仿真简介及其应用

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仿真的简介分类介绍.ppt

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仿真模型
• 仿真模型是被仿真对象的相似物或其结构形式。 它可以是物理模型或数学模型。但并不是所有对 象都能建立物理模型。例如为了研究飞行器的动 力学特性,在地面上只能用计算机来仿真。为此 首先要建立对象的数学模型,然后将它转换成适 合计算机处理的形式,即仿真模型。具体地说, 对于模拟计算机应将数学模型转换成模拟排题图 ;对于数字计算机应转换成源程序。
应用和效益
• 在航天工业方面,采用仿真实验代替实弹试验可使实弹试 验的次数减少80%。在电力工业方面采用仿真系统对核电 站进行调试、维护和排除故障,一年即可收回建造仿真系 统的成本。现代仿真技术不仅应用于传统的工程领域,而 且日益广泛地应用于社会、经济、生物等领域,如交通控 制、城市规划、资源利用、环境污染防治、生产管理、市 场预测、世界经济的分析和预测、人口控制等。对于社会 经济等系统,很难在真实的系统上进行实验。因此,利用 仿真技术来研究这些系统就具有更为重要的意义。
仿真的简介分类介绍
元计算科技发展有限公司
• 仿真,即使用项目模型将特定于某一具体 层次的不确定性转化为它们对目标的影响 ,该影响是在项目仿真项目整体的层次上 表示的。项目仿真利用计算机模型和某一 具体层次的风险估计,一般采用蒙特卡洛 法进行仿真。
简介
• 利用模型复现实际系统中发生的本质过程,并通过对系统 模型的实验来研究存在的或设计中的系统,又称模拟。这 里所指的模型包括物理的和数学的,静态的和动态的,连 续的和离散的各种模型。所指的系统也很广泛,包括电气、 机械、化工、水力、热力等系统,也包括社会、经济、生态 、管理等系统。当所研究的系统造价昂贵、实验的危险性 大或需要很长的时间才能了解系统参数变化所引起的后果 时,仿真是一种特别有效的研究手段。仿真的重要工具是 计算机。仿真与数值计算、求解方法的区别在于它首先是 一种实验技术。仿真的过程包括建立仿真模型和进行仿真 实验两个主要步骤。

计算机仿真技术及其应用

计算机仿真技术及其应用
得到 了广 泛 的应用 , 以下 我们 主要 讨论 其应 用 的几个 主要 方面 :
3 . 1 军事领域 。 主要 运用在 虚拟 战场 、 战场的 战术使用 训练 、 战场 评估 、 武器
种重 要 手段 和方 法 , 是 系统 仿真 的 一个 重 要分 支 。 系统 仿 真就 是 建立 系统 的模 型 , 并在 模 型上 进行 实验 的过程 。 系统仿 真技 术实 质上 就是 建立 仿真模 型 并进行 仿 真实 验 的技 术 。 因此 , 通俗 的说 ,计 算机 仿真 就 是指 在实 体 尚不 存
应用 技术
C h i n a s c i e nc e a n d Te ch no l o g y R e v i e w
●I
计 算 机 仿 真 技 术 及 其 应 用
王 磊
( 唐 山市 职业 教 育 中心 0 6 3 0 0 0 )
[ 摘 要] 改革 开 放 以来 , 我 国科学 技 术研 发速 度 加快 , 各 行 业领域 的先进 技术 应 用越 来 越成 熟 , 为社 会 经济 发展 起到 积极 的推 动作 用 。 随着计 算机 技术 和 网 络信 息 技术 的不 断 发展 , 计 算机 仿真 技术 的发展 速度 加快 , 并在 不 同的行 业领 域 中得 到广 泛应 用 , 计 算仿 真技 术 已经成 为 一 门新 的学科 。 [ 关键 词] 计 算 机仿 真 计 算机 模 拟 虚 拟 中图分类 号 : U7 3 文献标 识码 : A 文 章编 号 : l 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 l 5 ) 4 6 — 0 2 3 5 — 0 l
其他物理设备为主要工具 , 通过建立仿真模型对现实系统进行动态试验 , 并结
合相 关学 科知 识和信 息资料 对动态 试验 的结果进 行分析 和研究 , 以此对抽 象 问 题做 出决策 计 算机 仿真 技术 已经 成为一 门新的学 科 , 是 利用计 算机 技术 和仿 真理 论 来研 究 问题 对象 的重 要技 术手 段和 方法 。

