柔性制造系统十篇

发布时间:2024-04-24 23:52:10

柔性制造系统篇1

[关键词]柔性制造系统(FmS)组成优势发展方向

70年代末80年代初,随着计算机辅助管理、物料自动搬运、刀具管理和计算机网络、数据库的发展以及CaD/Cam技术、成组技术(Gt)、工业机器人等技术的成熟,更加系统化、规模化的柔性制造系统(FmS)就出现了。

所谓FmS,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(FlexiblemanufacturingSystem)。下面就柔性制造系统的组成、分类、优势及发展趋势进行阐述。

一、柔性制造系统(FmS)的组成

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,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CnC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。

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、调运和存贮工作,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(设备级、工作站级、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。

二、柔性制造系统的分类

1.柔性制造单元(FmC)

FmC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CnC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。FmC的柔性最高。

2.柔性制造线(FmL)

柔性制造线FmL是处于非柔性自动线和FmS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FmS,但生产效率更高。

3.柔性制造系统(FmS)

FmS通常包括3台以上的CnC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、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。

三、柔性制造系统的优势

1.设备利用率高。由于采用计算机对生产进行调度,一旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。在典型情况下,采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的3倍。

2.减少生产周期。由于零件集中在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。

3.具有维持生产的能力。当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时,计算机可以绕过出现故障的机床,使生产得以继续。

4.生产具有柔性。可以响应生产变化的需求,当市场需求或设计发生变化时,在FmS的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件可以随时混合生产,而不影响FmS的正常生产。

5.产品质量高。FmS减少了卡具和机床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施,保证了产品的质量。

6.加工成本低。FmS的生产批量在相当大的范围内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。

四、FmS发展方向

1.FmS仍将迅速发展

FmS在20世纪80年代末就已进入了实用阶段,技术已比较成熟。由于它在解决多品种、中小批量生产上比传统的加工技术有明显的经济效益,因此随着国际竞争的加剧,无论发达国家还是发展中国家都越来越重视柔性制造技术。

从机械制造行业来看,现在FmS不仅能完成机械加工,而且还能完成钣金加工、锻造、焊接、装配、铸造和激光、电火花等特种加工以及喷漆、热处理、注塑和橡胶模制等工作。从整个制造业所生产的产品看,现在FmS已不再局限于汽车、车床、飞机、坦克、火炮、舰船等,还可用于计算机、半导体、木制产品、化工等产品生产。从生产批量来看,FmS已从中小批量应用向单件和大批量生产方向发展。

随着计算机集成制造技术和系统(CimS)日渐成为制造业的热点,很多专家学者纷纷预言CimS是制造业发展的必然趋势。柔性制造系统作为CimS的重要组成部分,必然会随着CimS的发展而发展。

2.FmS系统性能不断提高

构成FmS的各项技术,如加工技术、运储技术、刀具管理技术、控制技术以及网络通信技术的迅速发展,毫无疑问会大大提高FmS系统的性能。在加工中采用喷水切削加工技术和激光加工技术,并将许多加工能力很强的加工设备如立式、卧式镗铣加工中心,高效万能车削中心等用于FmS系统,大大提高了FmS的加工能力和柔性,提高了FmS的系统性能。aVG小车以及自动存储、提取系统的发展和应用,为FmS提供了更加可靠的物流运储方法,同时也能缩短生产周期,提高生产率。刀具管理技术的迅速发展,为及时而准确地为机床提供适用刀具提供了保证。同时可以提高系统柔性、生产率、设备利用率,降低刀具费用,消除人为错误,提高产品质量,延长无人操作时间。

柔性制造系统篇2

关键词:柔性制造系统产品质量自动化

自1967年英国研制出世界第一条FmS以后,其优越性为世界所瞩目,进入21世纪以后,随着工业技术领域技术的快速发展,现代的机械制造装备也发生了巨大的变化,对生产周期短、品种多、批量小的产品的加工需求越来越多。

模具工业是工业生产领域的基础装备。然而模具加工工艺复杂,并且使用的设备也非常多,产品品种繁多,交货期短,属于小批量加工生产,并且过度依赖熟练模具工,对经验要求较高。模具企业要想改革,就必须改变原有的、固定的制造模式,寻求新的制造技术来满足市场需求。

以机器人制造单元为代表的柔性制造技术,在模具企业中进行推广和应用,可以大大提高模具的生产效率,满足市场对产品多样化、模具小批量的生产需求,对提高模具企业的市场竞争力具有重要意义。

一、柔性制造系统的分类

1.柔性制造单元FmC(FlexiblemanufacturingCell)

FmC主要是nC机床(一般为加工中心),可以运行数小时无人看管,它是柔性制造的基本单元,多个FmC可以组成FmS。由于FmC规模小,建造成本低,建造周期短,见效快,适用于广大的小企业,通过更换不同的夹具与刀具,以适应不同形状产品的加工。

