物流仿真的案例
物流仿真的價值點與痛點分析
在物流領域，特別是倉儲物流和生產物流領域，各種數字孿生、元宇宙的項目也大幅增加，呈現一片欣欣向榮的景象。然而，無論數字孿生還是元宇宙，雖然代表了當前的技術發展趨勢，但都不是能夠包治百病的靈丹妙藥。就倉儲物流領域而言，物流仿真技術已有多年的應用，數字孿生和元宇宙等新概念在物流行業落地應用的核心技術依然是物流仿真技術。
? 如何正確看待物流仿真技術？
? 在什么情況下要上物流仿真項目？
? 物流仿真給企業帶來的價值點在哪里？
? 物流仿真技術本身的痛點又在哪里？
對于這些問題，本文試圖結合多年的項目經驗給出答案，同時希望能對上述問題的共識形成提供幫助，并促進企業客觀看待物流仿真、數字孿生和元宇宙等項目，從而更好地實施和管理。
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物流仿真的原理
“物流仿真”這個概念是針對應用對象來命名，并不能準確表達物流仿真的原理。仿真技術是在各類工業領域普遍采用的一項關鍵技術，針對不同的應用對象，其技術原理也不同。整體而言，仿真技術的作用如圖1所示。
由圖1可見，仿真技術的原理是對現實系統進行抽象，形成可以用于實驗的仿真模型，通過對仿真模型的實驗和分析，增強對現實系統的認知，進而更好地設計或控制現實系統，在成本、效率等方面實現價值增值。圖1仿真作用原理同樣適用于物流系統，通過對現實物流系統或設計中的物流系統建立仿真模型，借助仿真實驗來更好地把控現實物流系統的運作規律，從而優化系統設計和管理控制。在這一過程中，“真”和“快”是物流仿真的核心目標。
展開 三維工廠仿真軟件-離散物流機器人編程與PLC
● 離散物流仿真——提前預覽，提升調度效率
在離散制造業中，物流系統的合理規劃對整體生產效率具有決定性影響。Visual Components的離散物流仿真功能，如同一面透視鏡，讓工程師們能夠提前預覽并優化整個生產過程中的物料流動、倉儲布局、搬運路徑及設備協同工作。通過精細模擬零件的加工、裝配、檢驗直至出庫的全過程，該軟件幫助企業準確控制庫存水平、減少等待時間、避免瓶頸，從而實現精益生產。
● 邁向數字化工廠——從設計到實施的全周期支持
Visual Components以其突出的三維工廠仿真能力，為離散物流、機器人編程及PLC調試等關鍵環節提供了有力支持。借助這一平臺，企業能夠快速響應市場變化，靈活調整生產策略，降低運營成本，提高產品質量，最終實現從設計到實施的全周期優化。在制造業數字化轉型的大潮中，選擇Visual Components，即是選擇了通往未來數字化工廠的成功之路。
展開 結合具體案例談一談物流仿真軟件plantsimulation的應用
生產線仿真分析軟件(PlantSimulation)是一套離散事件系統仿真軟件，屬于Tecnomatix仿真系統的重要組成部分。它可以對整個工廠，從生產線、加工單元到工序操作的所有層次進行建模、物流仿真和優化的集成計算機環境。PlantSimulation解決方案能實現生產系統與制造過程的建模和仿真，從而在開始生產之前即可確保獲得最高的作業效率。通過讓工程師看到在虛擬工廠中計劃所產生的結果，企業可以避免在真實工廠中資源浪費。從而確保生產線建設、改造前，就發現生產線設計問題和浪費問題，實現生產線建設的最優化、產能的最大化。在工廠內儲存數量適當的材料；儲備充足的材料處理設備；保持機器和設備在位；盡量避免不必要的搬動產品，避免發生損壞；確保工作人員能夠安全高效地完成任務。
目前plantsimulation最新版本是15.0. 作者使用的是14.0.相對14.0，15.0大大加強了3D建模的功能。下面是14.0的主要界面
作者其實也對物流仿真進行過廣泛調研，但是無奈的發現，如果僅僅做一個動畫的話，好多軟件可以實現，甚至可以用3維制圖軟件實現。但是如果想實現復雜的生產產能的計算，目前可用的并不多，plantsimulation屬于比較好的。有人可能會問，既然都這樣了，為什么你還要找其他的？直接用不就行了？
