先进制造技术第五章制造自动化技术

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1、第五章制造自动化技术AutomationTechnologyforManufacturing（5-1）式中TTLC——生产某种产品所需总时间；B——批数；Q——批量；T1——单件工时；T2——每批产品所需生产准备时间（包括原材料订货时间，制定生产计划时间，工艺装备调整时间…）；T3——每种产品所需设计及生产准备时间（产品设计，工艺设计，工艺装备设计与制造…）。Groover产品寿命周期模型（5-2）式中TLC——生产每件产品所需平均时间式（5-2）即为Groover产品寿命周期模型TLC是一个综合指标，减小TLC常被作为生产活动追求的目标式（5-1）两边除以BQ，

2、得到：◆刚性自动化：着眼降低T1◆柔性自动化：着眼降低T1和T2（部分）◆综合自动化：同时减小T1、T2、T3，特别是T2和T3，因而在多品种、中小批量生产中具有重要意义Groover产品寿命周期模型汽车后桥齿轮箱加工自动线刚性自动化20年代制造自动化技术的主要形式柔性自动化50年代焊接机器人综合自动化70年代综合自动化制造自动化技术的主要形式比较项目刚性自动化柔性自动化综合自动化实现目标减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本减轻工人劳动强度，节省劳动力，保证加工质量，降低生产成本，缩短产品制造周期除左外，提高设计工作与管理工作效率和质量，提高对

3、市场的响应能力控制对象物流物流物流，信息流特点通过机、电、液气等硬件控制方式实现，因而是刚性的，变动困难以硬件为基础，以软件为支持，改变程序即可实现所需的转变，因而是柔性的不仅针对具体操作和工人的体力劳动，而且涉及脑力劳动以及设计、经营管理等各方面典型系统与装备自动机床、组合机床，机械手，自动生产线NC机床，加工中心，工业机器人，DNC，FMC，FMSCAD/CAM系统，MRPⅡ，CIMS应用范围大批大量生产多品种、中小批量生产各种生产类型关键技术继电器程序控制技术，经典控制论数控技术，计算机控制，GT，现代控制论系统工程，信息技术，计算机技术，管理技术三种自动化

4、形式的比较柔性制造技术和柔性制造系统柔性制造技术（FMT——FlexibleManufacturingTechnology）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。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。柔性制造系统的组成1）若干台CNC加

5、工设备，实现自动制造功能；2）自动物流系统，即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统；3）控制整个系统运行的计算机系统；4）其他：刀具监测及管理系统、零件测量系统、切屑排除系统等。柔性制造系统的组成自动仓库工厂计算机中央计算机物流控制计算机运输小车加工单元1加工单元2加工单元n信息传输网络工夹具站柔性制造系统的组成柔性制造系统典型结构柔性制造系统的典型结构柔性制造单元（FMC——FlexibleManufacturingCell）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。柔性制造系统的类型柔性制造系统（FMS）它由两台或两台以上

6、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。柔性制造系统的类型柔性制造生产线（FML——FlexibleManufacturingLine）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。244FM摩托车发动机汽缸加工自动线柔性制造系统的类型FMS的特点除毛坯准备与毛坯安装外全部自动化可在不停机的条件下实现加工工件的自动转换24小时运行，只一班有人◆以GT为基础——生产零件的

7、品种由4至100种不等（20～30种居多）生产零件的批量由40至2000件不等（50～200件居多）大部分加工对象为相似零件（个别例外）◆具有较大柔性——可加工多种零件没有固定的生产节拍故障可容（一台机床出现故障，其它机床可进行拟补）◆高度自动化——◆控制与管理相结合——可自动实现系统内的计划、调度0101001000少零件品种数多10000100010010大零件批量小数控机床通用机床柔性制造单元柔性制造系统柔性制造生产线专用机床自动线生产率提高柔性增大柔性制造系统的适用范围FMS的配置当所选定零件组的全部工序可以被一种机床独立完成时，FMS可以只配置数量足够的

8、相同型号机