连载(23)数字孪生制造的关键技术(工厂仿真)

4.工厂仿真

工厂仿真是对各种规模的工厂和生产线进行建模、仿真和优化。工厂仿真可 以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。

工厂仿真是使用三维仿真软件实现生产线生产过程及产品在厂房内运输过 程的模拟。它追求制造资源(包括人、机、料)在空间上有机结合,在时间上适 时连接。同时,在布局设计的过程中考虑物流因素,选择搬运的最佳路线,减少 物料搬运工作量。此类仿真不仅能降低其过程中的运输成本,还能加快生产流程, 最终达到提高生产能力和降低生产成本的目的。

工厂仿真软件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、 商务过程等。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。


工厂仿真是开放的,和其它技术有相应接口,如ERP、工艺仿真、CAD、CAE CAM等。这些接口使不同技术之间共享数据,为数字孪生体运行创造条件。

在工厂规划阶段,构建工厂级的数字孪生体,工厂仿真所发挥的先知作用能 在多个方面为企业带来价值,包括:避免工厂规划不合理导致的返工、瓶颈及对 生产造成的制约;避免投入数量不经济、不合理;避免人力规划不合理造成的员 工抱怨或者人力浪费;避免场地面积规划不经济,或者利用率低;避免因生产计 划设置不合理造成的生产停线、物料短缺等问题;预测未来,评估工厂极限能力、 仓储物流未来的承受能力等;提高规划的效率和效果。