2.柔性制造系统FmS(FlexiblemanufacuringSystem)

多个柔性制造单元就可以构建一个柔性制造系统,同时再配套相应的工业机器人、输送链进行物料的运输,在计算机信息系统的控制下就可以进行多样化的产品加工。

3.柔性制造工厂FmF(FlexiblemanufacuringFactory)

柔性制造工厂主要利用计算机集成制造系统,将生产过程从经营决策、产品开发、设计、制造、管理、仓库保管等有机地组合成一个整体。该工厂可以实现无纸化和高度的无人化,全部由机器人来完成,可以大大提高生产效率。

通过可以加工的产品品种和产品批量,对以上三种柔性制造系统进行对比,如图1所示。

图1柔性制造系统分类及对比

二、模具行业柔性制造系统及其组成

目前通用的模具零件的数控加工主要由加工中心、模具精雕机、线切割机床、电火花成型机、车铣复合中心、磨床、工具铣床等机床来完成,在使用的过程中存在的主要问题有以下几点。

1.人工装夹问题

目前的主要装夹方式有平口钳、专用夹具、三爪卡盘、通用组合夹具等,效率低,装夹的过程中设备是空闲的,并且人工装夹稳定性差。

2.人工对刀问题

目前的主要对刀方式有光电寻边器对刀、铣刀试切削对刀、光学对刀仪等,需要有经验的操作人员才能精确对刀,浪费时间。

3.人工检测问题

目前的主要检测方式有游标卡尺、千分尺、三坐标测量仪,耗费时间、易出现误差、工件合格率不高、浪费材料。

可以通过对现有的设备进行升级改造,加装具有统一接口的模块化夹具,完成相应模块的柔性加工,工件安装在专用的虎钳上,定位靠其背部的定位槽完成,夹紧由拉钉和钢球实现,整个加工过程只需一次装夹即可,减少了重复装夹带来的误差,并且可以在加工过程中,连同夹具到三坐标测量机上在线测量,实时的调整加工的吃刀量,保证工件一次加工到位,如图2所示。

图2柔性制造系统的系统构成

通过对现有数控机床的各部分功能分析并进行改造,经过设计整合后重新布局的车间规划图如图3所示。

图3柔性制造系统的设计布局

该柔性制造系统在原有设备的基础上,增加了工业机器人、物料输送链、清洗站等,主要由以下几部分组成。

(1)加工系统。主要由加工中心、模具精雕机、线切割机床、电火花成型机、车铣复合中心、磨床等组成。加工中心设置有接触传感器功能,它可改善整个加工中心功能,如自动定心、孔径自动测量、刀具磨损自动检测,自动消除间隙、X、Y、Z基准面位置自动补偿,刀具寿命监视、自动更换设备用刀具、故障监视与诊断、自适应控制。

(2)物料运输系统。该系统主要用于实现物料以及加工刀具的存储和搬运,包括工业机器人、横走式转运机械手、轨道等构成。机器人工件运输小车与机器刀具运输小车,具有相同结构,都有电磁导向装置,具有高柔性,能满足物流变化。机器人工件运输小车担任机床与装卸站之间的托扳交换,以适应不同加工的需要。刀具损坏时,按照紧急刀具更换命令,及时从刀具室领取新刀具更换。

(3)CaD/Cam系统。其总的功能是实现产品设计与生产控制集成化,自动处理加工与生产技术信息,提高生产准备效率,帮助生产部门有效地选择nC机床、设计夹具与刀具,制定加工周期,确定加工程序,准备nC数据等。

(4)信息控制系统。该系统主要负责对生产过程中各种信息进行合理的调度、规划、分析和管理,并通过计算机系统进行处理和反馈,从而对系统进行有效管理,保证系统正常运行并适应不同批量加工任务的调度及优化。

(5)产品质量检验系统。该系统主要由三坐标测量机,再配合条码扫描器和工件自动识别系统等来完成在线的自动检测。

(6)外部设备。包括自动化立体仓库、装卸站、清洗站、刀具室与自动排屑系统等。

三、柔性制造系统的优点及发展前景

柔性制造系统改变了原有的、固定的、制造模式,基本实现全自动化地完成工件的加工,并且能够保证零件的加工精度,并且可以随时改变加工工艺,完成不同产品的模具。

(1)提高模具加工的生产效率和模具产品的整体加工质量,缩短了产品的生产周期,及时保证交货期,降低了企业生产成本。

(2)通过改变工装夹具,走形制造系统可以根据产品的不同对工艺路线进行调整,来完成不同的模具,提高了模具企业的市场响应力。

(3)大大提高了模具企业的自动化程度和信息化程度,通过计算机系统进行处理和反馈,从而对系统进行有效管理,保证系统正常运行并适应不同批量加工任务的调度及优化。

(4)随着企业的自动化程度和信息化程度的提高,机床的空闲时间基本消除,根据调度,提高了企业各种机床资源的使用率。

参考文献:

[1]张欣,郑永康.一种柔性数控加工系统的概念设计[J].机床与液压,2013(8).

