柔性制造技术 工程类课件

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关联环节分类系统——树式结构
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——
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现代制造技术
2-15
分类系统的结构和容量
分类系统的容量是指系统纵向环节总数
设：N——横向环节总数， L——关联环节数
Z——每一横向环节所属的纵向环节数
则：链式结构 ＲL＝Ｚ＋Ｚ＋Ｚ＋˙˙˙＋Ｚ＝ＮＺ 树式结构 ＲS＝Ｚ＋Ｚ２＋Ｚ３＋˙˙˙＋ＺＮ＝ΣZ i
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现代制造技术
2-12
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现代制造技术
专业 化生 产结 构体 系
2-13
分类码位系统组成 特征项或特征信息
分类环节
横向环节Ⅰ 横向环节Ⅱ
分
类
系
统
粗分
纵向环节 0 1 2… 纵向环节 0 1 2…
细分
分类标志
表示各分类环节的具体含义， 如结构形状、尺寸、材料等。
分类——使相似或相同的事物合在一起，使相异的事物分开。
柔性制造技术
主要内容： • 柔性制造系统的组成、原理 • 柔性制造系统的类型、应用 • 成组技术与零件分类编码 • FMS 加工系统的配置 • FMS 物流系统的组成 • FMS 控制管理系统简介
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现代制造技术
2-1
柔性制造技术和柔性制造系统
柔性制造技术（FMT——Flexible Manufacturing Technology） 是集数控技术、计算机技术、机器人技术、现代管理技 术为一体的现代制造技术，主要用于多品种小批量或变 批量生产。
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现代制造技术
2-2
柔性制造系统组成
柔性制造系统
加工系统
物流系统
控制与管理系统
加 辅检 工 助测 设 设设 备 备备
工刀 件具 流流
过 过过 程 程程 控 调监 制 度视
以任意顺序自 动加工多种工件， 自动更换工件和刀 具，增加功能后可 实现工件自动清洗 与测量等
满足可变节拍 生产的物料自动识 别、存储、输送和 交换的要求。增加 功能后可实现刀具 预调和管理等
自动线 专用机床
生产率提高
零
件 批
100
量
10 小
柔性制造生产线
柔性制造系统 柔性制造单元
柔性增大
数控机床通用机床
0
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10
100
1000
少
零件品种数
多
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成组技术（GT — Group Technology)
成组技术应用于机械加工方面，是将多种零件按其 工艺的相似性分类成组以形成零件族，把同一零件族中 零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量，大大减 少了生产准备时间，从而使小批量生产能获得接近于大 批量生产的经济效果。
244FM摩托车发动机汽缸加工自动线
3 柔性制造生产线（FML——Flexible Manufacturing Line）
将FMS中的各机床按工艺过程布局，可以有生产节拍，但是可变的加 工生产线，是刚性自动线与柔性制造系统的一种结合。
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现代制造技术
2-6
10000
大 1000
柔性制造系统的适用范围
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现代制造技术
2-5
柔性制造系统的类型
1 柔性制造单元（FMC——Flexible Manufacturing Cell）
FMC由单台计算机控制的数控机床或加工中心、环形托盘输送装置 或工业机器人组成。
2 柔性制造系统（FMS）
它由两台或两台以上的数控 机床或加工中心或柔性制造单元 所组成，配有工件自动上下料装 置（如托盘交换装置、机器人）、 自动输送装置、自动化仓库等， 由计算机控制系统进行加工控制、 计划调度安排及工况监测。
大量的零件统计表明，在各种机械产品中：
1) 各类零件有基本固定的出现率，并相对稳定；
2) 同类零件存在形状结构上的相似性
→工艺方法也有相似性；
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1 视检法
常用的零件分类成组方法
视检法是由有生产经验的人员通过对零件图纸仔细阅读 和判断，把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。
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分类系统的结构
横向分类环节——码位
I II III
N
I II III
N
0
0
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0
.
.
纵 向 分
0 1
0 1
0 1
0
1
9
1
0
.
9
类2
2
2
2
.
0
环 节
3 .
3 .
3 .
3 .
9
.
1
. 9
...
特 征
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.
项9
9
9
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.
2
0
9
0
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1
9
9
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独立环节分类系统——链式结构
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零件的代码
零件的分类编码
识别码
分类码
a)识别码是唯一 的，用来区别不同 零件；
b)识别码一般是 零件的件号或图号， 表示零件与产品的 隶属关系。
a) 分 类 码 对 每 个 零件不是唯一的；
b)分类码用来反 映零件的功能、结构、 工艺等信息。
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现代制造技术
加工系统和物 流系统的自动控制 和作业协调，在线 资料自动采集和处 理，运行仿真及故 障诊断等
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现代制造技术
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现代制造技术
柔 性 制 造 系 统 工 作 原 理
2-4
柔性制造系统特点
1 很强的柔性制造能力 2 设备利用率高 3 劳动生产率高 4 自动化程度高，产品质量稳定 5 经济效益高
2-10
零件分类编码的作用
1 有利于设计、工艺的标准化 2 便于检索和重复利用已有的资料 3 有利于实现专业化生产
企业按产品专业化生产体制
按零件专业化集中生产体制
4 有助于生产信息管理、使用的合理化
零件分类编码的直接目的是：
a)对零件分类分组
b)信息收集和检索
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Hale Waihona Puke Baidu
现代制造技术
2-11
传统的独立垂直生产体系
2 生产流程分析法（PFA——Production Flow Analysis）
生产流程分析法是以零件生产流程及生产设备明细表等 技术文件，通过对零件生产流程的分析，可以把工艺过程相 近的，即使用同一组机床进行加工的零件归结为一类。
3 编码分类法
先将待分类的各零件进行编码，即将零件的有关设计、 制造等方面的信息转译为代码（代码可以是数字元或数字元、 字母兼用），然后根据代码对零件进行分类。
(i=1,2,…,N)
柔性——指制造系统能够适应产品变化的能力
柔性制造系统（FMS）是由数控加工设备、物料运储 装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包 括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变 化迅速进行调整，适用于多品种、中小批量生产。(“中 华人民共和国国家军用标准”)
柔性制造系统是柔性制造技术的主要应用形式。