智能制造中的工厂仿真Plant Simulation

       在数字化制造或数字化工厂中，生产系统仿真允许企业对自己的生产和物流过程进行仿真建模、实现生产可视化和详细生产系统分析。Plant Simulation工厂仿真系统软件就是用于优化生产系统的各个方面，包括不同的资源优化以及物料的流动控制过程。

随着生产企业面临日益增长的成本和生产交期限制，生产物流优化可确保企业生产的长期可持续性以及稳定的盈利能力。通过评估并比较不同的生产或物流方案来制定符生产实际价值的商业决策，不再依赖个人经验，因此企业利用生产系统仿真可以实现以下目标：

• 提高交货时间的准确性
• 将精益生产原则应用于生产线
• 设计和建造长期可持续发展的生产设施系统
• 管理全球化制造基础设施设备和网络
• 优化物料流及资源设施配置

      企业如何使用工厂仿真来获取收益呢？使用工厂仿真，企业以创建整个工厂或各个生产区的数字孪生，包括机械自动化设备工位、手动工位、输送设备和库存设施。

       创建生产过程的数字孪生后，企业可以利用这个模拟来了解工厂生产的特点以及生产产出量，同时还能发现潜在问题并加以优化。使用工厂仿真，可以生成有关生产过程的每个方面层次的报告，包括：

• 生产的产出变化
• 系统运行时间与停机时间占比分析
• 系统产出量/吞吐量
• 资源利用率

      企业规划全球某个生产设备资源的搬运到其他工厂时，一般来说这会非常耗费时间并且成本昂贵。过程通常涉及设备拆解、搬迁和重新组装设备。而整个项目施时搬迁的生产线都必须马上停止生产。在使用工厂仿真后，管理层可以模拟这些搬迁变更并计算产出和成本的变化，而无需干扰当前的物理生产线，就可以得出当前商业决策是否合理。如果工厂管理层考虑投资添加新的设备产线，可以通过虚拟模型将该设备虚拟插入到现有的生产线中，然后确定这种变更投资在成本与收益上是一项明智可行的，对企业有利的投资。所有这些过程分析对企业的商业

使用工厂仿真Plant Simulation能带来哪些收益呢

       Plant Simulation工厂仿真具有广泛的应用范围，使各行各业的企业能够模拟全球网络化制造、本地制造工厂或单个生产装配线。工厂仿真适用于工厂规划的所有层次，并帮助用户在满足产出要求的同时将生产线成本降至最低。

通过仿真建模的数字工厂，本地工厂可以在施工安装前优化系统性能，从而最大限度地降低生产线投资成本，并消除可能存在潜在设计规划问题。物流系统设计师也可以运行这些模拟来优化现有系统的能源效率和产线的性能。

哪些行业使用工厂仿真？

各种行业都可以进行系统仿真，用于模拟物料流动并确保可持续的工业生产和物流过程。这些行业覆盖：

汽车制造和汽车零部件及供应链行业 航空航天领域，包括导弹、军用飞机、航天器、通用航空和商用航空器 服装、电气设备、制药等制造业的工厂 建筑、金属、材料等机械工程行业 流程制造生产，如化工，食品，制药等具备流程制造特点的行业 消费品行业 机场、港口、集装箱码头和船厂 物流行业，包括运输、存储和生产 仓储设备及供应链服务行业等。

使用工厂仿真Plant Simulation能应用到哪些生产场景

       西门子Tecnomatix Plant Simulation属于装配规划和验证以及机器人自动化规划产品家族产品的一员。Plant Simulation用于工厂设计和优化，以及工厂流程分析和进行工厂分析的CAD产品。利用它可以

1. 将制造系统的产出最大化

西门子Tecnomatix工厂仿真是西门子数字工业软件，企业创建生产系统的数字模型或“数字孪生”，以深入了解其特性并确定影响最大化产出的要素。

创建数字模型后，在所有生产过程中的进行物流、资源分配和物料的分析。所有这样的分析可以进行虚拟场景下进行和同时还可以进行各种假设分析，而无需干扰现有的物理生产系统。

用户还可以在安装现有生产系统之前使用工厂仿真进行规划阶段的优化。

2. 分析优化生产系统

企业可以通过离散事件仿真和统计分析功能优化制造物流、物料处理、设备以及人工资源的配置。软件还提供面向对象的随机工具和强大的3D建模能力，以提高用户体验的同时还可以提高制造效率和准确性，有些场景下需要分析三维空间问题，同时改善整体系统性能和产出量。

工厂仿真提供了丰富图形、图表、报告和工程算法形式的数据分析工具组件。还可以使用实验工具DOE，以评估生产系统行为并快速做出明智决策。

3. 优化生产能力

工厂仿真提供多种工具来优化生产能力，包括可视化瓶颈检测、吞吐量分析、甘特图、桑基图等。使用这些组件工具，用户可以清楚地查看设备利用率、单位产出等参数，从而快速识别问题并优化流程。

数字化的模型考虑了所有外部和内部供应链，以及某些独特的业务流程和生产资源，从而准确的对现实生产情况进行分析。

3. 能源分析

Tecnomatix工厂仿真配备了集成的图形化能源分析器，可以显示生生产系统的当前、总体和最大能源消耗水平。该功能包括一个能源绘图工具，可动态显示模拟过程中的能源消耗。

能源绘图工具显示了运行和计划休息期间的能源消耗情况。由于这个功能以图形方式显示能源使用情况，因此很容易识别节能机会。

3. 虚拟调试能力

工厂管理可以将西门子Tecnomatix工厂仿真与实际生产过程进行连接，模拟真实的生产过程。这个功能可以对生产系统的控制、物料流程、自动化和工程作业进行充分测试和优化。

优化中可以将PLC或来自真实环境的软件PLC与工厂模拟进行连接，以分析其性能。工厂模拟的调试解决方案非常灵活，与任何PLC进行兼容。

什么是Tecnomatix Plant Simulation