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1、第二章柔性制造系统技术一、学习要求1、了解：柔性制造系统的产生和特点；2、掌握：柔性制造系统的定义、组成及类型。二、学习要点1、柔性制造系统的产生、特点；2、FMS的定义、组成及类型；3、物料运送装置；4、加工中心的分类及其换刀方式、刀库类型。2.1.1制造自动化技术的广义内涵2.1.2柔性自动化制造技术的发展历程及现状2.1.3柔性自动化制造技术发展趋势2.1.4制造自动化技术涉及的相关内容第一节制造自动化技术概述2.1.1制造自动化技术的广义内涵一、自动化概念的不断发展变化自动化技术是人类在长期的生产活动中不断追求的主要目标之一。1、1936年美国通用汽车公司工作人员认

2、为：在一个生产过程中，机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化”。即：以机械代替人力操作，自动完成特定的作业。2、随着计算机的出现和应用，自动化的概念扩展为：用机器包括计算机代替或辅助人的体力劳动和脑力劳动，按照需求和目标，灵活、自动地完成特定的作业。3、今天，柔性自动化制造技术是指：在广义制造过程中的所有环节采用自动化技术，即对制造全过程进行优化规划、组织、运作、协调、控制与管理，以实现优质、高效、低耗、敏捷和绿色生产的目标，并取得社会经济效益。二、柔性自动化制造技术在形式上的三层含义1、代替人的体力劳动；2、代替或辅助人的脑力劳动；3、实现制造系统中人、机及整个系统的

3、协调、管理、控制和优化。三、柔性自动化制造技术在功能上的含义可用TQCSEF模型来描述柔性自动化制造技术的目标。T（Time）——时间，加速新产品研制，缩短交货期Q（Quality）——质量C（Cost）——成本S（Service）——服务E（Environment）——环保F（Flexible）——柔性四、柔性自动化制造技术的内涵自动化：自动去完成特定的作业。制造自动化（狭义）：生产车间内，产品机械加工、装配和检验过程的自动化；制造自动化（广义）：包含产品设计、企业管理、加工装配和质量控制等产品制造全过程综合集成自动化。制造自动化意义：显著提高劳动生产率、提高产品质量、降

4、低制造成本、提高经济效益，改善劳动条件、提高劳动者的素质、有利于产品更新、带动相关技术的发展、提高企业的市场竞争能力。刚性自动化设备--自动/半自动机床、组合机床、组合机床自动线；对象--单一品种大批量生产自动化；特点--生产效率高、加工品种单一。柔性自动化设备--NC、CNC、FMC、FMS等。对象--多品种小批量甚至单件生产自动化；综合自动化经营管理、开发设计、加工装配、质量保证自动化，CIMS、CE、LP、AM等。2.1.2柔性自动化制造技术的发展历程及现状一、发展历程的第一种划分方法（三个阶段）机械加工自动化三种自动化形式比较比较项目刚性自动化柔性自动化综合自动化实

5、现目标减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本，缩短产品制造周期除左外，提高设计工作与管理工作效率和质量，提高对市场的响应能力控制对象物流物流物流，信息流特点通过机、电、液气等硬件控制方式实现，因而是刚性的，变动困难以硬件为基础，以软件为支持，改变程序即可实现所需的转变，因而是柔性的不仅针对具体操作和工人的体力劳动，而且涉及脑力劳动以及设计、经营管理等各方面典型系统与装备自动机床、组合机床，机械手，自动生产线NC机床，加工中心，工业机器人，DNC，FMC，FMSCAD/CAM系统，MRPⅡ，CIMS应用

6、范围大批大量生产多品种、中小批量生产各种生产类型关键技术继电器程序控制技术，经典控制论数控技术，计算机控制，GT，现代控制论系统工程，信息技术，计算机技术，管理技术制造自动化技术的主要形式汽车后桥齿轮箱加工自动线刚性自动化20年代制造自动化技术的主要形式柔性自动化50年代焊接机器人综合自动化70年代综合自动化二、发展历程的第二种划分方法（五个阶段）1、第一阶段（1913年－）：刚性自动化，包括刚性生产线和自动单机。该阶段技术在20世纪40年代已经相当成熟。特点：大批量生产；仅适用于单一品种新技术：继电器程序控制组合机床2、第二阶段（1930－）：数控加工，包括数控和计算机数

7、控。其中数控在20世纪50-70年代发展迅速并已成熟，70-80年代计算机数控加工取代了数控加工。特点：柔性好；适用于多品种中小批量生产新技术：数控技术、计算机编程技术等二、发展历程的第二种划分方法（五个阶段）3、第三阶段（1965年－）：柔性制造，包括计算机直接控制（DNC）、FMS和FMC。特点：柔性、高效率；适用于多品种中小批量生产；新技术：GT，DNC，FMS，监控技术……4、第四阶段（1973－）：计算机集成制造系统CIMSCIMS在20世纪80年代以来发展迅速。特点：强调系统性和集成性；新技术：现代制造