仿真器的产生原理和应用

仿真器的产生原理和应用

仿真器的产生原理和应用1. 什么是仿真器仿真器是一种软件工具,能够模拟硬件或软件系统的行为和特性。

它可以用于开发、测试和验证新的硬件或软件系统,也可以用于培训和教育。

2. 仿真器的工作原理仿真器的工作原理基于仿真技术,通过模拟目标系统的行为来实现仿真效果。

2.1 离散事件仿真离散事件仿真是一种常用的仿真方法。

它基于离散事件的概念,即系统中发生的各种事件是离散的,且事件之间的时间间隔也是离散的。

离散事件仿真包括以下几个主要步骤:•定义仿真模型:描述系统的组成部分、事件及其相互关系。

•定义初始状态:确定系统初始状态的各项参数。

•设定仿真时间:确定仿真的时间范围。

•事件驱动仿真:根据事件之间的相对时间,依次触发各个事件的发生。

•记录仿真数据:记录仿真过程中各个事件的发生时间、系统状态、输出结果等信息。

•仿真结果分析:对仿真数据进行统计和分析,评估系统性能。

2.2 连续仿真连续仿真是一种基于连续时间的仿真方法。

它假设系统的行为在任意时间点都是连续的,通过数学方程模拟系统的动态变化。

连续仿真包括以下几个主要步骤:•建立数学模型:使用数学方程描述系统的动态变化。

•设定初始条件:确定系统初始状态的各项参数。

•设定仿真时间:确定仿真的时间范围。

•运行数值积分:对数学方程进行数值积分,得到系统在仿真时间内的演化过程。

•记录仿真数据:记录仿真过程中系统的状态、输出结果等信息。

•仿真结果分析:对仿真数据进行统计和分析,评估系统性能。

3. 仿真器的应用仿真器在各个领域都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域。

3.1 电子电路设计与验证在电子电路设计中,仿真器可用于验证电路的功能和性能。

通过对电路进行仿真,可以在实际制造之前发现潜在的问题,从而节省时间和成本。

3.2 航空航天系统设计与测试仿真器在航空航天系统的设计和测试中起着重要的作用。

它可以模拟飞机或航天器的飞行特性、推进系统的性能等,用于性能评估和安全性分析。

3.3 汽车工程与驾驶模拟在汽车工程中,仿真器可以用于模拟车辆的行驶过程,包括车辆动力系统、悬挂系统、制动系统等。

仿真技术在工程设计中的应用

仿真技术在工程设计中的应用

仿真技术在工程设计中的应用随着计算机技术的不断发展,仿真技术已经得到了广泛的应用。

在工程设计中,仿真技术的应用也越来越受到重视。

本文将介绍仿真技术在工程设计中的应用,包括仿真技术的基本概念、仿真技术在工程设计中的应用实例以及仿真技术的未来发展方向。

一、仿真技术的基本概念仿真技术是指通过计算机软件模拟现实世界中的事件和物理过程,以实现对系统或过程的研究和分析。

仿真技术主要包括电子仿真、虚拟仿真、物理仿真、人体仿真等。

其中,虚拟仿真是指通过计算机生成一个虚拟的、与现实世界相似的环境,以实现对系统的仿真;物理仿真是指通过实际物理硬件模拟系统的物理特性,以真实地再现系统的行为。

二、仿真技术在工程设计中的应用实例1. 机械设计仿真机械设计仿真主要是通过计算机模拟机械零件的运动、力学特性等,以实现对机械系统的评估。

例如,在汽车设计中,可以通过计算机模拟汽车的碰撞测试,以评估汽车在事故中的安全性能。

2. 建筑设计仿真建筑设计仿真主要是通过计算机模拟建筑物的结构强度、热工特性等,以实现对建筑物的评估。

例如,在高层建筑设计中,可以通过计算机模拟建筑物的结构强度、地震抗震性能等,以评估建筑物的安全性能。

3. 电子产品设计仿真电子产品设计仿真主要是通过计算机模拟电路的电学特性、电磁特性等,以评估电子产品的性能。

例如,在手机设计中,可以通过计算机模拟手机信号的传播和干扰情况,以优化手机的天线设计。

三、仿真技术的未来发展方向随着计算机技术的不断发展,仿真技术也在不断创新和发展。

未来仿真技术的发展方向包括以下几个方面:1. 越来越高的精度和真实性。

