刚性与柔性自动化
柔性制造系统
2、FH8800立体FMS柔性系统
系统由3台MAZAK公司生产的FH8800型卧式加工中 心，最大工作直径Φ1250mm，最大工作高度1250mm， 最大工件重量2200kg。主要担负中型箱体类零件的加工。 此类FMS被称为立体FMS。主轴箱加工线由1台MAZAK 公司生产的FH880卧式加工中心、10个交换托盘、1台清 洗机和1台自动上下料机器人组成，用于主轴箱等大中型 箱体类零件的加工，可以一次装夹10种不同零件进行加工， 真正实现了多品种单件自动化生产。机床配置了先进的 Mazatrol Fusion 640M数控系统，通过FMS控制中心与 工厂网络连接，可以实现24小时连续工作，16小时无人 运转。
3、控制与管理系统
FMS的控制与管理系统实质上是实现FMS加工过 程， 物料流动过程的控制、协调、调度、检测和管理的信息流 系统。它有计算机、工业控制器、可编程序控制器、通信 网络、数据库和相应的控制与管理软件等组成，是FMS的 神经中枢和命脉，也是各子系统之间的联系纽带。
四、柔性制造系统FMS的应用
组合机床加工方式
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工 位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。 由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置， 能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高 效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用 以组成自动生产线。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加 工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件 的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、 铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。有的组 合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动， 也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的 外圆和端面加工。
自动化生产线设计方案
自动化生产线设计方案自动化生产线设计方案是把多种可以调整的工作台、工装器具、设备、机床联结起来，配以自动运送装置组成的柔性生产线模式。
通过自动化生产线软件管理系统开展信息的调整，生产线自动化设计方案可将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用。
通过应用生产线自动化设计方案把员工从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，让员工通过配合自动化生产线，能够实现一人多机，一人多工的开展生产，极大地提高劳动生产率。
实现多品种、中小批量生产的柔性自动化生产，大大减低生产设备的投入及维护成本。
生产线自动化设计方案通过将微电子学、计算机和系统工程等技术合理地结合起来，高效的解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
实现在一条生产线上同时生产多品种型号产品，企业可根据需求调整生产的型号和产量，提高企业生产应变能力项目名称：生产线自动化设计方案；辅导时间：1-3个月现场辅导；辅导方式：诊断+规划+辅导+培训+评价+持续提升；适合企业：所有制造型企业；如汽车零部件、电子、3C 通信等行业大批量生产企业；航空航天、机械装备制造，柴油机、液压元器件等行业多品种、小批量生产企业。
服务重点：自动化生产线设计方案分为三个阶段，即生产线优化与设计阶段、生产线制作与试运行阶段和生产线运营阶段。
生产线自动化设计方案将提供生产线布局规划图、生产线成品，生产线运营指导等。
我们首先会通过调研，掌握客户生产线体的现状，然后将会以简便自动化为核心，通过设备、工夹具代替纯手工作业等方法开展产线设计。
采用精益手段，实现一个流的准时化生产格局。
通过生产线自动化设计方案开展信息化管理，对整个生产过程实现数据采集、过程监控、TPM设备管理、质量管理、生产调度以及数据统计分析，从而打造低成本、高品质、高效率的简便智能化Cell生产线。
在开展生产线自动化设计方案过程中，我们将：1、导入精益生产方式，围绕产品生产流程以整流化、准时化、自働化为改善核心开展流程优化、动作改善、品质改善等，实现高效率，高品质的一个流拉动式生产模式。
柔性制造和刚性制作的区别
精心整理柔性制造的概念：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(FlexibleManufacturingSystem)，英文缩写为FMS。
