齐继阳，竺长安
中图分类号：TH122文献标识码：B
(4)仿真结果显示
建立制造系统仿真模型是为了在虚拟环境中看到将来真实制造系统的布局和运行状况，因此需要将仿真结果直观形象地呈现给用户。
2．制造系统建模工具
目前制造系统仿真软件可以分为两大类：仿真语言和仿真器。
(1)仿真语言
指一种自然语言软件包，类似于计算机高级语言，通过编写程序建造模型，其主要优点在于建模的柔性，缺点是使用者必须学习专门的编程技术。比较著名的是：SIMPLE++、MicroSaint等。
(2)仿真器
模型构造是面向制造或物料传送的，在其强大的对象库中已经建立了大量的机床、装卸站、缓冲区、物料传输设备、操作者等三维模型，用户通过调用对象库中的模型，输入相关的参数，建立或选择有关的运行逻辑，定义物理和逻辑连接，就可完成模型的建立。其主要优点在于建模速度较快，用户在所见即所得的环境中建立模型，避免了编程建模的枯燥无味；缺点是建模的柔性相对差一点。近年来，这类仿真器的功能越来越丰富，且都预留有二次开发的接口，柔性不足的缺点正日益被克服，成为目前制造系统建模的主流工具。比较著名的有QUEST、ARENA和WITNESS等。
3．基于QUEST的制造系统仿真模型的建立
QUEST是DELMIA公司推出的用于对生产工艺流程的准确性与生产效率进行仿真和分析的三维数字化工厂仿真环境。它是柔性的、面向对象的离散事件仿真工具，其实时交互能力使得用户能够在运行时随时更改模型变量和获取模型参数。
运用QUEST建立制造系统仿真模型的步骤如下。
(1)建立各种设备的模型
建立设备模型可通过以下三种途径获得，第一种方法是从QUEST的模型库中引用，在QUEST的模型库含有常用的设备模型；第二种方法是采用QUEST提供的CAD工具创建简单的几何素体，然后进行装配，建立所需的设备模型；第三种方式是通过商品化的CAD软件（如Pro/e、UG等）建立设备模型，然后再通过QUEST提供的数据转换接口将其读入系统中。为了逼真地仿真制造系统运行过程，需要对设备的加工过程进行动画演示，可通过关键帧的方法实现。其原理为：首先通过鼠标拾取并控制设备的各个节点运动到想要的关键位置，然后将关键位置和发生时间存入一个叫关键帧的记录中，如此重复制定一系列关键帧并用指针连接起来便构成设备模型的动画脚本。播放时，根据播放时间对脚本中相邻关键帧中的时间和位置用适当的插值算法求出设备模型各个节点的位置并显示。每个设备可以加工多种类型的零件，因此一台设备针对不同的加工零件具有不同的脚本，在仿真过程中，根据加工的零件种类，决定运行哪个脚本。
(2)进行立体布局
建立设备模型后，就需要把设备按照规划的布局方式布局在仿真环境中，在此可以定义设备位置的三维坐标，从而确定设备的具体位置。
(3)定义工艺流程
将加工零件的设备按照加工的先后顺序用指针连接起来成为一个加工逻辑整体，仿真时根据设备之间的连接顺序来决定零件在设备上的加工顺序，从而保证零件工艺流程的正确性。
(4)定义系统运行逻辑
在仿真时，为避免资源冲突，可以定义系统的运行逻辑来解决问题，QUEST本身提供了一些运行逻辑，也可使用仿真控制语言SCL(SimulationControlLanguage）编写脚本文件定义系统运行逻辑。
(5)运行仿真，定义仿真结果输出方式
仿真运行结束后，需要将运行结果形象、直观地呈现给决策者，辅助其做出决策。运行结果有三种方式输出，第一种方式为运行结果保存为超文本标识语言格式的文件；第二种方式为表格形式；第三种方式为图形形式。无论哪种形式，都可以通过仿真控制语言SCL提供的函数来定义输出量，从而完成仿真结果的输出
四、结束语
随着制造系统越来越复杂，越来越高度自动化，传统的依靠个人经验的设计方法已经无法设计出合理、高效的现代制造系统，探讨适应现代制造系统设计方法显得尤为迫切。文中将制造系统的设计划分为相互联系的三个阶段，首先根据设备选择的多层指标模型，将层次分析法和灰色关联度分析结合起来应用于备选设备的比较，使比较更明了、直观，结果更合理；再通过启发式算法来求解设备布局，对设备布局的评价由定性发展成定量，加快物料处理的效率，减少在制品的停留时间，提高企业的生产率；最后通过建立仿真模型，对设计的制造系统进行仿真，在虚拟环境中观察将来真实制造系统的布局和运行状况，评估制造系统，以便对设计的制造系统进行改进。（全文完）
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