柔性制造系统的组成
柔韧制造系统名词解释
柔韧制造系统名词解释柔性制造系统,是由统一的信息控制系统、物料储运系统和数台数控设备组成的,能适应加工对象变换的智能自动化机电制造系统。
柔性制造系统,是指由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他连接装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。
柔性制造系统有中央计算机控制机床和传输系统,有时可以同时加工几种不同的零件。
一组按次序排列的机器,由自动装卸及传送机器连接并经计算机系统集成一体,原材料和代加工零件在零件传输系统上装卸,零件在一台机器上加工完毕后传到下一台机器,每台机器接受操作指令,自动装卸所需工具,无需人工参与。
柔韧制造系统组成:加工设备加工设备主要采用加工中心和数控车床,前者用于加工箱体类和板类零件,后者则用于加工轴类和盘类零件。
中、大批量少品种生产中所用的FMS,常采用可更换主轴箱的加工中心,以获得更高的生产效率。
储存和搬运储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等;储存物料的方法有平面布置的托盘库,也有储存量较大的桁道式立体仓库。
毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中,并储存在自动仓库中的特定区域内,然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。
固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS,自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关,具有较大灵活性。
工业机器人可在有限的范围内为1-4台机床输送和装卸工件,对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送,也可采用在轨道上行走的机器人,同时完成工件的传送和装卸。
磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换,也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。
车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。
切屑运送和处理系统是保证FMS连续正常工作的必要条件,一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。
信息控制FMS信息控制系统的结构组成形式很多,但一般多采用群控方式的递阶系统。
机械制造中的柔性制造系统
机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中,企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量,并快速响应市场的变化。
为了实现这些目标,柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)应运而生。
柔性制造系统是一种先进的制造技术,它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来,为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。
一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它能够在不停机的情况下,根据生产任务的变化,自动调整加工工艺和生产流程,实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。
数控加工设备是柔性制造系统的核心,包括数控机床、加工中心等。
这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点,能够完成各种复杂零件的加工。
物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。
它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等,能够实现物料的快速准确配送,保证生产的连续性。
计算机控制系统是柔性制造系统的大脑,它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。
通过计算机控制系统,操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况,并及时做出调整和决策。
二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统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。
它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品,大大提高了企业的市场响应能力。
2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程,柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间,提高设备的利用率和生产效率。
3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段,柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量,降低废品率和次品率。