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，每台机器接操作指令，自动装卸所需工具，无需人工参与柔性制造的特点、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80、在制品减左右。
、生产能力相对稳定。
自动加工系统由一台或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能3 力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
4、产品质量高。
零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。
、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5物其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、在无人照看下正常生产。
在理想的柔性制造系统中，流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
、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6 减设备，满足市场需要。
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FMS7、经济效果显着。
采用缩短及相应的流动资金占用量，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，精心整理．精心整理减少直接劳动力，在少人看管条件下可生产周期；提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积；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。
刚性制造系统的概念：表现为生产产品的单“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，.一性1、刚性半自动化单、刚性自动化单、刚性自动化生产刚性制造系统的特点刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间长装备制造业的定义：先进装备制造业是为国民经济和国防建设提供生产技术装备的先进制造业，是制造业的核心组成部分，是国民经济发展特别是工业发展的基础。
柔性自动化
柔性自动化柔性自动化到底是什么？从某种程度上说，柔性自动化是机械技术与电子技术相结合，即机电一体化的新一代自动化，它的加工程序是灵活可变的，也称可变编程自动化。
柔性：是以硬件为基础，以软件为支持，通过改变程序即可实现所需的控制，因而是柔性的，易于变动。
它实现了制造过程的柔性和高效率，适应于多品种、中小批量的生产。
柔性自动化包括数控机床、加工中心、工业机器人、柔性制造单元、柔性制造系统等。
现如今，柔性自动化已被应用于诸多领域，比如说：家庭自动化、汽车中的自动化系统、智能交通、智能建筑与楼宇自动化、电力系统自动化、形形色色的机器人、先进制造技术与自动化、军事与国防的现代化、宇宙飞行与自动化、办公自动化、电子商务与商业自动化、社会与经济系统及自动化应用等。
然而，随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，它同时也面临许多挑战与与人们对未来的展望。
机器人的诞生就是一个典型的例子。
机器人是什么？机器人是一种高度复杂的自动化装置，综合运用了机械、电子电气、计算机、检测、通信、自动控制、语音和图形图象处理等技术。
它是一种廉价、高效的“劳动力”，可以代替人在各种环境中工作。
那么，机器人是如何适应各种环境而工作呢？一般由程序控制，计算机是机器人的大脑，传感器是机器人的感觉器官，输入/输出设备是人与机器人的交互工具，常用的有显示器、键盘、示教盒、打印机、网络接口等。
机器人控制系统的基本构成机器人按用途划分有工业机器人、农业机器人、医疗机器人、海洋机器人、军用机器人、太空机器人、娱乐机器人、服务机器人、微型机器人等。
在当今科技飞速发展的时代，工业型机器人已被大规模应用于工业生产的搬运、喷漆、焊接、装配等方面；按功能划分有普通的程序控制机器人和智能机器人。
参考文献：1、《柔性制造自动化概论》（第2版）作者:刘延林编著出版社:华中科技大学出版社出版时间:2010年06月2、《柔性制造自动化的原理与实践》（第1版）作者：吴启迪编著出版社:清华大学出版社时间：1997年9月3、。
柔性机器人与刚性机器人区别
柔性机器人与刚性机器人区别柔性机器人与刚性机器人区别柔性机器人是一种能够仿照人手臂的柔软度、速度和精度，用于协作和互动的机器人。
相比于传统机器人，柔性机器人的关节结构、传感器和控制算法都具有更高的灵活性和适应能力。
柔性机器人适用于工业自动化、医疗、服务机器人等多个领域。
柔性机器人的特点包括： 1. 柔性：柔性机器人使用柔性材料和可曲伸的关节，可以像人手臂一样柔顺地进行各种活动，能够适应工作环境的变化和复杂程度。
2. 精度：柔性机器人的运动精度非常高，可以实现微小操作和高精度加工。
3. 安全性：柔性机器人的柔性结构使其避免了刚性机器人在与人相关的任务中可能造成伤害的风险。
4. 应用范围广：柔性机器人适用于多种领域，如医疗、服务机器人、智能制造等。
