柔性制造系统(FMS)课件.ppt

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1、柔性制造系统FMS1引言传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，因此生产制造系统的柔性对系统的生存越来越重要。一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低。但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，

2、则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。2、柔性自动化的兴起为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制

3、造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。3、什么是柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰（如机器出现故障）情况下，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。4、柔性主要包括：●机器柔性：当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。●工艺柔性：一是工艺流程不变时自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

4、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，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；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。●生产能力柔性：当生产量改变、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：当生产需要的时候，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的产品，换用不同工序加工的能力

5、。5、柔性制造系统柔性制造系统FMS：是一套可编程的制造系统，含有自动物料输送设备，能在计算机的支持下，由计算机集成管理和控制，实现信息集成和物流集成，高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统。它具有：●多个标准的制造单元，具有自动上下料功能的数控机床；●一套物料存储运输系统，可以在机床的装夹工位之间运送工件和刀具；目前FMS规模趋于小型化、低成本，演变成柔性制造单元FMC，它可能只有一台加工中心，但具有独立自动加工能力。有的FMC具有自动传送和监控管理的功能，有的FMC还可以实现24小时无人运转。用于装备的

6、FMS称为柔性装备系统（FAS）。6、柔性制造系统的发展历程1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成OmnilineI系统。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。70年代末期，柔性制造系统在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的柔性制造系统为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。迄今为止，全世界有大量的柔性制造系统投入了应用，仅在日本就有175套完整的柔性制造

7、系统。国际上以柔性制造系统生产的制成品已经占到全部制成品生产的75%以上，而且比率还在增加。7、柔性制造系统的组成FMS目前尚无统一的定义，一般认为柔性制造技术是一种能迅速响应市场需求而相应调整生产品种的制造技术;柔性制造系统是由若干台数控设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。由于FMS是一项工程应用技术，它的内部组成根据使用目的而异，客观上很难有一个统一的模式。系统由计算机控制和管理;系统采用了NC控制为主的多台加工设备和其他生产设备;系统中的加工设

8、备和生产设备通过物料输送装置连接。典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。为了实现制造系统的柔性,FMS必须包括下列组成部分。（一）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。柔性制造系统采用的