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目前中职、高职、大专均有开设运动模拟仿真课程。
汽车主机厂、新能源电池厂（广汽集团、上汽集团等汽车制造厂必备软件，因为该软件可以虚拟调试）能搞虚拟调试的人员（工厂的主流技术人员，收入较高）。
适合培训班、中职、高职等作为教材。
书名：西门子Process Simulate运动模拟仿真实战
ISBN：978-7-115-59305-4
本书由人民邮电出版社发行数字版。版权所有，侵权必究。
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编 著 吴科龙
审 校 纪学成
责任编辑 李永涛
人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 http://www.ptpress.com.cn
读者服务热线：(010)81055410
反盗版热线：(010)81055315
本书基于实际工程案例，讲述工艺仿真的过程，从夹具到产线，再到整线运行，让读者从实际的案例中学习并掌握西门子Tecnomatix Process Simulate的使用方法。
本书内容包括Process Simulate概述，夹具、机器人的定义与机构的创建，以及机器人搬运、机床上下料、机器人焊接、点焊工作站、码垛工作站的模拟仿真。
本书的出发点是让读者拿到本书后，可以将其直接带入工程现场，边学边用。与此同时，希望读者能够在学习过程中举一反三，并且在实际工作中熟练应用。
本书主要面向中高职院校机械制造、数控技术、机器人、汽车制造等专业的学生。此外，本书也可以作为汽车、钣金冲压、机床加工、搬运、码垛、机器人等工业自动化和智能制造行业从业者提升技能的参考书。
2003年之前，工程师在绘图时大多数使用的是2D绘图软件，通常会使用AutoCAD在计算机上绘制二维图纸代替绘图板绘图。AutoCAD的出现解放了工程师，使工程师能将更多的时间用于研究而不是绘图。与此同时，使用AutoCAD绘图提升了图纸的精度，使得设计出来的零件更加精密。
2006年之后，随着3D绘图软件的发展，人们开始使用SolidWorks、Pro/E、UG等软件绘制3D模型。3D绘图软件使设计过程更加直观，即使无专业知识背景也能看懂零件。与此同时，CAM技术的兴起，更是让制造更加智能化、数字化。
2015年之后，随着机器人的广泛应用和智能制造的兴起，人们已不满足于静态的设计和表达，希望能在计算机上模拟实际的运行过程，使方案、设计一目了然。就在此时，国外机器人巨头ABB、KUKA等研发出离线编程软件进行模拟仿真。这些软件虽然功能强大，但机器人公司开发的软件更倾向于机器人的操作、编程，而非制造过程。
2013年，西门子Tecnomatix Process Simulate已经在汽车主机制造厂广泛使用。该软件无须进行复杂的操作就能模拟机构的运行，也无须学习机器人的编程就能让机器人实现动作。更重要的是，该软件可以直接连接虚拟PLC，实现在计算机上调试，从而减少了现场的调试时间。该软件功能强大、操作简单。目前，该软件已广泛应用于汽车制造领域，并取得了良好的效果。
从手绘图纸、CAD绘图到3D模型、模拟仿真，已经有越来越多的产品研发希望在投入生产前先进行功能的模拟及运行，使产品、方案更加直观、更有说服力。所以模拟仿真十分重要，它是今后制造业的发展方向。
本书以西门子Tecnomatix Process Simulate 16.0.1及基于实际工业现场的案例为出发点，详细讲解了基于西门子Tecnomatix Process Simulate 16.0.1的机器人搬运、机床上下料、焊接、点焊、码垛等常用工业场景的模拟仿真。
本书通过实际案例讲解工业场景的模拟仿真，所有案例均为工业制造行业的真实应用案例。读者在读完本书后，能将所学知识立即应用于真实的工业场景。
