浅谈柔性制造系统的应用现状及发展趋势Word文档下载推荐.doc

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摘要 1

关键词 1

ABSTRACT 1

KEYWORDS 1

引言 2

1.柔性制造系统的产生背景 2

2.柔性制造系统的定义及组成 3

2.1柔性制造系统的定义 3

2.2柔性制造系统的组成 3

2.2.1加工系统 4

2.2.2运储系统 4

2.2.3刀具的运储设备 5

2.2.4柔性制造系统的控制与管理系统 5

2.3柔性制造系统的特点 6

3柔性制造系统的发展 6

3.1国外的发展 6

3.2国内的发展 8

4柔性制造系统的趋势 9

4.1向小型化、单元化方向发展 9

4.2向模块化、集成化方向发展 10

4.3单项技术性能与系统性能不断提高 10

4.4重视人的因素 10

4.5应用范围逐步扩大 10

5结论 11

参考文献 12

致谢 13

机械设计制造及其自动化专业本科毕业论文

浅谈柔性制造系统的应用现状及发展趋势

摘要：

市场竞争和客户的个性化需求使现代的制造业中多品种，中、小批量生产所占的比重越来越大。

柔性制造系统正是为适应这种新的市场环境而发展起来的。

本文主要阐述了柔性制造系统的概念，发展历史，系统组成，分析了柔性制造系统的应用现状，使人们能认识柔性制造系统、了解柔性制造系统，知道柔性制造系统的现状和目前柔性制造系统自身的一些不足，让柔性制造系统的发展得到人们的重视，从而让更多的人来关注柔性制造系统。

关键词：

柔性系统；

发展；

组成；

发展现状

Abstract:

Marketcompetitionandpersonalizedcustomerdemandsothatmodernmanufacturingindustryinmanyvarieties,smallbatchproduction,intheproportionofthegrowing.Flexiblemanufacturingsystemistoadapttothenewmarketenvironmentandthedevelopmentof.Thisarticlemainlyelaboratedtheflexiblemanufacturingsystemconcept,developmenthistory,systemcomposition,analysisoftheflexiblemanufacturingsystem'

sapplicationpresentsituation,sothatpeoplecanknowabouttheflexiblemanufacturingsystem,flexiblemanufacturingsystemFMS,knowthepresentsituationandtheflexiblemanufacturingsystemofthelimitation,makedevelopmentofflexiblemanufacturingsystemstogetpeople'

sattention,andallowmorepeopletopayattentiontoflexiblemanufacturingsystem.

Keywords:

flexiblesystem;

development;

composition;

developmentstatus

引言

20世纪60年代以来，随着生活水平的提高，用户对产品的需求向着多样化、新颖化的方向发展，传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求，企业必须寻找新的生产技术以适应多品种、中小批量的市场需求。

同时，计算机数控（CN）、计算机直接控制（又称群控）（DNC）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助设计（CAD）、成组技术（GT）、计算机辅助工艺规程（CAPP）、工业机器人技术（ROBOT）等新技术的出现也为柔性制造系统奠定了基础，在这种情况下，柔性制造技术应运而生。

柔性制造系统作为一种新的制造技术，在零件加工业以及与加工和装配相关的领域都得到了广泛的应用。

目前，柔性制造技术的使用越来越普遍，人们也越来越关注它。

1.柔性制造系统的产生背景

制造业的发展，应满足提高生产率、降低成本、提高产品性能的要求，经过纯手工加工到全自动生产的过程，并在不断完善和提高。

避开手工加工，对于大批量、少品种的生产，自动化流水线在制造业的发展史上占重要地位，它有整套连贯的制造设备和物流设备，相对稳定的加工工艺，固定的生产节拍。

自动化流水线的自动化是刚性的，即刚性自动化（FixedAmomation），一套自动化流水线只生产一种产品，要改变生产品种非常困难和昂贵。

但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，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。

这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着大中型企业。

因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。

众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；

反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。

为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。

1950年，美国MIT诞生了第一台三坐标数控铣床以后，机电一体化及数控（NC）的概念出现了。

机电一体化技术进一步发展，出现了计算机数控（CN）、计算机直接控制（又称群控）（DNC）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助设计（CAD）、成组技术（GT）、计算机辅助工艺规程（CAPP）、工业机器人技术（ROBOT）等新技术。

为柔性制造系统的发展奠定良好的基础。

2.柔性制造系统的定义及组成

2.1柔性制造系统的定义

柔性制造系统至今仍未有统一、明确、公认的定义，不同的国家、企业、学者和用户往往各有各的说法，所强调的关键特征也各有差异。

所以，确切地定义柔性制造系统要比具体地描述一个柔性制造系统困难得多。

　　美国国家标准局定义柔性制造系统为：

由一个传输系统联接起来的一些设备（通常是具有自动换刀装置的加工中心机床）组成，传输装置把工件放在托盘或其他联接装置上送到各加工设备，加工设备和传输系统在中央计算机控制下，使工件加工准确、迅速和自动化。

柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。

　　日本国际贸易与工业部定义柔性制造系统为：

由2台或更多NC机床组成的系统，这些机床与自动物料管理设备一一连接，在计算机或类似设备控制下完成自动加工或处理操作，从而可加工多个不同形状和尺寸的工件。

　　中国机械部北京机械工业自动化研究所1993年编写的《制造自动化术语汇编》中，定义柔性制造系统为：

将自动化生产系统从少品种大批量生产型转向多品种生产型的柔性化系统。

柔性制造系统包括：

（1）机械加工中心等加工作业机床；

（2）加工对象的辅助作业工业机器人和托盘；

（3）加工对象的搬运作业工业机器人/传送带/无人搬运车；

（4）存贮工件的自动仓库；

（5）上述作业用的各种自动设备的管理和控制用计算机。

2.2柔性制造系统的组成

2.2.1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。

无论采用何种加工系统，纳入柔性制造系统运行的加工机床应当是可靠的、自动化的、高效率的，加工设备加工系统是柔性制造系统最基本的组成部分，也是柔性制造系统中耗资最多的部分，柔性制造系统的加工能力很大程度上是由它所包含的加工系统所决定的。

应满足如下性能要求：

（1）工序集中：

减轻柔性制造系统物流的负担，保证柔性制造系统的加工质量。

（2）控制功能强、扩展性好：

方便系统的调整和扩展，减轻网络通讯和上级控制器的负担。

（3）高刚度、高精度、高速度：

使加工出来的零件质量更高，生产效率提高。

（4）自保护和自维护性好：

能及时的发现故障和预警，使系统得到保护，从而提高使用时间。

（5）使用经济性好：

回收导轨油、断排屑处理快速、彻底，以延长刀具使用寿命，节省运行成本，也能保证系统长期安全、稳定、有效的工作。

（6）对环境的适应性与保护性好：

能加大使用的范围，使其得到普遍的应用，自我保护性好，能保证良好的运行环境。

2.2.2运储系统

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，而这项工作占据了加工的大部分时间，合理的选择物料运储系统，可以大大的减少物料的运送时间，提高整个制造系统的柔性和效率，柔性制造系统工件运储系统的组成部分：

（1）工件装卸站：

设在柔性制造系统的入口处，由人工对毛坯和已加工好的零件进行装卸。

（2）托盘缓冲站：

它是一种代加工零件的中间存储装置，对物料起着缓冲作用，一般设置在机床附近，呈直线或环形。

（3）自动化仓库：

柔性制造系统的自动化仓库一般采用多层立体布局结构形式。

由计算机控制，服从柔性制造系统的命令和调度。

一般由货架，堆垛机和计算机管理系统组成。

（4）物料运载装置：

他负责工件与其他物料的运送任务，担负物料在各机床加工机床，自动化仓库和托盘缓冲站之间的搬送和输送作业。

常见的物料运载装置有传送带、自动运输小车、搬运机器人等。

2.2.3刀具的运储设备

刀具管理系统主要负责刀具的运输、存储和管理，适时地向加工单元提供所需的刀具，监控管理刀具的使用，及时取走已报废或耐用度已耗尽的刀具，在保证正常生产的同时，最大程度地降低刀具的成本，刀具管理系统的功能和柔性程度直接影响到整个柔性制造系统的柔性和生产率。

通常由刀库系统、刀具预调站、刀具装卸站、刀具交换装置以及管理控制刀具流的计算机组成。

2.2.4柔性制造系统的控制与管理系统

通常采用递阶控制的结构形式，即通过对系统的控制功能进行正确、合理地分解，划分成若干层次，各层次分别进行独立处理，完成各自的功能，层与层之间在网络和数据库的支持下，保持信息交换，上层向下层发送命令，下层向上层回送命令的执行结果。

通过信息联系，构成完整的系统，以减少全局控制的难度和控制软件开发的难度。

系统的特点：

每层的信息流都是双向流动的，向下可下达控制指令，分配控制任务，监控下层的作业过程；

向上可反馈控制状态，报告现场生产数据。

在控制的实时性和处理信息量方面，各层控制计算机是有所区别的：

愈往底层，其控制的实时性要求愈高，而处理的信息量则愈小；

愈到上层，其处理信息量愈大，而对实时性要求则愈小。

2.3柔性制造系统的特点

柔性制造系统经过