柔性制造系统篇3

论文摘要:文章介绍一种应用当前最先进的工业自动化控制技术的用于教学培训的柔性制造系统。

1引言

随着工业自动化技术的迅猛发展,现代自动生产加工系统中的控制和操作技术越来越复杂,往往综合了机械、气动、液压、传感器技术、pLC及伺服驱动、数控技术、机器人技术、通信技术、柔性制造及计算机集成制造技术等多门学科,因此对于工业现场的应用技术人员也提出较高的要求。对于培养生产一线的技术应用型人才的高等职业技术教育院校来说,提供模拟自动化生产加工系统的综合实训环节,培养学生的综合工程应用能力,满足现代化企业生产的需求是我们的教学理念。在教学中我们引入了德国某公司的F’mS50系统,也称为柔性制造系统机电一体化培训设备。

2系统的组成和功能

此柔性制造系统是一套模拟实际工业自动化生产中不同复杂程度控制过程的柔性加工中心。根据系统的不同运行状态,可实现对生产加工过程的改变和控制。图1所示为该物流系统的平面示意图,整个系统由以下13个工作站组成:①供料站;②检测站;③提取站;④加工站;⑤图像处理站;⑥装配站;⑦暂存站;⑧提取站;⑨成品分装站;⑩闭环柔性输送装置;⑧柔性加工系统上下料机器人;⑩数控车床;⑩数控铣床。

该系统的生产过程模拟短行程气缸的装配,其中包括的零件有:缸体、活塞、弹簧和端盖。整个加工系统的流程为:工件由送料站送人检测站~检测站检测工件的状况~将合格零件放人传送带上的工件运送车上~由提取站中的机械手上下料装置将工件放人加工站进行加工~再将工件放回传送带上~工件经过图像处理站时由工业图像处理系统检测将要进行装配的工件形状是否合格~合格工件进人下一个站(不合格工件将被剔除)~装配站中的五轴机器人对气缸进行组装(其中缸体由传送带运送,活塞储存在装配站的货盘上,端盖和弹簧储存在料舱中)~暂存站将装配好的工件暂存于高层仓库中(可按需要将工件放回到传送带上)一由提取站中的机械手上下料装置按工件的颜色将工件从传送带上放人成品分装站中~成品分装站完成成品输出。

此系统是一个可以扩展的可以连接多个工作站的系统,并在生产过程中可柔性地面对运行状态且可以按相应的情况控制物流。其主要单元是负责向系统内个工作站间输送零件的闭环柔性输送装置。每个工作站中都带有由StemenSS7一300系列控制器和数字量vo模块组成的控制板,控制板与工作站的连接通过一根标准的vo电缆连接。传送系统的控制也由SiemenSS7实现。工作站之间的通信由vo接口定义,传送系统内部的数据传送由aS一1(执行器和数字传感器组成的网络)总线实现。工作站与传送系统之间的通信通过vo接口定义。在FmSSo中使用SiemenS的winCC对系统进行监视,控制以及数据采集。为了实现winCC和pLC之间的数据交换,该系统采用了profibus一Dp现场总线。winCC发送数据到pLC,同时从pLC接收数据信息。通过winCC在主机中按照级别的优先权监控每个设备的运行情况,并且通过一根电缆即可完成在线对pLCS7编程和故障诊断。

该系统包含实际生产加工的主要功能:来料分配、工件检测、工件操作(机械手上下料)、工件加工及处理、质量控制(图像处理)、自动装配(五轴机器人装配)、立体仓库(料仓)、工件输出、工件分拣、闭环柔性输送装置、数控加工等。使用该系统应可以完成不同复杂程度、各种主要课题的教学培训,如:气动技术、机械技术、通信技术、机械手技术、传感器技术、pLC技术、电气/电子技术、自动控制技术、传动技术、物流技术、数控技术和系统管理等。

3模块化工作站

构成柔性制造系统FmS50中的各工作站均包括独立的电气和可编程控制器单元,带有一个标准vo接口用于与pLC板的连接。机械和气动单元按照各工作站的不同生产功能可以由标准模块组装而成,灵活性较大,气动系统的控制原理相似。

以工件提取站为例,该站完成将工件从传送带上提取并将其放置在加工站上的分度盘上的任务。它的主要组成模块是完成x轴运动(运送工件)的无杆气缸a、完成:轴运动(提放工件)的扁平气缸(提升缸)B,气动平行抓手C(抓取工件)和由3片紧凑型阀组成阀岛CpV10及滑槽模块。气动控制回路图如图2所示。图中a缸和B缸控制回路中的单向节流阀用于控制两缸的行进速度;a缸控制回路中的两个气控单向阀在回路中形成气动锁,是一种安全措施,可使气缸在系统断电或停气时在任意位置保持不动。阀岛中的3个电磁阀C,m,m分别控制气缸a,B,C。其中C型电磁阀由两个常断式单电控二位三通电磁阀组成;m型电磁阀是单电控二位五通电磁阀。

