淺談柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、學(xué)校logo本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目淺談柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)學(xué)院理工學(xué)院專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)xxx級(jí)學(xué)號(hào)xxxxxxxx姓名xx指導(dǎo)教師xx成績(jī)20xx年xx月xx日摘要1關(guān)鍵詞1ABSTRACT1KEYWORDS1引言21 .柔性制造系統(tǒng)的產(chǎn)生背景22 .柔性制造系統(tǒng)的定義及組成32.1 柔性制造系統(tǒng)的定義32.2 柔性制造系統(tǒng)的組成32.2.1 加工系統(tǒng)42.2.2 運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)42.2.3 刀具的運(yùn)儲(chǔ)設(shè)備52.2.4 柔性制造系統(tǒng)的控制與管理系統(tǒng)52.3 柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)63柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展63.1 國(guó)外的發(fā)展63.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展84柔性制造系統(tǒng)的趨勢(shì)94.1 向小

2、型化、單元化方向發(fā)展94.2 向模塊化、集成化方向發(fā)展104.3 單項(xiàng)技術(shù)性能與系統(tǒng)性能不斷提高104.4 重視人的因素104.5 應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大105結(jié)論11參考文獻(xiàn)12致謝13淺談柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)摘要：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和客戶(hù)的個(gè)性化需求使現(xiàn)代的制造業(yè)中多品種，中、小批量生產(chǎn)所占的比重越來(lái)越大。柔性制造系統(tǒng)正是為適應(yīng)這種新的市場(chǎng)環(huán)境而發(fā)展起來(lái)的。本文主要闡述了柔性制造系統(tǒng)的概念，發(fā)展歷史，系統(tǒng)組成，分析了柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，使人們能認(rèn)識(shí)柔性制造系統(tǒng)、了解柔性制造系統(tǒng)，知道柔性制造系統(tǒng)的現(xiàn)狀和目前柔性制造系統(tǒng)自身的一些不足，讓柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展得到人們的重視，從而讓更多的人來(lái)關(guān)注

3、柔性制造系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：柔性系統(tǒng)；發(fā)展；組成；發(fā)展現(xiàn)狀A(yù)bstract:Marketcompetitionandpersonalizedcustomerdemandsothatmodernmanufacturingindustryinmanyvarieties,smallbatchproduction,intheproportionofthegrowing.Flexiblemanufacturingsystemistoadapttothenewmarketenvironmentandthedevelopmentof.Thisarticlemainlyelaboratedtheflexiblema

4、nufacturingsystemconcept,developmenthistory,systemcomposition,analysisoftheflexiblemanufacturingsystem'sapplicationpresentsituation,sothatpeoplecanknowabouttheflexiblemanufacturingsystem,flexiblemanufacturingsystemFMS,knowthepresentsituationandtheflexiblemanufacturingsystemofthelimitation,makede

5、velopmentofflexiblemanufacturingsystemstogetpeople'sattention,andallowmorepeopletopayattentiontoflexiblemanufacturingsystem.Keywords:flexiblesystem;development;composition;developmentstatus引言20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著生活水平的提高，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的需求向著多樣化、新穎化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的適用于大批量生產(chǎn)的自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)方式已不能滿(mǎn)足企業(yè)的要求，企業(yè)必須尋找新的生產(chǎn)技術(shù)以適應(yīng)多品種、中小批量的市場(chǎng)需求。同時(shí)

6、,計(jì)算機(jī)數(shù)控（CN、計(jì)算機(jī)直接控制（又稱(chēng)群控）（DNC、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD、成組技術(shù)（GT、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程（CAPP、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)（ROBOT等新技術(shù)的出現(xiàn)也為柔性制造系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，在這種情況下，柔性制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。柔性制造系統(tǒng)作為一種新的制造技術(shù)，在零件加工業(yè)以及與加工和裝配相關(guān)的領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。目前，柔性制造技術(shù)的使用越來(lái)越普遍，人們也越來(lái)越關(guān)注它。1 .柔性制造系統(tǒng)的產(chǎn)生背景制造業(yè)的發(fā)展，應(yīng)滿(mǎn)足提高生產(chǎn)率、降低成本、提高產(chǎn)品性能的要求，經(jīng)過(guò)純手工加工到全自動(dòng)生產(chǎn)的過(guò)程，并在不斷完善和提高。避開(kāi)手工加工，對(duì)于大批量、少品種的生產(chǎn)，自動(dòng)化流水線(xiàn)在