● 第1章为Process Simulate概述。
● 第2章介绍夹具、机器人的定义与机构的创建。
● 第3章介绍机器人搬运的模拟仿真。
● 第4章介绍机床上下料的模拟仿真。
● 第5章介绍机器人焊接的模拟仿真。
● 第6章介绍点焊工作站的模拟仿真。
● 第7章介绍码垛工作站的模拟仿真。
读者若在学习过程中有任何疑惑，欢迎联系rljx@163.com或加入QQ群807151615，编者会尽量帮助读者解答。
本书得以出版，得到了家人、朋友和同事的帮助和支持，在此特别感谢梁彬、高燕、梁万前、赵景峰、王少江、钟诗敏、吴进云、杨素萍、吴志武、余伟旋对本书做出的贡献。
虽然编者对本书仔细检查多遍，力求无误，但书中难免有欠妥之处，还请读者批评指正。
吴科龙
2022年3月
Tecnomatix Process Simulate是西门子公司推出的一款工艺仿真软件，简称Process Simulate，又称PDPS。Process Simulate可促进企业范围内制造过程中的信息协同与共享，以减少工作量和节约时间。Process Simulate可在虚拟环境中进行生产试运行，以及在整个过程生命周期中模拟现实过程，从而提高过程质量。Process Simulate可提供汽车制造的全套解决方案，主要解决汽车制造管理、白色规划问题、车身焊接生产线的模拟验证和虚拟调试。
本书以Process Simulate 16.0.1中文版为基础，讲述Process Simulate在工业场景下的不同应用。图1-1所示为该软件的启动界面。
软件工作界面主要分为五大区域，分别为菜单栏、对象树、操作树、序列编辑器、图形区域，如图1-2所示。其中，对象树用于存放导入的零件、资源、坐标等；操作树为创建的模拟仿真的命令栏；序列编辑器用于对仿真进行编辑，调整顺序，检查干涉等。
图1-1
图1-2
Process Simulate支持的格式为其专有的JT格式，故需要将NX、SolidWorks、Creo等第三方软件生成的3D零件的格式转换成JT格式。若是使用NX，则直接另存为JT格式即可。若是使用其他软件，则需要安装转换软件，比较常用的转换软件有CrossManager、Deep Exploration等。本节以CrossManager为例进行零件的格式转换。
打开CrossManager，在【输入格式】中选择STEP格式，在【输出格式】中选择JT格式，如图1-3所示。
图1-3
利用拖曳操作或【添加文件】按钮，添加STEP格式的文件，单击【执行转换】按钮进行格式转换，如图1-4所示。完成转换的结果如图1-5所示。
图1-4
图1-5
提示
存放模型的文件夹不要使用中文字符命名，一个案例用到的各类文件尽量存放在一个文件夹内，避免存放混乱。
选择【文件】/【断开研究】/【新建研究】菜单命令，如图1-6所示。在弹出的【新建研究】对话框中，保持默认设置，单击【创建】按钮，如图1-7所示。创建新的文档并进入工作界面。
图1-6
图1-7
接下来设置客户端系统根目录。选择【文件】/【选项】菜单命令，如图1-8所示。在弹出的对话框中选择【断开的】选项，单击
按钮，如图1-9所示，找到JT格式的存放目录。
图1-8
图1-9
提示
一个案例只能指定一个目录，所以需要将模型复制到目录中；保存文件时，也要将案例文件复制到对应的目录中。
选择【文件】/【导入/导出】/【转换并插入CAD文件】菜单命令，如图1-10所示。弹出【转换并插入CAD文件】对话框，单击【添加】按钮，在弹出的【打开】对话框中选择“bag.jt”文件，如图1-11所示。
图1-10
图1-11
在弹出的【文件导入设置】对话框中，【基本类】选择“零件”，【复合类】选择“PmCompoundPart”，【原型类】选择“PmPartPrototype”，【选项】选择“插入组件”，如图1-12所示。