随着计算机处理能力的不断提高,仿真技术可以更加真实地再现现实世界中的事件和过程。

2. 更加广泛的应用场景。

随着人工智能、云计算等技术的发展,仿真技术可以应用于更加广泛的场景,例如智慧城市、医疗等领域。

3. 更加智能化的仿真系统。

未来仿真系统将会更加智能化,能够自主学习和调整,以更好地适应不同场景和任务的需求。

热仿真使用的方法

热仿真使用的方法

热仿真使用的方法1. 热仿真简介热仿真是一种通过计算机模拟和分析热传导、传热、温度分布等热学问题的方法。

它可以帮助工程师和设计师在产品设计和工艺优化中预测和改进热性能,提高产品的可靠性和效率。

2. 热仿真的应用领域热仿真广泛应用于各个工程领域,包括电子器件、汽车工业、航空航天、建筑设计等。

以下是一些常见的应用领域:2.1 电子器件在电子器件设计中,热仿真可以帮助优化散热系统以确保器件在正常工作温度范围内运行。

通过模拟器件的温度分布,可以确定是否需要增加散热片或风扇来降低温度。

2.2 汽车工业在汽车工业中,热仿真可以用于设计发动机冷却系统、制动系统和空调系统等。

通过模拟流体流动和传热过程,可以预测不同工况下的温度分布和传热效率,从而优化系统设计。

2.3 航空航天在航空航天领域,热仿真可以用于设计飞机发动机的冷却系统、隔热材料和热防护结构。

通过模拟高温环境下的热传导和辐射过程,可以评估材料的性能并改进设计。

2.4 建筑设计在建筑设计中,热仿真可以用于评估建筑物的能源效率和室内舒适性。

通过模拟建筑物的热传导、太阳辐射和空气流动,可以优化保温材料、窗户设计和通风系统等。

3. 热仿真方法热仿真方法包括数值方法和实验方法两种主要方式。

下面将详细介绍这两种方法及其常见的应用。

3.1 数值方法数值方法是基于数学模型和计算机算法进行热仿真分析的一种方法。

常见的数值方法包括有限元法(Finite Element Method, FEM)、有限差分法(Finite Difference Method, FDM)和边界元法(Boundary Element Method, BEM)等。

3.1.1 有限元法(FEM)有限元法是一种将连续物体离散化为有限个单元进行计算的方法。

它将物体划分为小的几何单元,并在每个单元内建立方程来描述热传导过程。

通过求解这些方程,可以得到整个系统的温度分布和传热性能。

有限元法适用于复杂几何形状和边界条件的问题,如电子器件散热、建筑物热传导等。

生物医学工程中的仿真技术和应用

生物医学工程中的仿真技术和应用

生物医学工程中的仿真技术和应用生物医学工程是一门融合生物学、医学和工程学的学科,它致力于研究和开发新型医疗设备、技术和方法,以帮助医生更好地诊断、治疗和预防疾病,提高人类健康水平。

在生物医学工程领域,仿真技术是一种非常重要的工具,它可以提供高保真度的模拟环境,帮助研究人员和医生进行临床实验和治疗计划的设计,从而提高医疗水平和治疗效果。

一、仿真技术的定义和分类仿真技术是一种运用计算机模型和数学方法进行模拟、分析和实验的技术,它可以模拟各种物理现象、生物过程和系统行为,包括力学、流体力学、光学、声学、生物化学等领域。

仿真技术可以分为以下几类:1.物理仿真:模拟物理系统的运动、力学和能量变化,包括刚体运动、弹性变形、碰撞反应等。

2.流体力学仿真:使用计算流体力学(CFD)模拟各种流动现象,包括气体和液体的流动、热传递、质量传递等。

3.光学仿真:模拟光的传播、折射、反射等现象,包括透镜设计、光学成像、激光加工等应用。

4.声学仿真:模拟声音传播、吸收、反射和衍射等现象,包括环境声学、音频设备设计等应用。

5.生物仿真:使用计算生物学模拟生物现象和生理过程,包括分子模拟、生物学系统模拟、生物化学反应等。

二、仿真技术在医疗领域的应用仿真技术在医疗领域的应用非常广泛,主要包括以下几个方面。

1.虚拟手术仿真虚拟手术仿真可以提供一种基于计算机的,高度逼真的手术体验,能够帮助外科医生获取更多实际操作经验、训练更多的手术技巧,并缩短学习曲线,提高手术效率和安全性。