7、制造業(yè)的發(fā)展史上占重要地位，它有整套連貫的制造設(shè)備和物流設(shè)備，相對(duì)穩(wěn)定的加工工藝，固定的生產(chǎn)節(jié)拍。自動(dòng)化流水線(xiàn)的自動(dòng)化是剛性的，即剛性自動(dòng)化（FixedAmomation）,一套自動(dòng)化流水線(xiàn)只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，要改變生產(chǎn)品種非常困難和昂貴。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能與質(zhì)量的要求越來(lái)越高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增高，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式受到了挑戰(zhàn)。這種挑戰(zhàn)不僅對(duì)中小企業(yè)形成了威脅，而且也困擾著大中型企業(yè)。因?yàn)?，在大批量生產(chǎn)方式中，柔性和生產(chǎn)率是相互矛盾的。眾所周知，只有品種單一、批量大、設(shè)備專(zhuān)用、工藝穩(wěn)定、效率高，才能構(gòu)成規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益；反之，多品種、小批量生

8、產(chǎn)，設(shè)備的專(zhuān)用性低，在加工形式相似的情況下，頻繁的調(diào)整工夾具，工藝穩(wěn)定難度增大，生產(chǎn)效率勢(shì)必受到影響。為了同時(shí)提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率，使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，降低產(chǎn)品成本，使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡，柔性自動(dòng)化系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。1950年，美國(guó)MIT誕生了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銃床以后，機(jī)電一體化及數(shù)控（N。的概念出現(xiàn)了。機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)控（CN、計(jì)算機(jī)直接控制（又稱(chēng)群控）（DNC、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD、成組技術(shù)（GT、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程（CAPP、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)（ROBQT等新技術(shù)。為柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)

9、。2 .柔性制造系統(tǒng)的定義及組成2.1 柔性制造系統(tǒng)的定義柔性制造系統(tǒng)至今仍未有統(tǒng)一、明確、公認(rèn)的定義，不同的國(guó)家、企業(yè)、學(xué)者和用戶(hù)往往各有各的說(shuō)法，所強(qiáng)調(diào)的關(guān)鍵特征也各有差異。所以，確切地定義柔性制造系統(tǒng)要比具體地描述一個(gè)柔性制造系統(tǒng)困難得多。美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局定義柔性制造系統(tǒng)為：由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)的一些設(shè)備（通常是具有自動(dòng)換刀裝置的加工中心機(jī)床）組成，傳輸裝置把工件放在托盤(pán)或其他聯(lián)接裝置上送到各加工設(shè)備，加工設(shè)備和傳輸系統(tǒng)在中央計(jì)算機(jī)控制下，使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動(dòng)化。柔性制造系統(tǒng)有時(shí)可同時(shí)加工幾種不同的零件。日本國(guó)際貿(mào)易與工業(yè)部定義柔性制造系統(tǒng)為：由2臺(tái)或更多NCL床組成的系統(tǒng)，這些機(jī)

10、床與自動(dòng)物料管理設(shè)備一一連接，在計(jì)算機(jī)或類(lèi)似設(shè)備控制下完成自動(dòng)加工或處理操作，從而可加工多個(gè)不同形狀和尺寸的工件。中國(guó)機(jī)械部北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所199孫編寫(xiě)的制造自動(dòng)化術(shù)語(yǔ)匯編中，定義柔性制造系統(tǒng)為：將自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)從少品種大批量生產(chǎn)型轉(zhuǎn)向多品種生產(chǎn)型的柔性化系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)包括：（1）機(jī)械加工中心等加工作業(yè)機(jī)床；（2）加工對(duì)象的輔助作業(yè)工業(yè)機(jī)器人和托盤(pán)；（3）加工對(duì)象的搬運(yùn)作業(yè)工業(yè)機(jī)器人/傳送帶/無(wú)人搬運(yùn)車(chē)；（4）存貯工件的自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)；（5）上述作業(yè)用的各種自動(dòng)設(shè)備的管理和控制用計(jì)算機(jī)。2.2 柔性制造系統(tǒng)的組成2.2.1 加工系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)采用的設(shè)備由待加工工件的類(lèi)別決定，主要有加工

