基于Delphi 开发平台，用面向对象的方法开发了柴油友动机柔性生产线的仿真系统。该系统可对多种机床布置形式进行仿真，同时还提供了多种方法进行仿真结果分析，为用户研究生产线布局的合理性以及调度策略的有效性提供了可供参考的依据。对本系统的仿真原理及实现方法进行了较详细地叙述。 

　　一、前言

　　计算机仿真技术作为一门新兴的高科技技术，随着计算机技术的发展得到迅速的发展，其应用领域及其作用也越来越大。实践和研究证明，仿真技术已成为柔性制造系统研究、设计和分析的有力工具。因其不受外界环境的影响，可使柔性制造系统的设计周期大大缩短、效率提高，节省研制费用，并可为柔性制造系统提供决策支持。随着制造业竞争日趋激烈，各国都在积极研究和应用先进制造技术。先进制造技术的应用和发展，为计算机仿真的应用提供新的舞台，并且也提出了更高的要求。

　　制造系统的仿真有在线仿真和离线仿真2 种运行模式。离线仿真可确定制造系统硬件配置和布局，分析设备利用率，发现系统瓶颈，估计系统运行费用等。在线仿真则嵌入到制造系统递阶控制器的某些模块中，为作业计划、作业调度的决策和优化提供有效的支持。现在比较典型的离线仿真软件有IGES、eMPOWER 等但因价格昂贵及个性化太少使得一些中小企业对其望而却步。因此各企业纷纷进行自行开发软件，本课题正是基于这样的环境下而进行的。

　　二、模型设计

　　1、生产线原型介绍

　　该生产线系统主要由多台加工中心和专机自动线组成，主要用于柴油机主要零件的机加工。为了较快地对市场变化做出响应本生产线主要由高速加工中心组成，辅之部分专机和辅助设备，如图1所示。从图1 中可看出，该系统结构是大并行、小串行的排队网络布局方式，其中加工中心群采用并联组布置，组内是并联形式，组之间采用串联结构；一个并联组即为一工序，它由多个独立的、具有相同加工内容的工位组成各工位通过一个输送系统与自身的并联组关联。

　　2、 网络模型设计

　　结合生产线原型，根据面向对象的软件工程方法，在系统的框架结构确定了之后，设计系统的对象模型，并在对象模型的基础上，设计能体现对象及对象间状态变化的动态模型。结合现场生产线的实际情况，建立如图2 所示的网络模型。由图2 可以看出，该模型系统有串联形态和并联形态两种子系统构成。现对两种形态作简要的描述：串联形态是每个工序即为一个工位，工件依次按工序规定的次序和流向运行；并联形态是每个工序有多个相同的工位，工位间相互独立，对工序而言工位间并行作业。该模型中的Ai-Ax 和Yi-Yx是串行结构，即工序(工位)通过输送物流系统连接运行。模型中Bi-Bx ,Ci -Cx  、Di–Dx、Hi-Hx 为4 个并联组，每个并联结构由X 个独立工位组成。并联结构内通过桁架机械手向组外运输。各并联组之间是串联形态，通过输送物流系统连接运行。

　　3、模型分析及数学模型的建立

　　在网络模型建立之后，将借助于数学工具对其作进一步地描述，以通过改变数学模型中的参数来观察所研究对象的状态变化。为了建立数学模型，对仿真条件作如下假设：

　　1) 每个串联形态的运行方式和要素是：

　　(1)每个工位作为一个独立事件；
　　(2) 各事件的自身属性：加工节拍，平均无故障时间和故障平均修复时间：
　　(3) 事件间是通过零件的输入输出条件来关联的；
　　(4) 事件的平衡条件是物流长度(储存)。