刚性机器人是一种机器人的类型，它的特点在于其结构及运作方式不太灵活，机械臂和手爪较为坚硬并且比较具有结构性，一般可以在工业生产线等生产场景下，完成指定的重复性、高精度和高质量的生产任务。
刚性机器人的特点包括： 1. 较高的工作精度和重复性：刚性机器人可以非常准确地重复执行相同的操作任务，从而实现高精度生产。
2. 较强的承载能力：由于刚性机器人的结构坚硬，其承载能力比较强，可以承担较重的负荷。
3. 适用面广：刚性机器人不仅适用于制造业，还广泛应用于医疗、教育、服务业等不同领域。
4. 安装固定简单：刚性机器人的结构和操作模式比较固定，其安装和维护相对较为简单。
刚性机器人在诸如汽车制造、电子产品生产等生产场所一般可以执行行业标准的标准化操作，涵盖从理论规划到实际生产中各个阶段的工作任务，多应用于那些相对单一、重复性高的工作场景，例如挂上不同大小的机床上继而完成自加、切割、焊接、喷漆等加工任务，大大提高了制造效率和效益。
柔性机器人和刚性机器人都是机器人技术的一种，但二者的设计和应用有很大的区别。
1. 结构设计：就结构而言，刚性机器人一般采用关节连杆的设计结构，机器臂由多个关节构成，可进行多自由度的运动。
自动化制造系统
磁悬浮列车的优势
磁悬浮列车的使用寿命可达35年，而普通轮 轨列车只有20—25年。 磁悬浮列车路轨的寿命是80年，普通路轨只 有60年。 磁悬浮列车启动后39秒内即达到最高速度， 目前的最高时速是552公里。
二、刚性自动生产线的特点
1、生产效率高，是少品种，大量生产必不可少的加工 设备。 2、有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短 物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管 理。 3、投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。
三、柔性制造系统
柔 性 制 造 系 统 （ Flexible Manufacturing System）由两台或两台以上加工中心或数控机 床组成，并在加工自动化的基础上实现了物料 流和信息流的自动化。其基本组成部分有： 自动化加工设备、工件储运系统、刀具储运系 统和多层计算机控制系统等。
各种用于非制造业的机器人系统有了长足的进展：
农业机器人在土地耕作、作物移栽、喷洒农药、作物收获、 果蔬采摘方面取得突破性进展； 水下机器人； 空间和太空机器人； 服务机器人成功地用于清洁、保安、医疗、家用、娱乐等方 面；
三、工业机器人的应用
目前，工业机器人主要应用于汽车制造、 机械制造、电子器件、集成电路、塑料加工等 较大规模生产企业。下面介绍几种机器人的典 型应用。 1.汽车制造领域
并首次出现了“机器人学Robotics”的概念
机器人的四大特征
仿生特征：模仿人的肢体动作 柔性特征：对作业具有广泛适应性 智能特征：具有对外界的感知能力 自动特征：自动完成作业任务
二、机器人的组成
机械手或移动车
机器人的主体部分，由连杆、活动关节和其他构件构成。 机器人的主体部分，由连杆、活动关节和其他构件构成。
列车行驶时，车头的磁铁（N极）被轨道上靠前一点的电 磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体 （N极）所排斥———结果是前面“拉”，后面“推”， 使列车前进。然后，在线圈里流动的电流流向就反转过来 了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了， 反之亦然。
柔性制造系统的关键技术及发展趋势
概述了柔性制造技术的基本概念、优缺点、发展的支撑条件等，探讨了柔性制造技术发展的现状与趋势，并指出“柔性”“敏捷”“智能”和“集成”乃是现今制造设备和系统的主要发展方向。
1 柔性制造技术(FMT)1.1 基本概念柔性制造技术(FMT)可以表述为两个方面：一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：二是系统适应内部变化的能力。
可用在有干扰情况下系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。
“柔性”是相对于“刚性”而言的。
传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产，优点是生产率高，设备利用率高，单件产品成本低。
但只能加工一种或几种相类似的零件，难以应付多品种中小批量的生产。
随着批量生产时代逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。
在现实社会中，人们通常将用以生产产品的制造系统根据其一次投产的数量而分为大量、批量和单件生产3种类型。
近20年来．世界市场从相对稳定型转向动态多变型。
市场的需求和企业产品特点表现为：市场的竞争日益激烈、市场需求的多变性和不可预测性、产品生命周期日益缩短、产品需求趋于顾客化。
在这种动态竞争全球化的市场环境中，企业生存和可持续发展已成为必须首先考虑的问题，这迫使企业努力寻找一种具有高柔性、高生产率、高质量和低成本的产品零件加工制造系统来替代传统制造系统，以期用最短的生产周期对市场需求变化作出响应，并使包括厂房、设备及人力在内的资源得到最有效地利用，达到企业生产经营能力整体优化的目的。