虚拟手术仿真的应用范围非常广泛,包括微创手术、脑外科手术、泌尿科手术、心脏手术等多个领域。

2.心脏仿真心脏仿真可以使用计算机模型和仿真技术对心脏的结构和功能进行模拟和分析,包括心肌压力、血流动力学、心脏功能指标等方面。

这些信息可以帮助医生更好地理解和诊断各种心脏疾病、制定更精确的治疗方案和手术计划,从而提高治疗效果和患者生存率。

3.医学成像仿真医学成像仿真主要包括计算机断层成像(CT)、磁共振成像(MRI)和超声成像等技术的仿真。

仿真技术概述范文

仿真技术概述范文

仿真技术概述范文仿真技术是一种通过计算机模拟实验和实际情境,利用虚拟环境创造真实感的技术。

它可以模拟和重现现实世界中的各种场景和对象,使用户能够体验和参与到虚拟环境中的活动中去。

仿真技术广泛应用于许多领域,如航空航天、制造业、医疗、军事等,为人们提供了一种安全、经济、高效的实验与培训手段。

仿真技术可以分为物理仿真和虚拟仿真两个方面。

物理仿真是通过模拟物理实验来研究物理现象和探索物理规律的过程。

它利用计算机和相关设备对物理系统进行建模,并模拟真实物理环境中的运动、力学、热力学等物理现象。

物理仿真技术在航空航天领域中得到了广泛应用,可以用于飞机和火箭的设计与测试,从而减少实验成本和风险。

虚拟仿真是通过计算机生成虚拟环境,并在其中创造出现实感的体验。

它利用计算机图形学、虚拟现实技术、虚拟人物技术等手段来模拟真实情境,并使用户能够与虚拟环境进行交互。

虚拟仿真技术在各个领域中具有广泛应用,如制造业中的数字孪生技术可以实现产品设计和制造过程的模拟与优化;医疗领域中的虚拟手术训练可以提高医生的手术技巧和减少手术风险;军事领域中的虚拟战场可以进行战术演练和战争模拟,提高部队的作战能力。

在仿真技术中,常用的建模方法有仿真模型、虚拟现实、计算机图形学等。

仿真模型是指通过对系统进行抽象和建模来模拟现实系统的运行。

它可以通过数学方程和统计方法来描述系统的行为,并利用计算机对模型进行求解和仿真。

仿真模型可以用于预测系统的性能、优化系统的设计和决策,是仿真技术中最基础和常用的方法之一虚拟现实是一种通过计算机生成虚拟环境,并通过头戴式显示器等设备使用户能够沉浸其中的技术。