11、中心、車(chē)削中心或計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC用、銃、磨及齒輪加工機(jī)床等，用以自動(dòng)地完成多種工序的加工。無(wú)論采用何種加工系統(tǒng)，納入柔性制造系統(tǒng)運(yùn)行的加工機(jī)床應(yīng)當(dāng)是可靠的、自動(dòng)化的、高效率的，加工設(shè)備加工系統(tǒng)是柔性制造系統(tǒng)最基本的組成部分，也是柔性制造系統(tǒng)中耗資最多的部分，柔性制造系統(tǒng)的加工能力很大程度上是由它所包含的加工系統(tǒng)所決定的。應(yīng)滿(mǎn)足如下性能要求：(1)工序集中：減輕柔性制造系統(tǒng)物流的負(fù)擔(dān)，保證柔性制造系統(tǒng)的加工質(zhì)量。(2)控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展性好：方便系統(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)展，減輕網(wǎng)絡(luò)通訊和上級(jí)控制器的負(fù)擔(dān)。(3)高剛度、高精度、高速度：使加工出來(lái)的零件質(zhì)量更高，生產(chǎn)效率提Mi。(4)自保護(hù)和自維護(hù)性好：能及

12、時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障和預(yù)警，使系統(tǒng)得到保護(hù)，從而提高使用時(shí)間。(5)使用經(jīng)濟(jì)性好：回收導(dǎo)軌油、斷排屑處理快速、徹底，以延長(zhǎng)刀具使用壽命，節(jié)省運(yùn)行成本，也能保證系統(tǒng)長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定、有效的工作。(6)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性與保護(hù)性好：能加大使用的范圍，使其得到普遍的應(yīng)用，自我保護(hù)性好，能保證良好的運(yùn)行環(huán)境。2.2.2 運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)物料系統(tǒng)用以實(shí)現(xiàn)工件及工裝夾具的自動(dòng)供給和裝卸，以及完成工序間的自動(dòng)傳送、調(diào)運(yùn)和存貯工作，而這項(xiàng)工作占據(jù)了加工的大部分時(shí)間，合理的選擇物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)，可以大大的減少物料的運(yùn)送時(shí)間，提高整個(gè)制造系統(tǒng)的柔性和效率，柔性制造系統(tǒng)工件運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)的組成部分：(1)工件裝卸站：設(shè)在柔性制造系統(tǒng)的入口處，由人

13、工對(duì)毛坯和已加工好的零件進(jìn)行裝卸。(2)托盤(pán)緩沖站：它是一種代加工零件的中間存儲(chǔ)裝置，對(duì)物料起著緩沖作用，一般設(shè)置在機(jī)床附近，呈直線(xiàn)或環(huán)形。(3)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)：柔性制造系統(tǒng)的自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)一般采用多層立體布局結(jié)構(gòu)形式。由計(jì)算機(jī)控制，服從柔性制造系統(tǒng)的命令和調(diào)度。一般由貨架，堆垛機(jī)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)組成。(4)物料運(yùn)載裝置：他負(fù)責(zé)工件與其他物料的運(yùn)送任務(wù)，擔(dān)負(fù)物料在各機(jī)床加工機(jī)床，自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)和托盤(pán)緩沖站之間的搬送和輸送作業(yè)。常見(jiàn)的物料運(yùn)載裝置有傳送帶、自動(dòng)運(yùn)輸小車(chē)、搬運(yùn)機(jī)器人等。2.2.3 刀具的運(yùn)儲(chǔ)設(shè)備刀具管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)刀具的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和管理，適時(shí)地向加工單元提供所需的刀具，監(jiān)控管理刀具的使用，及時(shí)

14、取走已報(bào)廢或耐用度已耗盡的刀具，在保證正常生產(chǎn)的同時(shí)，最大程度地降低刀具的成本，刀具管理系統(tǒng)的功能和柔性程度直接影響到整個(gè)柔性制造系統(tǒng)的柔性和生產(chǎn)率。通常由刀庫(kù)系統(tǒng)、刀具預(yù)調(diào)站、刀具裝卸站、刀具交換裝置以及管理控制刀具流的計(jì)算機(jī)組成。2.2.4 柔性制造系統(tǒng)的控制與管理系統(tǒng)通常采用遞階控制的結(jié)構(gòu)形式，即通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的控制功能進(jìn)行正確、合理地分解，劃分成若干層次，各層次分別進(jìn)行獨(dú)立處理，完成各自的功能，層與層之間在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，保持信息交換，上層向下層發(fā)送命令，下層向上層回送命令的執(zhí)行結(jié)果。通過(guò)信息聯(lián)系，構(gòu)成完整的系統(tǒng)，以減少全局控制的難度和控制軟件開(kāi)發(fā)的難度。系統(tǒng)的特點(diǎn)：每層的信息流都是

