eMPlant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

是面对对象的、图形化的、集成的建模、仿真工具，系统结构和实施

都满意面对对象的要求。

加-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及混和产品

的生产。它运用面对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、限制策

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支配的早期阶段做出快速而牢靠

的决策。

用曲-以力?方可以为生产设备、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，运用了应用目标库(Application

ObjectLibraries)的组件,而应用目标库(ApplicationObject

Libraries)是特地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、订单书目、操作支配、限制规则中进行

选择。通过向库中力II入自己的对象(object)来扩展系统库，用户可

以获得被实践证明的工程阅历用于进一步的仿真探讨。

运用曲-以仿真工具可以优化产量、缓解瓶颈、削减在加工

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

的生产限制策略并验证主生产线和从生产线(subTines)的同步。

却-Ha九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。从系统库中选择出来的限制规则(controlrules)可

以被进一步的细化以便应用于更困难的限制模型。

用户运用削-1试验管理器(ExperimentManager)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。用户可以结合数据文件，例如Excel格式的文件来配置仿真试

验。

运用闻-2为〃力可以自动为困难的生产线找到并评估优化的解决

方案。在考虑到诸如产量、在制品(inventory)、资源利用率、交

货日期(deliverydates)等多方面的限制条件的时候,采纳遗传算

法(geneticalgorithms)来优化系统参数。通过仿真手段来进一步

评估这些解决方案，依据生产线的平衡和各种不同批量，交互地找到

优化的解决方案

运用闻〃分析工具可以轻松的说明仿真结果。统计分析、

图、表可以显示缓存区、设备、劳动力(personnel)的利用率用

户可以创建广泛的统计数据和图表来支持对生产线工作负荷、设备故

障、空闲及修理时间、专用的关键性能等参数的动态分析；由即Plant

可以生成生产支配的Gantt图并能被交互地修改。

1.eM-Plant的主要技术特点有:

O面对对象的技术；

O建模和仿真的图形化和集成的用户环境；

O层次结构化；

0继承性；

O对象概念；

O程序驱动的建模；

O模型的可变性和可维护性；

O接口及集成；

。下面对上述的特点进行简洁说明

1.1图形的和原型化的集成用户环境

运用传统的仿真软件，用户须要首先建立一个完整的模型，然后

运行仿真，最终用产生的仿真文件来描述过程。用户在仿真过程中不

能变更仿真模型，即使在该阶段的错误能够很简洁地确定。在

eM-Plant的集成的和图形化的用户环境下，关于模型的全部功能和

信息在任何时候都是图形化的表示，能够进入。因此，即使没有启动

仿真，在建模、测试阶段，也能够对模型的部分进行仿真和动画显示,

同时，在仿真过程中，关于模型的全部接口都是有效的，用户可以随

时修改模型参数和属性。它对于模块化和结构化的程序特别有用，可

以为用户带来下列好处：

不须要花费大量时间进行预定义;

可以对程序进行有效的跟踪；

据须要，用户可以用应用模板来更新

基本模板。因此，它能够提高用户建

模的效率。eM-Plant供应的面对应

用的库包括基本对象和应用对象。

1.5程序驱动建模

eM-Plant具有图形化和交互化建模实力，同时，它通过编程语言

“SimTALK”进行过程的定义和参数的输入，也能够建立完整的仿真

模型。

1.6模型的可变性和可维护性

由于仿真系统在支配阶段是并行进行的，因此，有一些初始的设

置,在后面的建模中须要变更，eM-Plant具有的渐进式建模功能运

用户能够变更仿真模型。

1.7接口和集成

一个仿真系统不仅要求能够单独运行，而且，须要将其集成到其

他系统中，而这种集成并不是简洁的数据交换，因此，对于一个仿真

系统须要具有一些标准的接口。eM-Plant供应了及其他程序的下列

接口：

ASCH文件

SQL数据库

动态数据交换DDE(DynamicDataExchange)