模块化工作站的特点是工作站中的小型模块应该能够体现生产加工中的各种单独功能或组装加工,采用的控制模式与实际生产中相同,每个工作站均包含独立的电气及可编程序控制器单元且采用标准的电气接口,每个工作站本身可以单独用于教学实训,每个模块都具有相应的培训内容,各工作站之间通过电缆或总线连接可以形成不同形式的柔性制造系统。

4该系统的教学培训理念

FmS50系统的模块化设计,可以单独训练pLC编程和机器人操作技术及各工作站,如工件自动装配、自动输送、缓冲仓储等。在教学实践中,采用模块化教学方法,教学的过程从基础简单的操作和控制逐步扩展到复杂操作的控制,具体操作是将学生分组训练,每组学生要完成从模块的机械、气动与电气元件组装安装到工作站的气动与电气回路连接,再根据工艺要求进行pLC编程,调试、操作、维修及故障排除。在工作站之间的连接和工作站与传送系统的连接过程中,学生可以了解到vo通信和总线控制技术。并且通过监视、控制以及数据采集软件vvn}rcc,了解系统的物流和信息流运行情况。在整个训练过程中可以使学生将所学过的专业知识加以综合应用,并能培养学生的学习能力、独立思考能力及团队合作精神。由于该系统是开放式的,学生可以在训练中加人自己的创新思想,重新组合或开发新的工作站,组成不同的机电一体化系统。在高层次的训练中,可以对学生进行诸如远程控制、图像识别、机器人、交互式仿真系统CoS/miR软件(提供建模、运动仿真及三菱机器人编程仿真)等知识的培训。

柔性制造系统篇4

1柔性制造系统的理念

柔性制造系统是把信息技术、数字技术和制造技术相结合,使加工的对象能够适应自由变化的模式,也被叫做自动化机械制造系统。这种系统主要是以技术为基础的,根据企业的生产计划进行整个生产流程的自由调换,大部件和小的零件的生产同步进行,这样的生产模式节约了时间,让生产更加的高效,提高企业的生产效率,节约了生产上的成本,这种技术值得推广。

柔性生产系统包括四个生产线,有焊接、加工、热处理和装配。大型机械产品在制作时需要把小的零部件进行焊接,在焊接时要进行部件的加工处理,使部件之间可以进行安装,有一些还需要进行热处理才能进行安装,这就是机械安装的简单流程,但是在实际操作中是非常困难的,机械设备是由很多个部件组成的,在安装时要进行的处理步骤比较多,因此柔性生产系统的应用是非常关键的。柔性制造系统采用分级管理的方式进行,每一个加工过程都是不一样的,以下是对焊接柔性制造技术在生产中的应用进行解析。

2焊接柔性制造系统

焊接柔性制造系统使用了生产系统和物流储运系统,运用这两种技术软件进行控制系统,现在系统的应用是通过管理平台进行的,焊接柔性制造技术是整个柔性制造系统的关键,是重点系统,主要的流程是:先进行一次组队,在进行一次爆合,进行二次组队,在进行二次爆合,这样分解组合之后由机器人进行连接,机器人连接完整之后用焊接技术进行补充缝隙,把松的地方进行碾压,要保证机器的紧实度,这样的机器才能够使用长久,使用寿命上不用担心过短。从整体上地分析这种方法会使物流顺畅,少走弯路,全部自动化,减少车辆的使用,调高了搬运的效率。

这种系统在使用时比较灵活,其中灵活体现在自动化和柔性化上面,工具的组合柔性好,使用自动化,脱离人工的组装让机器人进行全程的加工,这种作业模式才是先进的工程制造技术。

3柔性组合工装和控制系统

3.1柔性组合工装

柔性组合工装是由平台、定位、缩进、调整和匹配装置构成的,通过平台进行机械的制造,安装位置的确定在安装完成时进行的调整都是在平台上面进行的,在平台上把柔性组合工装全部完成,这种方法让部件的组装和拆卸更加的方便,尺寸也能进行调整,定位也比较快,这种方法大大地提高了生产效率减少了劳动的工作强度。

3.2控制系统

控制系统采用先进的可视化工作界面,运行稳定,通过程序控制系统内各轴,包括本体和各外部轴。机器人本体、移动装置及变位机具有协调联动功能,可实现比较复杂的运动,达到焊接姿态最佳的目的。pLC与机器人之间采用profibus-Dp通信方式进行信号交换,实现pLC对机器人的控制;机器人与弧焊机控制器之间采用Devicenet通信方式进行数据交换,实现了机器人对弧焊机的控制及弧焊机参数的设置。当操作人员按下工件装夹完成按钮后,pLC程序自动通过电磁阀和传感器对伺服电机进行控制使变位机旋转到工件最佳施焊位置,随后依据选择的工件类型,向机器人控制器发送程序选择和工件到位信号,机器人依据信号对工件进行焊接,焊接完毕后,机器人回到原点。