15、雙向流動(dòng)的，向下可下達(dá)控制指令，分配控制任務(wù)，監(jiān)控下層的作業(yè)過(guò)程；向上可反饋控制狀態(tài)，報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在控制的實(shí)時(shí)性和處理信息量方面，各層控制計(jì)算機(jī)是有所區(qū)別的：愈往底層，其控制的實(shí)時(shí)性要求愈高，而處理的信息量則愈小；愈到上層，其處理信息量愈大，而對(duì)實(shí)時(shí)性要求則愈小。2.3 柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)柔性制造系統(tǒng)經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，柔性和自動(dòng)化是其最大特點(diǎn)，柔性主要包含以下7個(gè)方面：(1)設(shè)備柔性系統(tǒng)中的加工設(shè)備具有適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力。其衡量指標(biāo)是當(dāng)加工對(duì)象的類(lèi)、族、品種變化時(shí)，加工設(shè)備所需刀、夾、輔具的準(zhǔn)備和更換時(shí)間；硬、軟件的交換與調(diào)整時(shí)間；加工程序的準(zhǔn)備與調(diào)校時(shí)間等。(2)工藝柔性系統(tǒng)能以

16、多種方法加工某一族工件的能力。工藝柔性也稱(chēng)加工柔性或混流柔性，其衡量指標(biāo)是系統(tǒng)不采用成批生產(chǎn)方式而同時(shí)加工的工件品種數(shù)。(3)產(chǎn)品柔性系統(tǒng)能經(jīng)濟(jì)而迅速地轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)一族新產(chǎn)品的能力。產(chǎn)品柔性也稱(chēng)反應(yīng)柔性。衡量產(chǎn)品柔性的指標(biāo)是系統(tǒng)從加工一族工件轉(zhuǎn)向加工另一族工件時(shí)所需的時(shí)間。(4)工序柔性系統(tǒng)改變每種工件加工工序先后順序的能力。其衡量指標(biāo)是系統(tǒng)以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行工藝決策和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度的水平。(5)運(yùn)行柔性系統(tǒng)處理其局部故障并維持繼續(xù)生產(chǎn)原定工件的能力，其衡量指標(biāo)是系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)生產(chǎn)率下降程度或處理故障所需的時(shí)間。(6)批量柔性系統(tǒng)在成本核算上能適應(yīng)不同批量的能力。其衡量指標(biāo)是系統(tǒng)保持經(jīng)濟(jì)效益的最小運(yùn)行批量

17、。(7)擴(kuò)展柔性系統(tǒng)能根據(jù)生產(chǎn)需要方便地進(jìn)行模塊化組建和擴(kuò)展的能力。其衡量指標(biāo)是系統(tǒng)可擴(kuò)展的規(guī)模大小和難易程度。3柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展3.1 國(guó)外的發(fā)展美國(guó)是最早開(kāi)發(fā)柔性制造系統(tǒng)的國(guó)家之一，也是目前柔性制造系統(tǒng)研究最深入、應(yīng)用最廣泛的國(guó)家之一，美國(guó)目前擁有的柔性制造系統(tǒng)主要是從自動(dòng)線(xiàn)演變而來(lái)的。用加工中心代替組合機(jī)床，再加上計(jì)算機(jī)控制，大多數(shù)用于加工非回轉(zhuǎn)體零件。1981年，美國(guó)正在運(yùn)行和規(guī)劃的系統(tǒng)中，具有代表性的系統(tǒng)是由n臺(tái)加工中心和兩臺(tái)多軸轉(zhuǎn)塔主軸箱機(jī)床組成的，采用線(xiàn)導(dǎo)式輸送車(chē)實(shí)現(xiàn)工件流的自動(dòng)輸送，用于分批或混合加工10種不同的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體。1982年，美國(guó)有14套柔性制造系統(tǒng)在運(yùn)行。據(jù)

