智能產(chǎn)線單機、單元仿真與調(diào)試 課件 1.1柔性線生產(chǎn)管理概述、1.2柔性線生產(chǎn)管理系統(tǒng)

1.1柔性線生產(chǎn)管理概述PARTONE柔性化生產(chǎn)概要1、柔性化生產(chǎn)的定義與背景第一部分

柔性化生產(chǎn)概要從市場的歷史發(fā)展來看，在工業(yè)化形成的初期，市場對產(chǎn)品有著充分的需求。這一時期的特點是：產(chǎn)品品種單一、生命周期很長、產(chǎn)品數(shù)量很多，各類產(chǎn)品的生產(chǎn)、開發(fā)、銷售主要控制在少數(shù)企業(yè)手里。這就促使企業(yè)采用自動生產(chǎn)線提高生產(chǎn)率以滿足市場的需求。19世紀60年代后，世界市場發(fā)生了很大的變化，對許多產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)飽和趨勢，出現(xiàn)產(chǎn)品品種日益增多、產(chǎn)品生命周期明顯縮短以及產(chǎn)品交貨期縮短的新特征，企業(yè)之間面臨著激烈的競爭。企業(yè)為了贏得競爭的勝利，就要按照客戶的不同需求進行生產(chǎn)，因此必須使生產(chǎn)柔性化，從而適應(yīng)市場的變化。第一部分

柔性化生產(chǎn)概要顧客是上帝停工待料積壓庫存設(shè)備故障質(zhì)量問題供應(yīng)商管理．等無法滿足客戶需求被市場淘汰訂單變化新產(chǎn)品授放加快產(chǎn)品更改頻繁品質(zhì)＼價格＼交貨期快速響應(yīng)等等一系列因素出現(xiàn)了柔性化生產(chǎn)2、什么是柔性管理

第一部分

柔性化生產(chǎn)概要柔性管理從本質(zhì)上說是一種對“穩(wěn)定和變化”進行管理的新方略。柔性管理理念的確立，以思維方式從線性到非線性的轉(zhuǎn)變?yōu)榍疤?。線性思維的特征是歷時性，而非線性思維的特征是共時性，也就是同步轉(zhuǎn)型。從表面混沌的繁雜現(xiàn)象中，看出事物發(fā)展和演化的自然秩序，洞悉下一步前進的方向，識別潛在的未知需要和開拓的市場，進而預(yù)見變化并自動應(yīng)付變化，這就是柔性管理的任務(wù)。柔性管理以“人性化”為標志，強調(diào)跳躍和變化、速度和反應(yīng)、靈敏與彈性，它注重平等和尊重、創(chuàng)造和直覺、主動和企業(yè)精神、遠見和價值控制，它依據(jù)信息共享、虛擬整合、競爭性合作、差異性互補、虛擬實踐社團等，實現(xiàn)管理和運營知識由隱性到顯性的轉(zhuǎn)化，從而創(chuàng)造競爭優(yōu)勢。PARTTWO柔性生產(chǎn)作用及特點1、柔性生產(chǎn)方式的含義第一部分

柔性化生產(chǎn)概要柔性生產(chǎn)方式適用于品種很多、批量很小、交貨期嚴格的訂單生產(chǎn)。它的含義主要包括兩個方面：生產(chǎn)量的柔性和時間的柔性。一般說來，柔性生產(chǎn)的柔性應(yīng)該正比于銷售量的自由變化幅度，反比于能夠?qū)崿F(xiàn)銷售量自由變化的幅度所需對應(yīng)的時間。2、柔性生產(chǎn)作用:第二部分

柔性化生產(chǎn)作用及特點柔性可以表述為兩個方面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足。新產(chǎn)品要求的程度來衡量；第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。第二部分

