1. Product 产品定义
通常,一个工厂生产系统(或者化工类的连续工业流程系统)是由一系列完成特定生产功能的生产单元构成,每一个生产单元往往由多个设备组成,设备之间依照特定的操作逻辑运行,相互协作完成生产单元特定的功能。对工厂系统进行仿真模拟,发现或展示其运行规律,就需要逐台建立这些设备的仿真模型,可以想象,按照这样的思路建立工厂系统一级规模的、全运作场景的仿真模型,从每一台工位设备、每一道工序逻辑开始建模,逐步完成每一个制造单元的模拟,直到完成工厂系统一级的整体建模与仿真,建模工作量是巨大的。为此,BHTC Simulation提出了业界领先的,面向“产品与过程”的全景式的整体建模方法,大大提高了工厂系统的建模与仿真效率。
在这一建模框架下,工厂系统的全景式建模分为三个步骤:
- 产品定义
本质上看, 生产系统的仿真建模,就是对某一生产系统(或工业流程系统),在一个特定时间段内,生产活动的全景式模拟。对任意一个给定的生产系统(或流程系统)其生产活动的目的就是制造产品或提供服务。生产系统的各个制造单元的生产活动,就是围绕着这些产品对象展开的。在BHTC simulation的“产品与过程”建模框架下,首先就要定义出,当前的生产系统的产品的种类,每一种产品的物料构成(BOM信息),原材料的配送计划以及在制品库存信息等。
- 工厂系统定义
这一阶段的建模任务,就是以制造单元为单位,划分出当前的生产系统的构成。在离散制造业中,通常一个是按照工位划分制造单元的,不同的工位完成特定的生产任务,因此系统定义就是指,分析出当前生产系统由多少个工位构成、每个工位的制成品信息、库存信息、作业计划信息等。当每个工位的这些信息都明确定义下来,就完成了对整体生产系统的生产活动建模表达。
- 物流定义
就是指物料在工位之间流转的控制逻辑定义。根据生产系统运行的控制模式,可有多种物料配送方式。在“推式”生产系统控制模式下,工位间物料的转运,多采用集中配送的方式。这常见于汽车、消费电子等离散制造业。在这种配送模式下,物流工具,多采用物流拖车,拖车有固定的配送线路,按照由车间作业计划确定的配送频次,循环往复、连续不断的进行工位间的物料配送与转运。在“拉式”生产系统控制模式下,当前工位物料的生产与转运,由下一流程工位的“取用”而驱动,无论是物料生产还是转运,皆呈现出一种“间歇式”运行状态,物流工具,多采用单次、批量运送的叉车类型的物流车辆。
下面,分别介绍上述三个步骤的建模实现。
Product产品定义:
打开BHTC Simulation软件,在屏幕左侧,我们看到如下初始的模型结构树:

鼠标双击,图示中的“Factory”工厂系统节点,在屏幕右侧,弹出系统的“工厂系统初始化”界面,如下图所示:

在“Scope”参数框中,输入当前建模工厂系统所包含的工位数量,以及生产或加工物料的种类数,这两个参数基本上确定了工厂系统模型的规模与边界。进一步,点击“产品BOM定义”按钮,系统在屏幕右侧的模型布局区域展示出该工厂生产的产品BOM定义数据表,如下:

BOM数据表有12列内容,向右拖动屏幕底部的滑动条,可观察全部的数据表头内容。点击“产品BOM定义”表中的“增加”、“删除”按钮,可对当前生产系统所生产的产品种类,进行“增加”和“删除”操作。在数据表中“零件种类”数据列中,输入生产每种产品所需要的物料种类数后,系统会自动进行数据行的插入操作,补齐描述这些物料信息所需要的数据行。比如,在第一个产品行的“零件种类”列的数据单元格内输入“5”
,则“产品BOM定义”数据表变化如下所示:

经过上述操作即可确定描述产品构成细节(即BOM信息)的数据表结构,接下来,就是根据生产系统实际的生产对象来填写数据表中相应的内容。BOM数据表中表头的名称与定义内容如下:
| 表头项目 | 定义 | 输入数据类型 |
| 产品名称 | 同左 | 字符串 |
| 物料号 | 同左 | 字符串 |
| 零件种类 | 同左 | 数值 |
| 零件名称 | 同左 | 字符串 |
| 数量 | 指一件产品中该零件的数量 | 数量 |
| 供应商配送间隔 | 同左 | 数值 |
| 配送批量 | 每一次配送该零件的数量 | 数值 |
| 最大库存量 | 同左 | 数值 |
| 备注 | 备注列 | 字符串 |
| 备注 | 备注列 | 字符串 |
产品BOM信息输入完成后,点击表头上方的“确认”按钮,退出产品BOM信息定义,系统回到前面的“产品定义初始化”对话框,点击上面“确认”按钮,从而完成当前生产系统的产品定义过程。
【备注1】
当需要删除之前所定义的产品数据行信息,需要先勾选“序号”数据列左侧的复选框,以选中该产品序号数据行,然后再点击BOM数据表头上方的“删除”按钮,删除该产品数据行信息。
【备注2】
点击BOM数据表头上方的“数据重置”按钮,则系统会清空所有之前输入的产品数据行信息。
