Plant Simulation

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Plant Simulation
Тип имитационное моделирование
Разработчик Siemens PLM Software
Операционная система Microsoft Windows
Лицензия проприетарная
Сайт plm.automation.siemens.com/…

Plant Simulation — программная среда имитационного моделирования систем и процессов. Решение предназначено для оптимизации материалопотоков, загрузки ресурсов, логистики и метода управления для всех уровней планирования от целого производства и сети производств до отдельных линий и участков.

Plant Simulation входит в состав продуктовой линейки Tecnomatix компании Siemens PLM Software[1].

История продукта

В 1986 году немецкая научно-исследовательская организация “Fraunhofer Society for Factory Operation and Automation” разрабатывает объектно-ориентированную, иерархическую программу имитационного моделирования для Apple Macintosh под названием SIMPLE Mac for Apple Macintosh. В 1990 г. была основана компания AIS (нем. Angewande Informations Systeme), которой был создан продукт SIMPLE++ (нем. Simulation in Produktion Logistik und Engineering — симуляция в производственной логистике и проектировании). В 1991 г. компания AIS получила название AESOP (Angewande EDV-Systeme zur optimierten Planung).

21 октября 1997 году AESOP была куплена компанией Tecnomatix Technologies Ltd. В 2000 году продукт SIMPLE++ был переименован в eM-Plant в рамках корпоративного ребрендинга.

В начале 2005 года компания TECNOMATIX была поглощена компанией UGS Corp. и получила статус отдельного подразделения[2]. Год спустя продукт eM-Plant был переименован и стал называться Tecnomatix Plant Simulation Tool.

В январе 2007 года компания UGS была приобретена концерном Siemens AG. C этого момента поставки и поддержка решений Tecnomatix осуществляются компанией Siemens PLM Software[3].

Краткое описание

Вид окна 2D-модели
Вид окна 3D-модели

Plant Simulation представляет собой визуальную объектно-ориентированную среду для построения имитационных моделей широкого класса систем. Модели строятся из имеющейся библиотеки стандартных объектов, в которой имеются несколько основных разделов:

  • Material Flow — объекты, предназначенные для обработки подвижных объектов. Например: Source (источник деталей), SingleProc (единичная операция), Buffer (накопитель), Line (конвейер).
  • Movable Units — подвижные объекты: Entity (деталь), Container (тара), Transporter (самодвижущийся транспорт)
  • Information Flow — объекты для информационного обеспечения модели (переменные, таблицы, генераторы событий, интерфейсы обмена данными, методы для обработки событий)
  • User Interface — объекты для представления данных (графики, диаграммы)
  • Fluids – объекты для моделирования трубопроводов и потоков жидкостей

Кроме стандартных объектов доступны дополнительные библиотеки, реализующие специальные объекты (краны, автоматизированные склады) или инструменты (нейронные сети, генератор вариантов).

Все объекты обладают набором параметров (например, время операции) и поведением. Можно строить более сложные структуры, объединяя базовые объекты и добавляя подпрограммы (методы) обработки событий на языке SimTalk. Таким образом можно создавать пользовательские библиотеки объектов и иерархические модели.

При моделировании подвижные объекты (Movable Units) перемещаются по созданной структуре, генерируя события в моменты времени, определяемые параметрами объектов. В частности, при входе на объект и выходе с него.

По результатам моделирования автоматически собирается статистика — производительность за промежуток времени, время использования оборудования, степень заполнения накопителей, любые другие показатели.

Помимо обычного, двумерного, представления с анимацией на основе иконок, модель может иметь трёхмерное представление. Для создания трёхмерного представления используются 3D-модели в формате JT.

Особенности продукта

  • Встроенный объектно-ориентированный язык программирования SimTalk
  • Иерархическая структура модели с неограниченной глубиной вложенности
  • Возможность использования в симуляции статистических параметров отказов
  • Набор аналитических инструментов: анализатор узких мест, диаграмма Ганта, диаграмма Сэнки и др.
  • Встроенные универсальные инструменты оптимизации
  • Интерфейсы для обмена данными (ODBC, SQL, Excel, XML, ActiveX, OPC и др.)

Нововведения в версиях

Начиная с версии 9 реализована полноценная поддержка 64-битной архитектуры для возможности обработки больших массивов данных. Осуществлён переход на стандартное графическое ядро DirectModel, что позволило обмениваться с другими приложениями моделями в формате JT. Инструмент Pack and Go, позволяет записать имитационную модель в виде исполняемого файла EXE, не требующего лицензии Plant Simulation для своей работы. Инструмент «Менеджер библиотек», позволяющий отслеживать версии используемых в модели прикладных библиотек, изымать и добавлять новые библиотеки в модель.