柔性化生產(chǎn)作用及特點生產(chǎn)量的柔性工廠在組織生產(chǎn)前通過市場調(diào)研，預(yù)測出市場對產(chǎn)品的需求量，并以此為依據(jù)設(shè)計生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。但是，由于市場需求是千變?nèi)f化的，設(shè)計生產(chǎn)能力很難與市場的實際需求完全吻合，這就需要設(shè)計柔性的生產(chǎn)量。如圖所示，如果設(shè)計生產(chǎn)能力高于市場的實際需求，那么企業(yè)的固定生產(chǎn)成本就會大大提高，導(dǎo)致企業(yè)虧本；如果設(shè)計生產(chǎn)能力不能滿足市場需求的增加，那么企業(yè)的競爭力受到影響，企業(yè)同樣可能虧損。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式中，生產(chǎn)線一旦確定，企業(yè)的生產(chǎn)能力也就隨之確定，很難做到柔性化生產(chǎn)。JIT將工廠設(shè)計為柔性化的工廠，它的生產(chǎn)量完全可以根據(jù)銷售量自由變化的幅度做出調(diào)整，這樣既能降低成本，又能滿足市場供應(yīng)，增強產(chǎn)品的競爭力。一般說來，生產(chǎn)量的柔性越大越好，但是這一點很難實現(xiàn)。第二部分

柔性化生產(chǎn)作用及特點時間的柔性當市場需求發(fā)生改變的情況下，生產(chǎn)線上生產(chǎn)量的調(diào)整是需要一定時間的。例如，生產(chǎn)線生產(chǎn)某種產(chǎn)品的能力原來為每月500噸，現(xiàn)在要調(diào)整為每月生產(chǎn)800噸，這就需要一定的時間來完成生產(chǎn)能力的變化。因此，柔性的生產(chǎn)方式還體現(xiàn)在時間的柔性上。如圖所示，在傳統(tǒng)的剛性生產(chǎn)方式下，生產(chǎn)線上生產(chǎn)量的調(diào)整一般需要半年甚至一年的時間，這樣往往不能適應(yīng)市場需求的變化而導(dǎo)致企業(yè)虧本。而柔性化生產(chǎn)的工廠完全可以在一個星期甚至三天內(nèi)完成這種變化。因此，時間的柔性就是要求讓銷量自由變化的幅度所對應(yīng)的時間越短越好。2、柔性生產(chǎn)作用:第二部分

柔性化生產(chǎn)作用及特點柔性可以表述為兩個方面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足。新產(chǎn)品要求的程度來衡量；第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。2、柔性生產(chǎn)作用:第二部分

柔性化生產(chǎn)作用及特點柔性可以表述為兩個方面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足。新產(chǎn)品要求的程度來衡量；第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。外部需求產(chǎn)品：Ｘ，Ｙ工廠內(nèi)部急時應(yīng)變。Ｘ。Ｙ產(chǎn)品制造出產(chǎn)品：Ｘ，Ｙ滿足顧客獲取最大利潤2、柔性生產(chǎn)作用:第二部分

柔性化生產(chǎn)作用及特點柔性可以表述為兩個方面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力，可用系統(tǒng)滿足。新產(chǎn)品要求的程度來衡量；第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。PARTThree柔性生產(chǎn)線概述1、柔性生產(chǎn)線:第三部分