虚拟现实技术能够模拟现实世界中的各种场景和对象,使用户可以与虚拟环境进行交互。

虚拟现实技术通常与计算机图形学和人机交互技术相结合,为用户提供一种身临其境的感觉。

计算机图形学是一种利用计算机生成和处理图像的技术。

它包括图形模型的表示、图像的合成和渲染等方面。

计算机图形学可以通过计算机在屏幕上生成虚拟对象和场景,使用户可以观察和操作虚拟环境中的内容。

系统仿真与模拟的基本原理与应用:探讨系统仿真与模拟的基本原理、方法和应用

系统仿真与模拟的基本原理与应用:探讨系统仿真与模拟的基本原理、方法和应用

系统仿真与模拟的基本原理与应用引言系统仿真与模拟是现代科学和工程领域中一种重要的方法和技术手段,可以用来模拟和研究各种复杂的系统。

无论是在工业、金融、医疗还是军事等领域,系统仿真和模拟都扮演着至关重要的角色。

本文将探讨系统仿真与模拟的基本原理、方法和应用,帮助读者对该领域有更深入的理解。

系统仿真与模拟的定义系统仿真是指通过构建逼近真实系统行为的模型,并在计算机上运行该模型,以便模拟和研究系统的行为和性能。

而系统模拟则是指通过计算机模拟系统的行为和性能,并了解和预测系统在不同条件下的变化。

系统仿真和模拟通常用于研究复杂的系统,如交通系统、电力系统、环境系统等。

系统仿真与模拟的基本原理1. 模型构建系统仿真和模拟的第一步是构建逼近真实系统行为的模型。

模型可以基于物理原理、数学模型、经验公式或其他方法来表示系统的行为和关系。

模型的构建是系统仿真和模拟的基础,决定了对系统的理解和预测的准确度和可靠性。

2. 数据采集与处理系统仿真和模拟需要大量的数据来支持模型的构建和运行。

数据采集涉及到对系统的各种参数、变量和输入输出的收集和记录。

采集到的数据需要进行处理和分析,以便用于模型的建立和验证。

3. 系统动态模拟系统的行为和性能通常是随时间变化的,因此系统仿真和模拟需要对系统进行动态模拟。

通过在计算机上运行模型,可以模拟系统在不同条件下的行为和性能,并观察系统的动态响应。

4. 仿真结果分析仿真结果的分析是系统仿真和模拟的重要环节。

通过对仿真结果的分析,可以了解系统的行为和性能,并作出相应的决策和优化措施。

分析方法可以包括数据统计、图表分析、敏感性分析等。

系统仿真与模拟的方法系统仿真和模拟的方法和技术多种多样,根据实际情况选择合适的方法和技术非常重要。

1. 离散事件仿真离散事件仿真是一种常用的系统仿真和模拟方法,用于模拟离散事件系统,如排队系统、交通系统等。

离散事件仿真基于事件驱动的模拟,通过模拟各个事件的发生和处理过程,来模拟系统的整体行为。

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仿真简介及其应用11.1 仿真的定义我们这里所述的仿真,并不是针对一些设备的机械的动作的仿真,而是指系统仿真。

系统仿真是评估对象系统(例如制造系统、物流仓储、生产计划等)的整体能力等为目的的一门专业技术。

(备注:计算机没有普及以前, 进行物流系统仿真, 普遍采用数学方法建立数学模型。

)系统仿真的发展基本上是伴随着仿真软件和优化算法的发展而成长的。

而随着技术的发展和成熟,以及与其他信息技术的集成,而这种集成化的仿真技术也是未来发展的主要方向,目前,我们将集成化的系统仿真在制造行业的应用称之为数字工厂。

数字工厂的定义如下:在仿真环境中构建与现实工厂相对应的、完整的数字工厂,实现对实际生产过程的实时动态监测;同时基于仿真分析系统,可实现对规划方案前期的验证和优化,实现生产数据的多维分析,支持资源配置方案评估、多层次计划验证和优化等业务决策。

1.2 仿真的发展仿真,也称为模拟, 通俗来讲, 它就是按照客观的实际情况, 把所要研究的问题或对象构造成模型, 然后在模型上进行实验或试验, 以观察一项设计或计划方案, 在接近于实际的条件下, 其工作或运行情况是否合乎主观的意图或要求, 或者是同时分析比较几个设计或计划方案, 以确定其中哪一个方案更符合主观的意图或要求, 具有更好的技术性能或经济效果, 从而确定选择其中一个较好的设计或计划方案。

仿真技术是在世纪年代末以来, 伴随着计算机技术的发展, 仿真技术最初主要应用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域, 后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门, 并进一步扩大到今天的社会系统、经济系统、交通运输系统等一些非工程系统领域。

