什么是柔性制造系統(tǒng)？
什么是柔性制造系統(tǒng)？
柔性制造系統(tǒng)(FMS一一FlexibleManufacturingSystem)是一個由計算機集中控制和管理的制造系統(tǒng),具有多個半獨立的工位和一個物料儲存運輸系統(tǒng)的體系,能自主地高效率地同時完成多品種中小批量零件的生產任務。由上述定義,一般應包括以下要素: 標準的數(shù)控機床或柔性制造單元。
我們又把具有自動上下料功能或具有多個工位,具有加工型及裝配型的數(shù)控機床,稱之為“制造單元”,它是FMS中的基本制造單元。
一個在數(shù)控設備和裝卡工位之間運送零件和**的傳遞系統(tǒng)。 一個發(fā)布指令,協(xié)調機床、工件和**傳送裝置的監(jiān)控系統(tǒng)。 ****庫及其管理系統(tǒng)。 自動化倉庫及其管理系統(tǒng)。
FMS是一個很復雜的系統(tǒng),在目前的發(fā)展過程中,組合方案是多種多樣的。簡單小型的FMS,只具備前三個要素,復雜的功能強的FMS,除具備上述五個要素外,還需要一些附屬設備。 柔性制造系統(tǒng)的組成與功能 系統(tǒng)的組成：(1)**管理和控制計算機(2)物流控制裝置(3)自動化倉庫(4)無人輸送臺(5)制造單元(6)****庫(7)夾具站(8)信息傳輸**(9)隨行工作臺 系統(tǒng)的功能：1)以成組技術為核心的對零件分析編組的功能。
2)以微型計算機為核心的編排作業(yè)**的智能功能。3)以加工中心為核心,自動換刀、換工件的加工功能。4)以托盤和運輸系統(tǒng)為核心的工件存放與運輸功能。
5)以各種自動檢測裝置為核心的自動測量、定位與保護功能 柔性制造系統(tǒng)的關鍵技術 在進行柔性制造系統(tǒng)的設計、規(guī)劃時,主要涉及以下幾個關鍵技術,包括:柔性制造系統(tǒng)的監(jiān)控和管理系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的物流系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的**傳輸和管理系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)技術,柔性制造系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)設計等。 1.柔性制造系統(tǒng)的監(jiān)控和管理系統(tǒng) 2.柔性制造系統(tǒng)的物流系統(tǒng) 3.柔性制造系統(tǒng)的**管理系統(tǒng) 4.柔性制造系統(tǒng)的通信 5.柔性制造系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)FMS的輔助系統(tǒng)包括清洗工作站、切削液自動排放和集中回收處理及集中供液、氣等設施組成。
柔性制造系統(tǒng)是什么，都有哪些基本組成部分？
柔性制造系統(tǒng)，是指由一個傳輸系統(tǒng)聯(lián)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，使工件加工準確、迅速和自動化。柔性制造系統(tǒng)有**計算機控制機床和傳輸系統(tǒng)，有時可以同時加工幾種不同的零件。
系統(tǒng)組成
一、加工設備
加工設備主要采用加工中心和數(shù)控車床，前者用于加工箱體類和板類零件，后者則用于加工軸類和盤類零件。
中、大批量少品種生產中所用的FMS，常采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(tǒng)搬運的的物料有毛坯、工件、**、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，并儲存在自動倉庫中的特定區(qū)域內，然后由自動搬運系統(tǒng)根據(jù)物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式臺車和傳送滾道適用于按工藝順序排列設備的FMS，自動引導臺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(yè)機器人可在有限的范圍內為1－4臺機床輸送和裝卸工件，對于較大的工件常利用托盤自動交換裝置(簡稱APC)來傳送，也可采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**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**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(tǒng)是保證 FMS連續(xù)正常工作的必要條件，一般根據(jù)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(tǒng)的結構組成形式很多，但一般多采用群控方式的遞階系統(tǒng)。
**級為各個工藝設備的計算機數(shù)控裝置(CNC)，實現(xiàn)各加工過程的控制;
第二級為群控計算機，負責把來自第**計算機的生產**和數(shù)控指令等信息，分配給**級中有關設備的數(shù)控裝置，同時把它們的運轉狀況信息上報給上級計算機;
第**是FMS的主計算機(控制計算機)，其功能是制訂生產作業(yè)**，實施FMS運行狀態(tài)的管理，及各種數(shù)據(jù)的管理;第四級是全廠的管理計算機。
性能完善的軟件是實現(xiàn)FMS功能的基礎，除支持計算機工作的系統(tǒng)軟件外，數(shù)量更多的是根據(jù)使用要求和用戶經驗所發(fā)展的專門應用軟件，大體上包括控制軟件(控制機床、物料儲運系統(tǒng)、檢驗裝置和監(jiān)視系統(tǒng))、**管理軟件(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數(shù)據(jù)管理軟件(仿真、檢索和各種數(shù)據(jù)庫)等。