柔性生產(chǎn)線概述1967年，美國的懷特·森斯特蘭公司建成OmnilineI系統(tǒng)，它由八臺加工中心和兩臺多軸鉆床組成，工件被裝在托盤上的夾具中，按固定順序以一定節(jié)拍在各機床間傳送和進行加工。這種柔性自動化設(shè)備適于少品種、大批量生產(chǎn)中使用，在形式上與傳統(tǒng)的自動生產(chǎn)線相似，所以也叫柔性自動線。日本、前蘇聯(lián)、德國等也都先后開展了FMS的研制工作。1976年，日本發(fā)那科公司展出了由加工中心和工業(yè)機器人組成的柔性制造單元(簡稱FMC)，為發(fā)展FMS提供了重要的設(shè)備形式。柔性制造單元(FMC)一般由12臺數(shù)控機床與物料傳送裝置組成，有獨立的工件儲存站和單元控制系統(tǒng)，能在機床上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件，可實現(xiàn)有限工序的連續(xù)生產(chǎn)，適于多品種小批量生產(chǎn)應(yīng)用。隨著時間的推移，F(xiàn)MS在技術(shù)上和數(shù)量上都有較大發(fā)展，實用階段，以由3－5臺設(shè)備組成的FMS為最多，但也有規(guī)模更龐大的系統(tǒng)投入使用。1982年，日本發(fā)那科公司建成自動化電機加工車間，由60個柔性制造單元（包括50個工業(yè)機器人）和一個立體倉庫組成，另有兩臺自動引導(dǎo)臺車傳送毛坯和工件，此外還有一個無人化電機裝配車間，它們都能連續(xù)24小時運轉(zhuǎn)。這種自動化和無人化車間，是向?qū)崿F(xiàn)計算機集成的自動化工廠邁出的重要一步。與此同時，還出現(xiàn)了若干僅具有FMS基本特征，但自動化程度不很完善的經(jīng)濟型FMS，使FMS的設(shè)計思想和技術(shù)成就得到普及應(yīng)用。2、工藝基礎(chǔ)第三部分

柔性生產(chǎn)線概述FMS的工藝基礎(chǔ)是成組技術(shù)，它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物料的儲運系統(tǒng)，并由計算機進行控制，故能自動調(diào)整并實現(xiàn)一定范圍內(nèi)多種工件的成批高效生產(chǎn)(即具有“柔性”)，并能及時地改變產(chǎn)品以滿足市場需求。FMS兼有加工制造和部分生產(chǎn)管理兩種功能，因此能綜合地提高生產(chǎn)效益。FMS的工藝范圍正在不斷擴大，可以包括毛坯制造、機械加工、裝配和質(zhì)量檢驗等。投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于沖壓和焊接的。3、加工設(shè)備第三部分

柔性生產(chǎn)線概述加工設(shè)備主要采用加工中心和數(shù)控車床，前者用于加工箱體類和板類零件，后者則用于加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產(chǎn)中所用的FMS，常采用可更換主軸箱的加工中心，以獲得更高的生產(chǎn)效率。4、儲存和搬運第三部分

柔性生產(chǎn)線概述儲存和搬運系統(tǒng)搬運的的物料有毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等；儲存物料的方法有平面布置的托盤庫，也有儲存量較大的桁道式立體倉庫。毛坯一般先由工人裝入托盤上的夾具中，并儲存在自動倉庫中的特定區(qū)域內(nèi)，然后由自動搬運系統(tǒng)根據(jù)物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式臺車和傳送滾道適用于按工藝順序排列設(shè)備的FMS，自動引導(dǎo)臺車搬送物料的順序則與設(shè)備排列位置無關(guān)，具有較大靈活性。工業(yè)機器人可在有限的范圍內(nèi)為1－4臺機床輸送和裝卸工件，對于較大的工件常利用托盤自動交換裝置(簡稱APC)來傳送，也可采用在軌道上行走的機器人，同時完成工件的傳送和裝卸。磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換，也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。切屑運送和處理系統(tǒng)是保證FMS連續(xù)正常工作的必要條件，一般根據(jù)切屑的形狀、排除量和處理要求來選擇經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)方案。5、信息控制第三部分

