『壹』 柔性製造技術都有哪些分類特點
柔性製造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性製造加工的各種技術的總和。柔性製造技術是技術密集型的技術群,我們認為凡是側重於柔性,適應於多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬於柔性製造技術。目前按規模大小劃分為:
1)柔性製造系統(FMS)
關於柔性製造系統(FMS,FlexiblemanufacturingSystem)的定義很多,權威性的定義有:美國國家標准局把FMS定義為:「由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他聯結裝置上送到各加工設備,使工件加工准確、迅速和自動化。中央計算機控制機床和傳輸系統,柔性製造系統有時可同時加工幾種不同的零件。」國際生產工程研究協會指出「柔性製造系統是一個自動化的生產製造系統,在最少人的干預下,能夠生產任何范圍的產品族,系統的柔性通常受到系統設計時所考慮的產品族的限制」。而我國國家軍用標准則定義為「柔性製造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化製造系統,它包括多個柔性製造單元,能根據製造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用於多品種、中小批量生產。」簡單地說,FMS是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的並能根據製造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化製造系統。目前常見的組成通常包括4台或更多台全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS,日本從1991年開始實施的"智能製造系統"(IMS)國際性開發項目,屬於第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預計本世紀十年代後才會實現。
2)柔性製造單元(FMC)
FMC的問世並在生產中使用約比FMS晚6~8年,FMC可視為一個規模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發展的一種產物,它是由1~2台加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,其特點是實現單機柔性化及自動化,具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。
3)柔性製造線(FML)
它是處於單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可採用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統柔性的要求低於FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性製造系統和連續生過程中的分散型控制系統(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。
4)柔性製造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統進行聯系,採用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMF。它包括了CAD/CADM,並使計算機集成製造系統(CIMS)投入實際,實現生產系統柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將製造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能製造系統(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。
柔性製造技術的特點:
(1)柔性製造技術是從成組技術發展起來的,因此,柔性製造技術仍帶有成組技術的烙印——另件三相似原則:形狀相似;尺寸相似和工藝相似。
這三相似原則就成為柔性製造技術的前提條件。凡符合三相似相原則的多品種加工的柔性生產線,可以做到投資最省(使用設備最少,廠房面積最小)生產效率最高(可以混流生產,無停機損失);經濟效益最好(成本最低)。
(2)品種中大批量生產時,雖然每個品種的批量相對來說是小的,多個小批量的總和也可構成大批量,因此柔性生產線幾乎無停工損失,設計利用率局。
(3)柔性製造技術組合了當今機床技術、監控技術、檢測技術、刀具技術、傳輸技術、電子技術和計算機技術的精華,具有高質量、高可靠性、高自動化和高效率。
(4)可縮短新產品的上馬時間,轉產快,適應瞬息萬變的市場需求。
