植物工厂的出现,解决了由于自然环境对传统农业产生的决定性制约这一重大问题,农作物受到自然环境因素的影响小,所生产的农作物有着很强的计划性,从播种到收获整个生产流程自动化程度高,因此成为近年来设施农业研究的重点。然而,工厂的生产流程与布局是否合理直接决定着产品质量,生产效率和经济效益。因此,植物工厂内部良好的生产工艺流程和合理的生产车间布局可以对植物工厂生产系统的生产率以及经济效益产生重大的影响。然而生产流程和生产布局与规划是否合理则需要对实验对象进行实例验证之后才能很好地表现出来,因此,运用计算机仿真模拟植物工厂生产流程和生产布局,可以使生产系统各个环节可以很好地在仿真系统中被体现,从而发现问题并解决,节省大量的能源和费用。本文在对植物工厂、工厂布局优化、系统建模与仿真理论体系阐述的基础上,以五常井田现代农业有限公司的植物工厂为研究对象,论文的内容包括以下几个部分:(1)阅读大量参考文献,了解了国内外对植物工厂的研究方向与内容,工厂布局的发展现状与研究方法以及系统建模与仿真在生产系统上的运用,明确了所研究问题,结合相关理论确定了实施方案及技术路线。(2)对植物工厂进行实地考察,了解植物工厂发展现状。考察过程中进行数据采集,得到一系列原始数据,结合数据对植物工厂的生产现状进行描述,并作出工厂布局图,找出存在的问题。(3)针对植物工厂生产系统存在的问题,结合理论知识,运用流程分析法对生产工艺流程加以改进;采用SLP系统布置设计方法对生产布局中存在的不足进行改善。(4)通过分析得出建模思路与仿真流程,运用witness系统建模与仿真软件对改善前后的生产流程和布局进行模拟仿真,针对仿真数据进行对比分析;建立生产系统成本分析模型,并对改善前后成本进行仿真得到对比数据并分析,验证了改善后的植物工厂运行的有效性和可行性。本研究所取得的成果可使五常井田植物工厂的设施布局及作业环境进一步完善,提高其生产效率,增加作物产出率及果品的质量。同时本研究所优化的模型对北方植物工厂的建设及设施布局具有一定的理论指导意义及实践价值。