复杂生产系统的建模与仿真分析是智能工厂的重要使能技术。本书在广泛借鉴国内外相关教材的基础上，侧重于对生产系统建模过程、仿真引擎、仿真分析与应用流程等实用化知识的阐述。本书首先概要介绍了生产系统建模与仿真的基本概念和基础理论知识；然后从生产系统建模与仿真引擎的具体实现原理和分析优化过程出发，介绍了生产系统仿真建模的方法，阐述了生产系统仿真引擎的实现原理，并从生产系统性能评估分析、基于仿真实验的系统参数优化、与算法相结合的仿真优化三个方面详细讨论了生产系统仿真分析与优化的应用流程；最后，以自主研发的生产系统仿真软件FactorySimulation为对象，结合具体示例，综合展示了生产系统建模与仿真软件的一般性功能。
本书既可作为智能制造专业相关课程的教材，也可作为工业工程专业“生产系统建模与仿真”课程的扩充教材，还可供制造企业或相关IT企业中从事智能工厂实施工作的工程师参考。

朱海平，华中科技大学机械学院教授，博士生导师，艾普工华公司副董事长，广东省创新创业团队“面向智能制造的工业大数据研发与产业化”核心成员，科技部、工信部、基金委的项目评审专家。主要学术研究方向为制造系统建模与优化、质量与可靠性、智能制造和数字化车间、工业大数据应用等，主持完成10余项国家级科研项目，发表学术论文100余篇。在制造执行系统（MES）关键技术、智能工厂体系框架、工业大数据建模分析等方向取得了较为突出的理论和应用成果，曾获1项国家科技进步奖二等奖、1项教育部科技进步奖一等奖和1项中国机械工业科学技术奖一等奖。

第1章 生产系统建模与仿真概述
1.1 生产系统概述
1.1.1 系统
1.1.2 离散事件系统
1.1.3 生产系统
1.2 系统建模与仿真的基本概念
1.2.1 模型与仿真
1.2.2 离散事件系统仿真
1.3 生产系统建模与仿真的目标
1.3.1 生产系统的性能指标
1.3.2 建模与仿真的意义
1.4 生产系统建模与仿真的相关理论与技术
1.4.1 概率论与统计分析
1.4.2 随机过程
1.4.3 排队论
1.4.4 Petri网方法
1.4.5 离散事件系统仿真方法
1.4.6 调度问题及其优化算法
1.5 生产系统建模与仿真软件
1.5.1 软件基本框架
1.5.2 主流仿真软件
1.5.3 仿真软件的现状小结
1.6 生产系统建模与仿真的基本过程
1.6.1 仿真目标定义
1.6.2 基础数据收集
1.6.3 仿真建模
1.6.4 仿真分析与优化
第2章 生产系统仿真建模
2.1 生产系统仿真模型的三个子模型
2.2 对象建模
2.2.1 生产设施对象
2.2.2 物流设施对象
2.2.3 工件对象
2.2.4 资源对象
2.2.5 逻辑对象
2.2.6 对象建模示例
2.3 数据建模
2.3.1 对象属性数据
2.3.2 生产基础数据
2.3.3 仿真输入数据
2.3.4 仿真过程数据
2.3.5 仿真输出数据
2.4 活动建模
2.4.1 生产活动
2.4.2 物流活动
2.4.3 资源活动
2.4.4 维修活动
2.4.5 其他活动
第3章 生产系统仿真引擎
3.1 生产系统仿真引擎的基本实现框架
3.2 离散事件基础仿真引擎
3.2.1 基本概念
3.2.2 任务调度策略
3.2.3 随机时间的模拟
3.2.4 仿真引擎的工作流程
3.2.5 仿真引擎工作示例
3.3 仿真动画和数据显示引擎
3.3.1 仿真动画的基本原理
3.3.2 普通仿真和超实时仿真
3.3.3 仿真数据的可视化显示
3.4 脚本解析执行引擎
3.4.1 仿真脚本语言
3.4.2 脚本的作用
3.4.3 脚本的解析与执行过程
3.5 并行仿真
第4章 生产系统仿真分析与优化
4.1 生产系统仿真分析与优化的基本任务
4.2 生产系统性能评估分析
4.2.1 生产能力分析
4.2.2 工件通过时间分析
4.2.3 缓冲区容量分析
4.2.4 物流效率分析
4.2.5 设备利用率分析
4.2.6 资源效率分析
4.2.7 生产瓶颈分析
4.3 基于仿真实验设计的系统参数优化
4.3.1 实验设计的基本概念
4.3.2 仿真实验设计的过程
4.3.3 仿真实验示例
4.4 与算法相结合的仿真优化
4.4.1 生产计划仿真优化
4.4.2 设施布局仿真优化
4.4.3 机器学习方法
第5章 生产系统建模与仿真软件
5.1 生产系统建模与仿真软件概述
5.1.1 FS的基本应用流程及技术特点
5.1.2 FS模型构成元素的类图
5.1.3 FS的主界面
5.2 FS的使用过程
5.2.1 建立仿真模型
5.2.2 产生随机时间
5.2.3 依据规则投入工件
5.2.4 运行仿真
5.2.5 记录仿真过程数据
5.2.6 结束仿真
5.2.7 查看仿真结果
5.2.8 仿真分析与优化
5.3 脚本编程
5.4 生产系统建模与仿真示例
5.4.1 装配生产单元仿真示例
5.4.2 加工生产线系统仿真示例
参考文献
名词缩略语中英文对照