机械电子工程柔性制造系统(FMS)产生背景综述
机械电子工程柔性制造系统(FMS)产生背景综述
柔性制造系统(FMS)产生背景的综述摘要：随着经济的发展和消费水平的提高，人们更关注产品的不断更新和多样性，中小批量、多品种产品已成为机械制造业的一个重要特征；同时，科学技术的迅猛发展也推动了自动化程度和制造水平的提高。
这两个因素即市场需求的牵引和科学技术的推动均促使了柔性制造系统的产生，本文即针对当今机械制造领域应用的柔性制造系统的产生背景进行综述。
关键字：柔性制造系统产生背景一．引言柔性制造系统是由若干CNC设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种的变化而迅速进行调整的自动化制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
它包括多个柔性制造单元（FMC）,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、中小批量产品的生产。
[1]自20世纪五六十年代以来，一些工业发达的国家与地区，在达到了高度工业化水平就开始了从工业社会向信息社会转化的时期。
这个时期的主要特征是数字计算机、遗传工程、光导纤维、激光、海洋开发等新技术的日益广泛深入的应用。
估计在20世纪末到21世纪初出现这样一种新情况，现在已突破的和将要突破的新技术．会很快地应用于生产或社会，给社会生产力带来新的飞跃，并相应地对经济、社会带来新变化。
对机械制造业来说，对它的发展影响最大的就是计算机的应用，随之出现了机电一体化新概念。
如：机床数床(NC)、计算机数字控制(CNC)、计算机直接控制(DNC)、计算机辅助制造(CAM)计算机辅助设计(CAD)、成组技术(GT)、计算机辅助工艺规程编制(CAPP)、计算机辅助图形设计(CAGD)、工业机器人(ROBOT)等新技术。
由于这些技术的综合应用，同时，国内外市场的激烈竞争也促使制造业以提高效率和生产率、降低生产成本和保障就是交货作为竞争策略。
以刚性自动化为基础的制造系统不能适应市场竞争对多品种、中小批量产品的需求，只有一计算机技术和柔性制造技术相结合的柔性制造系统才能适应需求。
柔性制造系统技术概述
柔性制造系统技术概述一、柔性制造系统的产生和特点1、产生背景：（1）市场变化导致中小批量、多品种生产方式成为需要。
市场竞争的加剧及顾客需求的多样化，导致传统的以规模效应带动成本降低的刚性生产线不再适应市场的变化。
·刚性生产线忽略了可能增加的库存而带来的成本的增加；·1973年石油危机，使大批量生产的缺点暴露。
（2）科学技术的进步推动了自动化程度和制造水平的提高。
·NC、CNC、DNC·CAD、CAM·GT、CAPP·ROBOT2、柔性自动化制造技术的产生·世界上公认的第一条柔性制造系统是英国莫林（Molin）机床公司1967年建成的“Molin System-24”；·20世纪70年代末和80年代初，计算机辅助管理物料自动搬运，刀具管理和计算机网络、数据库技术的发展以及CAD/CAM技术的成熟，出现了更加系统化、规模更加扩大的柔性制造系统。
·20世纪80年代末，FMS已经成为一项成熟的技术，并在世界范围得到广泛应用。
3、我国FMS的研究状况我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。
·1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。
我国第一套FMS系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1），用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV （自动导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供，据分析它的投资回收期约为两年半。
·1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、日本进口了国内第一批FMS。
·1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。
2024年柔性制造系统(FMS)项目深度研究分析报告