柔性生產(chǎn)線概述FMS信息控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成形式很多，但一般多采用群控方式的遞階系統(tǒng)。第一級為各個工藝設(shè)備的計算機數(shù)控裝置(CNC)，實現(xiàn)各的口工過程的控制；第二級為群控計算機，負責把來自第三級計算機的生產(chǎn)計劃和數(shù)控指令等信息，分配給第一級中有關(guān)設(shè)備的數(shù)控裝置，同時把它們的運轉(zhuǎn)狀況信息上報給上級計算機；第三級是FMS的主計算機(控制計算機)，其功能是制訂生產(chǎn)作業(yè)計劃，實施FMS運行狀態(tài)的管理，及各種數(shù)據(jù)的管理；第四級是全廠的管理計算機。性能完善的軟件是實現(xiàn)FMS功能的基礎(chǔ)，除支持計算機工作的系統(tǒng)軟件外，數(shù)量更多的是根據(jù)使用要求和用戶經(jīng)驗所發(fā)展的專門應(yīng)用軟件，大體上包括控制軟件(控制機床、物料儲運系統(tǒng)、檢驗裝置和監(jiān)視系統(tǒng))、計劃管理軟件(調(diào)度管理、質(zhì)量管理、庫存管理、工裝管理等)和數(shù)據(jù)管理軟件(仿真、檢索和各種數(shù)據(jù)庫)等。為保證FMS的連續(xù)自動運轉(zhuǎn)，須對刀具和切削過程進行監(jiān)視，可能采用的方法有：測量機床主軸電機輸出的電流功率，或主軸的扭矩；利用傳感器拾取刀具破裂的信號；利用接觸測頭直接測量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化；累積計算刀具的切削時間以進行刀具壽命管理。此外，還可利用接觸測頭來測量機床熱變形和工件安裝誤差，并據(jù)此對其進行補償。PARTFour柔性生產(chǎn)線設(shè)計1、常用柔性生產(chǎn)線:第四部分

柔性生產(chǎn)線設(shè)計一字形線體U字形線體Z字形線體C字形線體第四部分

柔性生產(chǎn)線設(shè)計室外U型線線體室內(nèi)U型線線體U字形線體案例U字形線體生產(chǎn)線特點第四部分

柔性生產(chǎn)線設(shè)計管理者操作員工

（1）易于管理，一了然的把整條生產(chǎn)線的情況是否正常，所有的員工都在管理者的視線內(nèi)。這有利于生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)問題。（2）人員工少，操作崗位少，組長只須一名就夠用。小結(jié)1、柔性化生產(chǎn)概要2、柔性生產(chǎn)作用及特點3、柔性生產(chǎn)線概述4、柔性生產(chǎn)線設(shè)計THANKS1.2柔性線生產(chǎn)管理系統(tǒng)PARTONE柔性制造系統(tǒng)簡介1、柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介1967年，英國莫林斯公司首次根據(jù)威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系統(tǒng)24”。其主要設(shè)備是六臺模塊化結(jié)構(gòu)的多工序數(shù)控機床，目標是在無人看管條件下，實現(xiàn)晝夜24小時連續(xù)加工，但最終由于經(jīng)濟和技術(shù)上的困難而未全部建成。同年，美國的懷特·森斯特蘭公司建成OmnilineI系統(tǒng)，它由八臺加工中心和兩臺多軸鉆床組成，工件被裝在托盤上的夾具中，按固定順序以一定節(jié)拍在各機床間傳送和進行加工。這種柔性自動化設(shè)備適于在少品種、大批量生產(chǎn)中使用，在形式上與傳統(tǒng)的自動生產(chǎn)線相似，所以也叫柔性自動線。日本、前蘇聯(lián)、德國等也都在60年代末至70年代初，先后開展了FMS的研制工作。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介1976年，日本發(fā)那科公司展出了由加工中心和工業(yè)機器人組成的柔性制造單元(簡稱FMC)，為發(fā)展FMS提供了重要的設(shè)備形式。柔性制造單元(FMC)一般由1～2臺數(shù)控機床與物料傳送裝置組成，有獨立的工件儲存站和單元控制系統(tǒng)，能在機床上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件，可實現(xiàn)有限工序的連續(xù)生產(chǎn)，適于多品種小批量生產(chǎn)應(yīng)用。70年代末期，柔性制造系統(tǒng)在技術(shù)上和數(shù)量上都有較大發(fā)展，80年代初期已進入實用階段，其中以由3～5臺設(shè)備組成的柔性制造系統(tǒng)為最多，但也有規(guī)模更龐大的系統(tǒng)投入使用。1982年，日本發(fā)那科公司建成自動化電機加工車間，由60個柔性制造單元（包括50個工業(yè)機器人）和一個立體倉庫組成，另有兩臺自動引導(dǎo)臺車傳送毛坯和工件，此外還有一個無人化電機裝配車間，它們都能連續(xù)24小時運轉(zhuǎn)。