18、波士頓一家咨詢(xún)公司統(tǒng)計(jì),1983年已增加到38套,1985年為50套，到1990年將增加到900套，美國(guó)在柔性制造系統(tǒng)的投資額,1979年為7億美元，以后又略有下降。1982年投資達(dá)1.5億美元，1986年又增到15億美元，為1982年投資額的10倍。早在197/初美國(guó)就開(kāi)始在汽車(chē)、農(nóng)業(yè)、建筑部門(mén)采用柔性制造系統(tǒng)。最近，宇航及國(guó)防有關(guān)部門(mén)也積極采用柔性制造系統(tǒng)，機(jī)床供應(yīng)部門(mén)雖采用柔性制造系統(tǒng)技術(shù)稍晚些，但正在迎頭趕上。早在1967年，英國(guó)的Molin機(jī)械公司就在世界上首先研制了“Molin系統(tǒng)24”，開(kāi)辟了柔性制造系統(tǒng)發(fā)展的道路。但由于設(shè)計(jì)脫離了當(dāng)時(shí)英國(guó)的工業(yè)水平，未能正式投入運(yùn)行。隨著柔性制

19、造系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，日本、聯(lián)邦德國(guó)、美國(guó)等國(guó)后來(lái)居上，英國(guó)反而相形見(jiàn)細(xì)。即便如此，英國(guó)的柔性制造系統(tǒng)仍以其歷史長(zhǎng)，技術(shù)精謨立于世界列強(qiáng)之林。1984#底，據(jù)有關(guān)單位估計(jì)，在一百套裝置中，西歐占43%日本占35%美國(guó)22%在西歐的43套柔性制造系統(tǒng)設(shè)備中，有22套在英國(guó)。英國(guó)現(xiàn)在正積極推行開(kāi)發(fā)柔性制造系統(tǒng)的計(jì)劃。1983，英國(guó)在柔性制造系統(tǒng)的投資額達(dá)l億英磅,1983年為4億英磅，以后逐年增加。到1990年投資額將突破10億英磅。英國(guó)在柔性制造系統(tǒng)上的總投資低于美國(guó)。到199妙，英國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)在柔性制造系統(tǒng)的投資額將占較大比例，接著是一般的機(jī)械工業(yè)部門(mén)、宇航部門(mén)（主要是RollyRoye公司）、

20、機(jī)床制造業(yè)、電氣/電子公司，最后是建筑/農(nóng)業(yè)部門(mén)。日本的柔性制造系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)晚于英國(guó)和美國(guó)，1970年才開(kāi)始裝備柔性制造系統(tǒng)，但發(fā)展很快，應(yīng)用數(shù)量迅速增長(zhǎng)，1975年為1973的20音。到1983年已擁有各種柔性制造系統(tǒng)近63套，并廣泛應(yīng)用在機(jī)械加工的各個(gè)領(lǐng)域中。日本的柔性制造系統(tǒng)也與歐美一樣，加工工件的主要形狀是箱形體零件。據(jù)對(duì)日本運(yùn)行中的5砥柔性制造系統(tǒng)調(diào)查表明：加工箱體的為43#，占81%加工回轉(zhuǎn)體的為11套，占19%構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)的機(jī)床數(shù)一般不多，大部分在10臺(tái)以下，主要是加工中心和數(shù)控機(jī)床。為了適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，近年來(lái)開(kāi)發(fā)了各種類(lèi)型的柔性制造系統(tǒng)。1984#在北京舉辦的“日

21、本金屬加工機(jī)械技術(shù)展覽會(huì)”上，展出了日本在機(jī)床、電機(jī)/電器生產(chǎn)以及日本筑波大學(xué)實(shí)驗(yàn)室所使用的柔性制造系統(tǒng)實(shí)例。聯(lián)邦德國(guó)的柔性制造系統(tǒng)發(fā)展的主要特點(diǎn)是柔性較強(qiáng)，柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用很少，以磨床為主的柔性制造系統(tǒng)的研究成果顯著。在以加工種類(lèi)為特征的柔性方面，聯(lián)邦德國(guó)居于領(lǐng)先地位。世界上70%勺系統(tǒng)用于箱形體工件的加工,聯(lián)邦德國(guó)主要研究圓形加工和軸加工，大大擴(kuò)大了品種范圍，提高了柔性。聯(lián)邦德國(guó)是西歐柔性制造技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家，是柔性制造系統(tǒng)的主要出口商，大部分是向英國(guó)出口。日本及美國(guó)的柔性制造系統(tǒng)在市場(chǎng)上尚未有影響。目前，蘇聯(lián)約有60套不同柔性水平的柔性制造系統(tǒng)。其中50%fc機(jī)床和重型機(jī)械制造部門(mén)應(yīng)用