柔性制造系统(FMS)项目深度研究分析报告目录前言 (4)一、土建工程方案 (4)(一)、建筑工程设计原则 (4)(二)、柔性制造系统(FMS)项目总平面设计要求 (5)(三)、土建工程设计年限及安全等级 (6)(四)、建筑工程设计总体要求 (7)(五)、土建工程建设指标 (9)二、柔性制造系统(FMS)项目建设背景及必要性分析 (10)(一)、行业背景分析 (10)(二)、产业发展分析 (11)三、技术方案 (12)(一)、企业技术研发分析 (12)(二)、柔性制造系统(FMS)项目技术工艺分析 (14)(三)、柔性制造系统(FMS)项目技术流程 (15)(四)、设备选型方案 (17)四、柔性制造系统(FMS)项目概论 (19)(一)、柔性制造系统(FMS)项目承办单位基本情况 (19)(二)、柔性制造系统(FMS)项目概况 (19)(三)、柔性制造系统(FMS)项目评价 (20)(四)、主要经济指标 (20)五、柔性制造系统(FMS)项目选址说明 (21)(一)、柔性制造系统(FMS)项目选址原则 (21)(二)、柔性制造系统(FMS)项目选址 (22)(三)、建设条件分析 (23)(四)、用地控制指标 (25)(五)、地总体要求 (26)(六)、节约用地措施 (27)(七)、总图布置方案 (29)(八)、选址综合评价 (31)六、社会责任与可持续发展 (32)(一)、企业社会责任理念 (32)(二)、社会责任柔性制造系统(FMS)项目与计划 (33)(三)、可持续发展战略 (33)(四)、节能减排与环保措施 (34)(五)、社会公益与慈善活动 (34)七、风险评估 (35)(一)、柔性制造系统(FMS)项目风险分析 (35)(二)、柔性制造系统(FMS)项目风险对策 (36)八、实施计划 (37)(一)、建设周期 (37)(二)、建设进度 (37)(三)、进度安排注意事项 (37)(四)、人力资源配置和员工培训 (38)(五)、柔性制造系统(FMS)项目实施保障 (38)九、环境影响评估 (39)(一)、环境影响评估目的 (39)(二)、环境影响评估法律法规依据 (39)(三)、柔性制造系统(FMS)项目对环境的主要影响 (39)(四)、环境保护措施 (40)(五)、环境监测与管理计划 (40)(六)、环境影响评估报告编制要求 (41)十、制度建设与员工手册 (41)(一)、公司制度建设 (41)(二)、员工手册编制 (43)(三)、制度宣导与培训 (44)(四)、制度执行与监督 (46)(五)、制度优化与更新 (47)十一、供应链管理 (48)(一)、供应链战略规划 (48)(二)、供应商选择与评估 (50)(三)、物流与库存管理 (51)(四)、供应链风险管理 (53)(五)、供应链协同与信息共享 (54)十二、柔性制造系统(FMS)项目管理与团队协作 (55)(一)、柔性制造系统(FMS)项目管理方法论 (55)(二)、柔性制造系统(FMS)项目计划与进度管理 (56)(三)、团队组建与角色分工 (57)(四)、沟通与协作机制 (57)(五)、柔性制造系统(FMS)项目风险管理与应对 (58)十三、公司治理与法律合规 (58)(一)、公司治理结构 (58)(二)、董事会运作与决策 (60)(三)、内部控制与审计 (61)(四)、法律法规合规体系 (62)(五)、企业社会责任与道德经营 (64)十四、招聘与人才发展 (66)(一)、人才需求分析 (66)(二)、招聘计划与流程 (67)(三)、员工培训与发展 (68)(四)、绩效考核与激励 (69)(五)、人才流动与留存 (70)前言本项目投资分析及可行性报告是为了规范柔性制造系统(FMS)项目的实施步骤和计划而编写的。
机械制造中的柔性制造系统
机械制造中的柔性制造系统机械制造是现代工业领域中至关重要的一个组成部分，各种机械设备的制造需要高度的精确性和效率。
而在机械制造中，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System, FMS）的引入为企业带来了巨大的变革和发展机遇。
本文将探讨机械制造中的柔性制造系统的概念、特点以及对机械制造行业的影响。
一、柔性制造系统的概念柔性制造系统是一种集成了各类自动化设备和控制系统的机械制造系统。
它采用计算机控制，通过灵活调度和优化管理，实现一体化、自动化的制造过程。
柔性制造系统的核心是其高度灵活的机器人技术和智能控制系统，能够根据不同产品的要求进行自主调整和生产。
它的引入为机械制造企业提供了更高效、更精准的生产方式。
二、柔性制造系统的特点1.模块化结构：柔性制造系统由多个模块组成，可以根据需要进行灵活组合和调整。
这使得柔性制造系统具备适应不同产品和生产需求的能力。
2.自主运行：柔性制造系统采用先进的计算机控制和自动化设备，能够进行自主调度和运行。
它可以根据生产计划和工艺要求，自动完成各种操作和任务。
3.高度灵活：柔性制造系统能够根据产品变化和订单需求进行快速调整和适应。
它可以在短时间内实现不同产品的生产，并且能够灵活应对市场需求的变化。
4.质量控制：柔性制造系统通过精确的控制和监测技术，实时监测生产过程中的各项指标，并能够及时调整和纠正。
这有助于提高产品的质量稳定性和一致性。
三、柔性制造系统对机械制造的影响1.提高生产效率：柔性制造系统通过自动化设备和智能控制系统的应用，实现了生产过程的高度集成与自动化。
这有效减少了人力投入和生产周期，提高了生产效率和产能。
2.降低生产成本：柔性制造系统的灵活性和自动化能力使得生产过程更加高效、经济。
通过减少物料浪费和人力成本，可以有效降低生产成本，提高企业的竞争力。
3.改善产品质量：柔性制造系统的精确控制和实时监测能力，可以及时发现和处理生产过程中出现的问题，提高产品质量的稳定性和一致性。
FMS的应用前景探讨
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FMS 的应用前景探讨
