柔性制造技术简介

柔性制造技术简介

张登榜 1305037

摘 要:本文对比了传统刚性制造技术和柔性制造技术的区别,同时讨论了生产模式演变的根据和趋势。从而引出了柔性、柔性制造技术的再认识,并对所涉及的关键技术、功能以及发展应用趋势进行了探讨。以实现人们对柔性制造技术的整体认识。

关键词:柔性制造;FMS;组成;发展趋势 Abstract:This article compares the traditional rigid manufacturing technology and flexible manufacturing technology, at the same time,the basis of production pattern evolution and trends are discussed. Which leads to the recognition of flexible, flexible manufacturing technology, and the key technologies involved, functions and development trend of application are discussed. Let people can re-recognize the flexible manufacturing technology as a whole.

Keywords:flexible manufacturing;FMS;composition;development trend

为提高生产效率,降低成本,缩短制造(2)柔性的概念 周期,适应现代社会产品频繁更新的要求,所谓“柔性”,即灵活性,主要表现在:60年代后期出现了柔性制造单元FMC ①生产设备的零件、部件可根据所加工产品(Flexible Manufacturing Cell)及柔性制的需要变换;②对加工产品的批量可根据需造系统FMS(Flexible Manufacturing 要迅速调整;③对加工产品的性能参数可迅System)等能适应多品种、中小批量生产的速改变并及时投入生产;④可迅速而有效地 柔性制造自动化系统。FMS、FMC等兼备生综合应用新技术;⑤对用户、贸易伙伴和供产率和柔性两方面优点,是实现多品种、中应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反小批量生产自动化较为理想的方式。 应。 (3)自动化系统柔性的基本特征:

(1) 机器柔性 系统的机器设备具有随产品

1 柔性自动化制造技术 变化而加工不同零件的能力; (1)问题的提出 (2) 工艺柔性 系统能够根据加工对象的变

随着科学技术的发展,人类社会对产品化或原材料的变化而确定相应的工艺流程; 的功能与质量的要求越来越高,产品更新换(3) 产品柔性 产品更新或完全转向后,系代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之统不仅对老产品的有用特性有继承能力和增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。兼容能力,而且还具有迅速、经济地生产出因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率新产品的能力;

是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、(4) 生产能力柔性 当生产量改变时,系统批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能及时作出反应而经济地运行; 能构成规模经济效益;反之,多品种、小批(5) 维护柔性 系统能采用多种方式查询、量生产,设备的专用性低,在加工形式相似处理故障,保障生产正常进行; 的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难(6) 扩展柔性 当生产需要的时候,可以很度增大,生产效率势必受到影响。为了同时容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保更大的制造系统。 证产品质量的前提下,缩短产品生产周期, 降低产品成本,最终使中小批量生产能与大

2 柔性制造系统的类型 批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而

生。

柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1.柔性制造单元(FMC)。 柔性制造单元由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具,加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂,加工工序简单,加工工时较长,批量小的零件。它有较大的设备柔性,但人员和加工柔性低。

2.柔性制造系统(FMS)。 柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。

3.柔性自动生产线(FML)。柔性自动生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线,在性能上接近大批量生产用的自动生产线;柔性程度高的柔性自动生产线,则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。

4. 柔性制造工厂(FMF) 柔性制造工厂是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMF。它包括了CAD/CADM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统 (IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

3 柔性制造系统的组成

1.加工系统 指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种工件,并能自动的更换工件和刀具。通常由若干台对工件进行加工的CNC机床、加工中心和所使用的刀具组成。

2.物流系统 指由多种运输装置构成,如传送带、轨道一转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统,即物料储运系统,它是柔性制造系统主要的组成部分。

3.信息系统 指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制的系统。信息系统包括过程控制和过程监控两个系统。其功能分别是:过程控制系统进行加工系统及物流系统的自动控制;过程监控系统进行在线状态数据自动采集和处理。

