

時修改模型參數(shù)和屬性。它對于模塊化和結(jié)構(gòu)化的程序特別有用，可

以為用戶帶來下列好處：

不須要花費大量時間進行預(yù)定義;

可以對程序進行有效的跟蹤；

據(jù)須要，用戶可以用應(yīng)用模板來更新

基本模板。因此，它能夠提高用戶建

模的效率。eM-Plant供應(yīng)的面對應(yīng)

用的庫包括基本對象和應(yīng)用對象。

1.5程序驅(qū)動建模

eM-Plant具有圖形化和交互化建模實力，同時，它通過編程語言

“SimTALK”進行過程的定義和參數(shù)的輸入，也能夠建立完整的仿真

模型。

1.6模型的可變性和可維護性

由于仿真系統(tǒng)在支配階段是并行進行的，因此，有一些初始的設(shè)

置,在后面的建模中須要變更，eM-Plant具有的漸進式建模功能運

用戶能夠變更仿真模型。

1.7接口和集成

一個仿真系統(tǒng)不僅要求能夠單獨運行，而且，須要將其集成到其

他系統(tǒng)中，而這種集成并不是簡潔的數(shù)據(jù)交換，因此，對于一個仿真

系統(tǒng)須要具有一些標(biāo)準(zhǔn)的接口。eM-Plant供應(yīng)了及其他程序的下列

接口：

ASCH文件

SQL數(shù)據(jù)庫

動態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE(DynamicDataExchange)

開放式數(shù)據(jù)接口ODBC

C程序接口

2.仿真模型的建立

1.建模的特點：

o模型大小無限制；

O“自頂向下”和“自底向上”的建模；

0在參數(shù)級水平的繼承性限制；

O模型的結(jié)構(gòu)層次無限制（取決于硬件的限制）；

O各種建模的協(xié)助工具：對象的自動連接、激活位置的顯示、連

接線的隱藏等；

O最佳的統(tǒng)計分布數(shù)據(jù)的計算；

oeM-Plant模型的外部操作；

2.建模運用的對象

o物流的基本對象：仿真源、工作站點、生產(chǎn)線、緩沖、存儲站、

小車、零件等；

O信息流的基本對象：數(shù)據(jù)、列表、生成器、限制方法、時辰表

等；

O其他基本對象：事務(wù)限制器、網(wǎng)絡(luò)、連接器、打印

O隨機分布參數(shù)：它支持常數(shù)分布、勻稱分布、正態(tài)分布、對數(shù)

正態(tài)分布、幾何分布、指數(shù)分布、超幾何分布、三角分布等；

O用戶能夠定義每一個基本對象的屬性；

0利用用戶定義的對象模板，應(yīng)用對象能夠作為基本對象運用；

O應(yīng)用對象能夠再利用；

3.建模中的圖片和圖形

O圖形編輯器能夠定義和修改每一個對象的背景圖片；

O在事務(wù)驅(qū)動的動畫中可以變更圖片顯示；

O圖片庫包含各種對象的圖標(biāo)；

O外部圖片能夠作為動畫的背景；

O在時間序列中可以輸出幾種模型參數(shù)；

O顯示單個參數(shù)的值；

O對象之間連接器的寬度和顏色可以限制；

O在仿真和表示仿真結(jié)果的時候能夠動態(tài)表示模型參數(shù)；

4.建模中的信息處理

SimTALK：通過簡潔的吩咐和語言結(jié)構(gòu)，建立面對對象的建模

語言；

通過SimTALK、信息流模塊和50多個數(shù)學(xué)函數(shù)，信息處理和

管理具有較強的柔性和功能；

在建模過程中限制的交互測試和校正；

在幾個對象中運用的全局和局部的限制；

限制結(jié)構(gòu)之間相互有接口；

物流和信息流能夠單獨建模；

物流的路徑和依次有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則限制；

能夠變更依靠時間的屬性和參數(shù)；

用于計算和評估的數(shù)據(jù)能夠篩選；

最佳的數(shù)據(jù)安排計算；

建模中的調(diào)試

跟蹤限制和支持的建模有效性；

在整個仿真模型中跟蹤單個事務(wù)進行分析；

3.仿真過程

在起先仿真時，可以進行隨意的裝載；

在仿真過程中可以存儲模型狀態(tài)；

在仿真過程中能夠變更模型和參數(shù)；

仿真的速度可以隨意設(shè)置；

在仿真中能夠進行數(shù)據(jù)交換；

在仿真中或仿真完成后，能夠?qū)δＰ椭颠M行圖形表示和評估;