在制造业占有绝对优势，但劳动生产率却远落后于大批大量生产的企业。 现代化工业的发展，使产品的生命周期越来越短，这就要求快速缩短产
柔性制造系统(Flexible Manufacuring system 简称 FMs)最初在 20 世纪 60 年代由英国 Molins 公司雇员 Theowiliamson 提出构思设想，并于 1965 年 Molins 公司取得该项发明的专利，而 FMS 的首创者则是美国 M 从 LRosE 公司， 它于 1963 年制造了世界上第一条加工多种柴油机工件的数控自动线。1967 年英国 Molins 公司公布"系统 24'(Molins system-24)，用计算机分散控制 加工设备，每天工作 24h，使 FMS 的思想正式形成。
3 FMS 的发展现状 FMS 从 20 世纪印年代诞生至今已有 40 多年的历史，它从探索阶段走向实用 化和商品化阶段，并在 80 年代辉煌一时，成为机械制造业技术进步的重要 标志，美、英、德、日等许多先进国家的企业争相创造出自己的 FMS，其中
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不乏成功的例子。 1994 年初，世界各国已投入运行的 FMS 约有 3000 多个，其中日本拥有 2100
机械制造中的柔性制造系统研究报告
机械制造中的柔性制造系统研究报告一、引言在当今竞争激烈的制造业领域，满足市场多样化和个性化的需求成为企业生存和发展的关键。
传统的刚性制造系统在应对产品快速更新换代和小批量多品种生产时显得力不从心，而柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）的出现为解决这些问题提供了有效的途径。
二、柔性制造系统的定义与组成（一）定义柔性制造系统是一种由计算机控制的、能够在一定范围内适应加工对象变化的自动化制造系统。
它将数控机床、工业机器人、自动搬运车、自动化仓库等设备通过自动化输送系统连接起来，并在中央控制系统的统一管理下协调工作。
（二）组成1、加工系统通常由若干台数控机床或加工中心组成，是 FMS 的核心部分，负责完成各种零件的加工任务。
2、物流系统包括自动化输送设备（如传送带、自动导引小车等）、自动化存储设备（如立体仓库）以及搬运机器人等，负责原材料、在制品和成品的运输和存储。
3、控制系统是 FMS 的大脑，负责对整个系统进行调度、监控和管理，确保各设备之间的协调运行。
4、刀具管理系统负责刀具的存储、调配和监控，保证加工过程中刀具的及时供应和正常使用。
三、柔性制造系统的特点与优势（一）特点1、灵活性能够快速适应产品品种和生产批量的变化，无需对设备进行大规模的调整和改造。
2、自动化程度高实现了从原材料到成品的全过程自动化生产，减少了人工干预，提高了生产效率和产品质量。
3、可重构性系统的设备和布局可以根据生产需求进行重新组合和调整，以适应不同的生产任务。
（二）优势1、提高生产效率通过优化生产流程和减少设备调整时间，能够显著缩短生产周期，提高设备利用率。
2、降低生产成本减少了在制品库存和废品率，同时降低了人力成本和设备维护成本。
3、提高产品质量自动化生产过程能够保证产品质量的稳定性和一致性，减少人为因素的影响。
4、增强企业竞争力能够快速响应市场需求，为企业赢得更多的订单和市场份额。
第六章 柔性制造技术
3、高刚度、高精度、高速度 选用切削能力强，加工质量稳定，生产效率高的机床。 4、自保护与自维护性好 应设有过载保护装置，设有行程与工作区域限制装置，导轨和
各相对运动件等无需润滑或能自动加注润滑，具有故障诊断和预警
功能。 5、使用经济性好 比如导轨油可回收，排屑处理快速、彻底，以延长刀具使 用寿命，节省运行费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人
FMC自成体系，占地面积小、成本低、功能完善、有廉价小型FMS 之称。
3、柔性制造系统（FMS）
包括2台以上的CNC、FMM或FMC组成，其控制与管理功能比FMC强， 规模比FMC大，对数据管理和通信网络要求高。
4、柔性制造生产线（FML）
其加工设备在采用通用数控机床的同时，更多地采用数控组合
机床，如数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机 床等，工件输送线多为单线、固定，柔性较低、专用性强、生产率
机辅助工艺规程（CAPP）、工业机器人技术（ROBOT）等新
技术。
在这些新技术的基础上，为多品种、小批量生产的需要而兴起
的 柔性自动化制造技术得到了迅速的发展，作为这种技术具体
应用的柔性制造系统（FMS）、柔性制造单元（FMC）和柔性制 造自动线（FML）等柔性制造设备纷纷问世，其中柔性制造系统 （Flexible Manufacturing System，FMS）最具代表性。
提高整个制造系统的柔性和效率。
物流系统包括的三个方面：
工件流
原材料、半成品、成品 刀具、夹具 托盘、辅具材料、备件
物 料 系 统
工具流 配套流