4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级,增加新的设备和功能,以满足不断增长的生产需求。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中,计算机控制系统首先接收生产任务,并根据产品的工艺要求和设备的可用性,制定生产计划和调度方案。
柔性制造系统组成部分
柔性制造系统(FMS)是一种生产方法,旨在轻松适应所生产产品的类型和数量的变化。
机器和计算机系统可以配置为制造各种零件并处理不断变化的生产水平。
柔性制造系统能够在工作站上同时处理各种不同的零件样式,并且可以根据不断变化的需求模式调整生产量,因此之所以称为FMS是灵活的。
下文介绍柔性制造系统三个基本部分。
柔性制造系统三个基本部分工作站:在当今的应用中,这些工作站通常是计算机数控(CNC)机床,对零件系列进行机加工操作。
柔性制造系统正在与其他类型的加工设备一起设计,包括检查站,装配厂和钣金压力机。
各种工作站是:加工中心、装卸站、装配工位、检查站、锻造站、钣金加工等。
在FMS中使用的加工或装配设备取决于工作的完成的类型由该系统。
在为加工操作而设计的系统中,加工工位的主要类型是CNC机床。
在某些加工系统中,执行的操作类型集中在特定类别中,例如铣削或车削。
对于铣削,可以使用特殊的铣刨机模块以达到比加工中心更高的生产水平。
铣削模块可以是垂直主轴,水平主轴或多主轴。
用于车削操作。
特殊车削模块在传统的车削中,工件相对于固定在机床中的刀具旋转,并沿平行于工件旋转轴的方向进给。
大多数FMS上制造的零件通常是非旋转的;但是,它们可能需要按其加工顺序进行一些车削。
对于这些情况,将零件在FMS上的整个加工过程中都固定在托盘固定装置中,并设计了旋转模块以使单点工具围绕工件旋转。
自动化的物料搬运和存储系统:各种自动化的物料搬运系统用于在加工站之间运输工作部件和子部件,有时将存储功能整合到一起。
自动化物料搬运和存储系统的各种功能是:工作站之间工作部件的随机和独立移动、处理各种工作部件配置、临时存放、方便地装卸工作零件、兼容计算机控制。
处理系统的功能。
FMS中的物料处理和存储系统执行以下功能:工作站之间工作部件的随机,独立移动。
这意味着部件必须能够从系统中的任何计算机移动到任何其他计算机。
为不同的零件提供各种路由选择,并在某些站点繁忙时进行机器替换。
柔性制造系统基本组成
柔性制造系统基本组成FMS由制造工作站、自动化物料储运系统和FMS管理与控制系统三个主要部分组成。
制造工作站则主要包括机械加工工作站、清洗站和测量站。
1.机械加工工作站。
一般在柔性制造系统中主要的机械加工设备是加工中心,常带有机附刀库,可实现主轴和机附刀库的刀具交换,同时还带有自动托盘交换装置。
加工中心要集成到FMS中,需要满足以下的基本条件:(1)硬接口托盘自动交换装置(Automated Pallet Changer,APC)和第二刀具交换点;APC采用多种方式,最为常见的双交换台有平行式和回转式两种类型。
第二刀具交换点的功能是使加工中心机附刀库通过刀具机器人实现与外界交换刀具。
(2)软接口具有通过计算机网络或其它通信接口实现与上级控制计算机通信的功能,通常称FMS接口。
接口的功能是接收上级控制机发给加工中心的各种命令和数据,同时也能把各种数据和状态上传给控制机。
2.清洗站清洗站可以放在柔性制造系统的生产线内,也可分开。
可以独立,也可与装卸站并为一体。
所谓清洗,主要指清除切屑和清洗油污,清洗对象包括零件、夹具和托盘。
清洗不包括去除零件毛刺,通常去毛刺工作在生产线外进行,因为它对装卸工作有干扰。
通过清洗保证零件在下一工序中的定位,装夹和顺利加工。
3.测量站检验工序有在线和离线两种方式,各有优点。
在线检验仪可由编程令其投入工作,以判定加工误差并直接经由中央计算机进行刀具补偿调整。
在线检验的最大优点是能迅速确定制造中的问题,但由于一般检验的速度比生产速度低很多,难于做到在线100%的检验。
离线检验则由于检验工位离得远,零件定位和夹紧费时,或缺少自动检验装置等原因具有滞后性。
机械制造中的柔性制造系统与集成
机械制造中的柔性制造系统与集成近年来,随着科技的不断进步,机械制造领域也在不断发展和演变。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)和集成技术成为了机械制造行业的重要发展方向。
本文将探讨机械制造中的柔性制造系统和集成技术的相关概念、优势以及应用。
柔性制造系统是一种由多台数控机床、自动化传送系统以及计算机控制系统组成的制造系统。
它具有可扩展性、灵活性和高效性的特点。
与传统的生产线不同,柔性制造系统能够根据产品种类和需求进行快速切换和调整,从而提高生产效率和产品质量。
柔性制造系统的核心是计算机控制系统,它可以通过软件编程实现对机床和传送系统的控制和调度。
柔性制造系统的优势在于提高了生产效率和灵活性。
传统的生产线通常需要大量的人工操作和调整,而柔性制造系统可以实现全自动化的生产和调度,从而减少了人为的干扰和错误。
此外,柔性制造系统还能够实现生产过程的高度集成,通过计算机控制系统实现机床之间的信息共享和协作,从而提高了整个生产系统的效率和质量。
集成技术是柔性制造系统的重要组成部分,它能够实现不同机床和设备之间的信息交流和共享。
在传统的生产线中,各个设备通常是独立运行的,信息流通不畅,这样就导致了生产过程的低效和低质。
而集成技术可以打破设备之间的隔阂,实现设备之间的数据互通和协作。
通过将各个设备和系统连接到一个统一的网络上,可以实现设备之间的实时数据共享和信息传递,从而提高生产效率和产品质量。