4柔性制造系统的发展方向

由单纯加工型FmS进一步开发以焊接、装配、检验及板材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FmS。FmS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。智能化机械与人之间将相互融合、柔性地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。FmS获得迅猛发展几乎成了生产自动化之热点,一方面是由于单项技术、资源管理及高度技术等的发展提供了可供集成一个整体系统的技术基础;另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展。提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。近年来柔性制造系统作为一种现代化工业生产的科学哲理和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认。

5柔性制造系统的优点

柔性制造系统具体优点如下:(1)设备利用率高。一组机床编入柔性制造系统后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。(2)在制品减少80%左右。(3)生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成,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。(4)产品质量高。零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度嵩,加工形式稳定。(5)运行灵活。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、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。(6)经济效果显著。采用FmS的主要技术经济效果是: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,从而减少毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生”;提高产品质量的一致性。

柔性制造系统篇5

关键词:柔性生产制造系统;个性化消费;流程重组;“柔性”管理

在工业化初期的短缺经济时代,市场对产品的需求充分,产品的生产制造特点是:品种单一,产品生产周期长,每一品种生产批量大。福特所发明的流水生产方式可以说是满足当时社会生产需要的一次重大的技术创新,这种大批量的流水线生产组织方式组当时的社会带来了高效率与低成本。

随着社会进步和生产技术水平的提高,世界市场发生了很大的变化:一方面由于西方工业国家在经历了两百多年的工业化后,社会财富大量积累,加之发达国家人口数量下降,最终消费疲软,形成了过剩状态,从而呈现买方市场环境;另一方面,这种买方市场更加需要具有特色、符合个人需求样式和功能千差万别的产品;此外买方市场激烈的竞争也迫使传统的大规模生产组织方式发生改革。传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求,逐渐被适应市场动态变化的柔性生产组织方式所代替。

一、柔性生产的概念

1.生产柔性的含义

柔性生产是一个制造技术上的概念。生产的柔性包括两个方面的含义:一是“质”的柔性,即生产系统能适应不同的产品或零件的加工要求。生产系统能加工的品种(种类)越多,则生产制造的柔性越好;二是指“时间”上的柔性,即生产系统在不同的零件之间的转换时间越短,生产系统的柔性则越强。

生产制造中的这种柔性是针对“刚性”而言的。传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产效率高,由于使用专用设备,所以生产利用率也很高,单件产品的成本低。但设备价格高昂,且只能加工一种或几种相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产需求。

2.生产系统柔性的内容

生产系统的柔性主要包括以下几个方面的内容:

机器柔性:当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品品种变化而加工不同的零件的难易程度。

工艺柔性:工艺柔性包括两方面的含义,一是指工艺流程不变时生产系统自身适应产品或原材料变化的能力;二是生产制造系统内部为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

产品柔性:生产系统能够根据市场要要求非常经济地生产出新产品的能力。

生产系统维护柔性:采用多种方式查询、处理故障,保证生产正常进行的能力。

生产能力柔性:当生产量改变时,系统也能很经济地进行能力的调整。对于根据订货组织生产的制造系统而言,这一点特别重要。

扩展柔性:当生产需要时,可以很容易地扩展系统结构、增加模块,构成一个更大系统的能力。

运行柔性:利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系统产品的能力和同样的产品换用不同工序加工的能力。

3.柔性制造系统(FmS)的构成

一个典型的柔性制造系统(FmS)一般由自动化加工系统、自动化的传送系统及信息控制与管理系统等三个子系统构成。

自动化加工系统主要由数控机床、加工中心等加工设备构成。有些系统根据生产工艺需要还带有工件清洗、在线检测等辅助与检测设备。加工系统的性能直接决定并影响柔性制造系统(FmS)的性能,并且加工系统又是FmS中投资最大的部分。所以自动化加工系统的购置选用是FmS运行效率的关键。

自动化传送系统是由多种运输装置构成,如自动传送带、轨道、转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统。它是FmS的主要组成部分。

控制与管理系统的作用一方面是借助计算机系统对完成生产活动的设计、规划等任务,另一方面对运输过程中所需的各种种信息惧、处理、反馈,并通过计算机或其它控制装备对机床或运输设备实行分级控制,完成生产与控制和系统监督等任务。

二、柔性制造系统(FmS)的优势

柔性制造系统(FmS)较好地解决了制造中高效率与柔性的矛盾。相对于传统的大批量生产的流水线而言,其优势很明显:

1.产品应变能力大。柔性加工系统的刀具、夹具及装置能根据任务要求不同在很短的时间内经济地进行调整,另一方面FmS一般布置合理,随时可以根据市场要求变化、调整或增减。