物流系统执行输送的装置：
自动化物流
执行输送的装置 有轨运输车 无轨运输车 机器人
物料存贮设备：
机械工程中的柔性制造系统设计研究
机械工程中的柔性制造系统设计研究柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是一种集合了机器人技术、计算机控制和智能化系统的先进制造模式。
随着科技的不断进步，机械工程中的FMS的设计研究也变得愈加重要。
本文将探讨机械工程中柔性制造系统设计研究的现状和未来发展方向。
一、柔性制造系统的概念柔性制造系统是一套能够适应不同生产要求的自动化制造系统。
它可以通过重新编程和重新配置来适应不同的产品类型和生产流程。
柔性制造系统能够提高生产效率、降低生产成本，并且能够实现以客户需求为导向的个性化生产。
因此，它在现代制造业中得到广泛的应用和重视。
二、柔性制造系统的设计要点在设计柔性制造系统时，需要考虑以下几个要点：1. 产品种类和生产规模：柔性制造系统应该能够适应多种不同的产品类型，并且能够在需求变化时快速调整生产线。
2. 设备和工艺的灵活性：柔性制造系统需要选择具有高度灵活性的设备和工艺，以适应不同产品的加工和生产需求。
3. 自动化控制和信息管理：柔性制造系统需要采用自动化控制和信息管理技术，使生产线具有高度的智能化和自主性。
4. 人机交互界面：柔性制造系统的设计应该考虑人机交互界面，以便操作人员能够方便地监控和控制生产过程。
三、柔性制造系统设计研究的现状目前，柔性制造系统设计研究主要集中在以下几个方面：1. 系统建模与仿真：通过建立系统的数学模型，对柔性制造系统的性能和可行性进行评估和优化。
同时，通过仿真技术，可以在实际建造之前对系统进行虚拟测试和优化。
2. 自适应规划与排产：柔性制造系统的规划和排产是一个复杂的问题，需要考虑到不同产品的生产要求、设备的负载平衡等因素。
研究人员通过开发自适应的规划和排产算法，提高系统的生产效率和资源利用率。
3. 机器人技术与控制：机器人技术是柔性制造系统中不可或缺的组成部分。
研究人员致力于研发更加灵活、精确和智能的机器人，以提高生产效率和质量。
柔性制造系统FMS简介
物流系统物流系统，指由多种运输装置构成，如传送带、轨道一转盘以及机械手等，完成工件、刀具等的供给与传送的系统，它是柔性制造系统主要的组成部分。
信息系统信息系统，指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈，并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等)，对机床或运输设备实行分级控制的系统。
软件系统软件系统，指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。
它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。
柔性制造系统适合于年产量1000～100,000件之间的中小批量生产。
三、柔性制造系统的优点与发展趋势柔性制造系统的优点柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
具体优点如下。
第一，设备利用率高。
一组机床编入柔性制造系统后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。
第二，在制品减少80%左右。
第三，生产能力相对稳定。
自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
第四，产品质量高。
零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度嵩，加工形式稳定。
第五，运行灵活。
有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。
在理想的柔性制造系统中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
第六，产品应变能力大。
刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。
柔性制造系统的发展趋势柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。
一方面是与计算机辅助设计扣辅助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。
另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。
柔性制造系统FMS
柔性制造系统(FMS)1．概述1.1 柔性制造系统的发展1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。
其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。
