生产线作为制造系统设计的重要组成部分,其设计方案的好坏与生产线设备的利用率、产品的生产时间和生产线的效率密切相关。但是生产线的布局设计和它的生产过程除了具有复杂性、随机性、非线性之外,还具有不可预测性、动态性和投资风险性。因此,传统的生产线布局设计和决策方法不但成本高、速度慢,而且在设计中难以评估系统的设计、运行、生产节拍,导致做不出确实而有效的设计与决策。 为了降低设计成本,规避设计风险,尽快分析确定一个生产规划,在最短时间内以较优的方案投产或改建一个生产线系统,面向生产线设计和生产过程的虚拟仿真技术得到了越来越普遍的应用。 目前广泛使用的三维生产线仿真软件基本上都是国外开发的,国内的生产线仿真研究还处于试验阶段,所涉及的领域多是二维生产线仿真系统的研究和三维单线型系统的研究,这些研究基本上都没有对生产线中产品与产品之间和产品与设备之间的碰撞进行检测和处理。本课题在研究离散事件系统仿真的基础上,分析了事件调度法、活动扫描法和进程交互法等仿真方法之后,提出了基于碰撞检测的仿真方法——碰撞检测调度法。 本课题将碰撞检测调度法与常用的生产调度规则相结合,定义了本系统的离散事件系统三要素：实体、事件和活动,再加入随机函数发生器和仿真时钟等辅助模块,在ModolMagic3D平台上,利用VC++6.0编程开发了一个三维生产线仿真系统。该系统适用于仿真普通的单线型和多线型生产线系统,其中包括三维生产线对象模型的建立、生产线三维布局数据的传输、生产线加工过程的动画仿真、生产线对象状态实时显示、仿真结果报告等功能,具有一定的可扩展性和通用性。 本文最后通过一个三维多线型生产线系统实例说明本系统的使用方法,该实例的仿真结果证明了基于碰撞检测所建立的生产线仿真模型以及所应用的算法是合理且有效的,本文结论部分指出了本系统存在的不足和有待进一步改进的地方。