В версии 10 реализован интерфейс обмена данными с PLM-системой Teamcenter, позволяющий автоматизировать получение исходных данных для симуляции. Появился интерфейс SQLite. Добавлены специализированные объекты для моделирования конвейерных систем.

В версии 11 произошел перевод ядра продукта на Юникод, что сняло ограничения в применении национальных языков, вплоть до названия объектов и операторов в коде. В объектах материалопотока появился стандартный функционал учета энергопотребления.

Начиная с версии 12 стандартная библиотека содержит объекты для моделирования потока жидкостей. Продукт получил новый пользовательский интерфейс с ленточным меню. Как результат сотрудничества с компанией Bentley Systems, 3D-визуализатор стал поддерживать импорт геометрии в виде облака точек[4].

Версия 13 поддерживает встроенный язык программирования SimTalk 2.0 с упрощенным синтаксисом и новыми возможностями. Обеспечена совместимость с прошлыми версиями, так как в модели можно использовать SimTalk 2.0 и 1.0 одновременно.

Использование

Plant Simulation используется во многих отраслях промышленности. Например, в автомобилестроении[5], машиностроении, авиационно-космической промышленности[6], обрабатывающей промышленности, электронной промышленности, производстве товаров народного потребления[7], логистике, на транспорте[8], в судостроении[9] [10] [11] и других отраслях.

Plant Simulation также используется в исследовательских целях учебными заведениями и научными организациями[12].

На сайте доступна бесплатная студенческая версия программы.

Источники

  1. ↑ Plant Simulation на сайте Siemens PLM Software.
  2. ↑ “Tecnomatix Agrees to Be Acquired by UGS for $228 Million or $17 Per Share; Industry Leaders Come Together to Offer the Best PLM/MPM Solution to Customers” // Business Wire, Inc..
  3. ↑ UGS PLM Software объявила о вхождении в состав Siemens // Ведомости. — 22 мая 2007.
  4. ↑ Siemens и Bentley Systems вложат 50 миллионов евро в совместные разработки // isicad.ru.
  5. ↑ Heinrich, Stephan. "Optimizing the Color Sorting Store" // Promasim. — 2008.
  6. ↑ Hanreich, Klaus. "To shorten process times and retain ontime delivery of maintenanced aerospace engines, MTU Aero Engines built a new assembly hall that it designed to stabilize maintenance processes that are effectively supported by materialflow-oriented production methods" // Aerospace Engineering. — Май 2005. Архивировано 5 июня 2011 года.
  7. ↑ Hasenschwanz, Werner. "PRACTICAL AND USEFUL RESULTS; Process simulation in a brewery" // BBII.. — 2009. — № 1.
  8. ↑ «Цифровой аэропорт» Планирование и оптимизация работы аэропортового комплекса // АЭРОПОРТ ПАРТНЁР.
  9. ↑ Plant Simulation for shipyards // geoplm.com.
  10. ↑ Park, Eun-Jung. "A SIMULATION MODEL WITH A LOW LEVEL OF DETAIL FOR CONTAINER TERMINALS AND ITS APPLICATIONS" : Proceedings of the 2007 Winter Simulation Conference.. — Декабрь 2007. — С. 2004-2011.
  11. ↑ Caprace, Jean-David. "Minimization of Production Cost by use of an Automatic Cost Assessment Method and Simulation". The AsiaLink-EAMARNET International Conference on Ship Design, Production &Operation. // Journal of Harbin Engineering University. — Декабрь 2006. — Т. 27.
  12. ↑ Имитационное моделирование в Tecnomatix Plant Simulation 11 в учебном процессе // CAD/CAM/CAE Observer. — 2015. — № 2 (94).

Литература

  • Steffen Bangsow. Manufacturing Simulation with Plant Simulation and SimTalk Usage and Programming with Examples and Solutions. — Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. — ISBN 978-3-642-05073-2.
  • Steffen Bangsow. Tecnomatix Plant Simulation. Modeling and Programming by Means of Examples.. — Switzerland: Springer International Publishing, 2015. — ISBN 978-3-319-19502-5.
  • Michael Eley. Simulation in der Logistik: Einführung in die Erstellung ereignisdiskreter Modelle unter Verwendung des Werkzeuges "Plant Simulation". — Berlin: Springer Gabler, 2012. — ISBN 978-3-642-27372-8, 978-3-642-27373-5.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Plant_Simulation&oldid=3106534