柔性制造系统
柔性制造系统
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柔性制造系统
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定义和组成
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目录
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特点和优势
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组成部分
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应用和发展趋势
柔性制造系统
1
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System，FMS)是现代制造 业的重要组成部分，其特点在于灵活性和自动化
FMS能够根据市场需求快速调整生产模式，以适应产品种类的变化 和批量的变化
2
3
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应用和发展趋势
应用和发展趋势
柔性制造系统广泛应用于汽车、 航空航天、电子等制造业领域
ONE
未来的柔性制造系统将更加智能 化和自动化，同时也会更加环保
和可持续
THREE
TWO FOUR
随着技术的不断进步和市场需求 的不断变化，柔性制造系统也在 不断发展和改进
例如，通过使用人工智能和机器 学习技术，可以实现更加智能化 的生产过程控制和管理；通过使 用清洁能源和环保材料，可以实 现更加环保的生产过程；通过使 用可再生资源和循环利用技术， 可以实现更加可持续的生产模式
以下是关于柔性制造系统的详细介绍
1
定义和组成
定义和组成
2
特点和优势
灵活性
柔性制造系统的最大 特点在于其灵活性。 这种系统可以适应不 同的产品需求和生产 环境，而且可以快速 地进行调整和改变。 由于其高度的灵活性 ，FMS已经成为多品 种、小批量生产环境 下的理想选择
特点和优势ຫໍສະໝຸດ 自动化特点和优势组成部分
中央控制系统
中央控制系统是柔性制造系统的核心。它负 责协调和控制所有组成部分的工作。中央控 制系统通常由计算机和软件组成，可以通过 网络进行远程监控和控制。通过使用中央控 制系统，可以实现对整个生产过程的实时监 控和管理。这有助于提高生产效率和质量， 同时也可以及时发现和解决生产过程中的问 题
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
柔性制造系统柔性制造系统(FMS一一Flexible Manufact uring Syst em)是一个由计算机集中控制和管理的制造系统,具有多个半独立的工位和一个物料储存运输系统的体系,能自主地高效率地同时完成多品种中小批量零件的生产任务。
由上述定义,一般应包括以下要素:标准的数控机床或柔性制造单元。
我们又把具有自动上下料功能或具有多个工位, 具有加工型及装配型的数控机床,称之为“制造单元”,它是FMS中的基本制造单元。
一个在数控设备和装卡工位之间运送零件和刀具的传递系统。
一个发布指令,协调机床、工件和刀具传送装置的监控系统。
中央刀具库及其管理系统。
自动化仓库及其管理系统。
FMS是一个很复杂的系统,在目前的发展过程中,组合方案是多种多样的。
简单小型的FMS,只具备前三个要素,复杂的功能强的FMS,除具备上述五个要素外,还需要一些附属设备。
柔性制造系统的组成与功能系统的组成：(1)中央管理和控制计算机(2)物流控制装置(3)自动化仓库(4)无人输送台 (5)制造单元(6)中央刀具库(7)夹具站 (8)信息传输网络(9)随行工作台系统的功能：1)以成组技术为核心的对零件分析编组的功能。
2)以微型计算机为核心的编排作业计划的智能功能。
3)以加工中心为核心,自动换刀、换工件的加工功能。
4)以托盘和运输系统为核心的工件存放与运输功能。
5)以各种自动检测装置为核心的自动测量、定位与保护功能柔性制造系统的关键技术在进行柔性制造系统的设计、规划时,主要涉及以下几个关键技术,包括:柔性制造系统的监控和管理系统,柔性制造系统的物流系统,柔性制造系统的刀具传输和管理系统,柔性制造系统的联网技术,柔性制造系统的辅助系统设计等。
1.柔性制造系统的监控和管理系统2.柔性制造系统的物流系统3.柔性制造系统的刀具管理系统4.柔性制造系统的通信5.柔性制造系统的辅助系统FMS的辅助系统包括清洗工作站、切削液自动排放和集中回收处理及集中供液、气等设施组成。
柔性制造系统
柔性制造系统随着机电一体化技术的发展，传统的机械技术与新兴的微电子技术相结合，出现了很多现代化的加工设备和手段，特别是数控机床和加工中心的迅速普及和多功能化，为改变中小批量生产的落后状况提供了可能。