在机械制造领域,柔性制造系统和集成技术的应用非常广泛。
例如,在汽车制造领域,柔性制造系统可以实现汽车零部件的快速制造和组装。
通过灵活调整生产线,可以根据市场需求和订单情况实现生产的快速切换和调整,从而提高了生产效率和响应速度。
另一个例子是航空制造领域。
航空设备通常具有复杂的结构和高要求的质量。
柔性制造系统和集成技术可以实现对航空设备的精确加工和装配。
通过控制系统的精细调节和机床的自动化操作,可以保证航空设备的质量和安全性。
机械制造产业的柔性制造系统工作原理
机械制造产业的柔性制造系统工作原理柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)是机械制造产业中一种先进的生产组织方式,旨在提高生产效率、降低成本、提高产品质量和灵活性。
本文将介绍柔性制造系统的工作原理,并探讨其在机械制造产业中的应用。
一、柔性制造系统的定义及特点柔性制造系统是由多个数控机床、自动化设备、机器人、输送设备、仓储设备、计算机及网络组成的集成自动化生产系统。
其具有以下特点:1. 高度集成:柔性制造系统通过网络和计算机技术将各种设备和系统紧密连接,实现设备之间的信息交互和协调运作。
2. 多样化生产:柔性制造系统能够自动完成各种工艺流程,实现小批量、多样化、高效率的生产方式。
3. 自适应能力强:柔性制造系统能够根据产品的设计要求和市场需求,自主地进行工艺调整和流程变化,提高生产适应性和灵活性。
4. 高度自动化:柔性制造系统中各设备均具备高度自动化水平,能够自主完成各种操作,减少人工干预。
二、柔性制造系统的工作原理柔性制造系统基于计算机控制和信息技术,通过物流系统和信息系统的协同配合,实现生产过程的自动化、高效化和灵活化。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 自动化生产设备在柔性制造系统中,多个数控机床、自动化设备和机器人等设备通过网络连接,在计算机的控制下实现各种生产操作。
这些设备能够自动切换和调整工作状态,以满足生产任务和要求。
2. 信息管理系统柔性制造系统依赖于信息管理系统,通过传感器、计算机及网络等技术,实现对生产过程的监控和管理。
信息管理系统能够实时采集、处理和传输各种数据,进行生产计划的编制、设备调度的优化以及生产状态的监控。
3. 物流系统柔性制造系统的物流系统负责物料和零部件的输送和仓储管理,以确保生产过程的连续性和高效性。
物流系统通过输送设备、仓储系统和自动导引车等工具,将物料从一个工序转移到另一个工序,减少了物料的运输时间和人工干预。
柔性制造系统
柔性制造系统柔性制造是与“刚性”制造自动化相对应提出来的新概念,是以数值控制、计算机、信息处理、精密机械等技术为基础的先进制造技术。
柔性制造系统,即FMS。
柔性制造系统由主机(即数控机床)、物流系统(即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统)、控制整个系统运行的计算机系统三个基本部分组成。
对机械制造厂而言,其FMS由如下单元组合而成:加工设备、装配设备、检测设备、输送装置、交换装置、装卸站、保管设备、信息管理及控制装置、辅助设备。
柔性制造系统的分类:柔性制造单元(FMC) ,FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。
FMC的柔性最高。
柔性制造线(FML) :柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。
柔性制造系统(FMS) : FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。
FMS 是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。
常见的FMS具有以下功能:自动制造功能,在柔性制造系统中,由数控机床这类设备承担制造任务;自动交换工件和刀具的功能;自动输送工和刀具的功能;自动保管毛坯、工件、半成品、工具夹、模具的功能;自动监视功能(即刀具磨损、破损的监测),自动补偿,自诊断等;作业计划与调度。
柔性制造系统的基本功能包括自动加工功能(包括检验、清洗等)、自动搬运功能和将以上两者综合起来的综合软件功能。
加工系统:柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。
物料系统:物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。
柔性制造系统、柔性制造单元和成组技术的发展及其应用
三、未来展望
未来,柔性制造技术将会朝着智能化、自动化、绿色化等方向发展。智能化 制造将会实现更加精准、高效的生产,自动化制造将会减少人工干预和错误率, 绿色化制造将会实现资源优化利用和社会可持续发展。
四、结论
四、结论
现代柔性制造技术是一种灵活、高效的制造技术,它能够适应不断变化的市 场需求和消费趋势,提高生产效率、降低成本、提高产品质量和缩短产品开发周 期。随着科技的不断发展,柔性制造技术将会迎来更加广阔的发展前景。未来, 企业需要不断提高柔性制造技术的水平和效率,以适应市场的变化,实现可持续 发展。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是一种集自动化、 数字化、精益化于一体的制造系统。它涵盖了生产设备、物料运输、信息处理等 各个方面,能够在不同的生产条件下快速、灵活地生产出满足市场需求的高品质 产品。
一、柔性制造系统的概念和组成部分
一、现代柔性制造技术
