運籌帷幄之中，決(jue) 勝千裏之外

在追趕“工業(ye) 4.0”的路上，很多製造企業(ye) 在新工廠的建設初期，已經開始構建未來數字化工廠的藍圖。在企業(ye) 進行數字化工廠整體(ti) 規劃設計之初，最重要的就是對於(yu) 工廠的布局、物流和廠房的設計，因為(wei) 這些內(nei) 容關(guan) 係到工廠建成後的“硬指標”，如產(chan) 能、投資規模和未來的發展可持續性，西門子以成都數字化工廠，即西門子工業(ye) 自動化產(chan) 品成都生產(chan) 研發基地(以下簡稱“SEWC”)作為(wei) 樣板工程，意在展示數字化製造如何改寫(xie) 工業(ye) ，同時通過數字化的仿真技術，在工廠建設初期將未來工廠的各項指標全部進行數學模擬和量化，保證工廠的後續建設質量。

仿真技術已成為(wei) 運籌規劃、預測決(jue) 策、戰略研究、係統分析、宏觀及微觀管理等領域的有效工具。正因為(wei) 計算機仿真技術的可量化性、可實驗性和快速性，使仿真技術比其他分析工具更有說服力，且直觀性更強。今天我們(men) 就來聊一聊數字化工廠的規劃利器。

1、仿真規劃優(you) 勢

利用PlantSimulation 的三維工廠設計和可視化技術，用戶能夠以批判的眼光審視工廠設計、布局和安裝流程。這是通過使用“數字對象”實現的，數字對象可用來表示工廠內(nei) 的所有資源， 從(cong) 傳(chuan) 送帶、夾層和起重機到集裝箱、 AGV和操作人員，都可以用它來表示。通過將三維布局技術與(yu) 數字對象相結合，創建廠房布局的速度遠遠快於(yu) 典型的二維方法。

借助 PlantSimulation進行工廠設計與(yu) 優(you) 化，企業(ye) 除了能夠更快地製作工廠模型，並確保在投產(chan) 前使這些模型以最高的效率運轉。通過讓工程師在虛擬工廠中看到設計成果，可使企業(ye) 避免浪費寶貴的資源來解決(jue) 現實工廠中的問題。

PlantSimulation將工廠規劃與(yu) 仿真工具結合起來，進而加深對於(yu) 具體(ti) 工廠配置下的實際工作流程和原料周轉的了解。通過這種方法，可以用交互方式分析多個(ge) 製造流程和布局方案，從(cong) 而為(wei) 作出有依據且更明智的決(jue) 策提供信息基礎。

改進物料搬運

PlantSimulation對工廠物流進行分析和優(you) 化，根據物料的流動距離、頻率和成本提升工廠的生產(chan) 效率。此工作通過參照廠房布局，對零部件運送路線信息、物料儲(chu) 存需求、物料搬運設備規格以及零部件包裝信息等數據進行評估和分析來完成。

優(you) 化產(chan) 量

利用產(chan) 量仿真來優(you) 化決(jue) 定生產(chan) 係統產(chan) 能的參數。PlantSimulation通過將廠房布局與(yu) 事件驅動型仿真結合在 一起，促進了這種優(you) 化的實現。這樣可以快速開發和分析多個(ge) 生產(chan) 方案，從(cong) 而消除瓶頸、提高效率並增加產(chan) 量。

2、數字化工廠規劃的量化依據

在進行數字化工廠規劃之初，我們(men) 不得不考慮以下幾個(ge) 問題：

1. 工廠的場地、設備、人員能不能應付規劃的產(chan) 能目標？

2. 生產(chan) 車間、緩存區、庫房各需要多大麵積？

3. 車間需要多少設備？如果需要引進大型或高價(jia) 設備，那麽(me) 該引進何種設備？多大性能的設備? 設備能否最大化利用？

4. 車間需要多少工人？工人的班次如何安排？

5. 工廠物流配送係統如何建設和調度？

6. 多種設計方案如何選擇？

以上問題，通過對工廠物流係統仿真可以完全實現數字化工廠的方案評估與(yu) 設計優(you) 化。

Plantsimulation主要功能

量化輸出數字化工廠規劃模型

3、典型案例

某大型汽車軸承加工企業(ye)

收益

1、不同布局方案的產(chan) 能數據橫向對比，優(you) 中選優(you) 。

2、通過對設備利用率、阻塞率分析，優(you) 化設備配置，減少了不必要的設備投入。

3、全麵優(you) 化裝配人員的數量，製定最優(you) 班次組合。

4、優(you) 化物料配送策略，對自動化物流設備的投入發揮出最大效益。

>>（2）某重型設備加工企業(ye)

1、驗證物流對產(chan) 能的影響，各工序利用率及阻塞率分析。

2、仿真AGV物流配送策略實現，考慮避讓、提前準備等。

3、對不同季節的產(chan) 能變化製定不同的物流方案。

4、驗證產(chan) 線緩衝(chong) 區備料數量對產(chan) 能的影響。

某重型設備加工企業(ye)

收益

通過方案仿真驗證，減少大型設備1台，增加AGV1輛，提高了物料50%周轉速度，降低直接成本300W，生產(chan) 效率提升30%。

>>（3）某鋼鐵加工企業(ye)

1、對工廠無人天車的調度策略進行了測試和方案優(you) 化，優(you) 化了天車數量和調度控製係統，消除物流瓶頸，保證生產(chan) 設備效率最大化；

2、模擬出工廠天車和周轉倉(cang) 庫的庫位變化，優(you) 化調整倉(cang) 庫庫位配置，提升倉(cang) 庫利用率；

3、引入設備及天車故障率及故障調整策略，保證工廠整體(ti) 健康運行；

4、多種物流策略智能組合，針對不同數量和類型的訂單進行排產(chan) 優(you) 化，最大化發揮無人天車的作用。

5、實時反映工廠整體(ti) 健康指數，動態展示設備產(chan) 能、故障、庫位、天車、AGV等狀態和效率變化，為(wei) 工廠調度管理提供科學量化的決(jue) 策依據。

6、打造數字孿生工廠，從(cong) 智能決(jue) 策到現場執行管理，數字化仿真和真實工廠不斷進行迭代優(you) 化，建立起工廠智能運行長效機製。

某鋼鐵加工企業(ye)

以上，介紹了在數字化新工廠規劃過程中，如何通過數字化的仿真手段為(wei) 企業(ye) 提供科學的決(jue) 策依據，幫助企業(ye) 快速的實現數字化進程。

天拓四方以智能製造軟硬件產(chan) 品業(ye) 務為(wei) 基礎，以行業(ye) 係統集成為(wei) 重要支撐，打造數字化工廠整體(ti) 解決(jue) 方案和落地實施業(ye) 務，全麵賦能工業(ye) 製造企業(ye) 轉型升級。