2.设备利用率高。这体现在一组机床的设备编入FmS后的有机结合,其产量比分散在单机作业时的产量提高数倍。

3.在制品减少。根据统计调查,采用柔性制造系统(FmS)后一般在制品减少率有80%左右。

4.运行相对稳定。FmS中的自动化加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时有降级运行的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

5.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。

6.生产系统运行灵活。很多的FmS的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、三班无人照看下仍可正常生产,甚至有些理想的FmS中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损更换、物流堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。

三、制造企业柔性制造的策略

柔性生产制造方式的优势决定了其在企业,尤其是对制造企业完成生产制造任务及适应经营环境变化具有极为重要的意义。

目前,在世界经济的版图中,世界制造业的中心在经过了英国、美国、日本三个经济大国后,现正快速移向我国。即我国制造业迎来了世界产业转移的契机。实施与推行柔性制造这一生产方式,是我国制造业企业迅速提高制造水平的可选择的路径之一。面临着一次重大的发展机会,如何在尽可能短的时间内提高制造业水平,适应世界制造业的激烈竞争,就成为一个迫切需要解决的问题。

1.推行“三化”以实现多品种生产条件下的高效率与低成本。

流水自动化的大批量生产方式的优势是高效率与低成本,柔性制造则是为满足社会对个性需求而发展起来的,这种生产方式虽然满足了消费者个性的需求,但由于生产批量小,就必然造成生产成本高。为此生产制造企业就必须依靠推行“三化”即产品系列化、零件通用化、标准化,来提高生产零部件的批量,以此解决少量个性化需求与规模经济效益之间的矛盾。

2.合理选择合适的柔性制造方法。

柔性制造技术的提出已经有几十年了,其内涵越来越丰富,应用范围已从原来的多品种、中小批量生产领域发展到有约束的品种、可大批量生产的领域。在技术上,也揉合了精益生产、敏捷制造等先进模式。目前柔性生产的常规模式有柔性生产系统、柔性制造系统、柔性自动线、柔性加工线等。这样具有不同生产模式柔性制造系统的选择与设计成为企业应当注意的一个问题。

3.重新构建制造流程,以提高产品制造速度和质量,降低成本。

不可预测的、持续变化的制造环境是企业能重新构建制造流程,以提高产品制造速度和质量,降低生产成本。制造系统的重构可分为静态重构和动态重构。静态重构对应于产品的变化,当一个生产系统的制造任务发生变化后,即加工的产品改变了,生产制造系统就应当进行表态重构;动态重构对应于产品改进和生产需求发生变化而进行的生产制造系统资源的变化。

4.建立有效的互动式的信息共享系统。

转贴于 信息系统是柔性制造系统的中枢神经,它关系到整个系统是否能准确顺利的运行。尤其是电子商务时代,供应链之间的信息共享对企业的柔性制造系统发挥作用是不可缺少的。企业的柔性制造系统设计得再完美,如果不能与供应链上的其它环节有效配合,那也难以达到低成本与高效率。目前以客户价值库导向的商业模式提倡企业与供应链中的贸易伙伴通过合作来赢得利润,而这有赖于供应链之间的信息集成与共享。这就要求企业能够是客户订单、库存报告、销售数据以及其它关键信息从一个企业(部门)开放地、自动地流向另一个企业(部门),从而实现企业之间、部门之间的信息共享。

5.引进人才,实施“柔性”管理。

柔性制造除了需要柔性设备柔性技术外,还需要引进人才,实施柔性管理,以保证柔性制造系统高效运行。柔性制造是一种智能型的先进方式,这在客观上一切惟有多层次的高素质人才去掌控和运用它。如需要经过多技能培训的工人、一专多能并具有开拓创新能力的技术人员、需要以顾客需求和偏好为导向的柔性管理模式。

“三份在技术,七分在管理”。柔性制造需要柔性管理。今天的企业尤其是实施柔性制造的企业能否成功,越来越多地依赖于柔性管理的水平和系统运用柔性管理的能力。笔者认为企业实施柔性管理的关键不能脱离以下几点:

一是建立具备柔性的织机构,以网络式、扁平化的组织取代层级组织。组织结构的合理性与柔性程度,直接影响并决定企业对市场需求的反映能力和决策能力。组织的层级结构越多,信息传递的渠道越长、环节越多、速度也慢。显然不能适应生产制造过程对信息的需要,而网络式、扁平化的组织责问则能增强组织的柔性和竞争力。

二是树立与网络式、扁平化的组织制造系统相适应的柔性管理思想。柔性管理思想注重平等尊重、主动创新的“人性化与个性化”的观念。

三是采用柔性的管理制度。21世纪的信息时代,管理环境的变化非常大,因此管理活动的稳定性、可重复性及可预见性大大减少,但这并不意味着企业管理可以不要制度,关键在于制定什么样的制度来管理人。柔性管理时代的管理不能限制员工的主动性与创造性的发挥。制度的制定考虑企业人员的基本素质,应考虑企业当前管理中存在的问题,应考虑团队的氛围,还要考虑人员未来发展情况,使企业的制度不成为束缚人的桎梏,而应成为提高企业凝聚力、应变能力和创新的基础。