FMT所采用的一些原理和技术途径包含有非常先进的制造哲理和技术观念。
柔性制造系统(FMS)是能够覆盖上述3类制造系统基本原理和概念的一种制造系统。
柔性制造设备或系统正成为制造业领域中极为重要的主力制造设备。
1.2 柔性柔性制造系统(FMS)必须以柔性制造设备，如托盘化CNC加工中心机床为基础，而不能由没有固有柔性(Flexibility)的设备，如专用机床来构成。
刚性规范与柔性规范的异同
答：同柔性与刚性都是在制度的前提下相互制约。
异：制度的柔性化虽好，实现起来却非常困难。
如果实施主体不能贯彻制度的目的，制度的柔性化作用便无法实现，制度的运作就将朝着非制度化和制度硬化两个极端转化，实现制度柔性化的各种原则的指导性也将失去意义，所以从这个意义上讲，制度的刚性在主体理性缺失的情况下随时都可能取代制度的柔性。
保证制度主体在制度运作中遵从制度的目的恐怕是最困难的。
这里也许存在一个悖论，即制度需要柔性运作，但运作本身却需要刚性规范。
中国现行的司法制度就是这种悖论的典型范例。
柔性自动化
第五章柔性自动化柔性制造系统是一种适用于多品种、中小批量产品的生产技术。
它对于缩短生产制造周期、减少库存、提高产品质量有重要意义所谓的柔性制造就是指被加工的产品可以经常改变生产计划，具有很大的灵活性。
柔性制造系统工程的原理是把物质和信息两大部分有机地结合起来组织运行，从而达到工业产品制造过程高度自动化的目的柔性制造系统主要由自动机床、物资流通(简称物流)、信息和软件等几大部分组成据统计在保证零件加工质量的前提下，可以减少70%的工人和技术人员、重新调整设备的时间可缩短至六分之一，因此产品的成本也可以降低20%，这也就是柔性制造系统所具有的优势FMS主要组成部分●加工系统-FMS采用的设备由被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车、铣、磨及齿轮加工机床等●物料系统-它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储工作计算机控制系统-他用以处理FMS的各种信息，输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。
通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统。
单元级控制系统(单元控制器)是FMS的核心系统软件-它用以确保FMS有效地适应中小批量、多品种生产的管理控制及优化工作。
包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件柔性制造系统FMS系统的优点●提高了劳动生产率●缩短了生产周期●提高了产品质量●提高了机床利用率●减少了生产操作人员●降低了制造成本●减少了在制品的数量●柔性制造单元(FMC)●柔性制造系统(FMS)●柔性自动线(FML)●柔性制造工厂(FMF)FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。
它是将制造产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统由于装配自动化技术远远落后于加工自动化技术，产品最后的装配工序一直是现代生产的一个瓶颈问题，研制开发适用于中小批量、多品种生产的高柔性装配自动化系统，特别是柔性装配单元(FAC)及相关设备已越来越广泛地引起重视FMS技术发展历程在上世纪30年代到50年代出现的自动化生产线只能生产加工单一的产品，称为“刚性”生产线FMS技术发展历程 到了60年代，计算技术有了较快的发展，使得由计算机控制的数控机床逐步取代了机械或液压式自动机床，由计算机控制的数控机床的出现为柔性制造系统的生产奠定了基础。
2024年柔性自动化生产装备市场前景分析
2024年柔性自动化生产装备市场前景分析引言随着制造业的不断发展，传统的硬性自动化生产装备在满足市场需求方面逐渐显露出一些限制。
而柔性自动化生产装备作为一种能够适应不同生产需求、具备灵活性和可扩展性的设备，逐渐受到企业的青睐。
本文将对柔性自动化生产装备在市场中的前景进行分析。
市场需求的变化近年来，市场需求的变化促使企业对生产装备提出了更高的要求。
传统的硬性自动化生产装备其生产流程固定、功能单一，无法满足产品多样化、小批量生产的要求。
而柔性自动化生产装备则具备灵活的生产流程和可拓展的功能模块，能够快速调整以适应市场需求的变化。
柔性自动化生产装备的优势相比传统的硬性自动化生产装备，柔性自动化生产装备具有以下几个优势：1.灵活性：柔性自动化生产装备采用模块化设计，能够根据产品要求灵活组合和调整生产线，满足不同产品的生产需求。
2.可扩展性：柔性自动化生产装备具备较强的可扩展性，能够根据生产规模的扩大进行相应的升级和改造，降低企业的生产成本。
3.高效性：柔性自动化生产装备采用先进的自动化技术，实现了自动化生产的全过程，大幅提高了生产效率和生产质量。
4.节约空间：柔性自动化生产装备紧凑的设计节约了生产场地，并提高了生产线的灵活性。
市场前景分析柔性自动化生产装备市场前景广阔。
首先，随着产品个性化、定制化需求的增加，企业对生产线的灵活调整性要求也越来越高。