现代系统仿真技术和综合性仿真系统已经成为复杂系统, 特别是高技术产业中不可缺少的分析、研究、设计、评价、决策和训练的重要手段, 其应用范围还在不断扩大。

2随着全球范围内市场竞争的加剧,缩短产品的设计周期、生产周期、上市周期,降低开发成本已成为企业追逐的目标。

多功能性、高独立性和产品的短期设计制造都给制造系统的规划和设计提出更高的要求。

资料表明:国外已运行的复杂的制造系统约有80%的都没有完全达到设计要求,其中存在的问题60%都可以归结为初期规划不合理或失误。

一个以批量方式进行生产的制造系统,要把生产设备、刀具、夹具、工件、生产计划、调度有机地组织在一起是一项非常艰巨的工程。

因此,在制造系统建立之前必须进行充分的分析论证和合理的规划设计,这就要求对所研究的制造系统进行合理的建模和分析。

制造企业在进行新的生产线规划设计过程中,规划人员大多是依靠传统的数学分析方法和积累的经验进行规划设计。

但是由于系统的复杂性,常使得设计实施很难达到预期效果。

随着计算机广泛应用而发展起来的计算机仿真技术,为生产系统的规划设计提供了一个理想的工具。

它可以把所有的资源(设备、人员、原材料等)与制造过程控制(产品、工艺、生产周期、库存、在制品等)动态地结合起来,被认为是解决现代制造过程中复杂问题的理想方法。

正是由于仿真技术在制造系统的规划设计及运行中能实现以上功能,促使了计算机仿真技术在制造业中有着越来越强的应用需求,使得仿真技术在制造业中的应用变得越来越广泛。

目前,制造业已成为计算机仿真技术的主要应用领域。

数字工厂是仿真技术在先进制造领域应用的重要体现,并是实现敏捷制造及网络化协同制造的关键技术。

数字化生产系统以建模和仿真作为实现手段,以数字化信息形式在计算机上全面实现生产线的生产制造过程,是制造系统设计及实际生产系统运行控制的有效辅助工具。

目前数字工厂技术在汽车、航空航天、能源、制药、重型设备、电子和家用电器、机器人等行业得到了广泛应用并创造了可观效益,一大批著名企业和部门,如BMW、Ford、Honda、波音公司、欧洲航天局、ABB、Robotics 等等。

国内的数字工厂的应用还处于初级阶段,主要应用于汽车行业和电子行业。

在汽车行业中,上海大众采用数字工厂系统成功进行了发动机生产线的设计并优化;一汽大众则成功完成了其车身解决方案软件设计,底盘装配生产线设计,规划,优化,物流分析,工艺布置,工艺设计生成等。

在电子行业,深圳华为股份有限公司用eM-Power 系统成功完成了通讯设备生产线优化设计。

在重工企业和船舶行业,数字工厂的应用也被逐渐采纳并推广。

在重工企业中,三一集团将数字工厂技术应用于新厂房的规划和设计阶段,以达到缩短工厂建设周期、降低建设成本、优化工艺布局和优化物流方案的目的。

在船舶行业,江南造船采用数字工厂技术,对原有的生产能力进行评估,找出制约生产进程的瓶颈,为计划制定和进一步拓展生产能力提供依据。

传统的工厂规划方案都是借助二维CAD 工程图进行评审,这种二维评审平台既不形象也不直观,不能发现空间不足、干涉、布局不合理等问题,传统的规划理念已不能适应今天的发展速度。

在数字工厂没有出现以前,一般是根据产品设计方案来决定生产流程,并按序生产,一旦产品发生变化,工厂里的一切都需要改变。

数字工厂利用CAD等数字化技术能够根据市场需求,实现产品设计、制造工艺设计、产品仿真、虚拟试生产等多个环节的数字化。

也就是说,无需投资制作样品,也可模拟未来产品,并预见生产这件产品时可能遇到的问题,这可以在最大限度上节约研发的时间和费用。

21 世纪的工厂规划应是以信息为主导,集网络化、虚拟化、智能化于一体的计算机集成数字化规划系统,能够更好地优化资源、技术和人员配置,提高效率、降低风险,使工厂规划适应企业的快速发展。

数字工厂技术在信息时代的工厂规划中便应运而生并不断得到完善。

33.1 数字工厂的应用特点●对生产中动态因素的关联性及其交互作用的评估●识别潜在的瓶颈并推导出优化措施●将整个复杂流程变得透明化●可以进行更为弹性和更加可靠的规划●对投入和产出进行无风险的测试3.2 数字工厂应用的方向3/ 83.2.1 在营销方面(数字营销)根据产品的特点,在前期的投标过程中,数字工厂解决方案将起到极强的投标辅助作用,通过数字工厂的实施将对产品本身的特性进行全面的介绍,提升产品的核心竞争力;通过数字工厂全方位、多维度的展示企业的生产资源和生产能力;同时通过对比分析,构建未来产品的应用场景,充分凸显应用产品的效果;针对关键大型产品,通过虚拟仿真的手段,将其未来的生产工艺及制作方案进行阐述,进一步展示企业的生产能力。

通过项目的实施,在投标过程中,全面、细致的展现该产品复杂的设计和生产过程等核心技术,招标方将会提前“看”到产品的生产制造过程和产品完工的情景,同时投标方将会全面展示自己的生产能力和技术能力。