第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介這種自動化和無人化車間，是向?qū)崿F(xiàn)計算機集成的自動化工廠邁出的重要一步。與此同時，還出現(xiàn)了若干僅具有柔性制造系統(tǒng)的基本特征，但自動化程度不很完善的經(jīng)濟型柔性制造系統(tǒng)FMS，使柔性制造系統(tǒng)FMS的設(shè)計思想和技術(shù)成果得到普及應(yīng)用。迄今為止，全世界有大量的柔性制造系統(tǒng)投入了應(yīng)用，僅在日本就有175套完整的柔性制造系統(tǒng)。國際上以柔性制造系統(tǒng)生產(chǎn)的制成品已經(jīng)占到全部制成品生產(chǎn)的75%以上，而且比率還在增加。2、柔性制造系統(tǒng)的定義第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介柔性制造系統(tǒng)（簡稱FMS）是由數(shù)控加工設(shè)備、物料儲運裝置和計算機控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(tǒng)。它包括多個柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)的變化迅速進行調(diào)整，適用于多品種中、小批量生產(chǎn)。（依據(jù)：中華人民共和國國家軍用標準－武器裝備柔性制造系統(tǒng)術(shù)語）美國國家標準局(UnitedStatesNationalBureauofStandards)認為是：“由一個傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些設(shè)備（通常是具有換刀裝置的加工中心）。傳輸裝置把工件放在托盤或其它聯(lián)接裝置上送到各加工設(shè)備，使工件加工準確、迅速和自動。中央計算機控制機床和傳輸系統(tǒng)，可同時加工幾種不同的工件”。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介它的出現(xiàn)標志了機械制造行業(yè)進入了一個新的發(fā)展階段，克服了原來機械生產(chǎn)線只適合于大批量生產(chǎn)的剛性特征，能夠適應(yīng)中小批量、多品種的柔性生產(chǎn)方式，而且將手工操作減少到最低，具有很高的自動化特征。隨著社會對多品種、中小批量產(chǎn)品的認同，對短生產(chǎn)周期、低制造成本的需求增加，加上微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、機械與控制設(shè)備技術(shù)的日益成熟，柔性制造技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。3、FMS的功能及優(yōu)點第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介FMS的功能（1）能自動控制和管理零件的加工過程，包括制造質(zhì)量的自動控制、故障的自動診斷和處理、制造信息的自動采集和處理；（2）通過簡單的軟件系統(tǒng)變更，便能制造出某一零件族的多種零件；（3）自動控制和管理物料（包括工件與刀具）的運輸和存儲過程；（4）能解決多機床下零件的混流加工，且無需增加額外費用；!（5）具有優(yōu)化的調(diào)度管理功能，無需過多的人工介入，能做到無人加工。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介FMS的優(yōu)點采用柔性制造系統(tǒng)有許多優(yōu)點，主要有以下幾個方面：1）設(shè)備利用率高一組機床編入柔性制造系統(tǒng)后的產(chǎn)量，一般可達這組機床在單機作業(yè)時的三倍。柔性制造系統(tǒng)能獲得高效率的原因，一是計算機把每個零件都安排了加工機床，一俟機床空閑，即刻將零件送上加工，同時將相應(yīng)的數(shù)控加工程序輸入這臺機床。二是由于送上機床的零件早已裝卡在托盤上（裝卡工作是在單獨的裝卸站進行），因而機床不用等待零件的裝卡。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介2）減少設(shè)備投資由于設(shè)備的利用率高，柔性制造系統(tǒng)能以較少的設(shè)備來完成同樣的工作量。把車間采用的多臺加工中心換成柔性制造系統(tǒng)，其投資一般可減少三分之二。