(5)可減少工廠內另件的庫存,改善產品質量和降低產品成本。
(6)減少工人數量,減輕工人勞動強度。
(7)一次性投資大。
『貳』 現代製造系統主要分為哪幾種類型什麼是柔性製造系統(機械製造方面的)
1類型根據訴求不同分法不一比如按行業有民用有軍用按應用有航空有汽車所以不好定論
2柔性製造系統所謂柔性簡單了說就是不變應萬變製造是需要工裝器具的每種產品都會對應不同的工裝柔性的含義就是盡可能用現有的工裝去完成所有不同類的產品製造比如現在最常採用的數控加工機床就屬於柔性製造范圍
『叄』 柔性製造系統FMS的柔性製造系統的類型與構成
柔性製造系統的類型
柔性製造是指在計算機支持下,能適應加工對象變化的製造系統。柔性製造系統有以下三種類型:
柔性製造單元
柔性製造單元由一台或數台數控機床或加工中心構成的加工單元。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具,加工不同的工件。柔性製造單元適合加工形狀復雜,加工工序簡單,加工工時較長,批量小的零件。它有較大的設備柔性,但人員和加工柔性低。
柔性製造系統
柔性製造系統是以數控機床或加工中心為基礎,配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制,能在不停機的情況下,滿足多品種的加工。柔性製造系統適合加工形狀復雜,加工工序多,批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大,但人員柔性仍然較低。
柔性自動生產線
柔性自動生產線是把多台可以調整的機床(多為專用機床)聯結起來,配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動生產線,在性能上接近大批量生產用的自動生產線;柔性程度高的柔性自動生產線,則接近於小批量、多品種生產用的柔性製造系統。
柔性製造系統的構成
就機械製造業的柔性製造系統而言,其基本組成部分有:
自動加工系統
自動加工系統,指以成組技術為基礎,把外形尺寸(形狀不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工藝相似的零件集中在一台或數台數控機床或專用機床等設備上加工的系統。
物流系統
物流系統,指由多種運輸裝置構成,如傳送帶、軌道一轉盤以及機械手等,完成工件、刀具等的供給與傳送的系統,它是柔性製造系統主要的組成部分。
信息系統
信息系統,指對加工和運輸過程中所需各種信息收集、處理、反饋,並通過電子計算機或其他控制裝置(液壓、氣壓裝置等),對機床或運輸設備實行分級控制的系統。
軟體系統
軟體系統,指保證柔性製造系統用電子計算機進行有效管理的必不可少的組成部分。它包括設計、規劃、生產控制和系統監督等軟體。柔性製造系統適合於年產量1000~100,000件之間的中小批量生產。
『肆』 (管理學)什麼是柔性製造系統其競爭優勢體現在那些方面
什麼是柔性製造系統?
什麼是柔性呢?柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,這時系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比可以用來衡量柔性。「柔性」是相對於「剛性」而言的,傳統的「剛性」自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產率很高,由於設備是固定的,所以設備利用率也很高,單件產品的成本低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件。如果想要獲得其他品種的產品,則必須對其結構進行大調整,重新配置系統內各要素,其工作量和經費投入與構造一個新的生產線往往不相上下。剛性的大批量製造自動化生產線只適合生產少數幾個品種的產品,難以應付多品種中小批量的生產。
隨著社會進步和生活水平的提高,市場更加需要具有特色、符合顧客個人要求樣式和功能千差萬別的產品。激烈的市場競爭迫使傳統的大規模生產方式發生改變,要求對傳統的零部件生產工藝加以改進。傳統的製造系統不能滿足市場對多品種小批量產品的需求,這就使系統的柔性對系統的生存越來越重要。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換,一個製造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決於它是否能在很短的開發周期內,生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已佔有相當重要的位置。
柔性主要包括:
●機器柔性 當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。
●工藝柔性 一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是製造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。
