第8章 柔性制造系统课件.ppt

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1、一、FMS概述二、FMS加工系统三、FMS储运系统四、FMS控制系统第八章柔性制造系统五、CIMS系统2021/9/11武汉理工大学机电学院2021/9/1武汉理工大学机电学院2/72一、FMS概述1、FMS的产生和特点2、FMS的定义、组成及其分类3、FMS的发展趋势2021/9/1武汉理工大学机电学院3/721、FMS的产生和特点FMS因应：产品更新换代周期缩短；需求日益个性化；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。加工箱体类零件的组合机床自动线刚性柔性刚性自动线：按一定工艺顺序排列的若干台自动机床，

2、用工件传送装置和控制系统联结起来，按照规定的生产节拍，工件自动地依次经过各个加工工位进行自动加工的连续作业线。从自动线到柔性制造系统4刚性自动线的特点与缺陷特点：具有统一的控制系统和严格的生产节拍，与自动化单机相比，结构复杂，完成的加工工序多，生产率很高。是少品种、大量生产必不可少的加工设备。缺点：投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。柔性制造系统产生52021/9/1武汉理工大学机电学院6/72世界上公认的第一条柔性制造系统是英国莫林斯（Molins）机床公司1967年建成的“MolinSystem-24”。主要设备是6台模块化结构的多工序数字控制机床，该

3、系统能24小时连续工作，因此称为“MolinSystem-24”；20世纪70年代末和80年代初，计算机辅助管理物料自动搬运，刀具管理和计算机网络、数据库技术的发展以及CAD/CAM技术的成熟，出现了更加系统化、规模更加扩大的柔性制造系统。20世纪80年代末，FMS已经成为一项成熟的技术，并在世界范围得到广泛应用。柔性自动化制造技术的产生2021/9/1武汉理工大学机电学院7/72我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。我国第一套FMS系统是由北京机床

4、研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1），用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV（自动导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供。据分析，它的投资回收期约为两年半。1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、日本进口了国内第一批FMS。我国FMS的研究历程2021/9/1武汉理工大学机电学院8/721985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863高技术发

5、展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。1988年北京机床研究所为天津减速机厂提供的加工减速机机座的JCS-FMS-2系统是全部自行开发和配套的，它标志着我国已具有自主开发FMS系统的实力。近几年来，国内一些经济实力比较雄厚的工厂（北京第一机床厂，上海第二纺织机械厂，天津减速机总厂，山西经纬纺织机械厂等），为实施CIMS，又进口了一些国外的FMS系统。典型的柔性制造系统示意图19典型的柔性制造系统示意图210典型的柔性制造系统示意图3112021/9/1武汉理工大学机电学院12/72FMS的柔性设备柔性：

6、当要求生产一系列不同类型的产品时，设备随产品变化而加工不同零件的难易程度。工艺柔性：一是工艺流程不变时自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工艺的难易程度。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承能力和兼容能力。维护柔性：采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。生产能力柔性：当生产量改变、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。扩展柔性：当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一

7、个更大系统的能力。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。所谓柔性，是指制造系统（企业）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。通常体现在以下几个方面：2021/9/1武汉理工大学机电学院13/72(1)FMS的定义柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、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，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调整，适用于多品种、中小批量生产。(根据“中华人民共和国国家军用标准——武器装备柔性制造系统术语”的定义)“使

8、用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装