4 柔性制造技术的功能

1、能自动控制和管理零件的加工过程,包括制造质量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信息的自动采集和处理; 2、通过简单的软件系统变更,便能制造出某一零件族的多种零件;

3、自动控制和管理物料(包括工件与刀具)的运输和存储过程;

4、能解决多机床下零件的混流加工,且无需增加额外费用;

5、具有优化的调度管理功能,无需过多的人工介入,能做到无人加工。

5 柔性制造技术的优点

1、设备利用率高 一组机床编入柔性制造系统后的产量,一般可达这组机床在单机作业时的三倍。柔性制造系统能获得高效率的原因,一是计算机把每个零件都安排了加工机床,一但机床空闲,即刻将零件送上加工,同时将相应的数控加工程序输入这台机床。二是由于送上机床的零件早已装卡在托盘上(装卡工作是在单独的装卸站进行),因而机床不用等待零件的装卡。

2、减少设备投资 由于设备的利用率高,柔性制造系统能以较少的设备来完成同样的工作量。把车间采用的多台加工中心换成柔性制造系统,其投资一般可减少三分之二。

3、减少直接工时费用 由于机床是在计算机控制下进行工作,不需工人去操纵。唯一用人的工位是装卸站。这就减少了工时费用。

4、减少了工序中在制品量,缩短了生产准备时间 和一般加工相比,柔性制造系统在减少工序间零件库存数量上有良好效果。有的减少了80%,这是因为缩短了等待加工时间。

5、改进生产要求有快速应变能力 柔性制造系统有其内在的灵活性,能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动,进行多品种生产。而且还能在不明显打乱正常生产计划的情况下,插入备件和急件制造任务。

6、维持生产的能力 许多柔性制造系统设计成具有当一台或几台机床发生故障时仍能降级运转的能力。即采用了加工能力有沉余度的设计,并使物料传送系统有自行绕过故障机床的能力,系统仍能维持生产。 7、产品质量高 减少零件装卡次数,一个零件可以少上几种机床加工,设计更好的专用夹具,更加注意机床和零件的定位都有利于提高零件的质量。

8、运行的灵活性 运行的灵活性是提高生产率的另一个因素。有些柔性制造系统能够在无人照看的情况下进行第二和第三班的生产。 9、产量的灵活性 车间平面布局规划得合理,需要增加产量时,增加机床,以满足扩大生产能力的需要。

6 柔性制造的关键技术

(1)计算机辅助设计 未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光

敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面

则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 (2)模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。 (3) 人工智能、专家系统及智能传感器技术 迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4 倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策” 功能。

(4)人工神经网络技术 人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊

控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。

7 柔性制造的发展趋势

柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化,特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。

1.模块化的柔性制造系统 为了保证系统工作的可靠性和经济性,可将其主要组成部分标准化和模块化。加工件的输送模块,有感应线导轨小车输送和有轨小车输送;刀具的输送和调换模块,有刀具交换机器人和与工件共用输送小车的刀盒输送方式等。利用不同的模块组合,构成不同形式的具有物料流和信息流的柔性制造系统,自动地完成不同要求的全部加工过程。

2.计算机集成制造系统 据统计,从1870~1970年的100年中,加工过程的效率提高了2000%,而生产管理的效率只提高了80%,产品设计的效率仅提高了20% 左右。显然,后两种的效率已成为进一步发展生产的制约因素。因此,制造技术的发展就不能局限在车间制造过程的自动化,而要全面实现从生产决策、产品设计到销售的整个生产过程的自动化,特别是管理层次工作的自动化。这样集成的一个完整的生产系统就是计算机集成制造系统(CIMS)。

CIMS的主要特征是集成化与智能化。集成化即自动化的广度,它把系统的空间扩展到市场、产品设计、加工制造、检验、销售和为用户眼务等全部过程;智能化的自动化朝深度,不仅包含物料流的自动化,而且还包括信息流的自动化。 结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届

时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学"哲理"和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。