●產品柔性 一是產品更新或完全轉向後,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新後,對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。
●維護柔性 採用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。
●生產能力柔性 當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對於根據訂貨而組織生產的製造系統,這一點尤為重要。
●擴展柔性 當生產需要的時候,可以很容易地擴展系統結構,增加模塊,構成一個更大系統的能力。
●運行柔性 利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。
柔性製造系統是有一個由計算機集成管理和控制的、用於高效率地製造中小批量多品種零部件的自動化製造系統。它具有:
●多個標準的製造單元,具有自動上下料功能的數控機床;
●一套物料存儲運輸系統,可以在機床的裝夾工位之間運送工件和刀具;
FMS是一套可編程的製造系統,含有自動物料輸送設備,能在計算機的支持下實現信息集成和物流集成,它
●可同時加工具有相似形體特徵和加工工藝的多種零件;
●能自動更換刀具和工件;
●能方便地上網,容易於其它系統集成;
●能進行動態調度,局部故障時,可動態重組物流路徑。
目前FMS規模趨於小型化、低成本,演變成柔性製造單元FMC,它可能只有一台加工中心,但具有獨立自動加工能力。有的FMC具有自動傳送和監控管理的功能,有的FMC還可以實現24小時無人運轉。用於裝備的FMS稱為柔性裝備系統。
『伍』 什麼是柔性製造系統
柔性製造系統,是指由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他連接裝置上送到各加工設備,使工件加工准確、迅速和自動化。柔性製造系統有中央計算機控制機床和傳輸系統,有時可以同時加工幾種不同的零件。
由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成,能適應加工對象變換的自動化機械製造系統,英文縮寫為FMS。一組按次序排列的機器,由自動裝卸及傳送機器連接並經計算機系統集成一體,原材料和代加工零件在零件傳輸系統上裝卸,零件在一台機器上加工完畢後傳到下一台機器,每台機器接受操作指令,自動裝卸所需工具,無需人工參與。
(5)柔性製造系統可以分為幾種類型擴展閱讀:
柔性製造是指在計算機支持下,能適應加工對象變化的製造系統。柔性製造系統有以下三種類型:
1、柔性製造單元由一台或數台數控機床或加工中心構成的加工單元。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具,加工不同的工件。柔性製造單元適合加工形狀復雜,加工工序簡單,加工工時較長,批量小的零件。它有較大的設備柔性,但人員和加工柔性低。
2、柔性製造系統是以數控機床或加工中心為基礎,配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制,能在不停機的情況下,滿足多品種的加工。柔性製造系統適合加工形狀復雜,加工工序多,批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大,但人員柔性仍然較低。
3、柔性自動生產線是把多台可以調整的機床(多為專用機床)聯結起來,配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動生產線,在性能上接近大批量生產用的自動生產線;柔性程度高的柔性自動生產線,則接近於小批量、多品種生產用的柔性製造系統。
『陸』 柔性製造系統都有哪些類型特點
柔性製造系統的類型:
1、柔性製造單元。柔性製造單元由一台或數台數控機床或加工中心構成的加工單元。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具,加工不同的工件。柔性製造單元適合加工形狀復雜,加工工序簡單,加工工時較長,批量小的零件。它有較大的設備柔性,但人員和加工柔性低。
2、柔性製造系統。柔性製造系統是以數控機床或加工中心為基礎,配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制,能在不停機的情況下,滿足多品種的加工。柔性製造系統適合加工形狀復雜,加工工序多,批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大,但人員柔性仍然較低。
3、柔性自動生產線。柔性自動生產線是把多台可以調整的機床(多為專用機床)聯結起來,配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動生產線,在性能上接近大批量生產用的自動生產線;柔性程度高的柔性自動生產線,則接近於小批量、多品種生產用的柔性製造系統。