参考文献:

1.陈荣秋:《生产与运作管理》,中国高等教育出版社,2003年出版。

2.张声雄:《学习型组织的创建》,上海科学普及出版社,2001年出版。

柔性制造系统篇6

关键词:科技革命制造业柔性制造

科技的迅猛发展不但改变了物理世界,而且改变了人们的思想观念,并从根本上改变了人们的生活方式,从而给制造业实体和理念上双重性的深远影响。科技革命带了变革的速度持续加快,从根本上加强了世界的互联性,增加了多样性,使得多元化成为常态,并加剧了不稳定性,从而使商业环境更加呈现出动态性的特点。由此,产品的革新速度和多样性空前加快,特别是全球竞争与国际贸易深入发展,企业想在全球供应链和国际竞争中占据有利位置而不被淘汰,就必须适应由科技突变而带来的环境快速变化的趋势。柔性制造策略是制造业面临信息时代挑战的重要策略,也是适应外部商业环境快速变化和客户需要动态要求的重要策略。因此,建立柔性制造系统对于我国制造业的生存和发展具有重要现实意义。

一、柔性制造概述

1、柔性制造的内涵。柔性制造技术是1967年英国莫林斯(molins)提出来的用于机械制造行业的一种先进制造技术,此后这一理念在各行各业得到了广泛应用,并已成为现代制造的一种科学“哲理”,倍受推崇。柔性制造技术的范围是十分广泛的,是对不同品种实现柔性制造的各种技术的总和。凡是侧重于快速转换的柔性要求、适合多品种、小批量生产的加工技术都属于柔性制造技术的范畴,如柔性制造系统、柔性制造单元、柔性制造线、柔性制造工厂等。

2、柔性制造的影响因素。企业柔性制造的能力受到许多因素的影响,是企业综合灵活适应能力的体现。但具体而言,影响柔性制造技术水平的因素主要包括以下方面:(1)设备柔性:即设备满足工艺变化的程度,这一点主要体现在市场需求变化时,设备转换生产一系列不同品种产品的能力。(2)工艺柔性:工艺柔性包含两个方面:一是工艺流程不变化时,其自身适应产品和原材料变化的能力;二是为适应产品和原材料变化而改变原有工艺的难易程度。(3)产品柔性:一是产品更新或完全转型后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用的特性的继承能力和兼容能力。(4)生产能力柔性:当生产量、品种变化时,系统也能经济地运行的能力。(5)维护柔性:持续高效地查询、处理故障以保证生产正常进行的能力。(6)扩展柔性:当生产需要时,扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。(7)服务柔性:一是在顾客产品使用寿命周期内,用新部件维修旧产品的能力;二是一些产品还需要可升级的能力。

3、柔性制造的指标体系。整体而言,柔性制造中“柔性”表现为两个方面:第一方面是系统适应外部变化的能力,第二方面是系统适应内部变化的能力。具体而言,衡量一个制造系统柔性高低程度主要有三个衡量指标:数量的柔性,允许各种因素(如产量)自由变化的幅度;时间的柔性,能够实现变量(如销售量)自由变化的幅度所需对应的时间;成本的柔性,在订单波动、产量波动的情况下,各项费用尤其是人工变动费用如何随之变化,其费用的变动,尤其是人工成本随产量波动而相应变动的逼近程度反映了柔性管理的水平高低。如图1所示。

二、柔性制造系统的优势

1、灵活的适应能力。柔性制造技术的“柔性”是相对于传统生产方式的“刚性”而言的,它是相对的,动态的,也是不断改进的技术,而不是一成不变的。由于工业化带来需求的规模化,传统生产线主要实现的是单品种的持续性的大批量生产,优点是生产效率高,次品率低,单位产品生产成本低,能同时满足大量客户的需求,适合标准化占领市场。但随着科技革命的进一步发展,它改变了商业环境和现代市场的需求方式,客户需求快速变化,并表现为多元化和个性化特征。传统的制造方式难以满足现代市场要求的多品种、小批量和快速化的生产需求,更缺乏现代市场所要求的灵活适应性能力。基于现代市场环境的变化,制造系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它能否在很短的开发周期内生产出低成本、高质量、不同品种产品的能力,能否适应客户需求的不断变化。因而,柔性生产对于制造业变得越来越重要。