柔性自动化生产装备能够满足不同产品的生产需求，因此将成为未来企业投资的重点。
其次，柔性自动化生产装备能够提升企业的竞争力。
在全球市场竞争日益激烈的背景下，企业需要提高生产效率、降低成本，以保持竞争优势。
柔性自动化生产装备具备高效性和可扩展性，能够帮助企业提高生产效率，降低人力和物力成本。
再者，随着人工智能、物联网等技术的快速发展，柔性自动化生产装备的应用前景更加广阔。
通过与人工智能技术相结合，柔性自动化生产装备能够实现更智能化的生产过程，提高生产线的自动化程度和智能化水平。
柔性制造和刚性制作的区别
柔性制造的概念:柔性制造系统就是由统一的信息控制系统、物料储运系统与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(Flexible Manufacturing System),英文缩写为FMS。
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,原材料与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。
柔性制造的特点: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。
2、在制品减少80%左右。
3、生产能力相对稳定。
自动加工系统由一台或多台机床组成,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。
4、产品质量高。
零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。
5、运行灵活。
有些柔性制造系统的检验、装卡与维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照瞧下正常生产。
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。
6、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。
7、经济效果显著。
采用FMS的主要技术经济效果就是: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,从而减少毛坯与在制品的库存量,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,减少设备数量与厂房面积;减少直接劳动力,在少人瞧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。
刚性制造系统的概念:“刚性”的含义就是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品,表现为生产产品的单一性、1、刚性半自动化单机2、刚性自动化单机3、刚性自动化生产线刚性制造系统的特点:刚性自动线生产率高,但柔性较差,当加工工件变化时,需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整或更换(如更换主轴箱、刀具、夹具等),通常调整工作量大,停产时间较长。
刚性与柔性自动化
力。
柔性制造系统的优点
• 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”是指生产组织形式和生产产品及工艺的多样 性和可变性，可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、 加工的柔性、批量的柔性等。
刚性自动化
• 刚性半自动化单机 • 刚性自动化单机 • 刚性自动化生产线
刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工 件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、刀 具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、 刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间 较长。
• 产品柔性 能够经济、快速地转变生产产品的能力 。
• 零件流动路线柔性 当系统出现局部故障时，能重新选择零件加工路径，并
继续进行加工的能力。
• 产量柔性 系统运行可适应不同的生产批量，并具有良好的生产效
益。
• 系统重构柔性 系统具有重构柔性，可以生产需求发生变化时，系统可
以方便地扩展、收缩或重构。
机械力学中的刚性体与柔性体运动分析
机械力学中的刚性体与柔性体运动分析机械力学是研究物体运动原理以及受力影响的学科，在这个学科中，刚性体和柔性体的运动分析是重要的一部分。
刚性体是指在运动过程中形状和尺寸保持不变的物体，而柔性体则指在运动中形状和尺寸会发生改变的物体。
本文将对机械力学中的刚性体和柔性体运动分析进行探讨。
首先，我们来看刚性体的运动分析。
在机械力学中，刚性体的运动可以通过牛顿力学的基本定律进行研究。
根据牛顿第二定律，刚性体的运动状态取决于作用在其上的力和力矩。
对于刚性体的平动，我们可以通过力的合成和分解来求解。
当刚性体受到多个力的作用时，我们可以将这些力进行分解，然后通过合成力的方法得到刚体的总力。
