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| 關於作者： |
数字化工厂实践指南 套装共2册
9787111690146 数字化工厂实践指南———Plant Simulation系统仿真与建模手册 基础卷
《数字化工厂实践指南——Plant Simulation系统仿真与建模手册》包含基础卷、仿真分析与优化卷两册。本书为基础卷，介绍了系统仿真基础、仿真编程语言Simtalk、生产流程建模、信息流与信息控制、交通运输流程建模与仿真、机器人与物流搬运设备仿真、仓储物流与采购供应链建模仿真、人员作业仿真与分析等Plant Simulation仿真建模的基础知识，阐述了如何开展仿真项目，并应用仿真软件提供的各种元素对象对不同的生产系统进行了建模。
本书适合制造企业从事生产系统仿真的人员使用，也可作为高等院校智能制造、工业工程、物流工程等专业的高年级本科生与研究生进行系统仿真的参考用书。
9787111694380 数字化工厂实践指南——Plant Simulation 系统仿真与建模手册 仿真分析与优化卷
《数字化工厂实践指南——Plant Simulation系统仿真与建模手册》包含基础卷、仿真分析与优化卷两册。本册为仿真分析与优化卷，全书以Plant Simulation系统提供的功能为主线，结合实际案例，讲述相应功能在仿真项目中的应用，其中每个范例都从业务目标到仿真建模的方法与设计过程进行了详细的讲解，包括仿真中的统计优化分析与随机数、统计与仿真中的用户交互、仿真中的能源消耗与成本分析、仿真优化与试验设计、仿真中的工程算法——遗传算法、仿真中的数据交换与数据接口、仿真中的二维与三维可视化、流体系统与连续事件仿真、制造生产模式建模与仿真等内容。
本书适合制造企业从事生产系统仿真的人员使用，也可作为高等院校智能制造、工业工程、物流工程等专业的高年级本科生与研究生进行系统仿真的参考用书。
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9787111694380 数字化工厂实践指南——Plant Simulation 系统仿真与建模手册 仿真分析与优化卷 ”目录
序
前言
第1章仿真中的统计优化分析与随机数1
11分布表格与经验分布的应用原理1
12概率分布及其应用6
13仿真中的预热过程11
14其他专业统计优化工具12
15顺序抽样19
16变体生成器20
17仿真中的随机数26
第2章统计与仿真中的用户交互29
21统计数据的采集周期29
22统计数据采集的函数方法与属性30
23用户交互应用45
24报告60
25甘特图63
26网页接口67
第3章仿真中的能源消耗与成本分析74
31能源消耗仿真74
32生产成本仿真分析79
33成本分析工具85
第4章仿真优化与试验设计88
41仿真试验的基本流程88
42基本仿真试验89
43多级试验设计92
44随机试验设计93
45使用规则法设计仿真试验95
46二级试验设计中的因子分析与因子回归104
第5章仿真中的工程算法——遗传算法108
51遗传算法的基本知识108
52Plant Simulation遗传算法的应用111
53GA工具的高级应用117
第6章仿真中的数据交换与数据接口123
61动态数据交换123
62ActiveX接口对象128
63文件接口对象137
64COM 接口139
65ODBC数据库接口143
66SQLite接口对象149
67XML接口对象155
68仿真中的Socket网络通信161
69虚拟调试与OPC171
第7章仿真中的二维与三维可视化173
71二维动画的可视化174
72Plant Simulation的三维动画功能185
73物流对象的三维动画194
第8章流体系统与连续事件仿真204
81连续事件仿真与流体库元素对象204
82罐体对象207
83流程行业的建模与仿真209
第9章制造生产模式建模与仿真221
91生产控制中的推动式控制：MTS生产模式221
92生产控制中的拉动式控制：MTO生产模式230
93生产线建模246
附录258
附录A专业术语中英文对照258
附录B概率分布函数259
参考文献262”
9787111690146 数字化工厂实践指南———Plant Simulation系统仿真与建模手册 基础卷 ”序
前言
第1章系统仿真基础1
11仿真的应用1
12仿真涉及的概念和定义2
13仿真项目的步骤3
