柔性制造技术的目前状况及发展趋向.doc

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1、柔性制造技术的目前状况及发展趋向摘要文章简述了柔性、柔性制造技术的概念、分类、所涉及的关键技术,以及发展应用趋向，以促使人们对新的制造技术熟悉和重视。随着社会的进步和生活水平的进步，社会对产品多样化，低制造木钱及短制造周期等需求口趋迫切，传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后，由于微电子技术、计算机技术、通讯技术、机械和控制设备的发展，制造业自动化进进一个崭新的时代，技术口臻成熟。柔性制造技术已成为各产业化国家机械制造自动化的研制发展重点。1基本概念11柔性柔性可以表述为两个方面

2、。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稈度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在冇干扰（如机器出现故障）情况下，系统的生产率和无干扰情况下的生产率期看值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的木钱低。但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件，难以应付多品种屮小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场

3、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稈度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低木钱、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括1）机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。2）工艺柔性一是工艺流稈不变时白身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应丁•艺的难易程度。3）产品柔性一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后，对老产品有用特性的继续能力和兼容能力。4）维护柔

4、性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。5）生产能力柔性当生产最改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。6）扩展柔性当生产需要的时候,可以很轻易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。7）运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同外形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，我们以为凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量（包括单件产品）的加工技

5、术祁属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为：1）柔性制造系统（FMS）有关柔性制造系统的定义很多，权威性的泄义有:美国国家标准局把FMS定义为:“rf]—个传输系统联系起來的一些设备，传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工正确、迅速和自动化。屮心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儿种不同的零件。国际生产T稈探究协会指出“柔性制造系统是一个白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。”M我国国家军用标

6、准则定义为“柔性制造系统是rh数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统纟R成的白动化制造系统，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麴适用于多品种、屮小批量生产。&Klquo;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白动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全白动数控机床（加工中心和车削屮心等），由集屮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、屮小批量的加工及治理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代

7、FMSJI木从1991年开始实施的&kiquo;智能制造系统”（IMS）国际性开发项目，属于第二代FMS;而宾正完善的第二代FMS预计木世纪十年代后才会实现。2）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,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的一种产物，它是由1〜2台加T屮心、产业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，其特征是实现单机柔性化及白动化，具有适应加T多品种产品的灵活性。迄今已进进普及应用阶段。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和中小批

8、量多品种FMSZ间的生产线。其加T•设备可以是通用的加工屮心、CNC机床;亦可采用专川机床或NC专川机床，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