為保證FMS的連續(xù)自動運轉，須對**和切削過程進行監(jiān)視，可能采用的方法有：測量機床主軸電機輸出的電流功率，或主軸的扭矩;利用傳感器拾取**破裂的信號;利用接觸測頭直接測量**的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化;累積計算**的切削時間以進行**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，并據(jù)此對其進行補償。
特性
“彈性制造系統(tǒng)發(fā)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(tǒng)所需的文件資料。該消息規(guī)模涵蓋少數(shù)字元組到數(shù)百字節(jié)。運行軟件和其他資料如造冊在大規(guī)模文件中，當加工階段之資料，運行儀器溝通之資料，監(jiān)測狀態(tài)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制造系統(tǒng)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，其他信息類型運于短時間警急回報和傳輸與接收大部分瞬間消息。
彈性制造系統(tǒng)的可靠性協(xié)議（reliable FMS protocol）來支持所有FMS特性是現(xiàn)今急迫的?，F(xiàn)存美國電氣電子工程師協(xié)會（IEEE）所制定協(xié)議并不能滿足現(xiàn)今環(huán)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(xié)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(yōu)先支持FMS溝通之溝道結構（access scheme）。
權標環(huán)狀（Token-Ring）提供通過優(yōu)先次序和低消息延遲;然而該發(fā)送資料并不可信。單一結點（工作站node）失誤通常發(fā)生在通過該工作站結點之發(fā)送錯誤。另外，權標環(huán)狀的拓撲（一種實體**架構的類型）也是需要高等布線安裝**及成本。
FMS通信協(xié)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(yè)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(yōu)先機制和即時緊急警報消息并且運作適當傳輸回復程序。
標記（Token Bus）修改實行于一個優(yōu)先通路機制，允許短且低延遲傳輸消息以及較長消息。
柔性制造系統(tǒng)組成部分有哪些
1、加工設備：加工設備主要采用加工中心和數(shù)控車床，前者用于加工箱體類和板類零件，后者則用于加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產中所用的FMS，常采用可更換主軸箱的加工中心，以獲得更高的生產效率。
2、儲存和搬運：儲存和搬運系統(tǒng)搬運的的物料有毛坯、工件、**、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。
3、信息控制：性能完善的軟件是實現(xiàn)FMS功能的基礎，除支持計算機工作的系統(tǒng)軟件外，數(shù)量更多的是根據(jù)使用要求和用戶經驗所發(fā)展的專門應用軟件。
大體上包括控制軟件(控制機床、物料儲運系統(tǒng)、檢驗裝置和監(jiān)視系統(tǒng))、**管理軟件(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數(shù)據(jù)管理軟件(仿真、檢索和各種數(shù)據(jù)庫)等。
擴展資料：
柔性制造系統(tǒng)是一種技術復雜、高度自動化的系統(tǒng)，它將微電子學、計算機和系統(tǒng)工程等技術有機地結合起來，理想和圓滿地解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。具體優(yōu)點如下。
1、設備利用率高。一組機床編入柔性制造系統(tǒng)后，產量比這組機床在分散單機作業(yè)時的產量提高數(shù)倍。
2、在制品減少80%左右。
3、生產能力相對穩(wěn)定。自動加工系統(tǒng)由一臺或多臺機床組成，發(fā)生故障時，有降級運轉的能力，物料傳送系統(tǒng)也有自行繞過故障機床的能力。
為了保證系統(tǒng)工作的可靠性和經濟性，可將其主要組成部分標準化和模塊化。
加工件的輸送模塊，有感應線導軌小車輸送和有軌小車輸送;**的輸送和調換模塊，有**交換機器人和與工件共用輸送小車的刀盒輸送方式等。
利用不同的模塊組合，構成不同形式的具有物料流和信息流的柔性制造系統(tǒng)，自動地完成不同要求的全部加工過程。
FMS的工藝基礎是成組技術，它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應的數(shù)控加工設備和工件、工具等物料的儲運系統(tǒng)，并由計算機進行控制，故能自動調整并實現(xiàn)一定范圍內多種工件的成批高效生產(即具有“柔性”)，并能及時地改變產品以滿足市場需求。
（管理學）什么是柔性制造系統(tǒng)？其競爭優(yōu)勢體現(xiàn)在那些方面？
什么是柔性制造系統(tǒng)？ 什么是柔性呢？柔性可以表述為兩個方面。**方面是系統(tǒng)適應外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統(tǒng)適應內部變化的能力，可用在有干擾（如機器出現(xiàn)故障）情況下，這時系統(tǒng)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”是相對于“剛性”而言的，傳統(tǒng)的“剛性”自動化生產線主要實現(xiàn)單一品種的大批量生產。
其優(yōu)點是生產率很高，由于設備是固定的，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(tǒng)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。剛性的大批量制造自動化生產線只適合生產少數(shù)幾個品種的產品，難以應付多品種中小批量的生產。
