《柔性制造系統(tǒng)控制技術(shù)》課件第1章_第1頁
《柔性制造系統(tǒng)控制技術(shù)》課件第1章_第2頁
《柔性制造系統(tǒng)控制技術(shù)》課件第1章_第3頁
《柔性制造系統(tǒng)控制技術(shù)》課件第1章_第4頁
《柔性制造系統(tǒng)控制技術(shù)》課件第1章_第5頁
已閱讀5頁,還剩7頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

項目一柔性制造系統(tǒng)認(rèn)知了解柔性制造系統(tǒng)及其應(yīng)用一、任務(wù)引入

隨著社會的進(jìn)步、時代的發(fā)展,傳統(tǒng)的少品種、大批量的生產(chǎn)方式受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn),企業(yè)迫切需要一種能在一定范圍內(nèi)調(diào)整加工工藝,并且能生產(chǎn)多品種、小批量產(chǎn)品的設(shè)備。在這種背景下,柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufactureSystem,F(xiàn)MS)應(yīng)運(yùn)而生,并在世界范圍內(nèi)得到推廣,而且在不斷完善和發(fā)展中。

二、任務(wù)分析

通過本任務(wù)的學(xué)習(xí),應(yīng)實現(xiàn)以下知識目標(biāo):

(1)了解柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

(2)熟悉柔性制造系統(tǒng)的基本構(gòu)成。

(3)熟悉柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)缺點。

了解柔性制造系統(tǒng)及其應(yīng)用

1.柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展過程20世紀(jì)50年代至60年代,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)在研究工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品之后,發(fā)現(xiàn)大批量生產(chǎn)只占整個制造業(yè)的一小部分,大約占制造業(yè)總量的15%~25%,而中小批量生產(chǎn)則占了75%~85%,此時人們已意識到多品種、小批量自動化生產(chǎn)方式將成為主流趨勢。同時,社會對產(chǎn)品功能與質(zhì)量的要求越來越高,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短,產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增高,傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)受到挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的大批量、少品種的加工方式采用自動流水線制造設(shè)備,采用剛性自動化的生產(chǎn)方式,其主要特點是有固定的物流設(shè)備,且加工工藝較為固定,不易更改。這種剛性自動化生產(chǎn)線的優(yōu)點是生產(chǎn)率很高,由于設(shè)備是固定的,所以設(shè)備的利用率也很高,因此生產(chǎn)產(chǎn)品的成本相對較低。其缺點也十分明顯,由于設(shè)備的固定性,需要對生產(chǎn)線進(jìn)行較大改動才能滿足改變加工產(chǎn)品品種的要求,這樣導(dǎo)致投資成本的加大和對時間的消耗;而多品種、小批量生產(chǎn)加工要求產(chǎn)品多樣、產(chǎn)品更新周期短、產(chǎn)品功能復(fù)雜,這必然會導(dǎo)致加工時頻繁調(diào)換刀具,加工工藝穩(wěn)定性差,生產(chǎn)效率也因此受到影響。因此這種加工方式已經(jīng)不能滿足多品種、小批量生產(chǎn)的要求,其勞動生產(chǎn)率也極大地落后于傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式。為了同時提高制造工業(yè)的柔性和生產(chǎn)效率,使之在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,降低產(chǎn)品成本,最終使中小批量生產(chǎn)能與大批量生產(chǎn)抗衡,柔性制造系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。1967年,世界上首套FMS“系統(tǒng)24”由英國莫林斯公司研制開發(fā)?!跋到y(tǒng)24”是由六臺模塊化的數(shù)控機(jī)床組成的多工序生產(chǎn)線,可實現(xiàn)無人看管自動連續(xù)生產(chǎn)加工的功能。但最終因經(jīng)濟(jì)耗費巨大以及技術(shù)不成熟,導(dǎo)致該系統(tǒng)并未全部建成。同年,美國的懷特·森斯特蘭公司也研制開發(fā)了另一套系統(tǒng)“onmilineⅠ”,它比“系統(tǒng)24”更為龐大,具有八臺加工中心和兩臺多軸鉆床,系統(tǒng)以相對較固定的加工工藝,采用固定順序?qū)⑼斜P夾具中的工件送入各機(jī)床加工,同時工件在各機(jī)床之間按順序進(jìn)行傳送。這種生產(chǎn)方式能進(jìn)行連續(xù)自動加工,但與傳統(tǒng)的生產(chǎn)線較為類似,只能滿足少品種、大批量生產(chǎn)方式的需求,故只稱為柔性自動線。從60年代末至70年代初,F(xiàn)MS的研制工作先后在日本、蘇聯(lián)、德國等國家開展。1976年,F(xiàn)MS重要設(shè)備形式之一?——柔性制造單元(FMC)顯露雛形,由加工中心和工業(yè)機(jī)器人共同組成的制造單元由日本FANUC公司展出。柔性制造單元主要由數(shù)臺數(shù)控機(jī)床和一些傳送帶、工業(yè)機(jī)器人等所構(gòu)成的傳送裝置組成,工業(yè)機(jī)器人能完成將工件輸送到機(jī)床、裝卸工件等工作。此外FMC還擁有獨立存放工件的存儲站,后來發(fā)展成為立體倉庫,加工工序可在一定范圍內(nèi)自動調(diào)整從而實現(xiàn)連續(xù)加工,F(xiàn)MC滿足了多品種、小批量的生產(chǎn)需求。