14仿真软件Plant Simulation简介6
15Plant Simulation软件平台的可用资源8
16开始仿真建模10
17建模12
第2章仿真编程语言Simtalk15
21程序对象Method15
22在程序对象中编写程序17
23Simtalk编程语言20
24变量与数据类型23
25运算符28
26程序控制分支31
27条件区分(Case Differentiation)32
28循环(Loop)33
29程序函数34
210中断执行程序48
211代码测试与优化50
212层次化建模57
213用动态方法生成模型60
214对话框(Dialog)66
第3章生产流程建模82
31物流库元素82
32物流元素对象属性的设置与修改94
33可移动对象（MU）103
34源(Source)对象与回收器(Drain)对象108
35顺序加工生产流程115
36并行生产结构120
37装配流程125
38分拆流程130
39生产中的废料与返工生产流程137
第4章信息流与信息控制142
41列表对象142
42一维表格144
43二维表格（TableFile/DataTable）146
44时间序列表（TimeSequence）153
45触发器对象（Trigger）156
46生成器对象（Generator）163
47属性管理器对象（AttributeExplorer）查看属性管理器中可管理的属性165
48事件管理器对象（EventController）167
第5章交通运输流程建模与仿真172
51输送线对象(Conveyor/Line)172
52角度转向器对象(AngularConverter)与旋转台对象(Turntable)176
53回转盘对象(TurnPlate)179
54移载机对象(Converter)181
55轨道对象(Track)184
56长度类型对象上的传感器(Sensor)186
57车辆对象(Transporter)191
58机车对象（Tractor）224
59车辆对象的电源管理230
510复杂设备的建模——龙门起重机库的应用234
511AGV池与Marker的应用244
第6章机器人与物流搬运设备仿真250
61机器人对象(PickAnd Place)250
62机器人作业仿真254
63利用车辆与轨道对象进行机器人搬运物料建模266
64锁闭区（LockoutZone）290
65龙门式机器人建模292
第7章仓储物流与采购供应链建模仿真297
71缓存对象297
72排序管理器（Sorter）298
73存储对象与仓储过程302
74采购供应链和仓储系统建模327
75存储起重机对象(V11版本)364
第8章人员作业仿真与分析394
81Exporter、Importer和Broker对象394
82工人对象395
83工人工效的数据统计403
84人工作业过程仿真实践案例403
85用小车对象和轨道对象模拟工人的作业行为430
附录439
附录ASimtalk 20439
附录B专业术语中英文对照440
参考文献442”
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9787111694380 数字化工厂实践指南——Plant Simulation 系统仿真与建模手册 仿真分析与优化卷 ”前言
系统仿真技术发端的时间不算晚，如果要追溯历史的话，甚至可以溯及古代战争时期的沙盘模拟。事实上，系统仿真是一种全息的计算技术，它可以根据所研究的问题，通过不同的建模方式，对一个复杂而庞大的系统进行推演计算，以便进行科学的预测分析。过去，由于技术及建模方法的局限性，系统仿真的成本非常高昂，仅限于应用在军事战争与国家战略的预测、现代武器测试等领域，近年来随着计算机技术的不断发展，依托于计算机计算能力的系统仿真技术越来越强大。经过多年的理论发展与实践应用，系统仿真技术已经日趋成熟，现已广泛应用于制造、交通、通信、金融、医疗等领域。很多大的工业软件厂商，如西门子工业软件、达索系统等公司，已经开发出专业的软件包用于系统仿真分析，典型的有本书所述的Plant Simulation，还有Simul8、Anylogic、Arena等软件包。这些软件包各具特色，但都具备系统仿真的能力。
国内目前尚鲜有系统化的专业书籍根据某款软件的特征来讲述系统仿真技术。虽然市面上也有一些引进自国外的讲述系统仿真的书籍，但一般侧重于理论讲解，不适合应用类读者阅读。