3）減少直接工時費用由于機床是在計算機控制下進行工作，不需工人去操縱。唯一用人的工位是裝卸站。這就減少了工時費用。4）減少了工序中在制品量，縮短了生產(chǎn)準備時間，和一般加工相比，柔性制造系統(tǒng)在減少工序間零件庫存數(shù)量上有良好效果。有的減少了80%。這是因為縮短了等待加工時間第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介5）改進生產(chǎn)要求有快速應(yīng)變能力柔性制造系統(tǒng)有其內(nèi)在的靈活性，能適應(yīng)由于市場需求變化和工程設(shè)計變更所出現(xiàn)的變動，進行多品種生產(chǎn)。而且還能在不明顯打亂正常生產(chǎn)計劃的情況下，插入備件和急件制造任務(wù)。6）維持生產(chǎn)的能力許多柔性制造系統(tǒng)設(shè)計成具有當一臺或幾臺機床發(fā)生故障時仍能降級運轉(zhuǎn)的能力。即采用了加工能力有沉余度的設(shè)計，并使物料傳送系統(tǒng)有自行繞過故障機床的能力，系統(tǒng)仍能維持生產(chǎn)。7）產(chǎn)品質(zhì)量高減少零件裝卡次數(shù)，一個零件可以少上幾種機床加工，設(shè)計更好的專用夾具，更加注意機床和零件的定位都有利于提高零件的質(zhì)量。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介8）運行的靈活性運行的靈活性是提高生產(chǎn)率的另一個因素。有些柔性制造系統(tǒng)能夠在無人照看的情況下進行第二和第三班的生產(chǎn)。9）產(chǎn)量的靈活性車間平面布局規(guī)劃得合理，需要增加產(chǎn)量時，增加機床，以滿足擴大生產(chǎn)能力的需要。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介FMS柔性的體現(xiàn)(1)機床的柔性，系統(tǒng)中的機床通過配置相應(yīng)的刀具、夾具、NC程序等，即可加工給定零件族中的零件。生產(chǎn)需求發(fā)生變化時，系統(tǒng)可以方便地擴展、收縮或重構(gòu)。(2)加工柔性，以不同加工工序和工藝加工一個零件的能力或在給定的一個工藝規(guī)劃下以不同的加工路線實現(xiàn)零件的加工（制造工作站間和加工功能間的互換和替代）。(3)產(chǎn)品的柔性，能夠經(jīng)濟和迅速地轉(zhuǎn)變生產(chǎn)產(chǎn)品。(4)零件流動路線柔性，系統(tǒng)在加工零件過程中出現(xiàn)局部故障時，能重新選擇工件路徑并繼續(xù)加工。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介(5)產(chǎn)量柔性，運行系統(tǒng)適應(yīng)不同產(chǎn)量并具有好的操作效益。(6)擴展的柔性，能夠在需要時容易地、模塊化地擴展系統(tǒng)的可能性。(7)操作柔性，能對每一種零件改變工序順序。(8)生產(chǎn)柔性，F(xiàn)MS能夠生產(chǎn)各類零件。(9)故障控制柔性，當系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)故障時，制造系統(tǒng)對故障的處理能力。4、FMS的分類第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介按系統(tǒng)的規(guī)模（1）FMC柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell）一般是由1~2臺數(shù)控機床、加工中心、工業(yè)機器人及物料運輸存貯設(shè)備等組成。數(shù)控加工設(shè)備間由小規(guī)模的工件自動運輸裝置連接，并由計算機對它們進行生產(chǎn)控制和管理，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。可將其視為一個規(guī)模最小的FMS，系統(tǒng)對外設(shè)有接口，可與其它單元組成FMS。它是FMS向廉價化小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物。FMC問世并應(yīng)用于生產(chǎn)比FMS晚6～8年。其特點是實現(xiàn)單機柔性自動化，迄今已進入普及應(yīng)用程度。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介