柔性製造系統的優點:
柔性製造系統是一種技術復雜、高度自動化的系統,它將微電子學、計算機和系統工程等技術有機地結合起來,理想和圓滿地解決了機械製造高自動化與高柔性化之間的矛盾。具體優點如下。
第一,設備利用率高。一組機床編入柔性製造系統後,產量比這組機床在分散單機作業時的產量提高數倍。
第二,在製品減少80%左右。
第三,生產能力相對穩定。自動加工系統由一台或多台機床組成,發生故障時,有降級運轉的能力,物料傳送系統也有自行繞過故障機床的能力。
第四,產品質量高。零件在加工過程中,裝卸一次完成,加工精度嵩,加工形式穩定。
第五,運行靈活。有些柔性製造系統的檢驗、裝卡和維護工作可在第一班完成,第二、第三班可在無人照看下正常生產。在理想的柔性製造系統中,其監控系統還能處理諸如刀具的磨損調換、物流的堵塞疏通等運行過程中不可預料的問題。
第六,產品應變能力大。刀具、夾具及物料運輸裝置具有可調性,且系統平面布置合理,便於增減設備,滿足市場需要。
『柒』 柔性製造系統的系統類型
柔性製造是指在計算機支持下,能適應加工對象變化的製造系統。柔性製造系統有以下三種類型:
1、柔性製造單元
柔性製造單元由一台或數台數控機床或加工中心構成的加工單元。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具,加工不同的工件。柔性製造單元適合加工形狀復雜,加工工序簡單,加工工時較長,批量小的零件。它有較大的設備柔性,但人員和加工柔性低。
2、柔性製造系統
柔性製造系統是以數控機床或加工中心為基礎,配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制,能在不停機的情況下,滿足多品種的加工。柔性製造系統適合加工形狀復雜,加工工序多,批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大,但人員柔性仍然較低。
3、柔性自動生產線
柔性自動生產線是把多台可以調整的機床(多為專用機床)聯結起來,配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動生產線,在性能上接近大批量生產用的自動生產線;柔性程度高的柔性自動生產線,則接近於小批量、多品種生產用的柔性製造系統。
『捌』 柔性製造系統是什麼,都有哪些基本組成部分
柔性製造系統,是指由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他連接裝置上送到各加工設備,使工件加工准確、迅速和自動化。柔性製造系統有中央計算機控制機床和傳輸系統,有時可以同時加工幾種不同的零件。
系統組成
一、加工設備
加工設備主要採用加工中心和數控車床,前者用於加工箱體類和板類零件,後者則用於加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產中所用的FMS,常採用可更換主軸箱的加工中心,以獲得更高的生產效率。
二、儲存和搬運
儲存和搬運系統搬運的的物料有毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等;儲存物料的方法有平面布置的托盤庫,也有儲存量較大的桁道式立體倉庫。
毛坯一般先由工人裝入托盤上的夾具中,並儲存在自動倉庫中的特定區域內,然後由自動搬運系統根據物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式台車和傳送滾道適用於按工藝順序排列設備的FMS,自動引導台車搬送物料的順序則與設備排列位置無關,具有較大靈活性。
工業機器人可在有限的范圍內為1-4台機床輸送和裝卸工件,對於較大的工件常利用托盤自動交換裝置(簡稱APC)來傳送,也可採用在軌道上行走的機器人,同時完成工件的傳送和裝卸。
磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換,也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。切屑運送和處理系統是保證 FMS連續正常工作的必要條件,一般根據切屑的形狀、排除量和處理要求來選擇經濟的結構方案。
三、信息控制
FMS信息控制系統的結構組成形式很多,但一般多採用群控方式的遞階系統。
第一級為各個工藝設備的計算機數控裝置(CNC),實現各加工過程的控制;
第二級為群控計算機,負責把來自第三級計算機的生產計劃和數控指令等信息,分配給第一級中有關設備的數控裝置,同時把它們的運轉狀況信息上報給上級計算機;
第三級是FMS的主計算機(控制計算機),其功能是制訂生產作業計劃,實施FMS運行狀態的管理,及各種數據的管理;第四級是全廠的管理計算機。