目前市面上有两本较早之前出版的论述Plant Simulation的图书，相关内容很好，但是所用软件版本已经陈旧，其中很多内容已有些过时，深度也有限。在笔者编著本书时，Plant Simulation软件已迭代到V15版本，其功能、编程能力、仿真可视化效果等均已有了巨大的变化，各种元素对象的功能也发生了明显的变化与改进。
《数字化工厂实践指南——Plant Simulation系统仿真与建模手册》(以下简称手册)是基于英文版Plant Simulation仿真软件的版本(V15版本）和Simtalk20的编程范式，按照由浅入深、对问题加以分类的原则进行编写，包括基础卷、仿真分析与优化卷两册，共17章。手册内容力求使问题简单化，不涉及过于复杂的工程项目问题，既保证了各知识体系的有机结合，又有各章相对独立的特点，读者使用本手册时，可以根据需要独立阅读相关章节。在学习过程中如果遇到问题，可以通过目录在对应章节中查找相关解决方案。手册旨在指导读者利用仿真系统中的各种元素来解决建模过程中的诸多问题，通过学习，初学者可以理解Plant Simulation的建模方法；而对于有经验的人员，特别是有一定编程经验的读者，可提高其建模与编程能力。
本书为手册的仿真分析与优化卷，以系统提供的功能为主线，结合实际案例，介绍相关功能在仿真项目中的应用，其中每个范例都从设计意图到仿真编程的目的与设计进行了详细的讲解，力争不但让读者知其然，更加知其所以然。
本书共9章。第1章仿真中的统计优化分析与随机数，内容包括分布表格与经验分布的应用原理、概率分布及其应用、仿真中的预热过程、其他专业统计优化工具、顺序抽样、变体生成器、仿真中的随机数。
第2章统计与仿真中的用户交互，介绍了利用统计函数采集和处理统计数据并进行基本的统计计算的方法，重点阐述了图表对象、桑克图对象以及一些显示工具、瓶颈分析器等的使用，并说明了报告对象的用法。
第3章仿真中的能源消耗与成本分析，内容包括能源消耗的基本行为、能源消耗过程建模、周边能源消耗过程，并介绍了解决相关成本分析问题所用到的建模分析工具等内容。
第4章仿真优化与试验设计，介绍了仿真试验的基本流程，简单、复杂以及随机的仿真试验方法，基于规则的仿真试验设计方法，以及仿真试验中的析因分析。
第5章仿真中的工程算法——遗传算法，该算法是解决顺序确定、任务分配、任务选择优化类问题的重要工具，介绍了遗传算法的基本知识、Plant Simulation遗传算法的应用与GA工具的高级应用。
数字化工厂实践指南——Plant Simulation系统仿真与建模手册前言第6章仿真中的数据交换与数据接口，内容包括动态数据交换、ActiveX接口对象、文件接口对象、COM接口、ODBC数据库接口、SQLite接口对象、XML接口对象的应用、仿真中的Socket网络通信。
第7章仿真中的二维与三维可视化，内容包括二维动画的可视化、三维动画功能、物流对象的三维动画。
第８章流体系统与连续事件仿真，对流程行业的建模以及流体库的应用进行了详细讲解。这部分与前面的章节不同，虽然内容不多，但很多应用建模与前面的一般离散系统仿真对象是可以共享的。Plant Simulation从V10版本开始提供流体库，V10之前的版本并不支持流体建模。
第9章制造生产模式建模与仿真，介绍了生产中常用的推动式生产方式与拉动式生产方式的建模仿真原理。阅读本章时，可以参考手册基础卷中第3章与第7章的内容。
在附录部分，笔者还整理了各种用于仿真输入的概率分布函数，供读者用户查阅参考。
手册的成书过程是一个漫长的积累过程。笔者一方面从应用中不断求索，请教行业专家，另一方面参考软件提供的系统帮助文件，以及国内外出版和发表的书籍、文献以求追根溯源，在此向相关作者一并表示感谢。书籍的编写也是站在巨人的肩膀之上，如此才能更好地进行知识的传递与创新，大家才能看得更清楚，看得更远。这是一个向上伸展的阶梯，期望大家都能参与到这个阶梯的建设中来。
手册的编写离不开笔者的家人、”
9787111690146 数字化工厂实践指南———Plant Simulation系统仿真与建模手册 基础卷 ”系统仿真技术的发端可追溯至古代战争时期的沙盘模拟。事实上，系统仿真是一种全息的计算技术，它可根据所研究的问题，通过不同的建模方式，将一个复杂而庞大的系统进行推演计算，以便进行科学的预测分析。过去由于技术以及建模方法的局限性，系统仿真的成本非常高昂，仅限于应用在军事战争与国家战略的预测、现代武器测试等领域。经过多年的理论研究与实践应用，系统仿真技术已经日趋成熟。近年来随着计算机技术的不断发展，依靠计算机计算能力的系统仿真技术越来越强大，现已广泛应用于制造、交通、通信、金融、医疗等领域。很多大的工业软件厂商，如西门子工业软件、达索系统等公司，已经开发出了专业的软件包用于系统仿真分析，来自西门子工业软件体系的离散系统仿真软件Plant Simulation就是其中之一。
