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1、现 代 制 造 系 统,课程主要内容：, 柔性制造系统的组成、原理 柔性制造系统的类型、应用 FMS 加工系统的配置 FMS 物流系统的组成 FMS 控制管理系统简介 DENFORD FMS应用 计算机集成制造系统简介,1.1 FMS产生的时代背景 1.2 FMS的组成及分类 1.3 FMS的适用范围和效益 1.4 FMS的发展趋势,第1章 FMS概述,1.1 FMS产生的时代背景 一、传统生产方式的变革 1.机械制造业为什么能够不断向前发展？ 人类向机械制造的精度和效率不断提出更高的要求是推动机械制造业发展的动力。 2.机械制造的概念？ 机械制造是人类按照所需目的，用掌握的知识与技能，借助于
2、手工或利用工具，采用有效的方法，将原材料转化为最终物质产品，并投放市场的全过程。制造不仅是指单独的加工过程，而且包括市场调研与预测、产品设计、选材与工艺设计、生产加工、质量保证、生产过程管理、营销、售后服务等产品寿命周期内一系列的活动。,3.机械制造的历史 二、传统生产方式变革的条件 三、FMS的起源及发展 1.2 FMS的组成及分类 一、FMS的定义及特点 1.定义 根据我国国家军用标准有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义，即：柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储设备、装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多
3、品种、中小批量生产。图1是典型的柔性制造系统。,图1 典型的柔性制造系统,2.FMS定义的共同点 （1）硬件；（2）软件；（3）FMS的功能。 二、FMS的柔性 1.用户的柔性 2.供应商的柔性 三、FMS组成 一个柔性制造系统（FMS）可由以下三部分组成：多工位数控加工系统（加工系统），自动化的物料运储系统（物流系统）和计算机控制的信息系统（信息流系统）。图2所示为FMS构成的框图。,图2 FMS构成的框图,典型的柔性自动线,1.加工系统 加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种工件，并能自动地更换工件和刀具。其通常由若干台加工零件的CNC机床和CNC板材加工设备以及刀具所构成。 2. 物流系
4、统 FMS中的物流系统与传统的自动线或流水线有很大的差别，整个工件传输系统的工作状态时可以进行随机调度的，而且都设置有储料库以调节各工位上加工时间的差异。物流系统包括工件的输送和存储两个方面。 3. 信息流系统 信息流系统包括过程控制及过程监视两个子系统，其功能分别为：进行加工系统及物流系统的自动控制，以及在线状态数据自动采集和处理。 4. 其他工作站。（图3 FMS的模型和工作原理框图）,图3 FMS的模型和工作原理框图,四、柔性制造自动化的分类 FMM（Module） FMC（Cell） FMS（System） FML （Line） FMF（Factory） 1.3 FMS的适用范围和效益
5、 一、适应范围 产品的类型：机床、民用重型机械、汽车、飞机等。 零件的类型：回转体、非回转体和特殊形状。 材料的类型：铸铁、钢件和铝件。 零件的批量：多品种、中小批量（图4所示）。,图4 柔性制造系统的适用范围,0 10 100 1000,少 零件品种数 多,10000,1000,100,10,大 零件批量 小,数控机床通用机床,柔性制造单元,柔性制造系统,柔性制造生产线,专用机床,自动线,生产率提高,柔性增大,二、效益 1. 很强的柔性制造能力 2. 设备利用率高 3. 劳动生产率高 4. 自动化程度高，产品质量稳定 5. 经济效益高 1.4 FMS的发展趋势 一、用技术相对成熟的标准模块构
6、造不同用途的系统； 二、FMC功能进一步发展和完善，FMC比MC功能全，比 FMS规模小、投资少、可靠，也便于连成功能可扩展的FMS；,三、FMS效益显著，又向小型化、多功能化方向发展的趋势； 四、在已有的传统组合机床及其自动线基础上发展起来 了FTL，用计算机控制管理，保留了组合机床模块结构和高效特点，又加入了数控技术的有限柔性； 五、向集成化、智能化方向发展。,思考题 1. 试比较广义制造的定义与你原来理解的制造定义的区别。 2. 柔性制造系统（FMS）诞生的背景是什么？ 3. 柔性制造系统的“柔性”体现在哪些方面？试阐述柔性制造系统对“刚性”自动线的共同性和特殊性。 4. 简述柔性制造系统（FMS）的基本组成、主要功能和适用范围。 5. 柔性制造系统是如何适应多品种、中小批量生产的？ 6. 论述柔性制造系统的主要特征。 7. FMS有几种类型？其特点是什么？ 8. FMS发展的趋势？,谢谢！ 太原理工大学 机械工程学院 李文斌,