性能完善的軟體是實現FMS功能的基礎,除支持計算機工作的系統軟體外,數量更多的是根據使用要求和用戶經驗所發展的專門應用軟體,大體上包括控制軟體(控制機床、物料儲運系統、檢驗裝置和監視系統)、計劃管理軟體(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數據管理軟體(模擬、檢索和各種資料庫)等。
為保證FMS的連續自動運轉,須對刀具和切削過程進行監視,可能採用的方法有:測量機床主軸電機輸出的電流功率,或主軸的扭矩;利用感測器拾取刀具破裂的信號;利用接觸測頭直接測量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化;累積計算刀具的切削時間以進行刀具壽命管理。
此外,還可利用接觸測頭來測量機床熱變形和工件安裝誤差,並據此對其進行補償。
特性
「彈性製造系統發送資料」包含大部分來自工作站結點、設備及儀表器具的短期消息及大筆系統所需的文件資料。該消息規模涵蓋少數字元組到數百位元組。運行軟體和其他資料如造冊在大規模文件中,當加工階段之資料,運行儀器溝通之資料,監測狀態之資料及從各小工作站回報之資料等。
回報時間也有些差異,大筆程序文件從主要電腦下載到每儀器或從彈性製造系統開始之工作站結點﹙node﹚通常約要花60秒。
儀表信息需在決定性時間延遲﹙deterministic time delay﹚的某期間內提交,其他信息類型運於短時間警急回報和傳輸與接收大部分瞬間消息。
彈性製造系統的可靠性協議(reliable FMS protocol)來支持所有FMS特性是現今急迫的。現存美國電氣電子工程師協會(IEEE)所制定協議並不能滿足現今環境之實際溝通需求。
載波感測多重訪問碰撞偵測(即CSMA/CD,為Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect的簡寫)協議延遲是指當一些工作站結點不受因消息碰撞增加而產生限制。
標記(Token Bus)有決定性消息延遲但不能優先支持FMS溝通之溝道結構(access scheme)。
權標環狀(Token-Ring)提供通過優先次序和低消息延遲;然而該發送資料並不可信。單一結點(工作站node)失誤通常發生在通過該工作站結點之發送錯誤。另外,權標環狀的拓撲(一種實體網路架構的類型)也是需要高等布線安裝網路及成本。
FMS通信協議設計支持即時溝通時間和延遲/故障回報消息和即時回應任何緊急信號之需求。因為工業生產過程中常見過熱、塵埃和電磁干擾(EMS)產生之機械失誤和故障,因此需要一優先機制和即時緊急警報消息並且運作適當傳輸回復程序。
標記(Token Bus)修改實行於一個優先通路機制,允許短且低延遲傳輸消息以及較長消息。
以上內容參考網路-柔性製造系統
『玖』 柔性製造單元都有哪些基本形式
柔性製造單元的基本形式:
1、托板存儲庫式FMC
這類柔性製造單元由加工中心和托板存儲系統組成,主要用來加工非回轉體零件,托板的選定和定位由PLC進行控制。按托板庫的結構形式可分為以下3種:
1)環行托板庫FMC。由一台加工中心和配有10位環形托板庫組成的FMC。托板庫沿長圓形軌道運行,實現托板的輸送和定位,托板上裝夾有工件。環形工作台用於工件的輸送與中間存儲,托板座在環形導軌上由內側的環鏈拖動而回轉,每個托板座上有地址識別碼。當一個工件加工完畢,加工中心發出信號,由托板交換裝置將加工完的工件(包括托板)拖至回轉台的空位處,然後轉至裝卸工位,同時將待加工工件推至加工中心工作台並定位加工。
2)圓環托板庫FMC。托板庫圓周分布,托板在裝卸工位、機床自托板庫各個位置之間輸送,通過庫中央的專門搬運裝置實現托板的輸送。
3)直線形托板庫FMC,托板庫為直線形,托板輸送裝置常為有軌小車。這種單元的優點是具有擴展性,需要時可增加加工設備,加長運輸軌道和托板庫,擴展成更大的FMC或其他柔性製造系統。
2、機器人搬運式FMC
這種FMC由加工中心、數控機床、機器人和工件傳輸系統組成,有些單元還包括清洗設備。機器人搬運式FMC有以下兩種:
1)回轉機器人直接搬運的FMC。一般由1—4台車削中心或其他數控機床以及固定安裝的回轉式機器人和工件存儲台等組成,各設備都布置在機器人周圍或兩側,工件搬運由機器人自動實現。此類FMC的優點是設有托板及其自動交換系統,設備費用低,但只適於加工回轉體零件。
2)龍門式機器人直接搬運的FMC。該類FMC的特點是:可搬運較大較重的零件和其他物料,搬運設備不佔場地。
3、可換主軸箱式FMC
這種FMC以多軸加工為主,適於工件品種不多的中、大批量的生產,加工設備一般是可更換主軸箱的組合機床,單元內設有主軸庫及其運輸交換裝置。工件通過托板交換裝置從外部系統進入單元,送上圓形回轉工作台夾緊,然後由兩側裝有相應主軸箱的動力頭驅動加工。
『拾』 什麼是柔性製造,有何優缺點
柔性柔性可以表述為兩個方面:
1、是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量。
2、是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量。