柔性制造系统(FMS)便是在这样的背景下产生和发展起来的。
所谓柔性制造系统是利用计算机控制系统和物料输送系统，把若干台设备联系起来，形成没有固定加工顺序和节拍的自动化制造系统。
它在加工完一定批量的某种工件后，能在不停机调整的情况下，自动地向另一种工件转换。
它的主要特点是包括以下几方面。
(1)高柔性。
能在不停机调整的情况下，实现多种不同工艺要求的零件加工。
(2)高效率。
能采用合理的切削用量实现高效加工，同时使辅助时间和准备终结时间减小到最低程度。
(3)高度自动化。
自动更换工件、刀具、夹具，实现自动装夹和输送，自动监测加工过程，有很强的系统软件功能。
柔性制造系统的组成柔性制造系统由加工系统、物流系统、信息流系统三部分组成。
1.加工系统加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种工件，并能自动地更换工件和刀具。
通常由若干台加工零件的CNC机床或CNC板材加工设备以及操纵这种机床要使用的刀具所构成。
在加工较复杂零件的FMS加工系统中，由于机床上机载刀库能提供的刀具数目有限，除尽可能使产品设计标准化，以便使用通用刀具和减少专用刀具的数量外，必要时还需要在加工系统中设置机外自动刀库以补充机载刀库容量的不足。
2.物流系统FMS中的物流系统与传统的自动线或流水线有很大的差别，整个工件输送系统的工作状态是可以进行随机调度的，而且都设置有储料库以调节各工位上加工时间的差异。
物流系统包含工件的输送和储存两个方面。
工件输送包括工件从系统外部送入系统和工件在系统内部的传送两部分，目前，大多数工件送入系统和夹具上装夹工件仍由人工操作，系统中设置装卸工位，较重的工件可用各种起重设备或机器人搬运。
工件输送系统按所用运输工具可分成为自动输送车、轨道传送系统、带式传送系统和机器人传送系统四类。
柔性制造系统的优点
柔性制造系统的优点柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是一种集成了自动化设备、计算机控制和智能化技术的先进制造系统。
与传统的生产线相比，柔性制造系统具有许多独特的优点。
本文将探讨柔性制造系统的优点，并解释为什么越来越多的企业选择使用柔性制造系统来提升其生产效率和竞争力。
1. 生产灵活性柔性制造系统允许企业根据需求进行快速调整和重组生产线。
这种灵活性使企业能够快速适应市场变化和客户需求的变化。
它能够处理多种类型的产品和批量大小，而不需要停机进行设备或工艺的更改。
这样，企业就可以更快地推出新产品，并根据市场需求进行生产优化。
2. 节约成本柔性制造系统通过自动化和集成的生产流程，能够减少人力和物料的浪费，从而降低生产成本。
相比传统的生产线，柔性制造系统可以更好地优化资源利用，减少库存和运输成本。
此外，柔性制造系统还能提供实时数据分析和生产监控，帮助企业及时发现和解决生产中的问题，避免不必要的损失。
3. 提高生产效率柔性制造系统通过自动化和智能化的技术，实现了高效的生产流程。
它能够同时进行多种工序，减少机器和工人之间的等待时间，从而提高生产效率。
柔性制造系统还可以通过优化排程和调度，最大限度地提高生产线的利用率。
这种高效性不仅可以缩短生产周期，还可以提高产品质量和一致性。
4. 提高产品质量柔性制造系统通过自动化和智能化技术，减少了人为因素对产品质量的影响。
它能够实时监控生产过程，并及时发现和纠正潜在的问题。
柔性制造系统还可以通过自动化检测和质量控制，确保产品符合规范和标准。
这样，企业可以提供更高质量的产品，增加客户满意度，树立良好的品牌形象。
5. 创新能力柔性制造系统具有高度的可配置性和可扩展性，使企业能够更快速地实现生产线的改进和创新。
它可以方便地引入新的工艺和技术，提供更多的生产选择和灵活性。
柔性制造系统还可以支持数据驱动的生产过程优化和决策，帮助企业更好地应对市场挑战和竞争压力。
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。
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。
十四.柔性制造系统(FMS)
刀具: 模块式(TMS):刀柄,刀杆,接长杆,接上套,刀夹,刀 模块式(TMS):刀柄,刀杆,接长杆,接上套,刀夹,刀 体,刀头,刀刃等. 整体式(TSG):镗铣类整体数控工具系统 整体式(TSG):镗铣类整体数控工具系统 夹具:统一基准,敞开性好 夹具:统一基准,敞开性好
– – 托盘:运输载体,各单元的接口. 托盘:运输载体,各单元的接口. 组合夹具:
ISO托盘的标准:ISO/DIS8526-1(2) ISO托盘的标准:ISO/DIS8526完全标准化的元件组合而成. 基本元件8 基本元件8大类:基础件,支承件,定位件,导向件,压紧 件,紧固件,合件,其他件. 两大类型: 槽系组合夹具:键和槽定位. 孔系组合夹具:孔,销定位.
