十四完整版本.柔性制造系統(tǒng)(FMS)

柔性制造系統(tǒng)（FMS）一、基本概念：產(chǎn)生和特點(diǎn)：兩個(gè)原因：大批量生產(chǎn)方式——>中小批量自動(dòng)化生產(chǎn)CNC的廣泛應(yīng)用，通訊技術(shù)——技術(shù)基礎(chǔ)定義：柔性制造技術(shù)是一種能迅速響應(yīng)市場(chǎng)需求而相應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)品種的制造技術(shù)；FMS是由若干臺(tái)數(shù)控設(shè)備，物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)化制造系統(tǒng)?；窘M成：由計(jì)算機(jī)控制和管理采用了CNC控制為主的多臺(tái)加工設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備。系統(tǒng)中的加工設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)物料輸送裝置連接。FMS基本組成FMS的兩個(gè)主要特點(diǎn)：柔性和自動(dòng)化理想的FMS應(yīng)具有8種柔性：設(shè)備柔性：加工設(shè)備具有適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力。刀、夾、輔具、硬軟件工藝柔性（加工柔性、混流柔性）同時(shí)加工工件品種數(shù)：系統(tǒng)能以多種方法加工某一組工件的能力產(chǎn)品柔性：經(jīng)濟(jì)而迅速地轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)一族新產(chǎn)品的能力工序柔性：系統(tǒng)改變每種工件加工工序先后順序的能力理想的FMS應(yīng)具有8種柔性：運(yùn)行柔性系統(tǒng)處理其局部故障并維持繼續(xù)生產(chǎn)原定工件族的能力批量柔性：在成本核算上適應(yīng)不同批量的能力擴(kuò)展柔性：根據(jù)生產(chǎn)需要方便地模塊化進(jìn)行組建和擴(kuò)展能力生產(chǎn)柔性：系統(tǒng)適應(yīng)生產(chǎn)對(duì)象變換的范圍和綜合能力二、組成和類型：組成：三個(gè)基本部分：加工系統(tǒng)、運(yùn)輸及管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)2.類型（級(jí)別）5級(jí)1).柔性制造模塊（FMM）：一臺(tái)擴(kuò)展了許多自動(dòng)化功能（托盤(pán)交換器、托盤(pán)苦活料庫(kù)、刀褲、上下料機(jī)械手等）數(shù)控加工設(shè)備。2).柔性制造單元（FMC）：包括2~3臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備或FMM工件自動(dòng)輸送裝置3).柔性制造系統(tǒng)（FMS）包括4臺(tái)或更多的數(shù)控加工設(shè)備、FMM或FMC，控制管理功能比FMC強(qiáng)，對(duì)數(shù)據(jù)管理與通信網(wǎng)絡(luò)要求高。2.類型（級(jí)別）5級(jí)4).柔性制造生產(chǎn)線（FML）加工設(shè)備除了數(shù)控機(jī)床外，還有數(shù)控組合機(jī)床（數(shù)控專用機(jī)床、可換主軸箱機(jī)床、模塊化多動(dòng)力頭數(shù)控機(jī)床等）工件輸送線路多為單線固定FML的特點(diǎn)：柔性較低，專用性較強(qiáng)。生產(chǎn)率較高FTL（FlexibleTransferLine）的特點(diǎn)：生產(chǎn)量較大，相當(dāng)于數(shù)控化的自動(dòng)生產(chǎn)線5).柔性制造工廠（FMF）柔性制造由FMS擴(kuò)大到全廠范圍，實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)生產(chǎn)管理過(guò)程、設(shè)計(jì)過(guò)程、制造過(guò)程、和物料運(yùn)儲(chǔ)過(guò)程的全盤(pán)自動(dòng)化，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工廠（FA）

3.FMS組成要素介紹1).加工系統(tǒng)常用設(shè)備棱柱體類（箱體形、平板形）：立、臥式加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、托盤(pán)交換器等回轉(zhuǎn)體類（長(zhǎng)軸形、盤(pán)套形）：數(shù)控車床、車削中心、數(shù)控組合機(jī)床、上下料機(jī)械手或機(jī)器人及棒料輸送裝置等。加工系統(tǒng)中的刀具與夾具：刀具：模塊式（TMS）：刀柄、刀桿、接長(zhǎng)桿、接上套、刀夾、刀體、刀頭、刀刃等。整體式（TSG）：鏜銑類整體數(shù)控工具系統(tǒng)夾具：統(tǒng)一基準(zhǔn)，敞開(kāi)性好托盤(pán)：運(yùn)輸載體、各單元的接口。ISO托盤(pán)的標(biāo)準(zhǔn)：ISO/DIS8526-1（2）組合夾具：完全標(biāo)準(zhǔn)化的元件組合而成?；驹?大類：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、合件、其他件。兩大類型：槽系組合夾具：鍵和槽定位。孔系組合夾具：孔、銷定位。2).加工系統(tǒng)的監(jiān)控：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、切削加工狀態(tài)（功率電流法、聲發(fā)射法、扭矩法）、產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)3).物流系統(tǒng)：典型輸送線路：直線運(yùn)行、環(huán)線運(yùn)行、網(wǎng)線運(yùn)行輸送裝置：輸送帶：早期，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸送量大自動(dòng)小車：有軌，無(wú)軌物料裝卸與交換裝置：托盤(pán)交換器：箱體類零件換刀機(jī)械手：加工中心堆垛機(jī)：自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)，貨架物料存儲(chǔ)裝置：立體倉(cāng)庫(kù)：高層料架水平回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架垂直回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架緩沖料架。三、柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)：主要用于多品種，中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)。(1)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備利用率高：計(jì)算機(jī)調(diào)度，空間少，生產(chǎn)量3倍?？s短生產(chǎn)周期：工序集中，減少裝夾，高效調(diào)度市場(chǎng)響應(yīng)能力強(qiáng)：高柔性，混流調(diào)節(jié)，硬件變化小系統(tǒng)可靠性好：出現(xiàn)故障可以繞開(kāi)，保持正常生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量高，成本低：機(jī)床與夾具相對(duì)少，一致性好，生產(chǎn)批量可大范圍內(nèi)變化。(2)缺點(diǎn)：一次性投資過(guò)大柔性和效率間的平衡點(diǎn)掌握不準(zhǔn)(3)發(fā)展趨勢(shì)：1.向小型化、單元化方向發(fā)展（初期強(qiáng)調(diào)規(guī)模）

90年代開(kāi)始，面向中小企業(yè)，F(xiàn)MS有大型復(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FMC或FMM方向發(fā)展。2.向模塊化、集成化方向發(fā)展。軟硬件均模塊化模塊化結(jié)構(gòu)：FMC、FMM作為FMS的基本模塊，F(xiàn)MS進(jìn)一步繼承C