能夠?qū)﹄S意時間的仿真結(jié)果進行統(tǒng)計；

用曲線分析仿真；

4.仿真結(jié)果

仿真結(jié)果可以用一些圖表來顯示：

5.eM-Plant的模塊結(jié)構(gòu)

eM-Plant是生產(chǎn)系統(tǒng)和處理過程的面對對象的建模、仿真的軟

件，是生產(chǎn)、物流和工程的支配和優(yōu)化的有力工具。依據(jù)須要，

eM-plant可有不同模塊組成，包括基本模塊和應(yīng)用系統(tǒng)模塊

5.1基木模塊(eM-Plantprofessional)

eM-Plantprofessional是eM-Plant的基本模塊，它的基本功能

是運用基本對象(BasicObject)或應(yīng)用對象(ApplicationObject)

建立仿真模型；運行這個模型、分析系統(tǒng)行為如產(chǎn)量、瓶頸及緩沖

區(qū)等，給出分析結(jié)果。

建模所用的對象庫(ObjectLibrary)包含基本對象(Basic0b

ject)和應(yīng)用對象(ApplicationObject)o基本對象分為物流對象

和信息流對象，應(yīng)用對象是通過基本對象產(chǎn)生的，它可以隨意放到對

象庫中，以備將來運用。一個應(yīng)用對象可能是一個基本對象的框架，

或者一個完整的模型，或者一個模型的一部分，或者是幾個基本模型

的組合；

建模過程可以通過鼠標(biāo)拖拽對象并把它們聯(lián)接起來在屏幕上交

互地完成，也可以在現(xiàn)有的應(yīng)用模板的基甜上剪裁、編輯來完成，須

要時還可以用編程語言SimTALK來完成。

編程語言SimTALK作為一個仿真限制費略描述語言，說明模型的

限制方法，限制模型的行為，它供應(yīng)了一便捷的編程環(huán)境、為eM-Pl

ant程序供應(yīng)跟蹤、調(diào)試功能；

在仿真完成后，eM-Plant可供應(yīng)多種形式的統(tǒng)計結(jié)果，包括文本

式報告、統(tǒng)計圖表；

eM-Plant具有三維可視化功能，仿真系統(tǒng)的動畫(2D/3D)能夠

在線運行；

5.2選項模塊

oM-plant的可選模塊包括：

eM-p1antGeneticAlgorithm(遺傳算法):

它為eM-plant供應(yīng)了遺傳算法，它是通過對話框和表來配置的,

因此，它的運用并不須要編程閱歷。利用遺傳算法，可以解決傳統(tǒng)

方法不能解決的問題。

eM-plant_GanttChart（Gantt圖）：

它是一個生產(chǎn)支配圖形表示和交互操作的軟件，eM-plant的仿真

結(jié)果用Gannt圖表示，并且用戶能夠進行操作。它有兩種不同的表示

方法，一種是資源的圖形表示，另一種是依次的表示。

5.3接口模塊

eM-plant_C：C程序接口：

它為外部的C程序供應(yīng)了一個接口,它使得C程序可以象SimTALK

一樣，來調(diào)用eM-plant的列表、對象和方法。

eM-plant_DDE：動態(tài)數(shù)據(jù)交換：

它是eM-plant的一個動態(tài)數(shù)據(jù)交換接口，允許在不同的程序之

間動態(tài)地交換數(shù)據(jù)。它不僅支持?jǐn)?shù)據(jù)的動態(tài)交換，而且能夠進行

eM-plant吩咐的動態(tài)轉(zhuǎn)換，因此，eM-plant能夠進行外部的限制。

eM-plant_ODBC：開放數(shù)據(jù)庫連接：

它為eM-plant和大部分的具有ODBC的數(shù)據(jù)庫供應(yīng)一個雙向的通

訊接口，它支持各種數(shù)據(jù)的交換。

eM-plant_socket：Socket接口

它是eM-plant的一個TCP/IP接口，用來及其他應(yīng)用通過socket

接口進行通訊聯(lián)系。

eM-plant_SQL：SQL數(shù)據(jù)庫接口；

5.4應(yīng)用系統(tǒng)模塊

一個應(yīng)用對象模板是一系列的應(yīng)用對象，用于有效地對一些特殊

的應(yīng)用進行建模，它提高了eM-Plant的建模速度。全部的對象都供

應(yīng)了用戶界面，因此，能夠很簡潔地建立所要求的模型。eM-Plant

供應(yīng)了多種應(yīng)用對象模板（選項）：

eM-Plant/HBW\eM-Plant/AGVS>eM-Plant/conveyor>

eM-Plant/EONRoM-Plant/process和。M-Plant/shop,上述的每一個

對象，不管它是基本對象還是應(yīng)用對象，都能夠進行再利用或者拷

貝。

eM-PlantJBW：高架立體倉庫模板；它是為高速立體倉庫建模的

應(yīng)用對象模板，它供應(yīng)了三種不同的建模途徑。

eM-Plant_AGVS：自動導(dǎo)軌小車系統(tǒng)；它是一系列的應(yīng)用對象，

用于建立離散傳輸系統(tǒng)的模型，特殊是eM-Plant中的自動導(dǎo)