现代柔性制造技术的核心是数字化制造,它包括计算机辅助设计、制造执行 系统、数控机床、机器人等。这些数字化设备和系统可以通过互联网和物联网实 现互联互通,从而形成一个智能化的制造系统。在这个系统中,生产流程可以根 据市场需求进行快速调整,生产计划可以实时更新,生产资源可以得到优化配置。
基本内容
目前,柔性制造技术已经发展到了一个相对成熟的阶段。在应用领域方面, 柔性制造技术主要应用于定制化、多样化产品的生产,如汽车零部件、3C电子产 品、医疗器械等。这些领域的产品更新换代迅速,要求制造企业具备快速响应市 场变化的能力。而柔性制造技术的应用正好能够满足这一需求,实现快速、灵活 的产品生产。
二、柔性制造系统的应用
二、柔性制造系统的应用
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。
柔性制造系统组成
柔性制造系统组成柔性制造系统(FMS)是一种集成了计算机控制技术、自动化技术、信息技术和生产技术的生产模式。
它包括计算机控制的生产设备集成在一起,通过自动化程度高、柔性性强、信息化程度高的技术手段实现生产工艺的灵活高效。
柔性制造系统能够进行多品种、小批量的生产,并可以快速调整生产的生产能力和生产计划。
下面是柔性制造系统组成的详细介绍。
一、计算机控制系统计算机控制系统是指通过计算机进行生产流程控制的系统。
它包括计算机硬件、软件等基础设施,具有数据采集、处理、传输等功能。
计算机控制可以对生产过程进行实时在线监控,同时实现对生产工艺的在线管理和控制。
二、生产设备生产设备是柔性制造系统的核心组成部分。
它包括各种生产设备,如数控加工中心、机器人、自动装卸系统、搬运机器人等。
这些设备通过计算机集成在一起,形成生产线,能够实现高效、自动的生产。
三、工作站工作站是指生产作业的工作场所,包括机器操作员、手动装配人员等.在柔性制造系统中,工作站可以采用自动化技术,实现部分和全自动操作,从而确保生产过程高效、准确、稳定。
四、机器人机器人是柔性制造系统的重要组成部分,可以根据程序控制实现自动化操作。
在生产过程中,机器人可以代替人手完成复杂的生产任务,从而提高生产效率并降低生产成本。
五、自动化运输系统自动化运输系统是指通过计算机控制的自动化运输设备,如AGV、立体仓库等。
这些设备能够自动地搬运半成品和成品,并在不同的工作站之间进行自动运输。
六、信息系统信息系统是柔性制造系统的关键组成部分。
它包括生产计划编制系统、生产执行系统、质量管理系统等。
信息系统通过对生产数据的采集、分析和处理,可以实现生产和生产管理的有效控制。
七、生产计划编制系统生产计划编制系统是柔性制造系统中的一个核心部分,它可以采用人工、电脑或者是两者结合的制定生产计划方法来确定各个生产环节的制造流程和生产计划,并在计划期间进行跟踪控制,及时的调整生产进度,确保生产计划能够按照计划时间完成。
计算机集成制造技术柔性制造系统
计算机集成制造技术柔性制造系统1. 引言随着科技的不断发展,计算机集成制造技术已经在制造业中得到广泛应用。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)作为计算机集成制造技术的一种重要应用,已经成为现代制造业中的关键组成部分。
本文将介绍计算机集成制造技术柔性制造系统的概念、特点、优势以及在实际应用中可能面临的挑战。
2. 柔性制造系统的概念柔性制造系统是指利用计算机控制和自动化技术来实现对多品种、小批量生产的一种生产方式。
它通过灵活的生产能力和自动化设备的配合,能够快速地适应市场需求的变化,提高生产效率和产品质量。
柔性制造系统通常由计算机控制的机器设备、计算机网络、传感器、执行器等组成。
它能够自动调整生产线的组成和工艺流程,实现多种产品的生产,并能根据生产需求进行自主调整。
3. 柔性制造系统的特点柔性制造系统具有以下特点:•多品种生产能力:柔性制造系统能够通过调整设备和工艺流程,适应多种产品的生产需求。
•小批量生产能力:柔性制造系统能够实现快速转换,并且能够适应小批量的生产需求。
•自动化程度高:在柔性制造系统中,大部分的生产过程都是通过计算机控制和自动化设备实现的,减少了人为操作的错误和劳动强度。
•生产效率高:柔性制造系统通过自动化和优化的工艺流程,能够提高生产效率,减少生产时间和资源的浪费。
4. 柔性制造系统的优势柔性制造系统具有以下优势:•提高生产效率:柔性制造系统能够实现生产过程的自动化和优化,提高生产效率,降低生产成本。
•更快的产品上市时间:柔性制造系统能够快速适应市场需求的变化,减少了产品的研发和上市时间,提高了企业的竞争力。
•降低库存成本:柔性制造系统能够根据需求进行调整,减少了库存的积压,降低了库存成本。
•提高生产质量:柔性制造系统能够通过自动化和优化的工艺流程,减少了人为操作的错误,提高了产品的质量。
5. 柔性制造系统的挑战柔性制造系统在实际应用中也面临一些挑战:•技术要求高:柔性制造系统的建设和运行需要高水平的技术和专业知识,对人员的要求较高。
柔性制造系统
柔性制造系统flexible manufacturing system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的,能适应加工对象变换的自动化的机械制造系统。
英文缩写FMS。
系统兼有加工制造和部分生产管理的功能,能缩短生产周期,减少劳动力,提高设备的利用率和产品质量的一致性。
1967年,英国莫林斯公司首次根据D.T.N.威廉森提出的FMS基本概念研制“系统24”,主要设备是6台模块化结构的多工序数字控制机床。
同年美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统,由8台加工中心和2台多轴钻床组成。