同样，对于刚性体的旋转运动，我们可以通过矩力平衡来求解。
将所有力矩相加，然后根据平衡条件来求解刚体的运动状态。
然而，当我们面对柔性体时，情况就变得更加复杂。
柔性体在运动过程中形状和尺寸会发生变化，因此我们不能简单地使用刚体运动分析的方法来研究柔性体的运动。
在柔性体的运动分析中，我们需要考虑形变和变形引起的力和力矩。
由于柔性体的形变通常是三维的，因此我们需要使用弹性力学和变形理论来进行分析。
通过模型和假设来描述柔性体的变形，并根据应变和应力的关系来求解柔性体的力学性质。
柔性体的运动分析可以通过有限元分析等数值方法来求解，这种方法可以对复杂的形状和大变形进行分析，但也需要考虑计算的精度和计算量的问题。
刚性体和柔性体的运动分析在工程和科学研究中都起着重要的作用。
在机械设计中，我们需要对机械零件的运动进行分析，以确定设计的合理性和可靠性。
例如，在机械传动系统中，我们需要通过运动分析来确定传动比和功率传递效率，以实现理想的传动效果。
在航空航天工程中，我们需要对机身、机翼等结构的运动进行分析，以确定结构的刚度和稳定性。
在自动化控制系统中，我们需要对机器人的运动进行分析，以实现精确的轨迹控制和路径规划。
总的来说，机械力学中的刚性体和柔性体运动分析是力学研究的重要内容。
柔性制造和刚性制作的区别
柔性制造的概念：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(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
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。
柔性制造的特点：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。
2、在制品减少80%左右。
3、生产能力相对稳定。
自动加工系统由一台或多台机床组成，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。
4、产品质量高。
零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。
5、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。
6、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。
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。
刚性制造系统的概念：“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性.1、刚性半自动化单机2、刚性自动化单机3、刚性自动化生产线刚性制造系统的特点：刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间较长。
自动化生产线中传感器的使用
第一章 绪论
要求：通过本章教学，使大家了解生产过程自动 化所研究的对象及作为自动化方面的专业性人才 必备的条件，了解自动化制造系统和自动化生产 线的定义，清楚自动化制造系统的组成，各种自 动化制造系统的基本形式、特点及适用范围，自 动化制造系统的评价指标。
自动化生产设备运行与维护
31
Click
自动化生产设备运行与维护
九江职业技术学院
项目一 自动化生产线在工业领域的应用
运转功能
控制功能
功能
检测功能 驱动功能
自动化生产设备运行与维护
九江职业技术学院
项目一 自动化生产线在工业领域的应用 四、自动化生产线的类型
刚性自动化 生产线
自动化 生产线 柔性自动化 生产线 刚性半自动化单机 刚性自动化单机 刚性自动化生产线 刚性综合自动化系统 加工中心 柔性制造单元 FMC 柔性制造系统 FMS 柔性制造线 FML 分布式数控系统 DNC 计算机集成制造系统 CIMS
电动车装配生产线
LCD生产线
自动化生产设备运行与维护
九江职业技术学院
项目一 自动化生产线在工业领域的应用 自动化生产线的工艺步骤：
1．先确定节拍时间：不论何种制品，皆在其必须完成的恰好时间内 制造。 2．单位流程：只针对一项产品，进行单位配件的搬运、装配、加工 及素材的领取。 3．先导器：制作以目视即能了解节拍时间的装置。 4．U字型生产线：将设备依工程顺序逆时针排列，并由一人负责出口 及入口。 5．AB控制：只有当后工程无产品，而前工程有产品的情形，才进行 工程。 6．灯号：传达生产线流程中产品异状的装置。 7．后工程领取：生产线的产品要因应后工程的需求。
自动化生产设备运行与维护
九江职业技术学院
柔性自动化制造技术与装备概论
•
自知之明是最难得的知识。。20.8.520 20年8 月5日星 期三7 时59分4 7秒20. 8.5
谢谢各位！
•
企业的出路在于产品更新换代。。07: 59:4707 :59:470 7:598/ 5/2020 7:59:47 AM
•
在企业内部，只有成本。。20.8.507:5 9:4707: 59Aug-205-Aug -20
•
人人是人才，赛马不相马，给每一个 愿意干 事的人 才以发 挥才干 的舞台 。。07: 59:4707 :59:470 7:59W ednesda y, August 05, 2020