1.
理想的FMS应具有8 理想的FMS应具有8种柔性:
运行柔性 系统处理其局部故障并维持继续生产原定工件族的 能力 6. 批量柔性: 在成本核算上适应不同批量的能力 7. 扩展柔性: 根据生产需要方便地模块化进行组建和扩展能力 8. 生产柔性: 系统适应生产对象变换的范围和综合能力5.二, Nhomakorabea成和类型:
基本组成: 1. 由计算机控制和管理 2. 采用了CNC控制为主的多台加工设备和其 采用了CNC控制为主的多台加工设备和其 他生产设备. 3. 系统中的加工设备和生产设备通过物料输 送装置连接.
FMS基本组成 FMS基本组成
FMS的两个主要特点:柔性和自动化 FMS的两个主要特点:柔性和自动化
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。
机械制造中的柔性制造系统有哪些特点
机械制造中的柔性制造系统有哪些特点在当今的机械制造领域，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称 FMS）正发挥着日益重要的作用。
柔性制造系统是一种具有高度灵活性和自动化程度的制造系统，它能够适应市场需求的快速变化和多样化，为企业提高生产效率、降低成本、提升产品质量提供了有力支持。
那么，柔性制造系统究竟有哪些特点呢？一、高度的自动化柔性制造系统的首要特点是高度的自动化。
在传统的机械制造中，许多工序需要人工操作，不仅效率低下，而且容易出现人为误差。
而柔性制造系统通过使用先进的自动化设备和控制系统，实现了从原材料输入到成品输出的全过程自动化。
例如，自动化的物料搬运系统可以准确、快速地将原材料和零部件输送到各个加工工位，自动化的加工设备能够按照预设的程序进行精确加工，自动化的检测设备可以对产品进行实时检测和质量控制。
这种高度的自动化大大减少了人工干预，提高了生产效率和产品质量的稳定性。
二、灵活性强灵活性是柔性制造系统的核心特点之一。
它能够快速响应市场需求的变化，迅速调整生产计划和产品品种。
当市场需求发生变化时，柔性制造系统可以通过更换刀具、夹具、加工程序等方式，在较短的时间内实现产品的转换和生产。
例如，如果市场对某种产品的需求增加，系统可以增加该产品的生产数量；如果市场需求转向另一种产品，系统可以迅速调整生产线，开始生产新的产品。
这种灵活性使得企业能够更好地适应市场的不确定性，提高市场竞争力。
三、设备通用性高柔性制造系统中的设备通常具有较高的通用性。
例如，加工中心可以通过更换刀具和夹具，完成多种不同类型的加工任务；机器人可以根据不同的工作需求进行编程和配置。
这种通用性使得设备的利用率大大提高，减少了设备的闲置和浪费。
同时，通用性高的设备也降低了企业的设备投资成本，因为企业不需要为每种产品都购置专门的设备。
四、生产效率高由于实现了高度自动化和灵活性，柔性制造系统能够显著提高生产效率。
fms是什么意思
FMS是什么意思柔性制造系统 (FMS) 是一种制造系统，它包含足够的灵活性以使系统能够对生产变化做出快速反应。
这种灵活性通常被认为分为两类。
首先是机器的灵活性。
这允许更改系统以生产新的产品类型并更改零件上使用的操作顺序。
第二是路由灵活性。
这包括使用多台机器对零件执行相同操作的能力以及系统吸收大规模变化的能力，例如体积、容量或能力。
大多数 FMS 系统由三个主要系统组成：优化零件流程的材料处理系统、控制材料运动的中央控制计算机和工作机器(通常是自动化 CNC 机器或机器人)。
在制造业中使用机器人有很多好处。
每个机器人单元都与一个材料处理系统相连，这使得将零件从一个机器人单元移动到另一个机器人单元变得容易。
在加工结束时，成品零件被送到自动检测单元，然后从 FMS 中取出。
FMS 的主要优势在于其在管理制造资源方面的高度灵活性，例如制造新产品的时间和精力。
柔性制造系统 (FMS) 是一种能够适应不断变化的需求的制造资产。
它允许根据需要生产不止一种类型的零件或“系列”零件。
有多种类型的柔性制造系统，每一种在制造业都有不同的应用。
柔性制造系统的类型FMS 可以分为以下任何一种：随机顺序 FMS：复杂的设置，允许生产复杂的设计专用 FMS：专门的系统，设计用于生产固定选择的零件装配：机器焊接、螺栓连接或以其他方式从其他零件连接和组装零件加工：加工零件以改变其形状、特征或外观单个机器单元 (SMC)柔性制造单元 (FMC)：包含 2-3 台机器柔性制造系统 (FMS)：包含 4 台以上机器柔性制造系统的构成柔性制造系统由生产“单元”组成，包括控制计算机、工作机器和物料处理系统。
如果没有物料处理或计算机控制系统，FMS将失去许多使其如此有用的灵活性。
三个主要模块对其功能至关重要：控制计算机、生产机器和物料处理系统。
控制计算机该模块控制系统，并允许操作员与其进行交互。
它还允许系统从生产一个零件快速切换到另一个零件。
柔性制造系统
柔性制造系统柔性制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。
目前所谈及的FMS 通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。
随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，也促使柔性制造技术日臻成熟，80年代后，制造业自动化进入一个崭新时代，即基于计算机的集成制造(CIMS)时代，FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。