FMC有兩大類：

加工中心配上托盤交換系統(tǒng)APC（AutomaticPalletChanger）數(shù)控機床配工業(yè)機器人第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介（2）FMSFMS通常包括4臺或更多的數(shù)控加工設(shè)備（加工中心與切削中心等、FMM或FMC，是由FMC為子系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)。FMS的控制、管理功能也比FMC強，對數(shù)據(jù)管理與通信網(wǎng)絡(luò)的要求更高。由集中的控制系統(tǒng)及物料系統(tǒng)連接起來，可在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技術(shù)最具代表性的制造自動化系統(tǒng)。（3）FML柔性制造生產(chǎn)線（FlexibleManufacturingLine）是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。它是以離散型生產(chǎn)中的FMS和連續(xù)性生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)（DCS）為代表，其特點是實現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動化，但柔性較低，專用性較強、生產(chǎn)率較高、生產(chǎn)量較大，相當于數(shù)控化的自動生產(chǎn)線，一般用于少品種、中批量生產(chǎn)。因此，可以說FML相當于專用FMS,對物料系統(tǒng)的柔性要求低于FMS，但生產(chǎn)效率更高。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介（4）FMF柔性制造工廠（FlexibleManufacturingFactory）是以FMS為子系統(tǒng)構(gòu)成，柔性制造由FMS擴大到全廠范圍。配以自動化立體倉庫，用計算機系統(tǒng)進行有機的聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。實現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的生產(chǎn)管理過程、設(shè)計過程、制造過程和物料運儲過程的全盤自動化，即實現(xiàn)自動化工廠的目標。第一部分

柔性制造系統(tǒng)簡介按應(yīng)用對象分類（1）切削加工FMS（2）鈑金加工FMS（3）焊接FMS（4）柔性裝配系統(tǒng)等PARTTWOFMS的組成和結(jié)構(gòu)1、FMS的組成第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)柔性制造系統(tǒng)的主要組成：（1）工作站（2）物料傳送系統(tǒng)（3）計算機控制設(shè)備（4）管理及控制軟件（5）其它重要單元硬件系統(tǒng)第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)制造設(shè)備：數(shù)控加工設(shè)備（如加工中心）、測量機、清洗機等；自動化儲運設(shè)備：傳送帶、有軌小車、AGV、搬運機器人、立體庫、中央托盤庫、物料或刀具裝卸站、中央刀庫等；計算機控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。簡單介紹如下：加工系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)采用的設(shè)備由待加工工件的類別決定,主要有加工中心、車削中心或計算機數(shù)控(CNC)車、銑、磨及齒輪加工機床等,用以自動地完成多種工序的加工。磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換，也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。

物料系統(tǒng)第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)物料系統(tǒng)用以實現(xiàn)工件及工裝夾具的自動供給和裝卸,以及完成工序間的自動傳送、調(diào)運和存貯工作,包括各種傳送帶、自動導(dǎo)引小車、工業(yè)機器人及專用起吊運送機等。儲存和搬運系統(tǒng)搬運的物料有毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等；儲存物料的方法有平面布置的托盤庫，也有儲存量較大的巷道式立體倉庫。毛坯一般先由工人裝入托盤上的夾具中，并儲存在自動倉庫中的特定區(qū)域內(nèi)，然后由自動搬運系統(tǒng)根據(jù)物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式臺車和傳送滾道適用于按工藝順序排列設(shè)備的柔性制造系統(tǒng)，自動引導(dǎo)臺車搬送物料的順序則與設(shè)備排列位置無關(guān)，具有較大靈活性。工業(yè)機器人可在有限的范圍內(nèi)為1～4臺機床輸送和裝卸工件，對于較大的工件常利用托盤自動交換裝置(APC)來傳送，也可采用在軌道上行走的機器人，同時完成工件的傳送和裝卸。2、軟件系統(tǒng)第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)支持軟件：操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等；FMS運行控制系統(tǒng)：動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)、實時故障診斷系統(tǒng)、生產(chǎn)準備系統(tǒng)，物料（工件和刀具）管理控制系統(tǒng)等。簡單介紹如下：計算機控制系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)用以處理柔性制造系統(tǒng)的各種信息,輸出控制CNC機床和物料系統(tǒng)等自動操作所需的信息。通常采用三級(設(shè)備級、工作站級、單元級)分布式計算機控制系統(tǒng),其中單元級控制系統(tǒng)(單元控制器)是柔性制造系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件用以確保柔性制造系統(tǒng)有效地適應(yīng)中小批量多品種生產(chǎn)的管理、控制及優(yōu)化工作,包括設(shè)計規(guī)劃軟件、生產(chǎn)過程分析軟件、生產(chǎn)過程調(diào)度軟件、系統(tǒng)管理和監(jiān)控軟件。第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)性能完善的軟件是實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)的功能的基礎(chǔ)，除支持計算機工作的系統(tǒng)軟件外，更多數(shù)量的軟件是根據(jù)使用要求和用戶經(jīng)驗所發(fā)展的專門應(yīng)用軟件，大體上包括控制軟件(控制機床、物料儲運系統(tǒng)、檢驗裝置和監(jiān)視系統(tǒng))、計劃管理軟件(調(diào)度管理、質(zhì)量管理、庫存管理、工裝管理等)和數(shù)據(jù)管理軟件(仿真、檢索和各種數(shù)據(jù)庫)等。第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)FMS遞階控制結(jié)構(gòu)FMS通常都采用集中管理，分散控制的分級集散系統(tǒng)。一般采用三級控制：第一級為管理級；第二級為系統(tǒng)控制級；第三級為設(shè)備控制級。3、FMS的運行與調(diào)度