同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。
这种柔性自动化设备适于在少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。
日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。
1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。
柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。
70年代末期，柔性制造系统在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的柔性制造系统为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。
1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。
这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。
与此同时，还出现了若干仅具有柔性制造系统的基本特征，但自动化程度不很完善的经济型柔性制造系统FMS，使柔性制造系统FMS的设计思想和技术成果得到普及应用。
迄今为止，全世界有大量的柔性制造系统投入了应用，仅在日本就有175套完整的柔性制造系统。
机械制造中的柔性制造系统研究报告
机械制造中的柔性制造系统研究报告在当今竞争激烈的制造业环境中，企业面临着多样化的市场需求、不断缩短的产品生命周期以及日益严苛的质量要求。
为了适应这些变化，提高生产效率和灵活性，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称 FMS）应运而生，并逐渐成为现代机械制造领域的关键技术之一。
一、柔性制造系统的定义与组成柔性制造系统是一种由计算机控制的、能够自动完成多品种中小批量生产的制造系统。
它将自动化加工设备、物料搬运系统、计算机控制系统等有机地结合在一起，实现了生产过程的高度自动化和灵活性。
一般来说，柔性制造系统主要由以下几个部分组成：1、加工系统包括各种数控机床、加工中心等，它们是完成零件加工的主要设备。
2、物料搬运系统负责将原材料、半成品和成品在各个工作单元之间进行运输和存储，常见的有自动导引小车（AGV）、传送带等。
3、控制系统是整个柔性制造系统的核心，通过计算机网络对加工设备、物料搬运系统等进行集中控制和管理，实现生产过程的优化调度和协调运行。
4、刀具管理系统负责刀具的存储、调配和刃磨等，确保加工过程中刀具的及时供应和良好状态。
二、柔性制造系统的特点1、高度自动化柔性制造系统中的设备和系统能够在无人干预的情况下自动运行，大大提高了生产效率，减少了人工操作带来的误差和不确定性。
2、灵活性强能够快速适应产品品种和生产批量的变化，通过调整加工工艺、更换刀具和夹具等方式，在短时间内实现不同产品的生产切换。
3、生产效率高通过优化生产流程、减少设备闲置时间和物料搬运时间等，提高了设备的利用率和生产效率。
4、质量稳定采用先进的加工设备和检测手段，能够保证产品的加工精度和质量一致性。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中，控制系统根据生产计划和订单要求，将加工任务分配给各个加工设备。
物料搬运系统将原材料和毛坯送至相应的加工设备，加工完成后，再将半成品或成品运输到下一工序或存储区域。
柔性制造系统毕业设计论文
柔性制造系统毕业设计论文柔性制造系统（FMS）是一种先进的生产制造体系，被广泛应用于现代制造业。
它以柔性和自动化为特征，能够快速调整生产线，满足个性化需求，提高生产效率和产品质量。
本篇论文将介绍柔性制造系统的基本原理、特点以及设计中需要考虑的因素。
柔性制造系统的基本原理是将多个机器和设备整合在一个生产线上，通过自动化的控制系统实现自动化生产。
它可以根据不同的生产任务和需求进行快速调整，提高生产灵活性。
与传统的生产线相比，FMS具有更高的自动化程度和生产效率。
柔性制造系统可以适应各种产品的生产，包括小批量的个性化产品和大批量的标准化产品。
在生产过程中，它能够根据订单数量和种类自动调整生产线的配置和工艺流程，减少生产过程中的人为干预，提高生产的一致性和稳定性。
此外，FMS还可以减少制造成本和资源浪费，提高产品质量和工作环境的安全性。
在设计柔性制造系统时，需要考虑以下几个因素。
首先是对生产任务和需求的充分了解，包括产品种类、数量和工艺流程。
其次是对各种设备和机器的选择和配置，以满足不同产品的生产要求。
第三是系统的自动化控制和监控，包括自动化调度、工艺控制和故障诊断。
最后是系统的安全性和稳定性，包括设备的安全保护和防护措施。
本论文的研究目标是设计一个柔性制造系统，并通过实际案例进行验证。
首先，我们将对市场需求进行调查和分析，确定产品种类和数量。
然后，我们将选择适合生产任务的设备和机器，并进行配置。
接下来，我们将设计系统的自动化控制和监控系统，以实现生产线的自动化调度和故障诊断。
