十四完整版本.柔性制造系统(FMS)

柔性制造系统（FMS）一、基本概念：产生和特点：两个原因：大批量生产方式——>中小批量自动化生产CNC的广泛应用，通讯技术——技术基础定义：柔性制造技术是一种能迅速响应市场需求而相应调整生产品种的制造技术；FMS是由若干台数控设备，物料运储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。基本组成：由计算机控制和管理采用了CNC控制为主的多台加工设备和其他生产设备。系统中的加工设备和生产设备通过物料输送装置连接。FMS基本组成FMS的两个主要特点：柔性和自动化理想的FMS应具有8种柔性：设备柔性：加工设备具有适应加工对象变化的能力。刀、夹、辅具、硬软件工艺柔性（加工柔性、混流柔性）同时加工工件品种数：系统能以多种方法加工某一组工件的能力产品柔性：经济而迅速地转换到生产一族新产品的能力工序柔性：系统改变每种工件加工工序先后顺序的能力理想的FMS应具有8种柔性：运行柔性系统处理其局部故障并维持继续生产原定工件族的能力批量柔性：在成本核算上适应不同批量的能力扩展柔性：根据生产需要方便地模块化进行组建和扩展能力生产柔性：系统适应生产对象变换的范围和综合能力二、组成和类型：组成：三个基本部分：加工系统、运输及管理系统、计算机控制系统2.类型（级别）5级1).柔性制造模块（FMM）：一台扩展了许多自动化功能（托盘交换器、托盘苦活料库、刀裤、上下料机械手等）数控加工设备。2).柔性制造单元（FMC）：包括2~3台数控加工设备或FMM工件自动输送装置3).柔性制造系统（FMS）包括4台或更多的数控加工设备、FMM或FMC，控制管理功能比FMC强，对数据管理与通信网络要求高。2.类型（级别）5级4).柔性制造生产线（FML）加工设备除了数控机床外，还有数控组合机床（数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等）工件输送线路多为单线固定FML的特点：柔性较低，专用性较强。生产率较高FTL（FlexibleTransferLine）的特点：生产量较大，相当于数控化的自动生产线5).柔性制造工厂（FMF）柔性制造由FMS扩大到全厂范围，实现全厂范围内生产管理过程、设计过程、制造过程、和物料运储过程的全盘自动化，即实现自动化工厂（FA）

3.FMS组成要素介绍1).加工系统常用设备棱柱体类（箱体形、平板形）：立、卧式加工中心、数控组合机床、托盘交换器等回转体类（长轴形、盘套形）：数控车床、车削中心、数控组合机床、上下料机械手或机器人及棒料输送装置等。加工系统中的刀具与夹具：刀具：模块式（TMS）：刀柄、刀杆、接长杆、接上套、刀夹、刀体、刀头、刀刃等。整体式（TSG）：镗铣类整体数控工具系统夹具：统一基准，敞开性好托盘：运输载体、各单元的接口。ISO托盘的标准：ISO/DIS8526-1（2）组合夹具：完全标准化的元件组合而成。基本元件8大类：基础件、支承件、定位件、导向件、压紧件、紧固件、合件、其他件。两大类型：槽系组合夹具：键和槽定位。孔系组合夹具：孔、销定位。2).加工系统的监控：设备运行状态、切削加工状态（功率电流法、声发射法、扭矩法）、产品质量状态3).物流系统：典型输送线路：直线运行、环线运行、网线运行输送装置：输送带：早期，结构简单，输送量大自动小车：有轨，无轨物料装卸与交换装置：托盘交换器：箱体类零件换刀机械手：加工中心堆垛机：自动仓库，货架物料存储装置：立体仓库：高层料架水平回转型自动料架垂直回转型自动料架缓冲料架。三、柔性制造系统的优点及发展趋势：主要用于多品种，中小批量生产的自动化技术。(1)优点：设备利用率高：计算机调度，空间少，生产量3倍。缩短生产周期：工序集中，减少装夹，高效调度市场响应能力强：高柔性，混流调节，硬件变化小系统可靠性好：出现故障可以绕开，保持正常生产产品质量高，成本低：机床与夹具相对少，一致性好，生产批量可大范围内变化。(2)缺点：一次性投资过大柔性和效率间的平衡点掌握不准(3)发展趋势：1.向小型化、单元化方向发展（初期强调规模）

90年代开始，面向中小企业，FMS有大型复杂系统向经济，可靠易管理，灵活性好的小型化，单元化即FMC或FMM方向发展。2.向模块化、集成化方向发展。软硬件均模块化模块化结构：FMC、FMM作为FMS的基本模块，FMS进一步继承C