选用工业机器人驱动系统应根据工业机器人 的性能要求、控制功能、运行的功耗、应用 环境及作业要求、性能价格比以及其他因素 进行综合考虑。在充分考虑各种驱动系统特 点的基础上，保证工业机器人的性能规范、 可行性和可靠性。
2．工业机器人的控制系统
(1)控制系统的基本功能 控制系统是工业机器人的大脑，其基本功能包括： 1)记忆功能 2)示教功能 3)与外围设备联系功能 4)坐标设置功能 5)人机接口 6)传感器接口 7)位置伺服功能 8)故障诊断与安全保护功能
3．搬运机器人
工业机器人
一汽——大众公司焊装车间的机器人
5.其他用途机器人
娱乐机器人：机器人演奏家
娱乐机器人
世界上两个赛事：微机 器人世界杯 和机器人世 界杯
1999年11月举行首届中 国机器人足球锦标赛
服务机器人：清扫机器人
保姆机器人
军用机器人：机器人战车
军用侦察机器人
世界上最轻的机器人
4.5.2 FMS中的加工系统
1.加工系统的配置与要求 加工回转体与非回转体两大类。
柔性制造和刚性制作的区别
柔性制造的概念：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 (Flexible Manufacturing System) ，英文缩写为 FMS 。
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。
柔性制造的特点：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。
2、在制品减少 80% 左右。
3、生产能力相对稳定。
自动加工系统由一台或多台机床组成，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。
4、产品质量高。
零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。
5、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。
6、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。
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。
刚性制造系统的概念：“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性 .1、刚性半自动化单机2、刚性自动化单机3、刚性自动化生产线刚性制造系统的特点：刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间较长。
机械制造柔性自动化技术
应用介绍
应用介绍
工业发达国家在柔性自动化技术的诸多领域中，如：柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算 机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）、计算机辅助工艺设计（CAPP）、管理信息系统（MIS）等方面均取得 很大发展。尤其在80年代中期，更是出现了更高层次的计算机集成制造系统（CIMS），它可将整个企业生产中有 关产品的开发、设计、制造和管理等方面的自动化技术综合成全局自动化；使物流和信息流集成为一个大系统的 自动化，以实现总体最优，从而有力地保证了企业的市场竞争力和长远发展。
从技术上看，工业发达国家都是以提高系统的可靠性、实用化为重点，以易于联网和集成为目标，注重对单 元技术的开发、完善与提高。计算机数控（CNC）单机继续向着高精度、高速度和高柔性的方向发展，CAD/CAM、 CAPP、MIS功能迅速扩展，FMS技术向着网络系统开放、性能集成智能、实用有效的方向发展。
目前，我国CNC机床尚未普及，连续运行的可靠性还不高，FMS尚未达到实用化，一些关键的基础技术还没 有完全掌握，与国际先进水平和国内日益增长的需求相比，都有不小的差距。我们必须结合国情，大力发展适用、 可靠、价廉的柔性自动化技术及装备。
谢谢观看
本世纪初，出现了专用机床与传送带相结合的生产方式，加工与装配均以单一化作业为基础，从而极大的提 高了生产效率。之后，又出现了大型多工位自动机床和自动生产线。这一时期自动化技术的特点是：加工实现了 部分或全部“自动化”，但完成某一项具体的加工任务，其工艺路径、加工尺寸、工具设置等，均需事先由人设 定调试。而一旦设定调试完毕，整个工艺过程和工艺参数便不再变化，只能加工某一种固定的产品。因此，这种 自动化技术可以称之为“刚性自动比技术”。
发展前景
发展前景
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业工程095 马雪峰
096040370
自动化制造系统
自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化制造系统是指在较少的人工直 接或间接干预下，将原材料加工成零件或 将零件组装成产品，在加工过程中实现管 理过程和工艺过程自动化。
自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造.
