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本書是一本關(guān)于Plant Simulation 軟件的學(xué)習(xí)用書，是作者總結(jié)自身項目經(jīng)驗，梳理出的一套簡明的軟件操作入門工具書。本書內(nèi)容安排循序漸進、深入淺出，圖文并茂地講解了Plant Simulation 軟件的各類操作及應(yīng)用案例。本書共分三部分，第1、2 章講解了工業(yè)工程、物流仿真的相關(guān)概念及應(yīng)用；第3～8 章按照軟件的功能依次講解了軟件的基本操作、SimTalk2.0 語法、層次結(jié)構(gòu)、圖形圖標(biāo)的處理、統(tǒng)計分析工具、實驗工具、優(yōu)化工具、免費對象庫等；第9 章介紹了Plant Simulation 在工廠物流仿真中的實際應(yīng)用。本書適合工業(yè)工程、機械工程、智能制造、生產(chǎn)管理等相關(guān)專業(yè)的高年級本科生、研究生及教師參考使用，也適合從事生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、生產(chǎn)計劃與調(diào)度等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員使用。

1.Plant Simulation體現(xiàn)建模與仿真的新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，許多指名制造企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)。2.數(shù)字化工廠技術(shù)與Plant Simulation相結(jié)合，改造傳統(tǒng)工藝環(huán)節(jié)和知識體系，符合當(dāng)今先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。3.本書配套案例源文件，免費贈送。

隨著數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、元宇宙等新興技術(shù)和概念的持續(xù)升溫，數(shù)字化工廠仿真建模與數(shù)字物流仿真在智能制造物流領(lǐng)域愈加重要，越來越多的工廠在生產(chǎn)中借助了模型和仿真系統(tǒng)對其進行轉(zhuǎn)型升級。由此可見，仿真與生產(chǎn)系統(tǒng)已成為國內(nèi)外工業(yè)企業(yè)在智能制造領(lǐng)域發(fā)展的主要方向，并且受到了高校、研究機構(gòu)和企業(yè)的高度重視。Plant Simulation 作為一款典型的離散事件仿真軟件工具，可以對各種規(guī)模的工廠和生產(chǎn)線進行建模、仿真和優(yōu)化，分析和優(yōu)化生產(chǎn)布局、資源利用率、產(chǎn)能和效率、物流和供需鏈等。目前，Plant Simulation 軟件在國內(nèi)的高端制造業(yè)應(yīng)用十分廣泛，在高校的教學(xué)科研中也得到了普及，大量從事智能制造研究的學(xué)術(shù)機構(gòu)都在利用Plant Simulation 作為仿真軟件平臺。
Plant Simulation 是一款面向?qū)ο蟮摹D形化的、集成的離散事件仿真軟件。該軟件集建模、仿真、動畫制作和優(yōu)化為一體，能夠?qū)囬g布局、生產(chǎn)物流設(shè)計、產(chǎn)能等生產(chǎn)系統(tǒng)進行定量的驗證，并根據(jù)仿真結(jié)果找到優(yōu)化的方向，從而能夠在工程設(shè)計方案實施前對方案實施效果進行模擬仿真驗證。本書基于Plant Simulation 16.0 編寫，全書共分為九個章節(jié)，分別介紹了物流系統(tǒng)建模仿真，Plant Simulation 軟件的基本操作，SimTalk 與Method，Plant 工具模塊及免費對象庫的應(yīng)用，并以實例的形式具體講解了Plant Simulation 在工廠物流仿真中的應(yīng)用。本書工程實例豐富、覆蓋面廣、講解詳盡，內(nèi)容安排循序漸進、深入淺出，注重軟件操作的同時，以實際應(yīng)用為紐帶，使讀者快速理解和掌握相關(guān)內(nèi)容。本書適合工業(yè)工程、機械工程、智能制造、生產(chǎn)管理等相關(guān)專業(yè)的高年級本科生、研究生及教師參考使用，也適合從事生產(chǎn)系統(tǒng)仿真、生產(chǎn)計劃與調(diào)度等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員使用。為方便讀者學(xué)習(xí)與實踐，本書配套案例源文件，讀者可發(fā)送電子郵件至hanyanan@cip.com.cn，獲取相應(yīng)資源。
在本書的編寫過程中，吉林大學(xué)于征磊負責(zé)全書的構(gòu)架和統(tǒng)籌，長春理工大學(xué)張乂文、一汽大眾發(fā)傳中心李鑫、中國汽車集團有限公司阮守新及長春理工大學(xué)王紅平、尚曉宇、臧子豪、陳艷陽、譚洪強、任宇航、戚正杰、王昊參加編寫。
由于信息化技術(shù)和Plant Simulation 軟件產(chǎn)品不斷發(fā)展，以及編著者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請廣大讀者批評指正。