我國的FMS研究相對較晚,我國第一套FMS是北京機(jī)床研究所于1985年從日本富士通的FANUC公司引進(jìn)的。該套FMS主要用于旋轉(zhuǎn)體加工,其對象是FB-15/25型直流伺服電動機(jī)的軸類、法蘭盤類、刷架體類和殼體類等四大類共14種零件。它由5臺國產(chǎn)加工中心、日本富士電機(jī)公司的AGV及4臺日本產(chǎn)的機(jī)器人組成,包括中央管理系統(tǒng)、物流控制系統(tǒng)、技工單元和監(jiān)視攝像系統(tǒng)四大部分。我國第一套自主研發(fā)的FMS-JCS-FMS-2實用型單元控制系統(tǒng)于1991年誕生,該系統(tǒng)由重慶大學(xué)與北京機(jī)床研究所共同研制開發(fā),雖然該系統(tǒng)功能不盡完善,但對我國的FMS發(fā)展具有里程碑式的影響。FMS從最初的概念、探索、研究并逐步走向?qū)嵱没蜕唐坊倪^程已經(jīng)經(jīng)歷了50多年,它的發(fā)展水平代表著一個國家的制造業(yè)技術(shù)水平,其中以美、英、德、日等為代表,成功地創(chuàng)造出許多優(yōu)秀的FMS案例。在目前全球所運(yùn)行的FMS中,美國所研制的占50%,而日本和德國所研制的占另一半。2.柔性制造系統(tǒng)的基本構(gòu)成FMS在直觀上可定義為一個在中央計算機(jī)控制下,由兩臺以上配有自動換刀及自動換工件托盤的數(shù)控機(jī)床,以及供應(yīng)刀具和工件托盤的物料運(yùn)送裝置組成的制造系統(tǒng),它具有生產(chǎn)負(fù)荷平衡調(diào)度和對制造過程實時監(jiān)控以及制造多種零件族的柔性自動化功能。我國對FMS的標(biāo)準(zhǔn)定義為:柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物流儲運(yùn)裝置和計算機(jī)控制系統(tǒng)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)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn),能適應(yīng)加工對象變換,在加工自動化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)物質(zhì)流和信息流的自動化。FMS的定義有很多種,尚無統(tǒng)一定義。但簡單來說,F(xiàn)MS運(yùn)用成組技術(shù)作為工藝基礎(chǔ),根據(jù)具體的加工對象的特點和需求來確定相應(yīng)的工藝流程,并選擇自動加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和其他系統(tǒng)各部分設(shè)備的型號,利用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制,能根據(jù)產(chǎn)品和工藝流程更改要求自動調(diào)整并以較高生產(chǎn)率生產(chǎn)多種產(chǎn)品(即具有“柔性”)。FMS可以滿足市場對多品種、中小批量生產(chǎn)的需求。對機(jī)械制造業(yè)的柔性制造系統(tǒng)而言,其基本構(gòu)成部分及作用如表1-1所示。柔性制造系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)主要包括計劃調(diào)度、加工設(shè)備、物流系統(tǒng)、CAD/CAM(計算機(jī)輔助設(shè)計/計算機(jī)輔助制造)一體化、網(wǎng)絡(luò)通信、檢測監(jiān)控6個部分,如圖1-1所示。隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及機(jī)械與控制設(shè)備的發(fā)展,柔性制造技術(shù)日臻成熟。如今,F(xiàn)MS已成為各工業(yè)化國家機(jī)械制造自動化的研制發(fā)展重點。按規(guī)模大小劃分,柔性制造系統(tǒng)可分為柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、柔性制造生產(chǎn)線(FML)、柔性制造工廠(FMF)等4種形式,如表1-2所示。3.柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點柔性制造系統(tǒng)是一個技術(shù)復(fù)雜、高度自動化的系統(tǒng),它將微電子學(xué)、計算機(jī)和系統(tǒng)工程等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,圓滿地解決了機(jī)械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。其優(yōu)點具體如表1-3所示。柔性制造系統(tǒng)作為一種生產(chǎn)手段,不斷適應(yīng)新的需求,不斷引入新的技術(shù),不斷向更高層發(fā)展。FMS隨著其應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大,有逐漸朝低成本、高柔性、多功能化、模塊化、集成化、智能化、小型單元化、管理現(xiàn)代化、環(huán)?;较虬l(fā)展的趨勢。FMS的軟、硬件都向模塊化方向發(fā)展。一方面,與計算機(jī)輔助設(shè)計和輔助制造系統(tǒng)相結(jié)合,利用原有產(chǎn)品系列的典型工藝資料,組合設(shè)計不同模塊,構(gòu)成各種不同形式的具有物質(zhì)流和信息流的模塊化柔性系統(tǒng);另一方面是實現(xiàn)從產(chǎn)品決策、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)到銷售的整個生產(chǎn)過程的自動化。特別是管理層次自動化的計算機(jī)集成制造系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)只是它的一個組成部分。為了保證系統(tǒng)工作的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,將其主

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論