現實沒有這么美好，生產的流程，PS是通過編程實現的，所使用的語言為自帶的simtalk。沒看錯，是自帶的。在控制邏輯的里面是這樣的代碼
是不是有點頭大？呵呵
是時候講點具體案例了。
某型號地鐵車輛受訂單影響交期較緊，需對車體生產產能進行驗證。其中核心內容為主要部件的機加工及拼焊組裝工位，涉及數量為18個。生產布局和生產流程如下：
當然還需要一些工人排版表，工序時間表等。篇幅有限，就不熬述了。
展開 Visual Components 3D工廠仿真與物流規劃解決方案
Visual Components是新一代的數字化工業仿真軟件，涵蓋3D工藝仿真、裝配仿真、人機協作、物流仿真、機器人仿真、虛擬調試、數字孿生工廠等功能于一體的數字化工業仿真平臺。
在智能制造的發展過程中，3D仿真技術已經成為推動產業升級、優化生產流程的重要工具。Visual Components軟件以其出色的表現和廣泛應用，成為了倍受制造型企業青睞的3D工廠仿真與物流規劃解決方案。
3D工廠仿真軟件-Visual Components優勢：
1、直觀易用的3D建模環境：
Visual Components配備有豐富的設備模型庫，覆蓋各類生產設備、機器人、輸送系統等元素，用戶能夠迅速構建出貼近真實的虛擬工廠環境，直觀展現生產線運作全流程。
2、實時交互式模擬：
該軟件的實時模擬功能使得用戶可以隨心所欲地調整布局、測試不同生產策略，通過對節拍時間、物料流動路徑、設備利用率等關鍵參數的仿真，提前預見和規避潛在問題。
3、深度集成與擴展性：
Visual Components與主流CAD、PLM系統無縫銜接，支持多樣化的數據接口，方便企業將設計成果與現有資源相整合。此外，軟件還具備良好的擴展性，可根據企業特殊需求定制化開發相關功能。
4、決策支持與優化：
基于強大的3D仿真結果，Visual Components生成詳細的數據報告，幫助企業管理者進行科學決策，優化生產線設計、提升產能利用率，進而達到降低成本、提升效率的目標。
Visual Components是3D制造仿真和可視化的專業軟件，為自動化設備制造商、系統整合商、制造型公司提供一種簡單、快速的設計方式，通過快速制作三維設備/組件庫，來構建工廠內部的整體可視化方案。
展開 
微流體/生物流/納米流仿真
已經有多種特殊模型成功應用 FLOW-3D 得到相當精確的仿真結果。
Acoustophoresis
光流控
基于液滴的微流體
連續流動微流體
數字微流體
相變
細胞行為
微流體視頻庫
申請關于微流體的詳細技術資料：申請技術資料
針對多物流場的NVH分析-開關磁阻電機噪音的仿真與優化
通過仿真優化電機噪音（包括SRM）涉及頗具挑戰性的多物理場建模。SRM中的噪音和振動主要源于定子的結構性激振，是由不斷變化的磁場和相電流引起的。電機外表面的結構變形導致其周圍的空氣流動，從而產生了氣壓變化，形成噪音。要實現精確的仿真，需要將磁學、振動（結構性）和聲學領域加以結合，才能正確捕獲所涉及的全部現象。
第一步是計算定子上的磁力。為此，就要對離散數的轉子角度和相電流值進行二維電磁有限元(FE)仿真。這些力會作為來自應力張量（可直接從解算器獲?。┑暮狭M行計算。得益于結構的軸對稱幾何關系，二維建?？梢蕴峁┦掷硐氲慕平Y果，能顯著地限制計算時間。
為了準確捕捉電機在所需頻率范圍內的動力學特征，我們會創建定子的結構有限元模型，然后與真實結構上的測試結果進行相關性分析和模型修正。定子的結構包含鋼板層合堆疊中，中間夾有樹脂，會呈現出材料非線性。通過在仿真模型和真實結構之間的模態相關性分析，然后再進行有限元模型修正，可定義等效各向異性材料屬性，而無須對定子層合板進行明確建模。
為確保測試結果呈現系統中的全部模態行為，會對初始有限元模型進行預試驗分析。這樣有助于對加速計和激振設備進行目標定位，以實現最全面的 模態測試，這對于接下來的相關性分析和有限元模型更新具有非常重要的意義。在這些階段中，仿真模型會得到反復改進，直到其產生的結果充分符 合測試結果。對于噪音輻射，橢圓形模態是最重要的模態，其優先級最高。有限元模型會逐步更新，直到這些模態頻率與其測試頻率的差距在5%以內為止。