开放式数据接口ODBC

C程序接口

2.仿真模型的建立

1.建模的特点：

o模型大小无限制；

O“自顶向下”和“自底向上”的建模；

0在参数级水平的继承性限制；

O模型的结构层次无限制（取决于硬件的限制）；

O各种建模的协助工具：对象的自动连接、激活位置的显示、连

接线的隐藏等；

O最佳的统计分布数据的计算；

oeM-Plant模型的外部操作；

2.建模运用的对象

o物流的基本对象：仿真源、工作站点、生产线、缓冲、存储站、

小车、零件等；

O信息流的基本对象：数据、列表、生成器、限制方法、时辰表

等；

O其他基本对象：事务限制器、网络、连接器、打印

O随机分布参数：它支持常数分布、匀称分布、正态分布、对数

正态分布、几何分布、指数分布、超几何分布、三角分布等；

O用户能够定义每一个基本对象的属性；

0利用用户定义的对象模板，应用对象能够作为基本对象运用；

O应用对象能够再利用；

3.建模中的图片和图形

O图形编辑器能够定义和修改每一个对象的背景图片；

O在事务驱动的动画中可以变更图片显示；

O图片库包含各种对象的图标；

O外部图片能够作为动画的背景；

O在时间序列中可以输出几种模型参数；

O显示单个参数的值；

O对象之间连接器的宽度和颜色可以限制；

O在仿真和表示仿真结果的时候能够动态表示模型参数；

4.建模中的信息处理

SimTALK：通过简洁的吩咐和语言结构，建立面对对象的建模

语言；

通过SimTALK、信息流模块和50多个数学函数，信息处理和

管理具有较强的柔性和功能；

在建模过程中限制的交互测试和校正；

在几个对象中运用的全局和局部的限制；

限制结构之间相互有接口；

物流和信息流能够单独建模；

物流的路径和依次有标准的规则限制；

能够变更依靠时间的属性和参数；

用于计算和评估的数据能够筛选；

最佳的数据安排计算；

建模中的调试

跟踪限制和支持的建模有效性；

在整个仿真模型中跟踪单个事务进行分析；

3.仿真过程

在起先仿真时，可以进行随意的装载；

在仿真过程中可以存储模型状态；

在仿真过程中能够变更模型和参数；

仿真的速度可以随意设置；

在仿真中能够进行数据交换；

在仿真中或仿真完成后，能够对模型值进行图形表示和评估;

能够对随意时间的仿真结果进行统计；

用曲线分析仿真；

4.仿真结果

仿真结果可以用一些图表来显示：

5.eM-Plant的模块结构

eM-Plant是生产系统和处理过程的面对对象的建模、仿真的软

件，是生产、物流和工程的支配和优化的有力工具。依据须要，

eM-plant可有不同模块组成，包括基本模块和应用系统模块

5.1基木模块(eM-Plantprofessional)

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

是运用基本对象(BasicObject)或应用对象(ApplicationObject)

建立仿真模型；运行这个模型、分析系统行为如产量、瓶颈及缓冲

区等，给出分析结果。

建模所用的对象库(ObjectLibrary)包含基本对象(Basic0b

ject)和应用对象(ApplicationObject)o基本对象分为物流对象

和信息流对象，应用对象是通过基本对象产生的，它可以随意放到对

象库中，以备将来运用。一个应用对象可能是一个基本对象的框架，

或者一个完整的模型，或者一个模型的一部分，或者是几个基本模型

的组合；

建模过程可以通过鼠标拖拽对象并把它们联接起来在屏幕上交

互地完成，也可以在现有的应用模板的基甜上剪裁、编辑来完成，须

要时还可以用编程语言SimTALK来完成。

编程语言SimTALK作为一个仿真限制费略描述语言，说明模型的

限制方法，限制模型的行为，它供应了一便捷的编程环境、为eM-Pl

ant程序供应跟踪、调试功能；

在仿真完成后，eM-Plant可供应多种形式的统计结果，包括文本

式报告、统计图表；

eM-Plant具有三维可视化功能，仿真系统的动画(2D/3D)能够

在线运行；

5.2选项模块

oM-plant的可选模块包括：

eM-p1antGeneticAlgorithm(遗传算法):

它为eM-plant供应了遗传算法，它是通过对话框和表来配置的,

因此，它的运用并不须要编程阅历。利用遗传算法，可以解决传统

方法不能解决的问题。

eM-plant_GanttChart（Gantt图）：

它是一个生产支配图形表示和交互操作的软件，eM-plant的仿真

结果用Gannt图表示，并且用户能够进行操作。它有两种不同的表示

方法，一种是资源的图形表示，另一种是依次的表示。

5.3接口模块

eM-plant_C：C程序接口：

它为外部的C程序供应了一个接口,它使得C程序可以象SimTALK

一样，来调用eM-plant的列表、对象和方法。

eM-plant_DDE：动态数据交换：

它是eM-plant的一个动态数据交换接口，允许在不同的程序之

间动态地交换数据。它不仅支持数据的动态交换，而且能够进行

eM-plant吩咐的动态转换，因此，eM-plant能够进行外部的限制。

eM-plant_ODBC：开放数据库连接：

它为eM-plant和大部分的具有ODBC的数据库供应一个双向的通

讯接口，它支持各种数据的交换。

eM-plant_socket：Socket接口

它是eM-plant的一个TCP/IP接口，用来及其他应用通过socket

接口进行通讯联系。

eM-plant_SQL：SQL数据库接口；

5.4应用系统模块

一个应用对象模板是一系列的应用对象，用于有效地对一些特殊

的应用进行建模，它提高了eM-Plant的建模速度。全部的对象都供

应了用户界面，因此，能够很简洁地建立所要求的模型。eM-Plant

供应了多种应用对象模板（选项）：

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

eM-Plant/EONRoM-Plant/process和。M-Plant/shop,上述的每一个

对象，不管它是基本对象还是应用对象，都能够进行再利用或者拷

贝。

eM-PlantJBW：高架立体仓库模板；它是为高速立体仓库建模的

应用对象模板，它供应了三种不同的建模途径。

eM-Plant_AGVS：自动导轨小车系统；它是一系列的应用对象，

用于建立离散传输系统的模型，特殊是eM-Plant中的自动导