編著者

于征磊，吉林大學(xué)工程仿生重點實驗室，副教授、博導(dǎo)，國際仿生工程學(xué)會會員，吉林省增材制造學(xué)會理事。主要致力于仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計及增材制造技術(shù)研究，負責(zé)國家 級、省部級項目7項，包括國家自然基金項目2項，國家重點研發(fā)計劃子項目1項，博士后基金一等資助1項，吉林省科技發(fā)展計劃項目1項，吉林省教育廳十二五科技計劃1項，吉林省重大科技平臺項目3D打印技術(shù)子項1項。公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇，其中SCI檢索論文15篇；申請發(fā)明專利4項。

第1章 數(shù)字化工廠概述 001
1.1 數(shù)字化工廠的概念及其內(nèi)涵 001
1.1.1 數(shù)字化工廠定義 001
1.1.2 數(shù)字化工廠目標(biāo) 004
1.1.3 數(shù)字化工廠特點 006
1.2 數(shù)字化工廠構(gòu)建的發(fā)展史 007
1.2.1 數(shù)字化工廠的誕生與起源 007
1.2.2 數(shù)字化工廠的成型階段 008
1.2.3 數(shù)字化工廠及其相關(guān)技術(shù) 010
1.3 數(shù)字化工廠應(yīng)用與發(fā)展 013
1.3.1 數(shù)字化工廠應(yīng)用領(lǐng)域 013
1.3.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 014
1.3.3 未來走向何方 015

第2章 物流系統(tǒng)建模仿真與Plant Simulation 017
2.1 物流系統(tǒng)概述 017
2.1.1 物流系統(tǒng)的概念 017
2.1.2 物流系統(tǒng)的基本模式 018
2.1.3 物流系統(tǒng)的特征 019
2.2 仿真方法在物流系統(tǒng)中的應(yīng)用 020
2.2.1 應(yīng)用仿真技術(shù)的四個方面 020
2.2.2 物流系統(tǒng)仿真的主要步驟 021
2.3 Plant Simulation 介紹 022
2.3.1 Plant Simulation 軟件概述 022
2.3.2 Plant Simulation 特點 022
2.3.3 Plant Simulation 的典型應(yīng)用 024

第3章 Plant Simulation 的安裝及基本操作 026
3.1 Plant Simulation 的安裝 026
3.2 Plant Simulation 的工作界面 027
3.2.1 Plant Simulation 工作界面的構(gòu)成 027
3.2.2 Plant Simulation 工作界面的調(diào)整 029
3.3 Plant Simulation 的基本操作 030
3.3.1 Plant Simulation 的快捷鍵 030
3.3.2 用戶的命名規(guī)則 030
3.3.3 路徑和命名空間 030
3.3.4 建立仿真模型 031
3.3.5 模型的復(fù)制與派生 034
3.4 創(chuàng)建個Plant Simulation 模型 037