22、，汽車(chē)制造業(yè)占15%,電力設(shè)備制造部門(mén)占10%其余應(yīng)用于化工機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造部門(mén)和其它行業(yè)。蘇聯(lián)約有40套柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)線(xiàn)用于加工回轉(zhuǎn)體零件，17套用于箱體零件，其它則用來(lái)加工回轉(zhuǎn)體零件的批量生產(chǎn)。3.2 國(guó)內(nèi)的發(fā)展我國(guó)在19831985年間，在國(guó)家支持下由一些單位率先進(jìn)口了國(guó)內(nèi)第一批柔性制造系統(tǒng)，其中代表性的有：湖南江麓機(jī)械廠(chǎng)進(jìn)口德國(guó)Werner公司制造的，由兩臺(tái)臥式加工中心（工作臺(tái)50x50mm）和一臺(tái)有軌搬運(yùn)車(chē)組成的系統(tǒng)；鄭州紡織機(jī)械廠(chǎng)進(jìn)口德國(guó)KLO公司的由兩臺(tái)龍門(mén)式立式加工中心和下臺(tái)有軌搬運(yùn)車(chē)組成的系統(tǒng)；廣西柳州開(kāi)關(guān)廠(chǎng)進(jìn)口日本春田公司沖壓加工系統(tǒng)。北京機(jī)床研究所和日本FANUC司以

23、合作方式建立的制造伺服電機(jī)零件的系統(tǒng)，由五臺(tái)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床、法蘭克的控制系統(tǒng)及日本富士電機(jī)公司的AGV殳運(yùn)小車(chē)組成。從1985年以后，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)進(jìn)入部分自行開(kāi)發(fā)和部分進(jìn)口的交叉發(fā)展柔性制造系統(tǒng)技術(shù)階段。七五計(jì)劃的機(jī)電部國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中，明確提出建立四個(gè)系統(tǒng)：濟(jì)南鑄鍛所與天水機(jī)床電器廠(chǎng)合作研制沖壓加工系統(tǒng)，大連機(jī)球廠(chǎng)在引進(jìn)英國(guó)KTM公司技術(shù)基礎(chǔ)上研制箱體加工系統(tǒng)，大連冷凍機(jī)廠(chǎng)和大連組合機(jī)床所合作研制加工壓縮機(jī)殼體的制造系統(tǒng)，北京機(jī)床研究所的JCS-柔性制造系統(tǒng)-1直流伺服電機(jī)零件柔性制造系統(tǒng)。這四個(gè)系統(tǒng)除JCS-柔性制造系統(tǒng)-1系統(tǒng)在1988年底進(jìn)行了行業(yè)總結(jié)驗(yàn)收以外，其它系統(tǒng)都由于種種

24、原因到90年代才陸續(xù)完成，大連冷凍機(jī)廠(chǎng)的系統(tǒng)中斷執(zhí)行。1986年后國(guó)家863高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃中自動(dòng)化領(lǐng)域的研究工作，促進(jìn)了柔性制造系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，在80年代后期到90年代初又進(jìn)口和自行開(kāi)發(fā)了一些系統(tǒng)。其中有青海第一機(jī)床廠(chǎng)和上海第四機(jī)床廠(chǎng)的箱體加工系統(tǒng)；北京機(jī)床研究所用自行開(kāi)發(fā)的技術(shù)和設(shè)備，配置北京起重機(jī)械研究所提供的AGV小車(chē),給天津減速機(jī)總廠(chǎng)提供一套加工減速機(jī)機(jī)座的JCS-柔性制造系統(tǒng)-2制造系統(tǒng);CIMS工程在清華大學(xué)的試驗(yàn)室中建立由兩臺(tái)加工中心和一臺(tái)車(chē)削中心、配置一臺(tái)德國(guó)的AGV小車(chē)構(gòu)成的柔性制造系統(tǒng)；國(guó)防軍工系統(tǒng)建立柔性制造系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，在長(zhǎng)春試驗(yàn)中心研制一套由兩臺(tái)臺(tái)灣產(chǎn)加工中心和自行研

