设施或工厂根据规格验证其功能的测试流程被称为调试。随着技术的进步，我们才有机会使用计算机系统进行绝大部分的测试，事无巨细地仿真工厂运营。德国中小型设备制造商Eisenmann公司正在使用 Siemens PLM Software 的Tecnomatix® 产品组合中的Plant Simulation 解决方案来虚拟仿真这类测试，因此有了“虚拟调试”这一叫法。这个流程可以通过在施工或设备安装开始前，早早进行工序建模和优化，来为企业节省大量的时间和金钱。
西门子Tecnomatix概述
西门子Tecnomatix 是一个综合性数字化制造解决方案系统，帮助制造企业通过产品工程、制造工程和生产的同步实现创新。Tecnomatix建立在Teamcenter最佳的制造业生命周期管理（PLM）平台基础之上。
Tecnomatix用于制造仿真与验证
制造仿真与验证是Tecnomatix解决方案的重要功能之一，可帮助制造企业验证制造规划中定义和选择的方法和资源，为制造企业提供一次性合格的制造计划。 制造企业可以借助对生产流程、设备以及系统进行虚拟验证，实现制造智能化、快速化、精益化。 有了制造仿真，制造企业可以在生产实施前提早验证流程计划，确保定义的操作、资源以及系统配置一次性合格。
西门子Tecnomatix制造仿真与验证应用程序可为制造企业提供如下帮助：
Tecnomatix在制造仿真与验证方面的应用具体包括以下四个方面：
1.装配仿真与验证：利用装配仿真与验证，可以对装配顺序、人员作业以及设备交互进行仿真，以便在生产启动前优化装配流程。
利用 Tecnomatix 装配仿真与验证，制造企业可以通过虚拟装配对装配顺序进行仿真与验证，包括所有必要的人机交互。 使用装配规划工具对生产系统进行数字化验证，既可以缩短工具安装时间，又可以最大限度地降低系统试用成本。 通过这项数字化优化装配流程和验证装配可行性的功能，还可以大幅提高生产效率。
在投产前提前优化装配流程可保证一次性合格制造计划，加快批量生产。制造企业可以减少整体规划流程时间、缩短生产设置时间、更快速地提高产能，以及一次性提供高质量产品。
2.机器人仿真与编程：制造企业可以为机器人应用程序开发制造流程并进行仿真，包括工装和外部设备。 此外，制造企业还可以利用事件驱动仿真功能和自动化系统离线编程，开展相应的研究。
面对不断增加的市场压力和结构成本，制造商必须在其生产设施中引入更多自动化技术并提高生产灵活性，这种做法适用于所有主要行业。 各个工厂不仅要超越当前质量目标、优化车间区域，同时还需要增加产量。 为此，制造商比以往更依赖机器人和自动化系统，他们必须借此提高生产效率和灵活性。
利用 Tecnomatix 机器人仿真与编程解决方案，制造企业可以在数据管理和基于文件的环境中开发机器人和自动化生产系统。 这些工具可处理多个层次的机器人仿真和工作站开发工作，包括从单机器人工位到整条生产线和生产区域的范围。 使用协作性工具，可以加强各个制造部门之间的沟通和协作，从而做出更明智的决策。 这样一来，制造企业可以更快地将自动化系统投入应用并减少错误数量。
3.物流与物料流仿真：利用物流与物料流仿真，可以通过离散事件仿真分析生产量和绩效，并进行虚拟化处理。 制造企业可以借此快速查找瓶颈、验证已运送的物料，并了解多个流程替代方案的长期资源利用率。
如果制造工序不能达到最高的生产效率，那么生产和销售更多的产品并不会带来更多的利润。 在产品生产中，如果出现制造工序效率低下和产能利用率不足的现象，企业很快会从盈利走向亏损。 影响运营效率和制造工序生产量的因素多种多样，而且要想控制这些因素并不容易。 这些因素包括：
4.人体仿真和人机工程学：利用可保证精确人体仿真的先进缩放和多项最复杂的人为因素和人机工程学分析功能，可以开发更安全、更符合人机工程学原理的人工操作。
各行各业的制造商必须在产品设计和制造规划的早期阶段考虑人工操作的人机工程学因素。 人工装配操作的健康和安全要求是非常重要的合规要素，每一个制造商都必须寻找最经济有效的方法来处理生产设施中的安全问题。
利用 Tecnomatix 人体仿真和人机工程学解决方案，制造企业可以通过在虚拟环境中使用人体建模，改善工作场所的安全状况、提高工作效率，增加工作环境舒适度。 制造企业可以通过惟妙惟肖的模型分析人工驱动操作，而且可以根据不同人群的特点对模型进行缩放。 制造企业可以测试设计和运营上的一系列人为因素，包括受伤风险、时间安排、用户舒适度、可达性、视距、能耗、疲劳限制以及其他重要参数。 这可以帮助制造企业在规划阶段达到人机工程学标准，避免在生产过程中出现人力绩效和可行性问题。
德国制造商Eisenmann利用Tecnomatix仿真汽车涂装生产线
