闡述了我國生產制造業中的現存問題及靜態仿真技術在車間布局規劃中的重要作用。介紹了CATIA 軟件的自身優勢及應用的廣泛性，確定了裝配車間靜態仿真的分析方案。根據二維工藝布局圖，搭建了裝配車間三維仿真模型。通過靜態仿真過程中的三個方案規劃分析，驗證了靜態仿真技術在裝配車間工藝布局過程中的實用性和可靠性。

　　引言

　　隨著我國生產制造業的迅猛發展，消化引進技術所產生的技術發展不成熟，生產過程易干涉，產品生產易返工問題越來越明顯。伴隨著計算機仿真技術的逐步發展，虛擬仿真技術為裝配車間生產制造問題帶來了新的解決方案。

　　靜態仿真技術可以在用戶完成裝配車間建模后，為用戶呈現出一個由計算機產生的、具有計算機圖形交互功能的、三維的且能夠使人產生幻覺的人造現實場景，即虛擬環境。通過飛行模式，在三維廠房模型中，能夠簡單而方便地進行全局瀏覽，無需對三維坐標及矢量進行任何操作，其整體效果猶如在真實世界中一樣自然直觀。靜態仿真技術所帶來的逼真效果，使得制造業正在不斷地從大規模生產模式轉向以快速反應和靈活多變為基礎的生產模式。同時，在快速多變的市場需求下，迅速配置制造資源，合理規劃生產線布局，已經成為企業生產的必然發展趨勢。

　　本文將借助CATIA 軟件，研究靜態仿真在裝配車間工藝布局規劃中的作用。

1、CATIA 軟件介紹

　　CATIA 是法國達索公司旗下的集CAD/CAE /CAM 為一體的產品開發旗艦解決方案軟件。它可以幫助制造廠商設計未來的產品，并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內的全部工業設計流程。

　　CATIA 具有先進的混合建模技術，可以滿足不同客戶在不同需求層面的開發活動。在CATIA 的設計環境中，無論是實體還是曲面，在互操作的同時，還提供了變量驅動及后參數化能力，用戶可以方便快捷地對產品進行重復修改。

　　目前，CATIA 的競爭對手包括UG NX、Pro /E。與其競爭對手相比，CATIA 的優勢在于具有賞心悅目的界面，易用而強大的功能。CATIA 系列產品已經在汽車、航空航天、船舶制造、廠房設計、電力與電子、消費品和通用機械制造七大領域里，成為首要的3D 設計和模擬解決方案。

2、仿真方案的確定

　　對于本文所研究的計算機仿真模型而言，其總體框架如圖1 所示。

　　圖1 中虛線線框內為計算機仿真模型包含的主要內容，即根據實際調研數據，在具有精確的幾何約束和位置約束的三維可視化虛擬環境中，通過對已有數據進行理論計算及比較分析，不斷進行優化仿真，達到合理進行資源配置、方便進行物流調度和有效提高加工效率的目的。通過計算機仿真模型輸出的生產綱領、模型數據、工藝數據和制造資源系統布局來指導真實工廠進行生產制造。左側點劃線線框內為靜態仿真主要研究的數據及模型，即靜態仿真內容; 右側點劃線線框內為物流仿真主要研究的數據及模型，即物流仿真內容; 兩者將共同構成生產模型計算機仿真系統。

圖1 計算機仿真模型總體框架

　　靜態仿真是通過對現有基礎設施、制造資源、生產工藝流程和資源配置等信息的調研及實測，為裝配車間三維可視化模型的搭建提供事實依據。在充分考慮數字化工廠系統后續集成問題的情況下，本文擬訂的裝配車間靜態仿真分析方案主要包括系統內容調研、模型分類準備、廠房模型搭建、方案規劃分析及改善布局規劃五大部分，其流程圖如圖2 所示。

圖2 裝配車間靜態仿真分析方案流程圖

5、結語

　　本文研究表明，靜態仿真對于工業生產的效益提高有著極其重要的作用。一方面，通過靜態仿真分析數字化廠房三維模型，可以及時發現工藝規劃方案中不合理部分及三維可視化狀態下的干涉等問題; 另一方面，靜態仿真能夠為生產決策提供數據支持，為實時觀測車間作業情況提供可視化模型，為車間工藝布局提出可行性解決方案與實施建議，為廠房工藝布局規劃提供建設性建議。