既然已經計算出電磁力，并提供了準確的結構模型，就需要對這兩者進行映射，以完成受迫響應分析。由于是在頻域中進行聲振仿真，因此第一步是采用離散傅立葉變換，將來自二維電磁有限元軟件的時域節點定子力轉化為頻域。
展開 長沙招聘 | 三一技術裝備有限公司
公司名稱：三一技術裝備有限公司
薪資范圍：12-22K/月 *16薪
工作地點：長沙——長沙縣
崗位1：仿真工程師（3D動畫）
崗位職責：
1. 負責公司相關產品（主要為工廠自動化產線）的宣傳動畫視頻設計及制作，主要包括工業模型簡化、材質渲染、機械綁定、動畫特效及后期視頻剪輯。
2. 負責工廠數字孿生模型簡化及場景搭建。
3. 負責公司產品動畫標準模型庫的建立。
任職要求：
1. 本科以上學歷，機械設計、動畫設計等相關專業；
2. 三年及以上工業三維動畫設計經驗；
3. 精通Blender、3D MAX、C4D任意一款動畫制作軟件，會制作流體、粒子動畫特效；
4. 會對大數據量工業模型進行簡化處理，具備一定的建模能力；
5. 能熟練運用Pr、AE軟件進行視頻后期剪輯及特效制作；
6. 建議提供個人作品集供參考。
崗位2：物流仿真工程師
崗位職責：
1、基于西門子plant simulation仿真平臺進行生產線2D、3D仿真建模
2、與各部門規劃方案進行仿真需求分析，參與工廠物流布局規劃。
3、針對鋰電池生產線及物流規劃方案進行仿真建模與分析，分析系統產能瓶頸和各設備資源利用率，提出優化建議，輸出仿真報告及三維動畫展示。
4、通過仿真對工廠內AGV物流規劃路線分析，倉儲分析，設備OEE分析，產能分析，緩存及在制品熟練分析，輸出仿真分析報告。
任職要求：
1、本科及以上學歷，3年及以上物流仿真工作經驗，物流工程、機械工程、工業工程（流程優化）等相關專業優先；
2、熟練使用plant simulation, 可進行2D和3D仿真 ，會使用SimTalk 語言進行二次開發。具備AGV、立體倉庫仿真模塊二次開發能力。
展開 Visual Components 4.0仿真軟件優勢
Visual Components 4.0是一款超級強大的數字化工廠仿真軟件，VC仿真軟件為廣大用戶提供了一個全方位的數字規劃設計平臺，整合了物流及機器人模擬功能，集離散物流仿真模擬、機器人離線編程、PLC 虛擬調試三大模塊于一身。用戶可以不用在VC4.0中進行二次建模，只需將已有的模型導入軟件中，加以編輯就可以使用，大大節省了工作時間。
同樣的VC4.0的輸出也很出色，不做任何處理，直接就可作為方案交付資料，軟件可輸入整體或局部的2維PDF、DWG、DXF文件，可輸出動態3維PDF文件，可輸出最高達2016P高清的AVI、MP4視頻文件，同樣的4K高清的仿真圖片也不在話下。使用Visual Components 設備模擬能快速的依據顧客的需求建立出生產線并進行分析。
更重要的是VC4.0新推出的可在手機上顯示的VCAX格式文件，也是眾多仿真軟件中唯一一個可以在手機上觀看并可互動操作工廠仿真軟件，更是軟件的一大亮點?？梢酝ㄟ^微信或其他軟件向客戶或同事分享你的方案布局，對方可隨時查看，這樣可以大大降低溝通上的障礙，使方案推進的更加順利，并更具說服力。
Visual Components的仿真解決方案組件包括以下內容，主要優勢是VC提供的3D物流過程仿真和機器人仿真/PLC等是整合在同一個平臺的，非常適合工業自動化設備制造廠商和其他設備制造商：
? 中小企業數字化工廠
? 工廠過程仿真
? 設備制造商銷售和營銷演示
? 控制器驗證(PLC)和實時連接
? 機器人和工作單元仿真
? 應用開發（離線編程OLP）
展開 激光焊接在有限元分析中的實現
課程大綱：
? 1.焊接工藝的發展
? 2.焊接有限元仿真技術的現狀
? 3.激光焊仿真研究
? 4.marc中激光焊的實現
? 5.abaqus中激光焊的實現
課程對象：
1.學習型仿真工程師
2.理工科院校學生