一、规模按规模大小FMS可分为如下4类：1.柔性制造单元(FMC)FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。
FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。
其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。
它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
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。
什么是柔性制造系统
什么是柔性制造系统柔性制造系统（英文：Flexible Manufacturing System，缩写：FMS）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兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。
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。
1967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。
日本、前苏联、德国等也都先后开展了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12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。
随着时间的推移，FMS在技术上和数量上都有较大发展，实用阶段，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。
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。
智能制造技术10-柔性制造系统fms
02 柔性制造系统(FMS)概述
FMS的定义与特点
定义
柔性制造系统(FMS)是一种高度自动化的 制造系统，能够快速、高效地生产多种中 小批量、多品种、结构复杂的产品。
降低成本
通过批量生产，降低单位产品的成本。
高度自动化
采用计算机控制技术，实现制造过程的自 动化和智能化。
高效率
通过优化生产流程，减少生产环节，提高 生产效率。
航空航天制造
FMS可以应用于航空航天制造环节，实现复杂部 件的自动化生产和检测，提高生产效率。
3
食品加工
FMS可以应用于食品加工环节，实现自动化生产 线和包装线，提高生产效率和卫生质量。
06 未来智能制造技术的发展 趋势与展望
人工智能与机器学习在智能制造中的应用
自动化决策
01
利用机器学习算法对生产数据进行实时分析，自动调整生产参
数据分析与优化技术
数据挖掘
利用数据挖掘技术，发现数据中的模式和规律， 为生产决策提供支持。
仿真优化
通过仿真技术，对生产过程进行模拟和优化，提 高生产效率和降低成本。
实时优化
利用实时优化技术，对生产过程进行在线优化， 提高生产过程的稳定性和可靠性。
04 FMS的优点与挑战
FMS的优点
高灵活性
FMS能够快速适应不同类 型和数量的产品生产，满
FMS的主要特点
可快速调整生产过程，适应多品种、小批量生产需求；具有高自动化、高柔性、 高生产效率等优势。
背景介绍
随着市场需求多样化、个性化的发展 ，传统制造模式难以满足快速变化的 市场需求。
FM强企 业竞争力等方面具有重要作用，成为 制造业转型升级的重要方向。
灵活性
能够适应市场需求变化，快速调整生产工 艺和产品结构。
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。
柔性制造系统
柔性制造中心成立于2011年3月，占地面积约为288平方米，拥有实验设备33台套，资 产总额约850万，设备完好率为100%，实验开出率为100%（按教学大纲要求）。 柔性制造中心建成具有国内一流、全国高等院校领先、西南地区唯一具有工业级别的 柔性制造自动化小型生产线，不但能够较好地满足实验课程的需要，而且使学生能够掌握 学科前沿技术，开阔视野，在独立学院中具有极强的先进性和示范性，进一步突出工程训 练中心优越的实训条件和训练特色。
柔性制造系统 FMS
柔性制造系统 中文名称： 柔性制造系统 英文名称： flexible manufacturing system;FMS 定义： 在成组技术的基础上，以多台(种)数控机床或数组柔性 制造单元为核心，通过自动化物流系统将其联接，统 一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多 品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。 应用学科： 机械工程（一级学科）；切削加工工艺与设备（二级 学科）；自动化制造系统（三级学科）
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系统类型 柔性制造是指在计算机支持下，能适应加工对象 变化的制造系统。柔性制造系统有以下三种类型： 1、柔性制造单元 2、柔性制造系统 3、柔性自动生产线
系统优点