最后，我们将对系统进行测试和评估，验证其在生产效率和产品质量方面的优势。
预计本论文将包含以下几个部分：引言、文献综述、柔性制造系统的基本原理和特点、设计方法和过程、实施方案和实验结果、总结和展望等。
通过对柔性制造系统的设计和验证，我们希望能够提高生产效率和产品质量，为现代制造业的发展做出贡献。
总之，柔性制造系统是现代制造业的重要组成部分，具有高度的自动化和灵活性。
柔性制造系统
柔性制造系统（FMS）一、概述1.发展历史1967年美国Molins公司制造首条FMS即System-24以及1970年美国K&T公司推出的飞机和拖拉机零件的多品种，小批量生产的自动线被人们公认为是世界上FMS的起源。
FMS 的出现解决了在离散型工业生产中一直试图解决而未能解决的经常变换品种的中小批量生产自动化的问题。
20多年来，FMT及FMS受到世界各国广泛重视，发展迅速并日趋成熟。
79年代后期到80年代是FMS在世界上蓬勃发展的时期，1982年美国芝加哥国际机床展览会和日本11界大阪国际机床展鉴会充分说明了FMS已从试验阶段进入实用阶段并已开始商品化。
美国、日本等工业发达国家都先后推出了一些大型的FMS的发展计划，耗资往往为几千万乃至上亿元，与此同时，考虑到企业的经济承受能力及投资风险性，也推出不少小型、经济型的FMS。
70年代后期FMS及以后的独立制造的岛、P-FMS的出现，使企业的柔性化找到了一条经济、实用又可留有发展余地的道路。
同时FMS的概念也已向其他生产领域移植，如从机械加工扩展到钣金、冲压、电火花加工、焊接、铸造等领域，从机械加工业扩展到服装。
食品等行业等等。
FMS是数控机床或设备自动化的延伸，FMS的一般定义可以用以下三方面来概括：FMS是一个计算机控制的生产系统；系统采用半独立的NC机床；这些机床通过物料输送系统连成一体。
其中，数控机床提供了灵活的加工工艺，物料输送系统将数控机床互相联系起来，计算机则不断对设备的动作进行监控，同时提供控制作用并进行工程记录，计算机还可通过仿真来预示系统各部件的行为，并提供必要的准确的量测。
FMS的基本组成随侍加工工件及其他条件而变化，但是系统的扩展必须以模块结构为基础。
用于切削加工的FMS主要由四部分组成：若干台数控机床、物料搬运系统、计算机控制系统、系统软件。
FMS的柔性可以从几方面评价，如图生产柔性工艺柔性设备柔性工序柔性生产柔性流程柔性批量柔性扩张柔性柔性制造自动化技术包含FMS的四个基本部分中的自动化技术，及自动化的加工设备、自动化的刀具系统。
FMS
柔性制造系统产生的背景摘要：柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变化的自动化机械制造系统（Flexible Manufacturing System）,简称FMS。
市场的发展变化和科学技术的发展尤其是工业机器人技术的发展推动了柔性制造系统的产生。
关键词：FMS、柔性制造技术、工业机器人1、前言20世纪60年代以来, 随着生活水平的提高, 用户对产品的需求向着多样化、新颖化的方向发展, 传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求, 企业必须寻找新的生产技术以适应多品种、中小批量的市场需求。
同时,计算机技术的产生和发展,CAD/CAM、计算机数控、计算机网络等新技术新概念的出现以及自动控制理论、生产管理科学的发展也为新生产技术的产生奠定了技术基础。
在这种情况下, 柔性制造技术应运而生。
2、市场的发展与变化促使传统生产方式变革随着世界经济的发展和人们生活水平的提高，传统的相对稳定的市场变成动态多变的市场,产品生命周期不断缩短,产品更新日益加快。
生产模式则朝着多品种、小批量、单件化、柔性化、生产周期大幅度缩短等方面发展。
美国福特汽车公司在19l0～1920年建立了一条生产线，创造了1分钟生产一辆“T”型车的记录，使成本从刚推出时的890美元/辆，降到l926年的290美元/辆（T型车的概念），从而使汽车从少数富翁的奢侈品变成了大众化的交通工具，开创了机械工业大规模生产的时代。
在大批量生产中采用的自动生产线有其固定的生产节拍，因此，要改变生产品种是相当困难的，故这种生产线称为刚性自动生产线。
在现代机械工业生产结构中，大批量生产只是机械制造业的一小部分，占15-25%;而中小批量生产则占75-85%，在数量上占绝对优势的这些企业的生产面貌，对整个机械工业虽然起着巨大作用，但多数企业的劳动生产率却是相当低的。
到了上世纪的60年代，市场环境发生了巨大变化。
CH5-1 FMS 柔性制造系统
FMS柔性制造系统1FMS概述1. FMS产生的时代背景 美国福特汽车公司在19l0～1920年建立了一条生产 线，创造了1分钟生产一辆“T”型车的记录， 890美元／辆290美元／辆FMS概述目前制造业的特征 以低的生产成本 短的生 以低的生产成本、短的生产周期开发更多的新产品，以适应市场的多样化需 求和全球范围内的激烈竞争。
结论 市场的变化与发展促使企业界寻求 市场的变化与发展促使企业界寻求一条 条 有效的途径，来解决多品种、中小批量生产自 动化的问题。