3.企業從事焊接仿真的工程師
培訓時長
2小時
培訓時間
4月16日 19:30
主講講師簡介
李樹棟
高級工程師，中國中車高級講師，高級工藝仿真主管，中車集體培訓道場首批內訓師。長期從事軌道車輛工藝仿真工作，截止目前共完成近百項仿真內容，仿真內容廣泛，涉及焊接仿真（接頭，大部件，涉及軟件：Marc、abaqus、simufactwelding、weldplanner），公差仿真（西門子VSA），物流仿真（西門子PLANT simulation），裝配仿真（catia DMU，開目 3D AST），強度分析，螺栓分析，沖壓分析，橡膠密封分析等（Marc）。尤其擅長對結構分析的簡化，對解決實際工程問題有非常豐富的經驗。
費用：免費
點擊圖片或點擊報名鏈接報名：https://www.yqgqt.org.cn/live/10719
展開 尼日利亞萊基深水港BIM應用
碼頭集裝箱物流系統仿真分析
為優化集裝箱碼頭物流系統，進行碼頭集裝箱物流系統仿真分析。分析港區內各裝卸設備利用率；分析港區內道路交通流、識別交通瓶頸、優化道路網絡及車道數設計；分析堆場布局、優化堆場平面設計等。
碼頭集裝箱物流系統仿真分析
萊基深水港項目充分利用BIM進行設計過程管理和控制，設校審流程均在服務器執行，通過多專業協同大大降低返工率，縮短設計周期，減低材料耗損；以BIM模型為中心的設計項目管理，提高參與方溝通效率，加強設計院與業主及咨詢單位的協調，提升了管理水平；使用BIM模型進行計算、分析等深化設計，還可在提前解決項目施工中的各種問題。
參考文獻：
陳家悅，等. BIM技術在尼日利亞萊基深水港設計項目中的應用.
展開 Visual Components 4.4版本有哪些優勢
用戶可依次通過自動化設備定義、產線布置、機器人編程、物流轉運及PLC調試仿真可以在短時間里完成項目方案仿真、方案驗證、方案節拍分析、產能分析、方案可視化導出等工作。
探倉京東北京亞洲一號，供應鏈物流的數字孿生應用
亞洲一號解決傳統物流園區的主要痛點
京東系列智能分揀產品
5G和人工智能技術應用
仿真和數字孿生技術應用
除以上可見的智能化裝備和分揀系統之外，支撐整個系統高效運行的核心在于京東物流基于大數據的倉儲和物流算法，以及其中的仿真和數字孿生應用。
近日，京東物流發布了其首份《數字孿生供應鏈白皮書》，對其要點進行了系統闡述。
京東物流數字孿生供應鏈白皮書
仿真和數字孿生體在供應鏈物流中的應用如下：
l 網絡規劃：重點對物流網絡中的物資流轉的設施選址，以及后續的流量流向規劃和具體運輸方式安排，進行仿真模擬和運籌優化。依賴實際運輸網絡數據，以及一定的規劃假設，對運輸網絡進行迭代式仿真，可以真實地呈現不同規劃下的物流網絡整體運營情況。運輸網絡起到了“血管”的作用，用分段、多種類的運輸方式將各個物流節點的仿真模型進行連結，模擬物資由各個物流節點處理完畢后的流通方向以及貨量，可以支持對整體網絡壓力、網絡瓶頸等進行評估；
l 生產計劃：對于物流生產，一方面可以通過數字孿生提供對當前的生產方案和生產能力的在線實時監控，另一方面可基于數字孿生體對物流生產目標進行動態迭代優化，從而反向輸出優化后的生產計劃、資源使用或者采購計劃；
l 數字倉儲：數字孿生使能的數字庫存，一方面從倉儲管理系統WMS獲取實時生產數據，實時直觀展示庫存倉位、揀貨熱力、上架熱力等倉內各類生產實況，提升監控、分析和決策效率。另一方面，基于在線庫存建模仿真，數字庫存能夠針對具體業務場景，上承宏觀層面上網絡仿真以及預測、下接物流運營層面仿真優化，解決物流操作的庫存分布優化問題。
展開 數字孿生體的“超級大腦”
1、模擬仿真：數字孿生體的“左腦”
“無仿真，不孿生?！笔俏覀儗底謱\生理解的一個基本判斷。模擬仿真過程提供了數字孿生體的“左腦”。
模擬仿真是基于完整信息和明確機理計算未來，將“數化”過程建立的模型與物理機理相結合，包括材料性質、理論規律、工程規律等，根據完整和實時的邊界條件和物理狀態，來計算和預測數字模型的下一步狀態。這種仿真不是對一個階段或一種現象的仿真，應是全周期和全領域的動態仿真。實時邊界條件和物理對象狀態是被完整測量，可作為物理規律的完備輸入條件。模擬仿真的輸出結果必須具有確定化和無二義性的特征?！皩崟r”二字依賴于“互動”過程的測量系統來保證。
