柔性制造系统.doc

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1、柔性制造系统中文名称:柔性制造系统英文名称：flexiblemanufacturingsystem;FMS定义：在成组技术的基础上，以多台（种）数控机床或数组柔性制造单元为核心,通过自动化物流系统将其联接，统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。应用学科：机械王程（i级学科）；切削加工工艺与设备（二级学科）；自动化制造系统（三级学科）柔性：指快速、低成木地从提供一-种产品或服务转换为提供另一种产品或服务的能力。柔性主要包括：•机器柔性半要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。•工艺柔

2、性一是工艺流程不变吋口身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。•产品柔性一是产品更新或完全转向后，系统能够菲常经济和迅速地生产岀新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。•维护柔性采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。•牛产能力柔性半牛产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。•扩展柔性半生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。•运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样

3、的产品，换用不同工序加工的能力。柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加T对象变换的自动化机械制造系统（FlexibleManufacturingSystem）,英文缩写为FMS。发展历史1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提岀的FMS基本概念,研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，H标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术丄的困难而未全部建成。1967年，美国的怀特•森斯特兰公司建成OmnilineI系统，它由八台加工屮心和两台多轴钻床组成,工件被装在托盘上的夹

4、具屮，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产屮使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。H本、前苏联、德国等也都先后开展FFMS的研制工作。1976年，FI本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元（简称FMC）,为发展眈提供了重要的设备形式。柔性制造单元（FMC）一般由12台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床丄自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。随着时间的推移，FMS在技术上和数量丄都有较大发展，实用

5、阶段，以由3-5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。1982年，FI本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还岀现了若干仅具有FMS基木特征，但自动化程度不很完善的经济型FMS,使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。工艺基础FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备

6、和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产（即具有“柔性”），并能及吋地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。投入使用的FMS,大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。系统组成就机械制造业的柔性制造系统而言，其基木组成部分有：1•自动加工系统。自动加工系统，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，工艺相似的零件集屮在一台或数台数控机床或专用机床

7、等设备上加工的系统。2.物流系统。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，它是柔性制造系统主要的组成部分。3.信息系统。信息系统，指对加工和运输过程屮所需各种信息收集、处理、反馈，并通过屯子计算机或其他控制装置（液床、气床装置等），对机床或运输设备实行分级控制的系统。4•软件系统。软件系统，指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、牛产控制和系统监督等软件。柔性制造系统适合于年产量1000-100,000件之间的屮小批量生产。加工设备加工设备主要采用加工屮心和数控

8、车床,前者