中国已经发展成为世界最大的汽车消费市场之一，随之摆在本土汽车制造商面前的是一个十分巨大的市场需求。除了飞速增长的销售数字以外，这种市场需求还表现在车型的多样化方面。

然而大多数汽车制造商并没有对此作好充分的准备，其生产和物流流程仅能满足市场需求对产能的要求，由此可能造成诸如热门车型的订单等待时间过长等问题。现代化的最优生产模式还没有得到完全和广泛的应用，汽车生产的柔性主要还是依靠人力资源来完成。虽然在流水线上增加工作时间和额外的工人确实可以满足一定的需求，但在提高生产柔性方面的效果十分有限。

为了突破生产流程中的技术瓶颈，必须明确问题所在并采取适当方法充分挖掘生产潜力。然而在这一过程中往往会造成较长的停产时间。但是如果使用仿真方法，我们则可以在无风险和近乎现实的条件下对生产流程及其瓶颈进行分析研究。仿真模型可以告诉您，采用哪些方法可以获得怎样的效果，从而在不影响现实流程的情况下在虚拟环境中对其进行优化和评估。

在老牌汽车工业国，仿真已经作为一种重要的用于生产和物流流程优化的科学工具来指导日常生产活动。中国的两大汽车制造商也已经进行了这方面的实践，仿真不仅用来解决有关提高产能和自动化程度的简单问题，而且更多地应用于生产战略的制定当中，包括从焊装到总装过程中的生产序列调整等等。德国汽车工业的案例显示，大量使用仿真优化的方法可以在提升产能的同时改善多种车型的生产控制。这些知识可以为中国的制造商带来巨大的帮助。

仿真的定义
德国工程师协会（VDI）:
仿真是通过借助一个可以实施各种试验的模型，从而对一个系统的动态流程进行模拟，最终获取重要的系统信息来指导实践。

在更广泛的意义上，仿真是通过模型对定义的目标试验进行准备，实施以及分析。

Sven Speickermann博士
仿真，和其它任何方法不同，提供了一种能预知生产和物流如何应对今后需求的机会。

以仿真为依据的分析与验证 :

使复杂流程透明化并提供其沟通的平台，最终会影响决策需要考虑哪些限制条件? 哪些条件会产生最大效应? 分析因果关系哪些改变会对整个流程链产生影响，影响在哪里?又是如何影响的? 识别潜在的瓶颈当前的瓶颈是什么?在攻破第一个瓶颈之后，随之而来的可能是哪些瓶颈? 从而推导出优化措施核实没有风险的改善措施找出潜在的可以优化的位置(成本/盈利) 投资的验证通过基于仿真的排产计划来有效地利用资源

汽车行业使用仿真技术带来的收益

提高现有设备的生产效率，最高可达15-20%
降低规划新设备的投资，最高可达20%
削减库存，缩短生产时间，最多可达20-60%
优化系统规模，包括缓存区大小
验证早期的投资计划，减少投资风险
最大程度使用生产资源
提升生产线设计和时间安排

仿真可以让用户独立于现有生产系统之外，或者是在真实系统建立之前的设计规划阶段，就进行各种试验及假设性场景分析。

具体应用:
1)冲压车间仿真
找出流程中的瓶颈
优化批次生产的批量和混合生产的比例
确认部件存储的区域大小
提高冲压设备的利用率
例如，可以分析桥式起重机的控制策略，钢板的供应，减少换工具的次数，确认部件存储区域的大小，分析冲压车间和焊装车间之间的物流。

2)焊装车间的仿真
确定设备间储存区的大小
检验整个车间的开动率和产量
避免设备的堵塞和空转时间
确定瓶颈的位置
优化控制策略
确定所需载体的数量 (滑橇，吊具)

例如，了解在不同情况下的产量变化（每小时产量），设备的利用率，车型的批量生产对输出的影响，瓶颈问题的描述和分析以及提出流程的改善建议。

3)涂装车间的仿真
找出系统的瓶颈
确定拉空储存区的存储大小
优化控制策略
显示返修率和返修时间变化带来的影响
优化颜色块的大小
确定所需载体的数量 (滑橇，吊具)

4)总装车间的仿真
找出系统的瓶颈
确定总装工序之间的储存区大小
显示订单加工顺序带来的影响
实现主线和分装线的同步化
确定所需载体的数量 (滑橇，吊具)

5)发动机厂的仿真
部件生产 
布局图评估和优化
机器设备的充分利用
提高生产能力
流程效能的优化：
生产批次
生产顺序
最少的换件次数

装配线
确定合适的吊具数量
测试区的优化：
- 测试台的数目
- 复杂的物流过程
- 储存区的需求
发动机混产以及可变的返修率影响的评估

物流仿真
优化资源（设备，人力资源，容器等等）
确定所需的空间大小
优化仓库及其供应策略
找出系统的瓶颈
评估改善方案

线上的供给
库存和供应过程
JIS / JIT
供应商物流
卡车的交通

整车配送
库存和配送

订单管理
订单顺序（焊装车间 & 总装车间）
供应商集成

备件物流
库存和配送

仿真软件:
目前市场上有多种仿真软件可供选择。其中由西门子公司开发的Plant Simulation （eM-Plant）是功能最强大并被多家世界知名汽车厂商所采用的一款软件。
Plant Simulation可以创建生产设备，流水线以及整个流程的结构化多层次的模型。通过其强大的面向对象的体系构架，可以创建出极度复杂的流程系统，包括先进的控制机制。Plant Simulation具有类似Microsoft Windows界面的标准操作系统，从而使用户能迅速地熟悉并进行操作。通过专为特定流程（例如总装或车身生产）设计的模块库，能迅速地建立模型。用户可以选择预定义的资源，订单列表，操作计划和控制规则。标准模块库可以根据行业特殊的需求进行添加，从而可以使今后的仿真研究更准确和高效。Plant Simulation中模块属性的继承功能及阶梯式建模的理念，相比其它传统的仿真工具能更好地处理大型和复杂的项目。

总结
现代生产和物流的流程表现在它的高度动态性和复杂性。当出现流程的交互作用时，传统的静态分析方法往往具有很大的限制。仿真是作为一种规划工具出现的。它可以让企业认识到流程中的弱点、找出应对措施并对其进行无风险的测试，从而使各种复杂因素的影响都可以一目了然。企业可以积极地来设计而不是直到产生系统瓶颈时才做被动的应对。