隨著**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(tǒng)的大規(guī)模生產方式發(fā)生改變，要求對傳統(tǒng)的零部件生產工藝加以改進。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)不能滿足市場對多品種小批量產品的需求，這就使系統(tǒng)的柔性對系統(tǒng)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(tài)變化的生產所替換，一個制造自動化系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內，生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。 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;二是制造系統(tǒng)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后，系統(tǒng)能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后，對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。 ●維護柔性 采用多種方式查詢、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(tǒng)也能經濟地運行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產的制造系統(tǒng)，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(tǒng)結構，增加模塊，構成一個更大系統(tǒng)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。
柔性制造系統(tǒng)是有一個由計算機集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品種零部件的自動化制造系統(tǒng)。它具有： ●多個標準的制造單元，具有自動上下料功能的數(shù)控機床; ●一套物料存儲運輸系統(tǒng)，可以在機床的裝夾工位之間運送工件和**; FMS是一套可編程的制造系統(tǒng)，含有自動物料輸送設備，能在計算機的支持下實現(xiàn)信息集成和物流集成，它 ●可同時加工具有相似形體特征和加工工藝的多種零件; ●能自動更換**和工件; ●能方便地上網(wǎng)，容易于其它系統(tǒng)集成; ●能進行動態(tài)調度，局部故障時，可動態(tài)重組物流路徑。 目前FMS規(guī)模趨于小型化、低成本，演變成柔性制造單元FMC，它可能只有一臺加工中心，但具有獨立自動加工能力。有的FMC具有自動傳送和監(jiān)控管理的功能，有的FMC還可以實現(xiàn)24小時無人運轉。
用于裝備的FMS稱為柔性裝備系統(tǒng)。
柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢大致有兩個方面。一方面是與計算機輔助設計扣輔助制造系統(tǒng)相結合，利用原有產品系列的典型工藝資料，組合設計不同模塊，構成各種不同形式的具有物料流和信息流的模塊化柔性系統(tǒng)。
另一方面是實現(xiàn)從產品決策、產品設計、生產到銷售的整個生產過程自動化，特別是管理層次自動化的計算機集成制造系統(tǒng)。
在這個大系統(tǒng)中，柔性制造系統(tǒng)只是它的一個組成部分。1、模塊化的柔性制造系統(tǒng)為了保證系統(tǒng)工作的可靠性和經濟性，可將其主要組成部分標準化和模塊化。加工件的輸送模塊，有感應線導軌小車輸送和有軌小車輸送;**的輸送和調換模塊，有**交換機器人和與工件共用輸送小車的刀盒輸送方式等。利用不同的模塊組合，構成不同形式的具有物料流和信息流的柔性制造系統(tǒng)，自動地完成不同要求的全部加工過程。
圖1是典型模塊化柔性制造系統(tǒng)特征圖。由圖1可見，**的供給方式、工件的輸送存儲和交換方式，是影響系統(tǒng)復雜程度的**因素。2、計算機集成制造系統(tǒng)從1870－1970年的100年中，加工過程的效率提高了2000%，而生產管理的效率只提高了80%，產品設計的效率僅提高了20%左右。
顯然，后兩種的效率已成為進一步發(fā)展生產的制約因素。因此，制造技術的發(fā)展就不能局限在車間制造過程的自動化，而要全面實現(xiàn)從生產決策、產品設計到銷售的整個生產過程的自動化，特別是管理層次工作的自動化。這樣集成的一個完整的生產系統(tǒng)就是計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。
CIMS的主要特征是集成化與智能化。集成化即自動化的廣度，它把系統(tǒng)的空間擴展到市場、產品設計、加工制造、檢驗、銷售和為用戶服務等全部過程;智能化的自動化朝深度，不僅包含物料流的自動化，而且還包括信息流的自動化。3、決策圖2是CIMS的模型。
決策層是企業(yè)的**機構，通過管理信息系統(tǒng)掌握扔連接各部門的信息。生產活動的信息源來自生產對象——產品的訂貨。根據(jù)用戶對產品功能的要求，CAD(計算機輔助設計)系統(tǒng)提供有關產品的全部信息和數(shù)據(jù)。產品原始數(shù)據(jù)是企業(yè)生產活動初始的信息源，所以，智能化的CAD系統(tǒng)是CIMS的基礎。
CAPP(計算機輔助工藝過程設計)系統(tǒng)不僅要編制工藝規(guī)程，設計工夾量具，確定工時和工序費用，還要與CAM(計算機輔助制造)系統(tǒng)連接，為數(shù)控機床提供工藝數(shù)據(jù)，為生產**、作業(yè)調度、質量管理和成本核算提供數(shù)據(jù)，井將諸如制造可能性和成本等信息反饋至CAD系統(tǒng)，生產**與控制系統(tǒng)是全廠的百科生產指揮樞紐。為使生產有條不紊地進行，必須相應建立生產數(shù)據(jù)來集系統(tǒng)，以此構成一個能反映生產過程真實情況的信息反饋系統(tǒng)。