柔性制造技术简介

张登榜 1305037

摘 要:本文对比了传统刚性制造技术和柔性制造技术的区别,同时讨论了生产模式演变的根据和趋势。从而引出了柔性、柔性制造技术的再认识,并对所涉及的关键技术、功能以及发展应用趋势进行了探讨。以实现人们对柔性制造技术的整体认识。

关键词:柔性制造;FMS;组成;发展趋势 Abstract:This article compares the traditional rigid manufacturing technology and flexible manufacturing technology, at the same time,the basis of production pattern evolution and trends are discussed. Which leads to the recognition of flexible, flexible manufacturing technology, and the key technologies involved, functions and development trend of application are discussed. Let people can re-recognize the flexible manufacturing technology as a whole.

Keywords:flexible manufacturing;FMS;composition;development trend

为提高生产效率,降低成本,缩短制造(2)柔性的概念 周期,适应现代社会产品频繁更新的要求,所谓“柔性”,即灵活性,主要表现在:60年代后期出现了柔性制造单元FMC ①生产设备的零件、部件可根据所加工产品(Flexible Manufacturing Cell)及柔性制的需要变换;②对加工产品的批量可根据需造系统FMS(Flexible Manufacturing 要迅速调整;③对加工产品的性能参数可迅System)等能适应多品种、中小批量生产的速改变并及时投入生产;④可迅速而有效地 柔性制造自动化系统。FMS、FMC等兼备生综合应用新技术;⑤对用户、贸易伙伴和供产率和柔性两方面优点,是实现多品种、中应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反小批量生产自动化较为理想的方式。 应。 (3)自动化系统柔性的基本特征:

(1) 机器柔性 系统的机器设备具有随产品

1 柔性自动化制造技术 变化而加工不同零件的能力; (1)问题的提出 (2) 工艺柔性 系统能够根据加工对象的变

随着科学技术的发展,人类社会对产品化或原材料的变化而确定相应的工艺流程; 的功能与质量的要求越来越高,产品更新换(3) 产品柔性 产品更新或完全转向后,系代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之统不仅对老产品的有用特性有继承能力和增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。兼容能力,而且还具有迅速、经济地生产出因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率新产品的能力;

是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、(4) 生产能力柔性 当生产量改变时,系统批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能及时作出反应而经济地运行; 能构成规模经济效益;反之,多品种、小批(5) 维护柔性 系统能采用多种方式查询、量生产,设备的专用性低,在加工形式相似处理故障,保障生产正常进行; 的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难(6) 扩展柔性 当生产需要的时候,可以很度增大,生产效率势必受到影响。为了同时容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保更大的制造系统。 证产品质量的前提下,缩短产品生产周期, 降低产品成本,最终使中小批量生产能与大

2 柔性制造系统的类型 批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而

生。

柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1.柔性制造单元(FMC)。 柔性制造单元由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具,加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂,加工工序简单,加工工时较长,批量小的零件。它有较大的设备柔性,但人员和加工柔性低。

2.柔性制造系统(FMS)。 柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。

3.柔性自动生产线(FML)。柔性自动生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线,在性能上接近大批量生产用的自动生产线;柔性程度高的柔性自动生产线,则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。

4. 柔性制造工厂(FMF) 柔性制造工厂是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMF。它包括了CAD/CADM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统 (IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

3 柔性制造系统的组成

1.加工系统 指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种工件,并能自动的更换工件和刀具。通常由若干台对工件进行加工的CNC机床、加工中心和所使用的刀具组成。

2.物流系统 指由多种运输装置构成,如传送带、轨道一转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统,即物料储运系统,它是柔性制造系统主要的组成部分。

3.信息系统 指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制的系统。信息系统包括过程控制和过程监控两个系统。其功能分别是:过程控制系统进行加工系统及物流系统的自动控制;过程监控系统进行在线状态数据自动采集和处理。

