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柔性制造系统( FMS)
日期：2010年11月29 来源：沈阳机床 关键字：数控机床
FMS是Flexible Manufacturing System的缩写，译为柔性制造系统。加工中心为了使中小批量生产能与大批量生产抗衡，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，同时提高制造工业的柔性和生产效率，柔性自动化系统便应运而生。柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动他机械制造系统。
自从1954年美国麻省理工学院第一台数控铣床诞生后，70年代初，柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、秉性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。
典型的柔性FMS系统由数控加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。为了实现制造系统的柔性，FMS必须包括下列组成部分。
(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，以成组技术为基础，把外形尺寸接近（形状不必完全一致）、重量大致相似，材料相同，工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工。数控机床主要有加工中心、车削中心或数控车、铣、磨及齿轮加工机床等。
(2)物料系统
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(3)工作，包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。
(3)计算机控制系统
计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息，输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级（设各级、I作站级、单元级）分布式计算机控制系统，其中单元级控制系统（单元控制器）是柔性制造系统的核心。
(4)系统软件
系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作，包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。
按规模大小，柔性制造系统FMS可分为如下三类。
(1)柔性制造单元(FMC)
柔性制造单元是由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元，具有适应加工多品种产品的灵活性。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具，加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂、加工工序简单、加工工时较长、批量小的零件。它有较大的设备柔性，但人员和加工柔性低。
(2)柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。它由计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，实现多品种、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。数控机床柔性制造系统适合加工形状复杂、加工工序多、批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员秉性仍然较低。
(3)柔性制造线(FML)
柔性制造线是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线，耐物料系统的柔性要求低于FMS，但生产效率更高。柔性制造线是把多台可以调整的机床（多为专用机床）联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性制造线在性能上接近大批量生产用的自动生产线，柔性程度高的柔性制造线则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。
柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下：
•设备利用率高。一组机床编人柔性制造系统后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。
•能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和制品的库存萤，及减少相应的流动资金占用量，缩短生产周期。
•生产能力相对稳定。自动加工系统由一台或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
•产品质量高。零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。
•减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现24小时“尤人化生产”。有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二班和第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性制造系统中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
•产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。
柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面，方面是与计算机辅助设计和辖助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统；另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。数控机床在这个大系统中，柔性制造系统只是它的一个组成部分。
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