“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工 艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性。刚性制 造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生产线等。
刚性自动化生产线是用于工件输送系统将各种刚性自动化加 工设备和辅助设备按一定的顺序链接起来，在控制系统的作用下 完成单个零件加工的复杂大系统。
在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺序通过 各个工作位置，自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过 程。因此，刚性自动线具有很高的自动化程度，具有统一的控制 系统和严格的生产节奏。
柔性制造系统
（Flexible Manufacturing System，简称FMS ）
• 柔性制造系统的概念 • 柔性制造系统基本组成部分 • 柔性制造系统的类型 • 制造柔性体现的方面 • 柔性制造系统的优点 • 柔性自动化的研究方向
柔性制造系统
（Flexible Manufacturing System，简称FMS ）
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，英文缩写为 FMS
柔性制造系统 基本组成部分
• 自动加工系统。 • 物流系统。 • 信息系统。 • 软件系统。
柔性制造系统 的类型
• 柔性制造单元。 • 柔性制造系统。 • 柔性自动生产线。
“柔性”是指生产组织形式和生产产品及工艺的多样 性和可变性，可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、 加工的柔性、批量的柔性等。
刚性自动化
• 刚性半自动化单机 • 刚性自动化单机 • 刚性自动化生产线
刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工 件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、刀 具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、 刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间 较长。
柔性自动化的研究方向
1.适用于柔性自动化生产的设备 包括数控机床、辅机、传输装置、机器人、存储装置、柔 性自动装夹具、检具、交换装置及更换装置、接口等。 2.自动化控制和管理技术 包括分布式数字控制技术、质量统计和管理信息集成技术、 生产规则和动态调度控制技术、计算机技术、网络技术、 通讯技术、生产系统仿真技术等。 3.联线技术 根据工艺设计，将各种设备联线，形成一个自动化生产的 有机整体，既具有一定范围的适用性，又具有较好的可变 性。包括FMC、FMS、FML、FA等。
• 故障控制柔性 当系统中的设备出现故障时，制造系统对故障的处理能
力。
柔性制造系统的优点
• 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。
柔性自动化技术是当今机械制造业适应市场动态需 求，加速产品更新的主要手段。采用柔性自动化技术， 不仅能够提高生产效率、减轻劳动强度，还能提高产 品质量、缩短制造周期和交货期、大幅度降低成本， 因而是各国机械制造业发展的重要趋势。
NC (Numerical Control,数字控制,简称数控)指用离散的 数字信息控制机械等装置的运行，只能由操作者自己编程
制造柔性体现的方面
• 制造设备的柔性 制造设备通过配备相应的刀具、量具、夹具、NC程序等， 使得此设备具有制造给定零件族中任何零件的能力；（这 是一种固有的柔性，它与制造设备所具有的相关功能有关， 如机附刀库的容量、控制的运动轴数等。）
• 加工柔性 以不同加工工序和工艺加工一个零件的能力或在给定的一 个工艺规划下以不同的加工路线实现零件的加工（制造工 作站间和加工功能间的互换和替代） 。
除此之外，刚性自动化还具有可以有效缩短生产周期、取消 半成品的中间库存、缩短物料流程、减少生产面积、改善劳动条 件、便于管理等优点。
机械制造柔性自动化技术
机械制造柔性自动化技术，是以数控技术为核心， 将计算机技术、信息技术与生产技术有机结合在一起 的技术。其应用范围可包括产品设计、加工制造和相 应的信息与管理系统。
• 产品柔性 能够经济、快速地转变生产产品的能力 。
• 零件流动路线柔性 当系统出现局部故障时，能重新选择零件加工路径，并
继续进行加工的能力。
• 产量柔性 系统运行可适应不同的生产批量，并具有良好的生产效
益。
• 系统重构柔性 系统具有重构柔性，可以生产需求发生变化时，系统可
以方便地扩展、收缩或重构。