此處所說的仿真是廣義仿真，那些具有明確物理機理的計算過程都屬于廣義仿真，包括物理（如流動、力學、化學等）原理確定并被實踐驗證，往往被作為成熟理論來使用，包含公理、定理、公式、數值計算、工程算法、經驗公式等。模擬仿真采用的工具包括算法程序、各類CAE工具，譬如物理場仿真、人群仿真、交通仿真、物流仿真、組織仿真等。
通常來說，CAE有兩種類型：物理場仿真和系統仿真。物理場仿真的計算規模大、時間長，通常無法滿足數字孿生體與物理對象實時交互的需要；系統仿真則具有速度快的優勢，通?？梢赃_到實時交互要求。因此，在數字孿生實踐中，往往需要把物理仿真過程進行降階（ROM），抽取物理仿真的某些特性和參數，轉換成系統仿真模型來參與計算。
我們把模擬仿真過程稱為“先知”，該過程提供了數字孿生體的“左腦”。人類的左腦專事邏輯推理和理性判斷，只要具有明確規律和邏輯，不管多復雜，總是可以通過推理獲得明確的結論，提前知道數字孿生體和物理對象將會發生什么。
展開 達索PLM助力落地新型工業化
在多學科業務過程的連續性上面，達索系統支撐合同管理、項目管理、產品譜系管理、產品配置管理、變更管理、知識安全管理、組織管理、合規管理等整個業務過程管理的連續性，其強大的數據底層涵蓋了需求管理、系統工程架構、物理工程架構、MBOM、工藝路線、制造資源等研制全要素，實現多學科的數據連續性，在多學科迭代仿真優化方面達索提供了系列仿真系統或工具來實現技術應用的連續性，包括系統行為仿真及優化、多物理場仿真及優化、制造可行性仿真與優化、運營&排產&物流仿真及優化、制造運營管理，與達索PLM一起組成了研、制、服數字化一體化平臺。達索PLM系統助力企業在三個維度實現連續性，幫助企業更有效地實現數字化轉型，推進智能制造，落地新型工業化。
展開 4-邊界層之三問（手動 碼字 如轉 注明來處 少量模型數據信息收費） ￥2
插一句題外話，大家在學習軟件的時候，不管是結構仿真軟件的學習還是流體仿真或者工藝仿真、物流仿真等，在最初入門的時候都可以借助軟件自帶的算例和幫助文件，可以很好的完成入門。
原文描述很詳細，簡單翻譯劃線的一小段。
“速度和溫度的梯度在湍流邊界層的粘性底層里變化非常劇烈，一個粗糙的網格很難表達這種梯度變化。對于低雷諾數流動（y+ ~ 1）可以直接使用邊界層來求解粘性底層。換而言之，當求解y+>30的高y+壁面函數，則需要使用尺寸更大一些的網格。”同時設置壁面函數和邊界層的目的和意義就是簡化模型，使求解更加準確和收斂。
1什么是邊界層
黏性流體流經固體邊壁時，在壁面附近形成的流速梯度明顯的流動薄層，叫做邊界層。大家都知道，流體通常都具有一定的粘度，而液體的流動過程除了受慣性的影響，粘性產生的影響也非常大，邊界層內的流態由于受到粘性和慣性的作用，由貼近壁面的層流過渡為中心位置的湍流。
邊界層厚度（Boundary-layer thickness）
指從邊界層壁面開始，到沿著壁面切向的流動速度達到自由來流速度的99%的位置的垂直于壁面的高度。
邊界層很薄，一般都是毫米~微米級，因此，若采用劃分網格進而利用數值方法求解的話，勢必會大大增加計算網格的數量，從而急劇增加計算工作量。現有的商用CFD仿真軟件，為了更準確快捷的求解接近壁面位置的流體，大多建立了壁面函數的概念。用壁面函數來描述接近壁面位置的流動，用湍流模型描述中心充分發展區域的流體運動。
2.什么是y+
壁面y+
一個指代無量綱壁面距離的函數。
Y+的計算公式為
公式當中：u是流體的速度；
y是第一層網格中心位置距離壁面的距離；
ν是流體的運動粘度。
一般來說，對于高雷諾數模型（如k-Epsilon模型、雷諾應力模型等），需要滿足，一般以接近30為佳。
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