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柔性制造系統( FMS)
日期：2010年11月29 來源：沈陽機床 關鍵字：數控機床
FMS是Flexible Manufacturing System的縮寫，譯為柔性制造系統。加工中心為了使中小批量生產能與大批量生產抗衡，使之在保證產品質量的前提下，縮短產品生產周期，降低產品成本，同時提高制造工業的柔性和生產效率，柔性自動化系統便應運而生。柔性制造系統是由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動他機械制造系統。
自從1954年美國麻省理工學院第一臺數控銑床誕生后，70年代初，柔性自動化進入了生產實用階段。幾十年來，從單臺數控機床的應用逐漸發展到加工中心、柔性制造單元、秉性制造系統和計算機集成制造系統，使柔性自動化得到了迅速發展。
典型的柔性FMS系統由數控加工設備、物料儲運系統和信息控制系統組成。為了實現制造系統的柔性，FMS必須包括下列組成部分。
(1)加工系統
柔性制造系統采用的設備由待加工工件的類別決定，以成組技術為基礎，把外形尺寸接近（形狀不必完全一致）、重量大致相似，材料相同，工藝相似的零件集中在一臺或數臺數控機床或專用機床等設備上加工。數控機床主要有加工中心、車削中心或數控車、銑、磨及齒輪加工機床等。
(2)物料系統
物料系統用以實現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、調運和(3)工作，包括各種傳送帶、自動導引小車、工業機器人及專用起吊運送機等。
(3)計算機控制系統
計算機控制系統用以處理柔性制造系統的各種信息，輸出控制CNC機床和物料系統等自動操作所需的信息。通常采用三級（設各級、I作站級、單元級）分布式計算機控制系統，其中單元級控制系統（單元控制器）是柔性制造系統的核心。
(4)系統軟件
系統軟件用以確保柔性制造系統有效地適應中小批量多品種生產的管理、控制及優化工作，包括設計規劃軟件、生產過程分析軟件、生產過程調度軟件、系統管理和監控軟件。
按規模大小，柔性制造系統FMS可分為如下三類。
(1)柔性制造單元(FMC)
柔性制造單元是由一臺或數臺數控機床或加工中心構成的加工單元，具有適應加工多品種產品的靈活性。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具，加工不同的工件。柔性制造單元適合加工形狀復雜、加工工序簡單、加工工時較長、批量小的零件。它有較大的設備柔性，但人員和加工柔性低。
(2)柔性制造系統(FMS)
柔性制造系統是以數控機床或加工中心為基礎，配以物料傳送裝置組成的生產系統。它由計算機實現自動控制，能在不停機的情況下，實現多品種、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技術最具代表性的制造自動化系統。數控機床柔性制造系統適合加工形狀復雜、加工工序多、批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大，但人員秉性仍然較低。
(3)柔性制造線(FML)
柔性制造線是處于非柔性自動線和FMS之間的生產線，耐物料系統的柔性要求低于FMS，但生產效率更高。柔性制造線是把多臺可以調整的機床（多為專用機床）聯結起來，配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性制造線在性能上接近大批量生產用的自動生產線，柔性程度高的柔性制造線則接近于小批量、多品種生產用的柔性制造系統。
柔性制造系統是一種技術復雜、高度自動化的系統，它將微電子學、計算機和系統工程等技術有機地結合起來，解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。具體優點如下：
•設備利用率高。一組機床編人柔性制造系統后，產量比這組機床在分散單機作業時的產量提高數倍。
•能按裝配作業配套需要，及時安排所需零件的加工，實現及時生產，從而減少毛坯和制品的庫存螢，及減少相應的流動資金占用量，縮短生產周期。
•生產能力相對穩定。自動加工系統由一臺或多臺機床組成，發生故障時，有降級運轉的能力，物料傳送系統也有自行繞過故障機床的能力。
•產品質量高。零件在加工過程中，裝卸一次完成，加工精度高，加工形式穩定。
•減少直接勞動力，在少人看管條件下可實現24小時“尤人化生產”。有些柔性制造系統的檢驗、裝卡和維護工作可在第一班完成，第二班和第三班可在無人照看下正常生產。在理想的柔性制造系統中，其監控系統還能處理諸如刀具的磨損調換、物流的堵塞疏通等運行過程中不可預料的問題。
•產品應變能力大。刀具、夾具及物料運輸裝置具有可調性，且系統平面布置合理，便于增減設備，滿足市場需要。
柔性制造系統的發展趨勢大致有兩個方面，方面是與計算機輔助設計和轄助制造系統相結合，利用原有產品系列的典型工藝資料，組合設計不同模塊，構成各種不同形式的具有物料流和信息流的模塊化柔性系統；另一方面是實現從產品決策、產品設計、生產到銷售的整個生產過程自動化，特別是管理層次自動化的計算機集成制造系統。數控機床在這個大系統中，柔性制造系統只是它的一個組成部分。
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