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,为发展柔性制造系统提供了重要的设备形式。
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1个立体仓库组成,另有2台传送毛坯机工件的自动引导台车和1个无人化电机装配车间,它们都能连续24小时运转。
柔性制造系统一般由数字控制加工设备(如加工中心和数控车床等)、物料(如毛坯、工件、刀具、夹具、量检具、切屑等)贮运系统和信息控制系统(如各种专用计算机和专门应用软件)、监视测量系统等组成。
图片根据机床和搬运系统的相互关系,柔性制造系统有直线型、循环型、网络型和单元型等布局形式。
其中直线型加工顺序不能改变,易于管理,多用于加工工件品种少、柔性要求小的制造系统。
单元型柔性较大,易于扩展,但调度作业的程序设计比较复杂。
柔性制造系统(FMS)柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。
柔性制造技术是技术密集型的技术群,凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。
那么什么是柔性呢?柔性可以表述为两个方面。
第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。
柔性制造系统介绍
柔性制造系统介绍一、柔性制造系统的概念柔性制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。
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,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,FMS的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制。
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。
二、柔性制造系统的类型1.柔性制造单元(FMC):由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。
该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具,加工不同的工件。
柔性制造单元适合加工形状复杂,加工工序简单,加工工时较长,批量小的零件。
它有较大的设备柔性,但人员和加工柔性低。
2.柔性制造系统(FMS):柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础,配以物料传送装置组成的生产系统。
该系统由电子计算机实现自动控制,能在不停机的情况下,满足多品种的加工。
柔性制造系统适合加工形状复杂,加工工序多,批量大的零件。
其加工和物料传送柔性大,但人员柔性仍然较低。
3.柔性自动生产线(FML):柔性自动生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。
该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。
柔性程度低的柔性自动生产线,在性能上接近大批量生产用的自动生产线;柔性程度高的柔性自动生产线,则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。
4.柔性制造工厂(FMF) :FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。
它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。
柔性制造系统综述
柔性制造系统综述摘要:柔性制造系统是至少由两台机床,一套物料运输系统和一台计算机控制系统组成的制造系统。
作为一种高效率、高精度的制造系统,作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,将成为21世纪制造业的主要生产模式。
关键词:柔性制造系统、构成、分类、优缺点、发展趋势正文:柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是指在计算机支持下,能适应加工对象变化的制造系统,是至少由两台机床,一套物料运输系统(从装载到卸载都具有高度自动化)和一台计算机控制系统组成的制造系统。
柔性制造技术是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代生产管理技术于一体的先进制造技术。
随着科技、经济的发展和人民生活水平的提高,多品种、中小批量生产已成为机械制造业一个主要的发展趋势。
FMS作为一种高效率、高精度的制造系统,作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技,将成为21世纪制造业的主要生产模式。
1、柔性制造系统一般由5个功能系统构成。
(1)自动加工系统:一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。
它能按照主控计算机的指令自动加工各种零件,并能自动实现工件、刀具的交换。
(2)自动物流系统:是在机床、装卸站、清洗站和检验站之间运送零件和刀具的传送系统。
刀具传送主要是从系统外将预调好的刀具送入系统内的中央刀库,或从中央刀库将刀具送到机床的局部刀库;或者从局部刀库将刀具换入中央刀库,从中央刀库或局部刀库中将磨损或破损的刀具送出系统。
