随着数字化技术的迅猛发展,虚拟仿真技术已经在各个领域被广泛应用,特别是在制造行业中极为重要的设计环节,已经被公认为是一种不可或缺的手段。传统模式运行过程中,产品的开发和系统的试运行,都会耗费大量的人力、物力,直接导致产品成本增加,缩减企业竞争力。虚拟仿真技术的引入恰恰能弥补这些不足,这也正是其被迅速接受的重要原因之一,而且随着计算机技术的发展和普及,这项技术所应用的领域正在逐渐扩大。一个完整的制造系统通常是离散的动态系统,这个系统中有些数据是可以在系统运行之前,便可获得的,例如生产计划中的物料、人员、计划产量等;但有些数据存在极大的随机性,例如:物料到达时间、设备故障率、设备维修时间等,该类数据能够准确的反映系统实时状态,正是由于该类数据的存在,才导致了所有系统中共存的矛盾问题,即确定的生产任务和最终的实际完成产量间的矛盾。根据已知的生产数据,借助虚拟技术对生产线进行建模和仿真,在方法得当的前提下,可以降低系统的不确定性,从而为生产系统的分析和优化提供依据,使得设计方案更加科学、合理。本文以某减速器生产系统为研究对象,对虚拟生产线的设计常规研究内容、体系结构、设计原则、仿真步骤,以及如何利用扩展随机高级判断Petri网(ESHLEP-N)建立离散事件系统模型,并完成其与Flexsim仿真模型的转换,进行了详尽的叙述;并利用Flexsim对生产环境进行了3D仿真研究,通过大量数据采集建立了流水生产线模型,完成了仿真设置、输出分析,利用统计学原理对生产线的产量进行了合理的估算,逐步发现并调整了生产瓶颈和生产中的不合理布局,从而帮助设计人员完善设计方案,帮助管理者制定出成功的管理决策。