经过几十年不懈的努力，终于找 到了解决这个问题的金钥匙——柔性制造系统 (FMS)。
FMS的诞生第一套FMS的出现 FMS的概念诞生于20世纪60年代的伦敦，由一位做 研 究 和 开 发 工 作 的 工 程 师 大 卫 · 威 廉 逊 (David Williamson) 提 出 。
当 时 他 使 用 Flexible Machining System这个名称，并在一个机加工车间里安装了第一套 这个名称 并在一个机加工车间里安装了第一套 FMS。
它是在计算机控制下，每天工作24h(实际上在中 班和晚班的16h内进行无人化加工)，被称之为 被称之为24系统。
系统这就是1967年英国创建的世界上最初的柔性加工系统 (Molins System-24)，由英国Molins公司将其公诸于世。
（后来Machining演变为Manufacturing）FMS的概念FMS的定义 Flexible Manufacturing System欧共体机 床工业委 员会 国际生产 生产 工程研究 协会 国际生产 工程研究 协会中华人民共 和国国家军 用标准美国国家 标准局FMS的概念“中华人民共和国国家军用标准” ——“武器装备柔性制造系统术语”中的定义为： 数控加工设备 物料运储装置 计算机控制系统自 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6FMS的概念Computer Control roomToolsMachineConveyorM hi MachinePalletPartsLoadUnload Finished goods TerminalFMS的组成—加工系统 FMS的组成—加工系统 的组成 加工系统 加工中心 数控机床8五轴机床类型 Table－Table 刀轴方向不动 两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋转 刀轴方向不动，两个旋转轴均在工作台上；工件加工时随工作台旋转， 须考虑装夹承重，能加工的工件尺寸比较小。
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柔性制造系统(FMS)产生背景的综述摘要：随着经济的发展和消费水平的提高，人们更关注产品的不断更新和多样性，中小批量、多品种产品已成为机械制造业的一个重要特征；同时，科学技术的迅猛发展也推动了自动化程度和制造水平的提高。
这两个因素即市场需求的牵引和科学技术的推动均促使了柔性制造系统的产生，本文即针对当今机械制造领域应用的柔性制造系统的产生背景进行综述。
关键字：柔性制造系统产生背景
一．引言
柔性制造系统是由若干CNC设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的，并能根据制造任务和生产品种的变化而迅速进行调整的自动化制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
它包括多个柔性制造单元（FMC）,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、中小批量产品的生产。
[1]
自20世纪五六十年代以来，一些工业发达的国家与地区，在达到了高度工业化水平就开始了从工业社会向信息社会转化的时期。
这个时期的主要特征是数字计算机、遗传工程、光导纤维、激光、海洋开发等新技术的日益广泛深入的应用。
估计在20世纪末到21世纪初出现这样一种新情况，现在已突破的和将要突破的新技术．会很快地应用于生产或社会，给社会生产力带来新的飞跃，并相应地对经济、社会带来新变化。
对机械制造业来说，对它的发展影响最大的就是计算机的应用，随之出现了机电一体化新概念。
如：机床数床(NC)、计算机数字控制(CNC)、计算机直接控制(DNC)、计算机辅助制造(CAM)计算机辅助设计(CAD)、成组技术(GT)、计算机辅助工艺规程编制(CAPP)、计算机辅助图形设计(CAGD)、工业机器人(ROBOT)等新技术。
由于这些技术的综合应用，同时，国内外市场的激烈竞争也促使制造业以提高效率和生产率、降低生产成本和保障就是交货作为竞争策略。
以刚性自动化为基础的制造系统不能适应市场竞争对多品种、中小批量产品的需求，只有一计算机技术和柔性制造技术相结合的柔性制造系统才能适应需求。
[2]柔性制造系统是一种广义上的可编程的控制系统，它具有处理高布数据的能力，具有自动的物流，从而实现小批量、多品种、高效率的制造，以适应产品周期的动态变化。
这种技术的出现，有多种内在的和外部的因素。
但最根本的有两个，一是市场发展的需要；一是科学发展到一个新阶段，为新技术的出现提供了一种可能。
[3]
二．市场的发展与变化促使传统生产方式变革
当前机械制造业面临着巨大的压力，必须以低的生产在成本、短的生产周期开发更多的新产品，以适应市场的多样性需求和全球范围内的激励竞争。
本世纪初，通过采用自动机或刚性自动生产线来实现单一品种的大批量生产，以达到提高生产率，降低成本，提高产量，满足和扩大市场需求。