图1-12
单击【确定】按钮，返回【转换并插入CAD文件】对话框。单击【导入】按钮，系统对文件进行导入并弹出【CAD文件导入进度】对话框，转换成功后单击【关闭】按钮关闭对话框，返回工作界面，显示导入的文件，如图1-13、图1-14所示。
图1-13
图1-14
这里导入一个输送带，按前面导入零件的步骤进行操作，选择“Belt conveyor.jt”文件并将其打开，如图1-15所示。
在弹出的【文件导入设置】对话框中，【基本类】选择“资源”，【复合类】选择“PmCompoundResource”，【原型类】选择“Conveyer”，【选项】选择“插入组件”，如图1-16所示。单击【确定】按钮完成组件的插入，成功将输送带插入对象树，如图1-17所示。
图1-15
图1-16
提示
“零件”代表实际应用中的“产品”，而非设备本身；“资源”代表实际应用中的“设备”，如输送带、夹具、机器人等。
图1-17
一般情况下会用到的资源基本上都是复合工作站和夹具、弧焊枪等常用机构。
PmCompoundResource表示“复合工作站”，即由多个设备组成的站点，如图1-18所示。
图1-18
【原型类】如图1-19所示，常用的原型类英文翻译如下。
图1-19
● Clamp：夹紧机构。
● Container：容器。
● Conveyer：输送带。
● Device：运动机构。
● Fixture：固定装置。
● Gripper：夹持器。
● Gun：焊枪。
● Human：人。
● Lightsensor：传感器。
Process Simulate与SolidWorks、AutoCAD的操作方式不同，需要能够较熟练地使用鼠标，以便适应后期的操作。
鼠标滚轮向前滚动，模型放大；鼠标滚轮向后滚动，模型缩小，如图1-20所示。
按住鼠标滚轮并左、右、上、下移动，可对模型进行360°旋转操作，如图1-21所示。
图1-20
图1-21
常用功能的操作如图1-22所示。
图1-22
在建模过程中，会多次用到显示全图、切换视角、切换“装配体”“零件”等操作，这些操作可以提高工作效率。
图1-23所示的蓝色块表示显示模型，蓝色框表示隐藏模型。
图1-23
右击【资源】下的【Belt conveyor】，选择【放置操控器】命令，如图1-24所示。在【平移】下单击【X】【Y】【Z】按钮可移动模型，如图1-25所示。当要旋转模型时，可单击【旋转】下的【Rx】【Ry】【Rz】按钮，如图1-26所示。
图1-24
图1-25
图1-26
坐标在模拟中十分重要，故掌握坐标的创建方法十分重要。软件中有4个菜单命令用于创建坐标，分别为【通过6个值创建坐标系】【通过3点创建坐标系】【在圆心创建坐标系】【在2点之间创建坐标系】菜单命令。一般多用【在2点之间创建坐标系】和【在圆心创建坐标系】菜单命令，这里以【在2点之间创建坐标系】菜单命令为例讲解坐标的创建方法，选择【创建坐标系】/【在2点之间创建坐标系】菜单命令，如图1-27所示。
图1-27
当鼠标指针靠近模型时，系统会自动进行捕捉，当鼠标指针变成
时，按图1-28、图1-29所示的步骤，分别选中皮带左右两边的中点，然后单击【确定】按钮创建坐标。当创建坐标后，会在【对象树】的【坐标系】下面生成【fr1】坐标，如图1-30所示。
图1-28
图1-30所示为系统默认生成的方向，与系统的坐标方向不符，右击【fr1】坐标并选择【放置操控器】命令，利用【平移】【旋转】等命令将两个方向调整为一致，如图1-31所示。
图1-29
图1-30
图1-31
提示
零件的平移、旋转操作十分重要，后续步骤中不再介绍零件的平移、旋转操作；若是4轴机器人平移工件，则工件的坐标与系统保持一致；若是6轴机器人多角度工件，则以工件最终状态的方向（如Z轴朝左等）为准；本章内容读者必须掌握，后面将不再介绍软件的基础操作。
