CIMS系统仿真技术的作用是什么?

传统的设计、运行及维护技术难以确保系统高性能的要求。CIMS是一个集产品设计、制造、经营、管理为一体的多层次的复杂系统,传统的主要依靠设计人员经验的设计方法,难以实现企业的有效集成。它要求首先对系统的全局有清楚地把握。经验表明,分析和设计阶段造成的错误在后续阶段可能花多倍时间才能发现和纠正。实践证明,系统仿真技术是支持CIMS分析和设计的有效工具。(2)系统仿真技术在实施CIMS各阶段的作用在实施CIMS的各阶段,仿真技术是不可缺少的一部分。一般认为,一个中等规模以上的CIMS项目,应有1%~2%的总投资用于仿真。1)在CIMS的需求分析与初步设计阶段

仿真被用做比较和评价各种不同设计方案优劣的工具。通过运行仿真模型,设计人员可以比较按不同方案实施的“未来的CIMS”的优劣,就好像在决策购买一辆汽车以前,先对几种备选汽车进行试验后再加以决策一样。在这一阶段,仿真可以为设计人员提供硬件配置(诸如机床/工作站、缓冲区容量及布局、运输系统路径等)及“软”件(如运行策略、人力需求、产品品种混合比等)的定量分析与评价,预测产品生产周期,估计在制品量,发现系统瓶颈等。2)在CIMS的详细设计阶段

要确定一个最合适的系统并对该系统的细节进行工程化的精确定义。最关键的任务是确定系统的结构、逻辑与时序。仿真可对系统进行“一一对应”模仿,以保证控制指令逻辑上的统一、时序上的一致、动作上的协调。例如,美国国家标准局在实施自动化制造实验基地(AMRF)项目过程中,利用递阶控制系统仿真器(HCSE)先进行仿真设计,大大加速了AMRF的实施过程,保证了系统的质量。3)在系统测试阶段CIMS的实施是一个相当长的过程。每个子系统在进入联调之前均需进行多次调试及检验。在这一阶段,仿真是子系统调试及检验所不可缺少的支撑环境。仿真不但可以提供正常工况下的调试环境,还可以模拟各种可以预见的或随机的故障工况,从而保证各子系统之间接口数据的完备性、逻辑时序的正确性,并可进行子系统抗干扰能力和负荷能力极限的分析与评价。4)在系统运行阶段CIMS中存在许多决策点。传统的人工决策主要依赖于决策人员的经验,而不能充分利用系统中业已存在的大量信息和建立在运筹学基础上的各种解析方法。由于其所依赖的模型过于简单,致使决策的优良度及可信度难以得到保证。仿真对模型的复杂性没有太多的限制,将仿真系统嵌入到各级决策环节中,可为各种决策提供最有效的支持。

例如,英国Fyne管理系统公司开发的基于仿真的交互式生产控制系统,在MRP制定生产计划后,先用仿真系统对计划进行仿真,以预测计划的可执行性,一天的生产结束后,将实际情况与仿真结果进行比较,如有偏差,则根据发生偏差的原因,对第二天的计划进行修订。该系统用于拥有400台机床的工厂,大大降低了在制品及成品的库存水平,缩短了生产周期,取得了极好的效益。