进入60年代以后，世界市场发生很大的变化，用户对产品的需求千变万化，而且要求供货及时，这是市场的最新发展趋势。
起初，这一趋势主要对产品装配领域有影响，往往用大批量生产出的相同零部件装配出有所变化的最终产品（如同一类型不同颜色的汽车），然而现在的用户却需要用不同的零部件形成真正有特色的产品。
随着经济的发展，生活水平的提高，最求多样化、新颖化成为社会风尚，对
消费品的要求更高，希望产品有自己的特色。
目前，每个制造商都必须迎合顾客的需求去开发新产品和组织生产。
激烈的竞争是传统的大规模生产环境发生了变化，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。
如汽车只在外观上不同远远不够，必须有实质的改型。
在激烈的竞争中，人们也认识到缩短从订货到交货的周期是赢得竞争的主要手段。
而30年代到50年代建立的单品种生产自动线，它有固定的生产节拍，而且设计复杂，投资巨大。
当产品的生命周期结束而必须生产其他品种时，对原有的制造系统的改造难度相当大，改造周期相当长，改造费用也相当昂贵。
所以，这种刚性自动化生产线是无法满足不同顾客对产品的不同要求，也无法在激烈的市场竞争中占据优势。
市场要求产品的种类越来越多，而每种产品的批量越来越少，这就导致现代机械工业生产结构中多品种，中小批量生产类型的企业在数量上占据绝对优势地位。
多品种中小批量生产在社会生产总量中所占的比重日益增大，世界机电产品中属于中小批量的产品种数有60年代占50%左右到80年代上升为85%，产值由占45%上升为75%。
我国机械制造企业属中小批量生产的占企业总数的95%左右，它们绝大多数在传统的生产方式下，处于低效率、长周期、高成本的落后状态。
市场的变化与发展促使企业界寻求一条有效的途径，来解决多品种、中小批量生产自动化的问题。
经过几十年的不懈努力，终于找到了解决这个问题的金钥匙——柔性制造系统（FMS）。
[1]
三．科学技术的发展为传统生产方式的变革提供了可能
一种新的生产方式的出现，必须要有技术的发展作为基础和依托。
对机械制造来说，影响最大的是电子计算机的出现及其飞速发展和广泛应用。
50年代数字化技术子啊机床上开始应用，这就是所谓的数控机床。
几乎与数控机床研制的同时，开始了自动控制编程的研制，以摆脱手工编程的落后状态。
1954年，美国麻省理工学院完成了第一个用于零件数控编程的工具，起名为自动编程工具(APT)，从1965年起，美国又开始研制图形控制编程，1967年初步完成并投入使用，从而解决了APT语言编程存在的基本问题。
70年代，随着处理机的应用，数控机床进一步迅速发展，出现了计算机数控机床，它是独立的自适应的自动化机床。
有了计算机数控机床，又有了自动编程手段，使中小批量的外形复杂零件的自动化加工问题得以解决，提高了生产率和加工精度，缩短了生产准备周期，使机床趋于“柔性化”。
60年代初，美国首先研制出第一台工业机器人，为完善解决加工过程中物料搬运自动化，为解决单调、笨重、危险、有害和超过人能胜任的极限环境下作业自动化，特别是转配自动化提供了现实的可能性。
60年代末期开始研究的计算机辅助工艺过程设计，其基本功能在于工艺路线所设计、每道工序的详细设计、切削用量的选择、时间定额的制定等等。
尽管由于零件形状的复杂性和加工技术的多样性，开发CAPP的技术难度相当大，然而目前已有一些系统投入应用。
70年代末，80年代初，计算机辅助管理，物料搬运，刀具管理，计算机网络，数据库的发展以及CAD/CAM技术的发展，更为FMS的发展提供了有力的支持。
与此同时，自动控制理论，制造工艺以及生产管理科学，也都有了日新月异的变化，这些都为FMS的发展提供了必要的环境。
[1]
四．结论
鉴于上述市场、科学技术的历史背景下，柔性制造系统应运而生。
经过几十年的发展，柔性制造系统已经日趋完善并在全世界得到广泛应用。
在产品和批量组成的二维空间中，FMS占据了专用机床组成的制造系统和通用机床组成的制造系统所处的中间区域。
以箱体类零件加工为例，生产纲领为一万件以上称为大批量生产，10件到一万件为中小批量生产。
FMS适用于5-1000件的批量、5至上百种零件的加工。
[4]同时，柔性制造系统的出现也是制造业发展史上的重要里程碑，它推动了生产方式的深层次变革，并奠成了计算机集成制造（CIMS）、精益生产（LP）以及敏捷制造（AM）等制造方式的基础。
[5]
柔性制造系统的不断发展，对我们制造业的从业人员来说，也将面临着更大的挑战，因为柔性制造系统不断会有新的内容加入，其所涉及到的学科也将会越来越多，这就要求我们相关人员不断的汲取新的知识，跟上时代的步伐，才能在21世纪的制造大军中立于不败之地。
五．参考文献
[1] 张培忠.柔性制造系统[M].北京：机械工业出版社,1998.2.
[2] 蒋志强，施进发，王金凤.先进制造系统导论[M].科学出版社.2006.5
[3] 王润孝.先进制造系统[M].西北工业大学出版社， 2010,1.
[4] 全燕明.机械制造制动化[M].华南理工出版社，2008.06.
[5] 苏春.数字化设计与制造[M].北京：机械工业出版社，2006.1.1.。