《数字化工厂实践指南——Plant Simulation系统仿真与建模手册》（以下简称手册）基于英文版Plant Simulation仿真软件的版本和Simtalk20的编程范式，按照由线入深、对问题加以分类的原则进行编写，包括基础卷、仿真分析与优化卷两册共17章。手册内容力求使问题简单化，不涉及过于复杂的工程项目问题，既保证了知识体系的有机结合，又有各章相对独立的特点，读者可以根据需要独立阅读相关章节。手册旨在指导读者利用仿真系统中的各种元素来解决建模过程中的诸多问题，通过学习，初学者可以理解Plant Simulation的建模方法，有经验的人员，特别是有一定编程经验的人员，可提高建模与编程能力。
本书为基础卷，共8章。第1章主要介绍了仿真的应用领域、进行仿真的原因、仿真能解决的问题、仿真的一些概念与定义、仿真项目的开展步骤，以及仿真系统的基本建模方法等。第2 章详述了Plant Simulation中内置编程语言Simtalk的特点及应用方法。建议希望熟练掌握Plant Simulation，以及有使用仿真编程语言经验但尚不熟练的读者认真阅读本章，并反复练习其中的范例。
从第3章开始，通过对问题进行分类，有针对性地讲解了软件系统中建模元素对象的应用。第3章基于生产流程建模，介绍了一些物流元素对象在建模中的应用方法。第4章主要介绍了仿真建模中的信息流控制问题，包括仿真中各种表格信息元素的应用方法，触发器、生成器、事件控制器、属性管理器的行为特征等。
第5章详细介绍了交通运输流程建模与仿真，包括各种物流输送对象元素的仿真建模应用、主动移动对象MU对象的应用、龙门起重机库的一些应用方法，以及AGV池和Marker对象的应用方法等。
第6章主要介绍物流作业过程中机器人作业行为的建模，以及如何利用系统提供的相关对象元素准确地对各种不同的机器人进行建模。
第7章讲解了仓储物流系统的建模以及供应链问题建模仿真，包括生产缓存问题、任务排队问题、仓储作业行为、重型设备龙门起重机作业行为，并且涵盖了相同库对象在Plant Simulation不同版本中的不同用法。对V12版本之前的一些库应用，也采用了Simtalk10的编程格式。
第8章详述了生产过程中人员作业的仿真与分析，通过学习本章的仿真范例，读者可以更好地理解如何针对生产过程中的人员作业绩效问题进行仿真分析。感兴趣的读者还可以借鉴系统动力学仿真中基于智能体建模的ABM方法思考人的社会学行为仿真问题。
本书可以为希望系统地掌握Plant Simulation仿真软件的读者提供快速有效的帮助，也可以作为高等院校相关专业学生学习Plant Simulation的教程。当学习完本书后，读者可以继续学习手册的仿真分析与优化卷，以了解仿真过程中数据分析、可视化等高级内容。另外，建议使用中文版的读者可以尝试英文版的软件系统，以便更准确地理解软件系统的各个功能。
感谢西门子工业软件数字化制造业务高级总裁戚峰、高级技术专家汪锐先生，西门子工业软件教育市场高级经理王玲女士，西门子工业软件MES、MOM解决方案售前总监吕平先生，西门子工业软件渠道高级经理王奇岭先生，以及我同行业的专家朋友们在本书编写过程中给予的大力支持与鼓励。特别感谢汪锐先生在百忙之中对手册进行了全面细致的审校，并给出了详尽的修改意见。
数字化工厂实践指南——Plant Simulation系统仿真与建模手册前言在本书的编写过程中，编著者从始至终都得到了家人的鼓励与支持，在此感谢他们的支持与相伴。
后，编著者想强调，系统仿真是一门综合性学科，融合了工程数学、软件工程、概率统计、运筹学、工业工程、数据分析等领域的专业知识，因此从事系统仿真是一项具有挑战和高价值的工作。仿真在制造、服务等领域扮演着越来越重要的作用，理解仿真，用好仿真，让仿真发挥出其应有的科学决策作用也是从业人员应尽的一份职责，期盼能够早日让中国制造走向中国创造。
囿于编著者的经验以及学识，书中难免存在不足与错漏，诚挚地欢迎读者批评指正。
李世荣”
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