(3)自动仓库系统:由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成,用以存放毛坯、半成品和成品。
自动化仓库系统的主要功能是根据主计算机系统的指令及时准确地发送和存储物料,随时提供各种物料的库存情况,与物料需求计划系统相互交换信息。
(4)自动监视系统:由各种传感器检测和识别整个FMS及各分系统的运行状态,对系统进行故障诊断和处理,保证系统的正常运行。
柔性制造系统介绍PPT
柔性制造单元 (FMC)
柔性自动生产线 (FML)
柔性制造系统 (FMS)
按规模大小柔性制造系统
柔性制造工厂 (FMF)
1、柔性制造单元
柔性制造单元(FMC)
FMC由1~2台数控机床 或加工中心构成的加工单 元,并具有不同形式的刀 具交换和工件的装卸、输 送及储存功能。除了机床 的数控装置外,通过一个 单元计算机进行程序管理 和外围设备的管理。 FMC适合加工形状复杂、 工序简单、工时较少、批 量小的零件。它有较大的 设备柔性,但人员和加工 柔性低。
2、柔性制造系统
3、柔性自动生产线
4、柔性制造工厂
六、柔性制造系统的发展趋势
柔性制造系统作为一种生产手段不断适应新 的需求、不断引入新的技术、不断向更高层 次发展随着FMS应用范围逐步扩大
发展 趋势
朝低成本 集成化 智能化
多功能化 环保化
小型单元化
模块化 高柔性 管理现代化
七、柔性制造系统的应用
做到无人加工
四、柔性制造系统的构成
构成
作用
指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致),重量大致相似,材料相 自动加工系统
同,工艺相似零件集中在 1 台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统
指由多种运输装置构成,如传送带,机械手等,完成工件,刀具等的供给与传送 物流系统
的软件可帮助实
现产品产出的最大化,同时有效监测所有生产活 动。加工程序可通过以太网下载传到加工中心, 所有的NC程序可以存储到中央控制系统的硬盘 上,并由总控系统进行管理以取得最佳的结果。 控制系统还备有刀具和工件的信息文件,系统动 态进度表,外部交换工作台和刀具库管理以及远 程机床状况监测等功能,同时也允许对通用夹具 零件数据和生产订单进行管理。
柔性制造系统32631PPT课件
11.06.2020
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▪ 7、经济效果显著。采用FMS的主要技术 经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安 排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少 毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占 用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减 少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在 少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续 “无人化生产”;提高产品质量的一致性。
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▪ FMS柔性制造系统
▪ 柔性制造系统(Flexible anufacturing Systerm)是 由由数控加工设备、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。
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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。
▪ 1、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。
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柔性制造系统的发展历程
▪ 1967年,英国莫林斯公司首次根据威廉生提出的 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。
▪ 1967年,美国的怀特·森斯特兰公司建成Omniline 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
柔性制造系统
柔性制造系统是一种把自动化加工设备、物流自动化加工处理和信息流自动处理融为一体的智能化加工系统。
进入80年代之后,柔性制造系统得到迅速发展。
柔性制造系统由三个基本部分,如图1-10所示,各部分的组成作用简述如下:1.加工子系统根据工件的工艺要求,加工子系统差别很大。
如图1-11是一个FMS组成实例。
加工子系统由数控车床(单元1)、数控端面外圆磨床(单元2)、数控车床(单元3)、立式加工中心(单元4)、卧式加工中心(单元5)组成,五个加工单元配有四台工业机器人,单元2还配有中心孔清洗机。
该系统可以加工伺服电机的轴类、法兰盘类、支架体类、壳体类共14种零件。
2.物流子系统该系统由自动输送小车、各种输送机构、机器人、工件装卸站。
工件存储工位、刀具输入输出站、刀库等构成。
物流子系统在计算机的控制下自动完成刀具和工件的输送工作。
如图1-11中物流子系统由四个机器人、自动仓库、工件出入托盘站,机床前托盘站等五个和一辆自动搬运车组成。
3.信息流子系统由主计算机、分级计算机及其接口、外围设备和各种控制装置的硬件和软件组成。