4 柔性制造技术的功能

1、能自动控制和管理零件的加工过程,包括制造质量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信息的自动采集和处理; 2、通过简单的软件系统变更,便能制造出某一零件族的多种零件;

3、自动控制和管理物料(包括工件与刀具)的运输和存储过程;

4、能解决多机床下零件的混流加工,且无需增加额外费用;

5、具有优化的调度管理功能,无需过多的人工介入,能做到无人加工。

5 柔性制造技术的优点

1、设备利用率高 一组机床编入柔性制造系统后的产量,一般可达这组机床在单机作业时的三倍。柔性制造系统能获得高效率的原因,一是计算机把每个零件都安排了加工机床,一但机床空闲,即刻将零件送上加工,同时将相应的数控加工程序输入这台机床。二是由于送上机床的零件早已装卡在托盘上(装卡工作是在单独的装卸站进行),因而机床不用等待零件的装卡。

2、减少设备投资 由于设备的利用率高,柔性制造系统能以较少的设备来完成同样的工作量。把车间采用的多台加工中心换成柔性制造系统,其投资一般可减少三分之二。

3、减少直接工时费用 由于机床是在计算机控制下进行工作,不需工人去操纵。唯一用人的工位是装卸站。这就减少了工时费用。

4、减少了工序中在制品量,缩短了生产准备时间 和一般加工相比,柔性制造系统在减少工序间零件库存数量上有良好效果。有的减少了80%,这是因为缩短了等待加工时间。

5、改进生产要求有快速应变能力 柔性制造系统有其内在的灵活性,能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动,进行多品种生产。而且还能在不明显打乱正常生产计划的情况下,插入备件和急件制造任务。

6、维持生产的能力 许多柔性制造系统设计成具有当一台或几台机床发生故障时仍能降级运转的能力。即采用了加工能力有沉余度的设计,并使物料传送系统有自行绕过故障机床的能力,系统仍能维持生产。 7、产品质量高 减少零件装卡次数,一个零件可以少上几种机床加工,设计更好的专用夹具,更加注意机床和零件的定位都有利于提高零件的质量。

8、运行的灵活性 运行的灵活性是提高生产率的另一个因素。有些柔性制造系统能够在无人照看的情况下进行第二和第三班的生产。 9、产量的灵活性 车间平面布局规划得合理,需要增加产量时,增加机床,以满足扩大生产能力的需要。

6 柔性制造的关键技术

(1)计算机辅助设计 未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光

敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面

则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 (2)模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。 (3) 人工智能、专家系统及智能传感器技术 迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的作用。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4 倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感器具有内在的“决策” 功能。

(4)人工神经网络技术 人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊

控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。

7 柔性制造的发展趋势

柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化,特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。

1.模块化的柔性制造系统 为了保证系统工作的可靠性和经济性,可将其主要组成部分标准化和模块化。加工件的输送模块,有感应线导轨小车输送和有轨小车输送;刀具的输送和调换模块,有刀具交换机器人和与工件共用输送小车的刀盒输送方式等。利用不同的模块组合,构成不同形式的具有物料流和信息流的柔性制造系统,自动地完成不同要求的全部加工过程。

2.计算机集成制造系统 据统计,从1870~1970年的100年中,加工过程的效率提高了2000%,而生产管理的效率只提高了80%,产品设计的效率仅提高了20% 左右。显然,后两种的效率已成为进一步发展生产的制约因素。因此,制造技术的发展就不能局限在车间制造过程的自动化,而要全面实现从生产决策、产品设计到销售的整个生产过程的自动化,特别是管理层次工作的自动化。这样集成的一个完整的生产系统就是计算机集成制造系统(CIMS)。

CIMS的主要特征是集成化与智能化。集成化即自动化的广度,它把系统的空间扩展到市场、产品设计、加工制造、检验、销售和为用户眼务等全部过程;智能化的自动化朝深度,不仅包含物料流的自动化,而且还包括信息流的自动化。 结束语

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届

时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。近年来,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学"哲理"和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。


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