另一方面,在投标文件的载体方面,将通过ODM独有的可交互式平台进行沟通,有别于传统投标过程中使用的视频、PPT、动画等方式,更为直接、有效。

在投标结束后,通过ODS生命周期的延展,该平台可进一步成为甲乙双方的沟通工具和生产过程的可视化看板。

(1)产品的展示通产我们关于产品的展示定义为产品自身的特性展示和产品应用的展示两个方面。

在以往的产品展示中,我们往往着重于产品的特性和技术特点,缺少对产品未来应用场景的考虑、对比以及分析。

而通过数字工厂技术能够较好的解决这个问题。

例如在“南通中远船务启东中远110kV新建工程”项目中,我们可以提前展示给客户使用我们产品后的场景、技术方案等等,是客户能够提前看到产品使用的效果。

➢产品特性的展示➢未来产品应用的展示(2)投标辅助在投标过程中,我们往往会给客户描述我们产品是什么样的,但经常缺乏我们的产品是怎么制造出来的,往往忽略系统的说明我们完善的质量体系和成熟的生产工艺,同时对我们非常具有竞争实力的设备、场地、物流等关键生产资源的阐述过于简单和单一。

通过数字工厂的实施,将会很好的解决上述的问题和不足➢产品库/设备库的构建➢大型关键产品生产工艺的展示➢工厂生产资源及能力的展示3.2.2 在规划方面上文已经着重介绍了数字工程在规划方面的具体应用,这里在加以总结,主要应用于以下借个方面:①.总体初步规划根据生产纲领和工艺内容,确定生产节拍,选择合适的加工设备和加工参数,采用预设计的物流策略和控制规则,合理安排空间布局以符合现场空间限制,这是生产线规划的第一步,其他规划内容都要依据初步规划后的模型运行数据进行分析判断。

②.设备配置分析判断机床等设备的加工参数设置、服务优先级机制、装夹方式是否合理;分析设备发生故障的频率、故障的修复时间、设备的维护成本对生产线产能和生产任务进度的影响,重新设置设备参数乃至更换设备。

③.生产线物流规划判断物流分流策略和控制规则是否合理,验证自动导向小车(AGV)和机械手等运送设备的路径、数量、速度以及服务机制的合理性,分析缓冲站容量和仓库容量是否过大或过小。

④.生产线布局规划规划生产线布局,建立生产线的三维视图。

对特定工位进行三维的装配操作接近性分析和装配干涉检查。

⑤.人机工程分析通过对生产线上的工作人员进行仿真模拟,对人员工作的空间和劳动强度进行分析,优化工人的动作和行走路线。

⑥.产能评估及生产平衡性和瓶颈分析评估生产线最大产能,判断生产线上的各种随机因素对平衡性的影响,找出瓶颈工序,通过参数的重新配置和工序的优化消除瓶颈,提高生产能力。

⑦.生产流程及关键资源优化虚拟环境下的生产线规划,首先参照生产计划和工艺内容等相关资料,在虚拟环境中建立参数化的生产线模型运行仿真,分析仿真结果以判断瓶颈工序所在,重新配置相关参数并做必要的调整,再次运行仿真,如此反复直至得到最优5/ 8的生产线规划方案。

3.2.3 物流系统的应用物流系统的应用主要集中在三个方面:供应链仿真、生产物流系统仿真、物流配送系统仿真。

这里不再一一展开说明。

3.2.3 生产系统的应用制造过程仿真系统主要针对工厂存在的生产能力未能精确评估,资源能力未能充分发挥,以及生产计划的制定缺乏可靠依据的问题,运用离散事件仿真理论和系统仿真软件工具,对生产制造过程进行运行仿真与分析,对产品的工艺过程、生产和作业计划、生产调度、物流等生产活动进行模拟,达到验证作业计划,找出制约生产进程的瓶颈,为计划制定和进一步拓展生产能力提供依据的目的。

数字工厂一般分为两个部分:①. “数字作业单元”——建立覆盖建造全过程所有作业单元的三维数字化仿真模型,提供各个作业单元的独立的仿真运行分析环境,支持作业单元生产瓶颈分析、生产能力负荷检测,实现更准确的工时预测。

在MES实施基础上,实现车间层作业情况的实时在线仿真,通过调度策略的预演,支持作业计划的动态调整,实现快速响应。

②. “数字工厂”——在仿真环境中构建形成完整的数字工厂,支持生产能力的准确评估,资源配置方案以及多层次计划的验证与优化,能够对未来工厂生产状况进行更为准确的预测,实现制造加工能力和生产战略上的重大飞跃。

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