柔性制造技术文献翻译.doc

先进制造技术4.3柔性制造姓名：李争班级：茅以升081学号：0804010110第二部分（1）是什么使之谓为“柔性”呢？关于制造系统灵活性的问题之前在4.3节中已经讨论过了。在论述中，我们确定了一个制造系统具备柔性所必有的三种能力：（1）在系统的处理过程中能够识别和区分不同的部分或产品样式的能力、（2）操作指令快速转换的能力、（3）硬件设施快速转换的能力。“柔性”是一种同时适用于人工和自动系统的属性。在人工系统中，工人往往是系统灵活性的实现者。为了建立自动化制造系统中“柔性”的概念，考虑这样一个由两台具有能够从传输带上装载和卸载零件的机械手的数控机床的机械加工单元，如图4.3.1中所描述。加工单元长期无人值守的运行。定期必须由工人负责卸下输送带上加工好的零件并替代上新的零件。在任何定义下这都是一个自动化的生产单元，但它是一个柔性制造单元么？可能有人会说是，它是柔性的，因为数控机床是柔性的，它们可以通过编程来加工不同的零件外型。这个生产单元是由数控机床组成的，所以它是柔性的。 如图4.3.1所示，有两台机床和机械手的自动加工单元，它是柔性单元吗？但是，如果加工单元仅在批处理模式下运行，其中相同的零件外型是由两台机器生产大量的几十（或几百）的单位，那么这样做就不符合柔性制造。为了符合柔性的含义，制造系统应达到一些标准。以下是四个合理的测试自动化制造系统是否为柔性的标准：(1) 零件种类测试。该系统是否可以在非批量处理模式下加工不同的零件外型?(2) 生产计划变化测试。系统是否可以随时接受生产进度或者是零部件组合、生产数量的变化？(3) 错误恢复测试。系统是否能自如地从设备故障和故障恢复，从而使生产不被完全打乱？(4) 新零件的测试。新的零件设计是否能相对容易的被引入到现有的产品组合中？如果对于一个给定的生产系统，所有这些问题的答案是“是”，那么系统就可以被认为是柔性的。最重要的标准是：（1）和（2）。标准（3）和（4）相对没那么严格，可在各分级实施。事实上，引进新的零件设计在某些柔性制造系统中并不是必须考量的对象；这些系统只是被设计来生产那些零件都是已知的零件族的。如果自动化系统不能满足至少前三条测试,它就不应该被归类为柔性制造系统。回到我们的插图,自动化加工单元如果满足:(1)能够混合加工多品种的零件而不是批量加工;(2)允许生产进度和零件结构的改变;(3)即使一台机器故障(如在作这台机器故障时,其产品被暂时分配到另一台机器上加工)，也有继续运营的能力;(4)当新型零部件设计开发出来时、数控零件程序在离线状态下书写完毕后下载到系统中准备执行。第四个能力要求零件族内的新零件适用于柔性制造系统,使数控机床的刀具和机械手的操作终端能够适应新零件的设计。多年来，研究人员和从业人员都试图定义柔性制造。这些努力的结果所得出的结论是，制造业中的柔性，有多种维度；各种类型的柔性。表4.3.1定义这些灵活性类型，并列出他们所依赖的各种因素。表4.3.1列出了柔性制造的种类。这些“柔性”的概念不仅用于柔性制造系统。它们还适用于人工和自动化系统。柔性种类定义决定因素如下加工柔性给定的机床（工作站）在宽泛的生产操作和零件外型范围内的适应能力。操作和零件外型的变化范围越大，加工的柔性就越大安装或更换时间。机床重新编程难易度（部分程序可以轻松的被下载到机床）。刀具库的存储容量。工人技能和系统的多功能性。生产柔性零件外型的范围或总体可以在系统上产生个别加工站的加工柔性系统中所有加工站的加工柔性的变化范围混合柔性改变产品结构同时保持相同的总生产数量的能力；也就是说,生产的零件相同,只有比例的不同。相似零件的混合。相关工作包含零件的生产次数。机器的灵活性。产品柔性可容纳难易程度的设计变更，易于可以推出新产品。新的零件设计与现有零件族的相符程度。离线部分程序的准备。机器的灵活性。路径柔性生产能力通过对设备故障，刀具失效，独立工作序列的中断的响应来改变工作序列的能力体现。零件相似性的混合。工作站的相似性。工作站的重复性。交叉培训的工人。通用的刀具。容积柔性在给定资产的系统中，经济的生产高低总量零件的能力。体力劳动生产的水平。资本设备上的投资总额。扩展柔性该系统可以轻松扩大总产量增加数量。添置工作站的费用。系统布局可以轻松的扩展。处理系统中使用的零件类型。只受过适当训练工人即可轻松上手。很大程度上，表4.4.1中罗列的柔性的类型可以被之前我们叙述的在制造系统中的柔性测试所替代。更正见表4.3.2表4.3.2 四个标准制造系统的柔性和七种类型的柔性的比较。柔性测试或标准柔性类型（表4.4.1）1零件种类测试.零件类型是否能在非批量模式下在系统进程中改变?2生产计划变化测试。系统是否可以随时接受生产进度或者是零部件组合、生产数量