25、制的搬運(yùn)車(chē)、集中刀具庫(kù)構(gòu)成的試驗(yàn)性系統(tǒng)。這幾年來(lái)國(guó)內(nèi)一些經(jīng)濟(jì)實(shí)力比較雄厚的工廠(chǎng)，為實(shí)施CIMS集成打基礎(chǔ)，又進(jìn)口一些國(guó)外系統(tǒng)。如北京第一機(jī)床廠(chǎng)從德國(guó)WERNE淤司進(jìn)口的由兩臺(tái)lm工作臺(tái)臥式加工中心及有軌搬運(yùn)車(chē)組成的系統(tǒng)；上海第二紡織機(jī)械廠(chǎng)也從該公司進(jìn)口一套系統(tǒng)；天津減速機(jī)總廠(chǎng)從瑞士DIXI集團(tuán)的WAHL公司進(jìn)口一套由兩臺(tái)40x400mml：作臺(tái)的臥式加工中心和一臺(tái)AB您司高架機(jī)器人組成的系統(tǒng)，用于加工減速機(jī)的針子殼體零件。還有一些企業(yè)正在做進(jìn)口的準(zhǔn)備工作。綜上所述國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的柔性制造系統(tǒng)中，大部分是直接從國(guó)外進(jìn)口，一部分是在國(guó)外單機(jī)的基礎(chǔ)上由國(guó)內(nèi)配套聯(lián)成系統(tǒng)，或在進(jìn)口單機(jī)制造技術(shù)基礎(chǔ)上擴(kuò)展成系統(tǒng)

26、，只有北京機(jī)床研究所的JCS-柔性制造系統(tǒng)-2減速機(jī)機(jī)座系統(tǒng)是全部采用了國(guó)產(chǎn)技術(shù)。國(guó)內(nèi)的西南大學(xué)工程培訓(xùn)中心于2008年購(gòu)進(jìn)了一套柔性制造系統(tǒng)。4柔性制造系統(tǒng)的趨勢(shì)通過(guò)近40年的努力和實(shí)踐，柔性制造系統(tǒng)技術(shù)已臻完善，進(jìn)入了實(shí)用化階段，并已形成高科技產(chǎn)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍進(jìn)步以及生產(chǎn)組織與管理方式的不斷更換，柔性制造系統(tǒng)作為一種生產(chǎn)手段也將不斷適應(yīng)新的需求、不斷引入新的技術(shù)、不斷向更高層次發(fā)展。4.1 向小型化、單元化方向發(fā)展早期的柔性制造系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)規(guī)模，但由此產(chǎn)生了成本高、技術(shù)難度大、系統(tǒng)復(fù)雜、可靠性不好、不利于迅速推廣的弱點(diǎn)。自90年代開(kāi)始，為了讓更多的中小企業(yè)采用柔性制造技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)

27、由大型復(fù)雜系統(tǒng)，向經(jīng)濟(jì)、可靠、易管理、靈活性好的小型化、單元化，即向FM®FMMT向發(fā)展，F(xiàn)MCFMMJ出現(xiàn)得到了用戶(hù)的廣泛認(rèn)可。4.2 向模塊化、集成化方向發(fā)展為有利于柔性制造系統(tǒng)的制造廠(chǎng)家組織生產(chǎn)、減低成本，也有利于用戶(hù)按需、分期、有選擇性地購(gòu)置系統(tǒng)中的設(shè)備，并逐步擴(kuò)展和集成為功能更強(qiáng)大的系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)的軟、硬件都向模塊化方向發(fā)展。以模塊化結(jié)構(gòu)（比如將FMCFMM作為柔性制造系統(tǒng)加工系統(tǒng)的基本模塊）集成柔性制造系統(tǒng)、再以柔性制造系統(tǒng)作為制造自動(dòng)化基本模塊集成CIM為一種基本趨勢(shì)。4.3 單項(xiàng)技術(shù)性能與系統(tǒng)性能不斷提高單項(xiàng)技術(shù)性能與系統(tǒng)性能不斷提高，例如采用各種新技術(shù)，提高機(jī)床

