先进制造技术第4章 第4节

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一、柔性制造系统的组成
典型的柔性制造系统由以下四 个部分构成： 1、加工设备
2、加工流支持系统
3、刀具流支持系统
4、信息流支持系统
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二、柔性制造系统的类型 1、柔性制造单元 2、柔性制造系统
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柔性制造（装配）系统的组成
计算机管理 与控制系统
立体仓库
缓冲站
空中单轨悬挂 式自动车
托盘交换台
机器人、机械手
自动导引运料小车
物料存取
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物料运输
物料装卸
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物料储运系统是企业生产物流系统的重要环节
采购 原材料、 配套件调入
原材料、 配套件储存
加工、 制造
销售
发送
成品 储存
包装
装配
检验
企业物流的物流过程
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柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell， FMC ）
柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell， FMC ）
FMC的自动化程度虽略低于FMS，但其投资比FMS少得 多而经济效益接近，更适用于财力有限的中小型企 业。目前国内外众多厂家都将FMC列为发展的重点。
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FMS的特点
1. 柔性高，适应多品种中小批量生产 2. 系统内的机床在工艺能力上是相互补充或相互替 代的 3. 可混流加工不同的零件 4. 系统局部调整或维修不中断整个系统的运作 5. 递阶结构的计算机控制，可以与上层计算机联网 通信 6. 可进行第三班无人值守生产。
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柔性制造系统基本概念
到目前为止，FMS尚无统一的定义。 广义地说：柔性制造系统是由若干台数控加工设备、物料运 储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务或生产品 种的变化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产的自 动化制造系统。 国外有关专家对 FMS的定义：“柔性制造系统至少由两台机 床、一套具有高度自动化的物料运储系统和一套计算机控制 系统所组成的制造系统，通过简单改变软件程序便能制造出 多种零件中任何一种零件。”
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（3）刀具运储系统
包括中央刀库、机床刀库、刀具预调站、刀具装卸站、 刀具输送小车或机器人、换刀机械手等。
（4）一套计算机控制系统 能够实现对 FMS进行计划调度、运行控制、物料管理、 系统监控和网络通信等。 除了上述 4个基本组成部分之外，FMS还包含集中冷却润 滑系统、切屑运输系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备 等附属系统。
加工（装配）系统
物料储运系统
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1)．加工系统
镗、铣加工中心
车、削加工中心
加工工件类型
柔性程度
设备投资
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装配作业系统
零件
装配
辅助工序
检测
no
yesБайду номын сангаас
螺纹联接、压配联 接、过盈联接、装 销钉、铆接、折边 联接、卷边、敛缝、 压紧、弯曲、缠绕、 粘接、塑料成形、 焊接。
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清洗、去毛 刺、打标记、 上油、分选、 压入密封件。
装入零件是否有缺件、 装入零件方向、位置 识别；装入过程的误 差，异物混入；装入 后尺寸精度、密封质 量、装配质量；装配 过程故障诊断、预测 报警。
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2)．物料储运系统
实现对物料的存取、运输和装卸。储运的物料有 工件毛坯、半成品、成品、工夹具、刀具等。 辊道传送带 堆 垛 机
第四节 柔性制造系统
柔性制造系统是通过局域网把 数控机床(加工中心)、坐标测量仪、 物料输送装置、对刀仪、立体刀库、 机器人等设备联结起来，在计算机 及控制软件的控制下，形成一个加 工系统。
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柔性制造系统基本概念
（FlexibleManufacturing System，FMS）概念是由英国莫 林 （MOLIN）公司最早提出的，并在 1965年取得了发明专 利，1967 年推出了名为 “MolinsSystem - 24” （意为可24 小时无人值守自动运行）的柔性制造系统。 此后，世界各工业发达国家争相发展和完善这项新技术， 以此提高制造的柔性和生产效率。
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理想的 FMS应具有如下几种柔性：
4）工序柔性：指系统改变每种零件加工工序先后顺序的能力， 衡量指标是系统以实时方式进行工艺决策和现场调度的水平。
5）运行柔性：指系统处理局部故障并维持生产原定工件的能 力，衡量指标是系统发生故障时生产率下降程度或处理故障所 需的时间。
6）批量柔性：指系统在成本核算上能适应不同批量的能力， 衡量指标是系统保持经济效益的最小运行批量。7）扩展柔性： 指系统能根据生产需要能方便地进行模块化组建和扩展的能力， 衡量指标是系统可扩展的规模和扩展难易程度。
具有柔性制造系统部分特点的一种单元。 通常由1至3台具有零件缓冲区、刀具换刀及托板自
动更换装置的数控机床或加工中心与工件储存、运输 装置组成，具有适应加工多品种产品的灵活性和柔性
可以作为FMS中的基本单元，也可将其视为一个规
模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展的一 种产物。
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（1）加工系统 包括由两台以上的 CNC 机床、加工中心或柔性制 造单元 （FMC）以及其他的加工设备所组成，例 如测量机、清洗机、动平衡机和各种特种加工设 备等。 （2）工件运储系统 由工件装卸站、自动化仓库、自动化运输小车、 机器人、托盘缓冲站、托盘交换装置等组成，能 对工件和原材料进行自动装卸、运输和存储。
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理想的 FMS应具有如下几种柔性：
1）设备柔性：指系统中的加工设备具有适应加工对象变化的 能力，衡量指标是当加工对象变化时系统软硬件变更与调整所 需的时间。 2）工艺柔性：指系统能以多种方法加工某一族零件的能力， 又称混流柔性，衡量指标是系统能够同时加工的零件品种数。
3）产品柔性：指系统能够经济而迅速地转换到生产一族新产 品的能力，衡量指标是系统从一族零件转向另一族零件所需的 时间。