第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)基于遞階控制結(jié)構(gòu)FMS調(diào)度和控制體系第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)FMS作業(yè)計劃編制與優(yōu)化；作業(yè)計劃運行仿真；計算機輔助工藝計劃編制（CAPP）；數(shù)控程序自動編制與刀具軌跡模擬。FMS管理級的主要功能

第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)（1）單元控制器是FMS控制系統(tǒng)軟件的核心，它在FMS運行管理中起著十分重要的作用。一個FMS性能的高低、功能的強弱在某種意義上取決于單元控制的功能。單元控制器的基本功能包括：單元控制系統(tǒng)的通信管理、系統(tǒng)運行歷史資料的管理、單元控制系統(tǒng)的總控管理、單元控制系統(tǒng)的起停控制、生產(chǎn)運行監(jiān)控、作業(yè)計劃的實時動態(tài)調(diào)度、系統(tǒng)資源的控制與管理、系統(tǒng)刀具、物料的配置管理與實時動態(tài)調(diào)度、系統(tǒng)故障的在線診斷與處理、數(shù)控程序的傳送與管理。這些功能通常按照一定的生產(chǎn)控制邏輯和時序組成幾個功能性的子系統(tǒng)來實現(xiàn)。1）生產(chǎn)準備系統(tǒng)2）動態(tài)調(diào)度系統(tǒng)3）故障診斷與系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)FMS系統(tǒng)控制級的主要功能第二部分

FMS的組成和結(jié)構(gòu)（2）工作站控制器1）刀具工作站控制系統(tǒng)；2）物料工作站控制系統(tǒng)；3）制造工作站控制系統(tǒng)?！绻鸉MS體系結(jié)構(gòu)總中沒有設(shè)置工作站級，工作站控制器的功能通常被分配到單元控制器上和（或）設(shè)備控制器上。（3）設(shè)備級控制器設(shè)備控制器通常是由設(shè)備制造商提供，運行在設(shè)備控制機上，如NC、CNC等。設(shè)備控制器的主要功能是對設(shè)備進行控制和管理，實現(xiàn)相應(yīng)的功能，對于集成到FMS中的設(shè)備還必須實現(xiàn)FMS接口功能。PARTThreeFMS國內(nèi)外著名產(chǎn)品介紹1、南京航空航天大學(xué)CIMS工程研究中心第三部分

FMS國內(nèi)外著名產(chǎn)品介紹圖示是南京航空航天大學(xué)CIMS工程研究中心在九十年代購置的一套柔性制造系統(tǒng)，它主要用于學(xué)生的教學(xué)和培訓(xùn)。這套系統(tǒng)經(jīng)過了多次改造，現(xiàn)在能夠正常的運行。主控計算機與單元控制器之間由RS485口進行通訊，用來傳送數(shù)據(jù)和檢查是否傳