28、的加工精度、加工效率；綜合利用先進(jìn)的檢測(cè)手段、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和人工智能技術(shù)，提高柔性制造系統(tǒng)各單元及系統(tǒng)的自我診斷、自我排錯(cuò)、自我修復(fù)、自我積累、自我學(xué)習(xí)能力（如提高機(jī)床監(jiān)控功能，使之具有對(duì)溫度變化、振動(dòng)、刀具磨破損、工件形狀和表面質(zhì)量的自反饋、自補(bǔ)償、自適應(yīng)控制能力；采用先進(jìn)的控制方法和計(jì)算機(jī)平臺(tái)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)的自協(xié)調(diào)、自重組和預(yù)報(bào)警功能等）o4.4 重視人的因素重視人的因素，完善適應(yīng)先進(jìn)制造系統(tǒng)的組織管理體系，將人與柔性制造系統(tǒng)以及非柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備集成為企業(yè)綜合生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人-技術(shù)-組織的兼容和人機(jī)一體化。4.5 應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，如金屬切削柔性制造系統(tǒng)的批量

29、適應(yīng)范圍和品種適應(yīng)范圍正逐步擴(kuò)大，例如向適合于單件生產(chǎn)的柔性制造系統(tǒng)擴(kuò)展和向適合于大批量生產(chǎn)的柔性制造系統(tǒng)（即FML）T展。另一方面，柔性制造系統(tǒng)由最初的金屬切削加工向金屬熱加工、裝配等整個(gè)機(jī)械制造范圍發(fā)展，并迅速向電子、食品、藥品、化工等各行業(yè)滲透。因此，歸納起來(lái)，可以說(shuō)柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用方向?qū)⑹牵海?）加快發(fā)展各種工藝內(nèi)容的柔性制造單元和小型柔性制造系統(tǒng)，因?yàn)镕MC勺投資比柔性制造系統(tǒng)少得多而效果相仿，更適合于財(cái)力有限的中小型企業(yè)。多品種、大批量生產(chǎn)中應(yīng)用FML勺發(fā)展趨勢(shì)是用價(jià)格低廉的專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床代替通用的加工中心。(2)完善柔性制造系統(tǒng)的自動(dòng)化功能，柔性制造系統(tǒng)完成的作業(yè)內(nèi)容擴(kuò)大，由早期

30、單純的機(jī)械加工型向焊接、裝配、檢驗(yàn)及板材加工乃至鑄鍛等綜合性領(lǐng)域發(fā)展，另外，柔性制造系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造技術(shù)(CAD/CAM)目結(jié)合，向全盤(pán)自動(dòng)化工廠(chǎng)方向發(fā)展。5結(jié)論柔性制造系統(tǒng)的先進(jìn)制造理念在經(jīng)過(guò)了40多年的探索、實(shí)踐，并輝煌一時(shí)后，遇到了一定的困難和其它先進(jìn)制造模式的挑戰(zhàn)，但在充分理解柔性制造系統(tǒng)后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)“柔性”無(wú)論是先進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)部的傳統(tǒng)柔性，還是包括生產(chǎn)、組織、管理、協(xié)調(diào)的整體柔性，都是現(xiàn)代化制造業(yè)對(duì)中、小批量、多品種產(chǎn)品的高效率加工和對(duì)內(nèi)、外部環(huán)境變化的快速反應(yīng)的需要，不具備相應(yīng)柔性的制造系統(tǒng)在當(dāng)今是難以想象的。我們應(yīng)從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)柔性制造系統(tǒng)的理解，完善柔性制造系統(tǒng)的實(shí)施。(1)提高柔性制造系統(tǒng)自身水平特別是物流運(yùn)控軟件水平。柔性制造系統(tǒng)隨著加工技術(shù)的提升，硬件上能夠吸納當(dāng)今前沿的新設(shè)備、新工具，但對(duì)于軟件，它還沒(méi)有被提升到它應(yīng)有的重視高度，在現(xiàn)代化制造業(yè)中，它發(fā)揮著甚至比硬件更大的作用。柔性制造系統(tǒng)的管理模式正是使硬件設(shè)備充分發(fā)揮效能的軟件平臺(tái)，它可以使加工設(shè)備與物流運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)有機(jī)組合。(2)借鑒其它先進(jìn)的制造理念來(lái)增強(qiáng)柔性制造系統(tǒng)的生命力。計(jì)算