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導(dǎo)讀

對(duì)于初識(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)仿真的學(xué)者而言，其可能會(huì)鉆進(jìn)如何使用仿真工具的胡同里，這樣固然沒錯(cuò)，畢竟巧婦難為無米之炊。但是，如果對(duì)要仿真的對(duì)象沒有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，那么仿真的數(shù)據(jù)就成了一紙空談，仿真也就失去了意義。因此，仿真是需要標(biāo)準(zhǔn)流程的。

一丶仿真項(xiàng)目的三個(gè)階段

1. 準(zhǔn)備階段

首先在準(zhǔn)備階段，我們需要了解仿真的價(jià)值是什么，以此來定義挑戰(zhàn)和目標(biāo)，沒錯(cuò)，在做仿真項(xiàng)目之前，你就可以預(yù)設(shè)自己的目標(biāo)了。這個(gè)目標(biāo)大多情況下會(huì)來自甲方的需求，但也不排除有讓仿真工程師自己來安排的情況。設(shè)定目標(biāo)往往可以提前評(píng)估仿真的工作量，方便工作安排以及項(xiàng)目報(bào)價(jià)等。

在仿真執(zhí)行前，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和準(zhǔn)備，是可以與項(xiàng)目同步進(jìn)行的。對(duì)于采集到的數(shù)據(jù)，我們需要進(jìn)行粗略的分析和處理，要確保拿到現(xiàn)場的一手?jǐn)?shù)據(jù)是可操作的，這點(diǎn)非常重要。對(duì)于無法量化的地方，可以采用經(jīng)驗(yàn)比對(duì)法，看仿真工程師這邊需要什么(比如：設(shè)備布局、工藝流程等)，現(xiàn)場實(shí)際是怎么樣運(yùn)作的，雙方都可以提出需求，找出一個(gè)最符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)。

2. 執(zhí)行階段

生產(chǎn)系統(tǒng)的仿真是個(gè)復(fù)雜過程，不僅需要掌握仿真軟件的操作技術(shù)，還需要對(duì)工廠的工藝、生產(chǎn)、流程等有相當(dāng)?shù)牧私?。在仿真?zhí)行階段，我們的核心目標(biāo)是產(chǎn)生和驗(yàn)證仿真模型。首先將前期收集到的大量資料整理成文檔，包括廠區(qū)布局圖、設(shè)備清單與設(shè)備規(guī)格說明、生產(chǎn)線產(chǎn)品及零部件清單，零部件三維模型、廠區(qū)效果圖、線邊倉對(duì)應(yīng)零部件或半成品數(shù)量、產(chǎn)品模型、工藝說明書、工藝布局圖、工裝夾具、工時(shí)定額、物料信息表，各工位上人員和設(shè)備的動(dòng)作順序、動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作路徑信息等。至于如何根據(jù)我們整理的文檔在軟件中搭建模型，就需要考驗(yàn)仿真工程師應(yīng)用軟件的能力，其主要包含：布局仿真、物流仿真以及工藝過程仿真。

布局仿真的建模主要是廠區(qū)、廠房、生產(chǎn)線、物料等對(duì)象的3D 建?；蚰Ｐ吞幚?，其要點(diǎn)在于模型的幾何精度、精細(xì)度、數(shù)據(jù)量、紋理貼圖效果等要符合預(yù)定要求。物流仿真的建模則包括不同類型的設(shè)備與生產(chǎn)資源的實(shí)現(xiàn)邏輯建模、生產(chǎn)線流程的時(shí)序邏輯建模等。

工藝過程建模是在布局模型基礎(chǔ)上，依據(jù)工位操作內(nèi)容建立人員和設(shè)備的運(yùn)動(dòng)模型(運(yùn)動(dòng)路徑與速度)、工位上運(yùn)動(dòng)時(shí)序模型等。

模型搭建完畢后，我們就需要去計(jì)劃仿真實(shí)驗(yàn)了，之前在準(zhǔn)備階段我們已經(jīng)設(shè)置了仿真的大致方向，我們需要考量的點(diǎn)是：仿真系統(tǒng)中什么參數(shù)會(huì)影響到我們的方向，我們應(yīng)該如何去描述這一場景變化。接著我們就要執(zhí)行仿真實(shí)驗(yàn)了，通過執(zhí)行結(jié)果我們可以找出系統(tǒng)在多維度上的最佳參數(shù)，但是切記，大膽假設(shè)，小心求證，我們對(duì)最后的結(jié)果依然需要去驗(yàn)證，并且要考慮到一些平時(shí)較少發(fā)生的情況，避免邏輯上的錯(cuò)誤。

3. 評(píng)估階段

評(píng)估階段要做的事情主要是收集我們仿真中的數(shù)據(jù)，將結(jié)果進(jìn)行分析并格式化輸出。我們需要對(duì)仿真的結(jié)果做出合理的解釋，當(dāng)結(jié)果沒有按照我們的預(yù)期來臨時(shí)，我們首先得檢查是否是邏輯上的錯(cuò)誤，其次查看是否還有其他的無關(guān)變量，有果就有因，考慮要周全。當(dāng)所有的結(jié)果都有了合理的解釋之后，我們就可以輸出成報(bào)告打包發(fā)送了。通過反反復(fù)復(fù)的審核拉扯，最終形成了我們的產(chǎn)線改進(jìn)方案。

二丶仿真的流程思路

①定義問題和目標(biāo)

問題的分解

這個(gè)問題值得仿真嗎?

定義仿真的目標(biāo)

②分析生產(chǎn)系統(tǒng)

③獲取數(shù)據(jù)

獨(dú)立的系統(tǒng)元素分解

獲取系統(tǒng)元素和定義屬性

④把實(shí)際系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為模型并運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

產(chǎn)生模型

驗(yàn)證模型

檢查模型是否與實(shí)際充分對(duì)應(yīng)

三丶仿真過程中的注意事項(xiàng)

避免在仿真模型中有不準(zhǔn)確的要求和參數(shù)

避免錯(cuò)誤的或有偏差的目標(biāo)定義

避免過于詳細(xì)和太昂貴的建模

避免太抽象建模,這將導(dǎo)致無法使用的結(jié)果

避免不充分的模型驗(yàn)證

總結(jié)：

國內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)仿真目前還沒有一套較為完整的標(biāo)準(zhǔn)，各路仿真工程師各顯神通，大刀闊斧，也能將項(xiàng)目做的八九不離十。這樣做固然不錯(cuò)，但是不利于行業(yè)的發(fā)展。如果業(yè)界能有一套大家都認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，今后咋按照標(biāo)準(zhǔn)來做事，我想客戶也會(huì)對(duì)我們更加信任，項(xiàng)目也會(huì)越做越多，仿真的未來也會(huì)變得更好。

(技成培訓(xùn)網(wǎng)原創(chuàng)，作者：劉柏辰，未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載，違者必究)