信息流子系统的主要功能是实现各子系统之间的信息联系,对系统进行管理,确保系统的正常工作。
对一个复杂系统,只有通过计算机分级管理才能对系统进行更有成效的管理,保证在工作时各部分保持协调一致。
对FMS,计算机系统一般分为三级,第一级为主计算机,又称为管理计算机。
管理计算机根据调度作业命令或根据现场反馈信号(如故障、报警信号)运行“作业调度软件”,实现各种工况的作业调度计划,并对下一级计算机发出相应的控制指令,第二级为过程控制计算机,包括计算机群控(DNC)、刀具管理计算机和工件管理计算机,其作用是接受主计算机的指令,根据指令对下属设备实施具体管理。
第三级由各设备的控制计算机构成,实现具体的程序动作。
如图1-11中信息流子系统由中央管理计算机、物流控制计算机、单元控制计算机、各数控机床和机器人中的数控装置以及信息传送网络组成。
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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。FMS减少了卡具和机 床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件 的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿 装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施, 保证了产品的质量。
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FMS基本特征,但自动化程度不很完善的经济型 FMS,使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。
FMS的工作原理
FMS的工作过程可以这样来描述:柔性制造系统接到上一级控制 系统的有关生产计划信息和技术信息后,由其信息系统进行数据 信息的处理、分配,并按照所给的程序对物流系统进行控制。 物料库和夹具根据生产的品种及调度计划信息提供相应品种的毛 坯,选出加工所需要的夹具。毛坯的随行夹具由输送系统送出。 工业机器人或自动装卸机按照信息系统的指令和工件及夹具的编 码信息,自动识别和选择所装卸的工件及夹具,并将其安装到相 应机床上。
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。当市场需求或设计发生变化时,在FMS 的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有 制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件 可以随时混合生产,而不影响FMS的正常生产。
手工操作的生产车间 小量生产 大量不同的零件 柔性制造系统 中小批量生产 相似类型的零件 专用设备 大批量生产 接近相同的零件
柔 性 增 加
产品增加
图1 柔性制造系统的应用范围
柔性自动化的兴起
随着科学技术的发展, 对产品的功能与质量的要求提高, 产品更新换代的周期越来越短, 产品的复杂程度也随之增高, 传统的大批量生产方式受到了挑战。为了同时提高制 造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提 下,缩短产品生产周期,降低产品成本,是终使中小批 量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而 生。
70年代末期,FMS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FMS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。
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。
机床的加工程序识别装置根据送来的工件及加工程序编码,选择 加工所需的加工程序,并进行检验。全部加工完毕后,由装卸及 运输系统送入成品库,同时把加工质量、数量信息送到监视和记 录装置,随行夹具被送会夹具库。
当需要改变加工产品时,只要改变传输给信息系统的生产计划信 息、技术信息和加工程序,整个系统即能迅速、自动地按照新要 求来完成新产品的加工。 中央计算机控制着系统中物料的循环,执行进度安排、调度和传 送协调等功能。它不断收集每个工位上的统计数据和其它制造信 息,以便作出系统的控制决策。
FMS的形成与发展
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。
第七,加工成本低。FMS的生产批量在相当大的范围 内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用 较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。
柔性制造系统
柔性自动化的兴起 FMS的形成与发展 FMS的工作原理 柔性制造系统的组成 柔性制造系统的优点 柔性制造技术的研究向着深度和广度发展
柔性制造系统(flexible manufacturing system)是在 自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算 机软件科学,把工厂生产活动中的自动化设备有机地集 成起来,打破设计和制造的界限,取消图纸、工艺卡片, 使产品设计、生产相互结合而成的,适用于中、小批量 和较多品种生产的高柔性、高效率的制造系统。