基于eM-Plant 的物流仿真与分析初探

引言：

随着信息化技术的不断进步，企业要想赢得竞争依靠的是较强的综合实力，包括多元化的产品服务、先进的生产技术和加工装备、以及完善的信息化管理。企业在不断发展壮大的过程中，尤其在订单型企业，对物流管理的呼声尤为高涨。

企业需要生存，在不断创造价值的过程中，需要从产品的设计、制造、营销直到维护，整个产品全生命周期的各个环节降低成本，提高投资回报率；需要通过物流管理，对生产计划、实施和控制，使产品、服务及相关信息能够从策划起点到消费终点有效并高效地流通和存储，达到提高资源利用率、缩短产品上市时间、有效降低成本的巨大效益。现代物流管理是将在物流过程中发生的信息、运输、库存、搬运以及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式管理。

Plant Simulation广泛应用于生产，物流，研究，教育，工程等等行业，主要用于优化物流系统以及业务过程中的结构、尺寸和控制策略，能够帮助用户作出可靠的决策，避免时间和成本上的浪费，优化投资，节约成本，从而加快产品上市时间，提高企业整体生产竞争力。

1.制造业物流管理的内容

制造业物流管理的内容按照空间范围分类主要包括地区物流、国内物流、国际物流；按照作用分类主要包括供应物流、生产物流、销售物流、回收物流和废弃物流等五个方面。

现代制造业呈现出全球化的分布式制造和区域性的本地化制造两种并存的空间分布模式，那么现代物流管理所涉及的内容细分来看包括：供应商系统建立和管理；生产系统相关的人力物资、看板系统、JISJIT、生产计划等要素的高效控制和管理；渠道和分销管理；退换货、废旧料和售后服务的管理等等。

生产物流管理是整个物流过程中十分重要的一个环节，涉及到生产经营所需要的各种物料的采购、验收、供应、保管、发放、合理使用、节约代用和综合利用等一系列计划、组织、控制等管理活动，此次，主要是以五色桌子的生产为例，基于西门子PLM解决方案中的Plant Simulation 对其生产物流进行建模和仿真分析。

2.生产物流管理的目标与发展趋势

2.1 生产物流管理的目标

企业物流管理目标从财务而言，发展物流活动组合能力，使企业在长期内得到尽可能高的投资回报；从实际运作而言，主要是快速反应、最小变异、最低库存、合理采购、整合运输、产品质量以及生命周期支持等。

企业生产物流管理的目标主要在于协调企业内部各职能部门之间的关系，从整个企业的角度控制生产活动中的物流，做到供应好、周转快、成本低、费用省，实现物资的空间效益和时间效益，在保证证企业生产顺利进的前提条件下，实现各种物流环节的合理衔接，并取得最佳的经济效益。

2.2 生产物流管理的发展趋势

随着市场经济的发展和信息技术的飞速发展，物流分析管理方面的解决方案如雨后春笋般显现，从20世纪60年代的MRP，到JIT/JIS系统，再到ERP，PDM,PLM。传统的生产物流管理经历了从专业部门管理发展到全面综合管理、从单纯的生产物料储备发展到生产物流JIT管理、从简单的生产物流预测发展到科学的MRP系统的蜕变。

3.Plant Simulation 物流优化仿真解决方案

Plant Simulation 的由来

Plant Simulation 是一款面向对象的集成建模物流仿真优化软件，最初命名为SIMPLE++（用C++编写的"生产物流和工程仿真），已有20多年的仿真系统应用和开发方面经验（以色列Tecnomatix公司研发），后改名为eM-Plant，成为eM-Power数字化工厂系列解决方案中的一员，在2005年4月，UGS收购了Tecnomatix并把产品重新命名为"工厂仿真"（Plant Simulation），2007年Siemens 收购UGS，自此 Plant Simulation 成为西门子PLM产品全生命周期解决方案中的一个不可或缺的组成部分。

Plant Simulation应用于对生产系统中的生产设备、生产线、生产过程等进行建模、仿真和优化，优化空间规划、物资利用率、排产计划和产能。从而，辅助企业在集成的环境下，优化投资、验证产能、分析订单、优化生产计划，解决新厂的规划、混线生产、订单完成时间评估等问题。

4.Plant simulation的台灯生产线仿真

4.1 台灯生产线虚拟模型的搭建

Plant Simulation 提供了丰富的物资和分析工具对象，面向对象的建模方式，搭建虚拟物流系统时只需要拖拽和连线即可；同时，为了更加直观的查看仿真过程，提高可视化的质量，物资对象的2D和3D显示支持用户自定义。

4.2 模型搭建的方式

Plant Simulation 的建模方式支持层次化建模，可以通过自上而下或自下而上的方式，建立不同精细程度的子模型，通过层装结构，虚拟模型资源对象更加便于查看和管理，更加灵活的应对分布式和本地化的复杂的生产系统。

4.3 虚拟模型的仿真与分析

Plant Simulation 提供了多种综合分析工具，诸如物资效率分析、瓶颈分析、Sankey图分析、Gantt图分析等等，并且以柱状图、饼状图、单线图等方式直观的展现。

4.4 其他

Plant simulation 提供了强大的分析优化工具，包括基因算法、神经网络算法等，同时也为三维数据及报告报表数据提供了数据接口。

5.结论

应用Plant Simulation 能够对装配工厂、配送中心等进行仿真分析，优化物流系统，提高设备设施的利用率及生产能力。