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。 4、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。 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，满足市场需成立于2011年3月，占地面积约为 288平方米，拥有实验设备33台套，资产总额约 850万，设备完好率为100%，实验开出率为 100%（按教学大纲要求）。 柔性制造中心建成具有国内一流、全国高等院校领 先、西南地区唯一具有工业级别的柔性制造自动 化小型生产线，不但能够较好地满足实验课程的 需要，而且使学生能够掌握学科前沿技术，开阔 视野，在独立学院中具有极强的先进性和示范性， 进一步突出工程训练中心优越的实训条件和训练 特色。
柔性制造系统介绍PPT
contents
目录
• 柔性制造系统概述 • 柔性制造系统的主要技术 • 柔性制造系统的应用场景 • 柔性制造系统的设计与实施 • 柔性制造系统的未来发展趋势 • 柔性制造系统案例分享
01
柔性制造系统概述
定义与特点
定义：柔性制造系统（Flexible Manufacturing System。FMS）是一种综合性的制造系统。由多个柔 性制造单元组成
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柔性制造系统的应用场景
汽车制造行业
汽车制造行业是柔性制造系统应用最广泛的领域之一。柔性 制造系统在汽车制造过程中可以实现高度自动化的生产，提 高生产效率，降低成本，并且可以适应不同车型的生产。
在汽车制造行业中，柔性制造系统主要应用于车身焊接、涂 装、总装等环节，通过自动化设备、机器人等实现高效、精 准的生产。
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工业机器人技术的优势在于它可以适应不同的生产任务，并且能够替代人工执 行危险或者高强度的工作，降低工伤风险。
自动化物流技术
自动化物流技术是指通过自动化设备实现物料 运输、仓储和配送的技术。
在柔性制造系统中，自动化物流技术是实现生 产流程顺畅的关键，它能够快速、准确地传输 物料，提高生产效率。
自动化物流技术的优势在于它可以减少人力搬 运的需要，降低物料管理的复杂性，并且可以 优化库存管理。
更高的自动化程度
自动化设备
随着技术的不断发展，柔性制造系统将采用更多的自动化设 备，如机器人、自动化生产线等，以提高生产效率和质量。
智能化控制
通过引入人工智能、机器学习等技术，实现柔性制造系统的 智能化控制，提高生产过程的自适应性。
更广泛的应用领域
多元化产品
柔性制造系统的应用领域将越来越广泛，不仅局限于机械、电子等传统制造 领域，还将拓展到医疗、航空航天、新能源等领域。
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柔性制造系统
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指导老师：
我们在洛阳一拖集团经历了为期10天的大学生生产实习，见到了很多我们原先没见过的设备和系统，尤其对柔性制造系统有了更深层次的认识，通过对实习的总结和对以前所学知识的复习归纳，写出了这篇文章。
本文根据柔性制造系统的产生,对柔性制造系统的组成、分类、优势及发展方向等做了详细阐述。
70年代末80年代初,随着计算机辅助管理、物料自动搬运、刀具管理和计算机网络、数据库的发展以及CAD/CAM技术、成组技术(GT)、工业机器人等技术的成熟,更加系统化、规模化的柔性制造系统(FMS)就出现了。
关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:
美国国家标准局把ＦＭＳ定义为:“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联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。
中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。
国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。
”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统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。
”简单地说,ＦＭＳ是由若干数控设备、物料运贮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变化而迅速进行调整的自动化制造系统。
一、柔性制造系统(FMS)的组成
典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。
为了实现制造系统的柔性, FMS必须包括下列组成部分:
1.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。
2.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。
3.计算机控制系统