位于德国伯布林根的Eisenmann公司利用西门子的产品生命周期管理（PLM）软件，进行汽车涂装生产线的数字化仿真，以此克服汽车涂装生产线日益增加的复杂度。例如，喷涂设备包括三个轴，分别控制驾驶、起重和旋转，而不同的车身类型与弧度对应不同的喷涂速度和任务执行时间。
Eisenmann 公司在其汽车业务部门使用Tecnomatix Plant Simulation（工厂仿真）工具来仿真各种生产线，如涂装车间和高架单轨系统，以便为装配线和自动引导车 (AGV) 系统提供零部件。常用的仿真输入参数包括：工厂布局，如几何模型和拓扑；技术参数，如速度和加速度；以及物流参数，如所需的生产量、换档方式、平均修复时间 (MTTR) 和可用性。
Eisenmann汽车喷涂系统仿真专家 Heiner Träuble 博士表示：“在Eisenmann的汽车事业部，我们使用 Plant Simulation 来创建不同详细程度的仿真，具体取决于项目所处的阶段。在概念阶段，我们主要在涂装生产线前后分析备件规模。此阶段通常不会处理输送细节。在规划阶段，通用备件将变成离散输送。分析范围通常为离散输送和流动策略的周期。有时，经过若干年的运营后，将需要重建生产线。然后，我们使用在交付生产线时创建的仿真模型来显示更改的影响。我们使用 Plant Simulation 创建的仿真模型通常也是交付给客户的一部分内容。Eisenmann的客户中有很多也在使用 Plant Simulation，因此他们知道如何运行仿真并更改所需的参数。这对他们来说是一大好处，因为他们得到了实际生产线的虚拟模型。有些客户要求我们使用他们自己的仿真标准。此外，选中的汽车OEM客户还会为我们提供他们自己的 Plant Simulation 对象库，我们可从中创建仿真模型。”
在Eisenmann的汽车事业部，仿真的目标通常包括：
Tecnomatix Plant Simulation（工厂仿真）
如今，生产面临的成本和时间压力与日俱增，全球化程度不断加深，物流效率已成为决定企业成败的一个关键因素。缺乏效率的调度和资源配置、局部而非全局优化，以及低下的生产效率，每天都会令资金白白流失。在这种情况下，亟需采用即时 (JIT)/由生产顺序决定需要量 (JIS) 的交付方法、引入完善的生产体系、规划并构建全新的生产线，以及管理全球生产网络，这就要求设立客观的决策标准，以帮助管理层评估和比较各种替代方法。
Tecnomatix Plant Simulation是一个离散事件仿真工具，能帮助制造企业创建物流系统（例如，生产系统）的数字化模型，因此制造企业可以了解系统的特征并优化其性能。在不中断现有生产系统的前提下或早在实际生产系统安装前（在规划流程中），可以使用这些数字化模型运行试验和假设方案。运用所提供的丰富分析工具（如瓶颈分析、统计数据和图表）可以评估不同的制造方案。评估结果可为制造企业提供所需的信息，以便在生产规划的早期阶段作出快速而可靠的决策。
通过使用Plant Simulation，制造企业可以对生产系统及其流程进行建模和仿真。此外，还可以从工厂规划的各个层面（从全球生产设施到当地工厂再到特定生产线）对物料流、资源利用率进行优化。
工业4.0创新平台 版权所有 All Rights Reserved, Copyright© 2013- 京ICP备14017844号-3
项目评论
想想Eisenmann汽车喷涂系统仿真专家 Heiner Träuble 博士的话，就觉得“裹挟”意味十足：“Eisenmann的客户中有很多也在使用 Plant Simulation，因此他们知道如何运行仿真并更改所需的参数。”
是不是可以这么想：如果谁先占领仿真软件市场，谁就可以利用规模效益扩张，谁就可以在大数据领域取得优势？
仿真软件是制造设计与研发中非常有前景的技术方向，目前不知道技术成熟度如何？攻克难点在哪？仿真效果和准确度是如何保证呢？我们国内仿真软件的水平如何？
Tecnomtix的数字仿真提供了强大的数字化质量计划，用数字化实现了PDCA循环：Plan-DO-Check- Adjust 。这套工具包是CPS虚拟实体系统的一部分，应用同步工程的概念，把产品工程，制造工程，虚拟生产和物流管理整合成数字质量计划，并通过虚拟调试来验证，调整和优化，做出持续改进。这其中形成的数字价值链，已经在现场制造前试错和迭代，数据上云端就是云制造，从过程管理看就是精益化数字制造，从软件开发看就是产品敏捷开发。
西门子在数字化工厂解决方案提供上，的确具有较强的竞争优势。
国内似乎没有想对应的竞争对手，能够挑战西门子的解决方案，还找不到旗鼓相当的竞争对手。