第5章 Plant Simulation 的工具箱介紹 040
4.1 物料流模塊 040
4.1.1 仿真控制器工具 041
4.1.2 框架工具 042
4.1.3 連接器工具 042
4.1.4 接口工具 042
4.1.5 物料源工具 043
4.1.6 物料終結(jié)工具 047
4.1.7 單工位站與并行工位站 047
4.1.8 組裝站 048
4.1.9 拆卸站 051
4.1.10 選取并放置機器人 052
4.1.11 存儲站 055
4.1.12 緩沖區(qū) 057
4.1.13 排序器 058
4.1.14 傳送器 059
4.1.15 角度轉(zhuǎn)換器 063
4.1.16 轉(zhuǎn)換器 064
4.1.17 旋轉(zhuǎn)輸送臺 066
4.1.18 轉(zhuǎn)盤 067
4.1.19 軌道 069
4.1.20 雙通道軌道 069
4.1.21 流量控制 070
4.1.22 周期 072
4.1.23 時間選項卡 073
4.2 流體模塊 074
4.2.1 流體源 075
4.2.2 流體排放 075
4.2.3 管道 075
4.2.4 罐 076
4.2.5 混合器 077
4.2.6 分裝器 078
4.2.7 分配器 079
4.2.8 材料表 080
4.3 資源模塊 080
4.3.1 工作區(qū) 080
4.3.2 人行通道 081
4.3.3 工人池 082
4.3.4 協(xié)調(diào)器 083
4.3.5 班次日歷 083
4.3.6 AGV 池 085
4.3.7 標(biāo)記 085
4.3.8 停工區(qū) 086
4.4 信息流模塊 086
4.4.1 方法 086
4.4.2 變量 087
4.4.3 數(shù)據(jù)表 087
4.4.4 生成器 088
4.5 用戶接口模塊 088
4.5.1 注釋 088
4.5.2 顯示 089
4.5.3 圖表 090
4.5.4 對象復(fù)選框 092
4.5.5 按鈕 092
4.6 移動單元模塊 093
4.6.1 零件 093
4.6.2 容器 094
4.6.3 小車 095
4.7 實例學(xué)習(xí) 096

第5章 SimTalk 語言與Method 108
5.1 SimTalk 簡介 108
5.1.1 SimTalk 中的命名規(guī)則、保留字 109
5.1.2 名稱空間和訪問路徑 109
5.1.3 匿名標(biāo)識符 110
5.1.4 SimTalk 的數(shù)據(jù)類型 111
5.1.5 SimTalk 的運算符 113
5.1.6 SimTalk 的控制語句 114
5.1.7 SimTalk 的系統(tǒng)函數(shù) 116
5.1.8 SimTalk 2.0 和SimTalk 1.0 118
5.2 Method 簡介 120
5.2.1 Method 對象界面 120
5.2.2 Method 對象的結(jié)構(gòu) 123
5.2.3 Method 對象的調(diào)用 123
5.3 全局變量Variable 125
5.4 實例學(xué)習(xí) 128

第6章 層式結(jié)構(gòu)與圖形圖標(biāo)處理 143
6.1 層式結(jié)構(gòu) 143
6.1.1 層式結(jié)構(gòu)的介紹 143
6.1.2 Interface 對象的使用 144
6.1.3 Frame 窗口的表示 145
6.2 3D 場景下圖形的處理 146
6.2.1 編輯欄操作 146
6.2.2 視圖欄操作 151
6.2.3 保存和加載對象 152
6.3 2D 場景下圖標(biāo)的編輯 153
6.3.1 創(chuàng)建和編輯圖標(biāo) 154
6.3.2 圖標(biāo)的動畫設(shè)置 156
6.4 實例學(xué)習(xí) 157

第7章 Plant 工具模塊 173
7.1 統(tǒng)計分析工具 173
7.1.1 瓶頸分析與能耗監(jiān)測 173
7.1.2 統(tǒng)計分析工具可達成效果 175
7.2 實驗工具 183
7.3 遺傳算法 190
7.4 附加功能 193
7.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 193
7.4.2 Transfer Station 196
7.5 實例學(xué)習(xí) 197

第8章 Plant 免費對象庫的應(yīng)用 202
8.1 Cranes And More 模塊 203
8.1.1 龍門吊模塊 203
8.1.2 運輸類物流模塊 205
8.2 HBW 模塊 208
8.2.1 Rack Lane 對象 209
8.2.2 WMS 對象 213
8.2.3 標(biāo)準(zhǔn)托盤對象 217
8.3 實例學(xué)習(xí) 217

第9章 綜合案例 225
9.1 模型文件的設(shè)置 225
9.2 軸類零件自動化柔性加工產(chǎn)線的建模 225
9.3 端蓋零件自動化柔性加工產(chǎn)線的建模 233
9.4 箱體零件自動化柔性加工產(chǎn)線的建模 241
9.5 WMS 倉儲系統(tǒng)的建模 247
9.6 工廠整體建模 252
9.7 工廠3D 模型設(shè)置 255

參考文獻 257