计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,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,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。
4.系统软件
系统软件用以确保柔性制造系统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。
二、柔性制造系统的分类
按规模大小, 柔性制造系统FMS可分为如下三类:
1.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。
2.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。
3.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。
三、柔性制造系统特点
主要特点：柔性和自动化。
1.柔性，是指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力，可分为瞬时、短期和长期柔性三种。
2.凡具备上述三种柔性特征之一的、具有物料或信息流的自动化制造系统都可以称为柔性自动化。
次要特点：
（1）设备利用率高，占地面积小
（2）减少直接劳动工人数
（3）产品质量高而稳定
（4）减少在制品库存量
（5）投资高、风险大，开发周期长、管理水平要求高。
四、柔性制造系统的优势
1.设备利用率高。
由于采用计算机对生产进行调度,一旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。
在典型情况下,采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的3倍。
2.减少生产周期。
由于零件集中在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。
采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。
3.具有维持生产的能力。
当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时,计算机可以绕过出现故障的机床,使生产得以继续。
4.生产具有柔性。
可以响应生产变化的需求,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。
5.产品质量高。
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。
6.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。
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。
三、FMS发展方向
1.FMS仍将迅速发展
FMS在20世纪80年代末就已进入了实用阶段,技术已比较成熟。
由于它在解决多品种、中小批量生产上比传统的加工技术有明显的经济效益,因此随着国际竞争的加剧,无论发达国家还是发展中国家都越来越重视柔性制造技术。
从机械制造行业来看,现在FMS不仅能完成机械加工,而且还能完成钣金加工、锻造、焊接、装配、铸造和激光、电火花等特种加工以及喷漆、热处理、注塑和橡胶模制等工作。
从整个制造业所生产的产品看,现在FMS已不再局限于汽车、车床、飞机、坦克、火炮、舰船等,还可用于计算机、半导体、木制产品、化工等产品生产。
从生产批量来看,FMS已从中小批量应用向单件和大批量生产方向发展。
随着计算机集成制造技术和系统(CIMS)日渐成为制造业的热点,很多专家学者纷纷预言CIMS是制造业发展的必然趋势。
柔性制造系统作为CIMS的重要组成部分,必然会随着CIMS的发展而发展。
2.FMS系统性能不断提高
构成FMS的各项技术,如加工技术、运储技术、刀具管理技术、控制技术以及网络通信技术的迅速发展,毫无疑问会大大提高FMS系统的性能。
在加工中采用喷水切削加工技术和激光加工技术,并将许多加工能力很强的加工设备如立式、卧式镗铣加工中心,高效万能车削中心等用于FMS系统,大大提高了FMS的加工能力和柔性,提高了FMS的系统性能。
AVG小车以及自动存储、提取系统的发展和应用,为FMS提供了更加可靠的物流运储方法,同时也能缩短生产周期,提高生产率。
刀具管理技术的迅速发展,为及时而准确地为机床提供适用刀具提供了保证。
同时可以提高系统柔性、生产率、设备利用率,降低刀具费用,消除人为错误,提高产品质量,延长无人操作时间。
3.从CIMS的高度考虑FMS规划设计
尽管FMS本身是把加工、运储、控制、检测等硬件集成在一起,构成一个完整的系统。
但从一个工厂的角度来讲,它还只是一部分,不能设计出新的产品或设计速度慢,再强的加工能力也无用武之地。
总之,只有站在工厂全面现代化的高度、站在CIMS的高度分析,考虑FMS的各种问题并根据CIMS的总体考虑进行FMS 的规划设计,才能充分发挥FMS的作用,使整个工厂获得最大效益,提高它在市场中的竞争能力。
柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。
它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图，将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。