2、较高的客户价值。由于柔性制造的思想和方法非常适合小批量、多品种、及时交货的现代市

场需求趋势,在适合市场变化和客户要求方面具有极大的快速灵活适应能力。企业通过创造柔性优势,一方面,可以满足了客户的小批量、多品种的订单需求,适应了制造业市场快速多变的需求;另一方面,柔性制造系统能够充分发挥企业的柔性优势采取designin的销售模式,主动为客户提升产品个性化价值,提高产品的附加值和客户的满足度,为品牌赢得声誉,树立良好的品牌形象。designin即“设计介入”,是指销售人员要在客户进行产品设计的前端介入。企业在实施designin的销售模式中,要推广“顾问式销售,专家式服务”的销售文化:要求每位销售人员要成为客户产品问题的解决方案的专家,不仅仅推销自己的产品,更重要的是要从客户需求的角度帮助客户实现产品的优化设计,提升产品的个性化,为客户带来较高的附加价值。同时,将客户的个性化方案与企业的技术优势、柔性优势相结合,实现利润模式上的双赢。在客户价值得到提升的同时,企业也将获得大量订单及个性化的溢价。

三、构建完善的柔性制造系统

1、提高设备柔性。(1)增加灵活性设备。为适应柔性制造的要求,企业在设备设计方面,必须针对柔性的要求进行全面和重大的调整。如在设备的调整方面,可以逐渐放弃单一用途的设备,增加多功能用途的设备;可以放弃难以转换的设备,增加转换能力较强的设备;可以减少设备整机的配备,增加多用途零部件组装型设备等。这样不仅能够提高企业设备的转换能力,而且能够减少设备成本,在最佳经济条件下提高企业的柔性制造能力。(2)统一设备类型。不同型号转换时,由于要求不同,每次转换都会要求进行设备参数的重新调整等许多环节的重复无效率的工作,既影响工效又影响质量。为此,企业应该在生产许可和技术条件可行的情况下,统一零部件生产要求,或产品生产要求,并通过优化设计,将多种型号材料和零部件减少类型,或统一化,同时增加它们的灵活适应性。这样不仅能够提高工作效率,而且能减少浪费,缩减成本,提高柔性制造能力。

2、柔性生产系统的设计。企业在构建适合自身的柔性制造系统时,必须进行生产系统的柔性设计,这里所提高的柔性生产系统主要是“以单元化作业+人工辅助的生产模式”的生产模式。这种方式和完全的人工和自动化相比,具有巨大的优势:通过单元中自动化设备保证了质量水平;通过人工连接,降低了投资与运行成本,而又不影响质量;在一些简单操作工序,采取人工操作,但通过工装夹具来预防和控制人工生产的质量波动。此外,这种模式还具有较好的柔性,对批量的要求大大降低。这一点在中国的许多制造业企业中具有典型的体现,中国之所在在全球供应链中成为重要的零配件生产、加工,以及产品的组装基地,和中国半自动化和人工化的灵活性有一定联系。不过,我国企业未来构建柔性制造系统的重点应该加强科学合理的管理系统建设,加强单元自动化作业和人工辅助的双重建设,并在设备转换,工艺变化,生产能力的维护、扩展和服务方面更加柔性化,提高适应市场变化和客户个性化需求的要求。

    3、建立完全信息化的管理系统。在快速变化面前,企业面临的最大风险就是库存的风险。这种风险体现在:客户的个性化要求,带来产品的通用性差,多余的成品就变成了废品,导致企业的成本急剧增加;技术的快速进步引起新生产的产品性能的阶段性提升,导致原来库存的产品自然降级,失去市场流通的利润价值,给企业带来巨大经济损失;有些产品随着库存时间的延长,产品会性能变差,产品有可能损坏而不能出售,给企业造成经济损失。基于快速变化带来的库存性风险,我国制造也企业应该开发或先进的erp系统,提升了信息化管理水平,更重要的是优化了企业的流程,强化了企业精细化管理的观念,对库存产品实行“专用型号订单化管理,通用型号流量化管理”,并按生产批号对库存产品的质量实行全寿命周期的追踪管理,使库存得到有效管理,及时预防和控制因库存而产生的质量问题,使因库存质量而造成的经济损失最小化。

4、建设多能工队伍。由于现代制造业都是按订单生产,而订单的波动性又相当大,由此便导致了产量的剧烈波动。在订单多时,繁忙的季节,员工都能够全员工作,取得可观的收入;但当订单下降时,原来数量的员工就会变得多余,如要保持员工数量的不减少,就会使员工的工作时间大幅缩减,从而使一线工人收入大幅下降,最终将导致员工队伍的稳定。为此,企业应该采用了柔性化的绩效管理机制。将核心骨干和关键岗位的员工发展为多能工,用高工资保证这部分员工队伍的稳定,在较低的订单下,能够一人多能,保持80%的工作饱和度;当订单突然增大时,能够在关键岗位保证产品质量,并带动新人快速适应简单岗位的工作。这样,实现了短期内从较低的产能过渡到较高的产能的快速变换能力。从而使变动成本与实际产量实现基本的同步波动,提高成本的柔性水平

四、结束语

现代商业的竞争已经从产品和质量的竞争变成快速适应能力的竞争。在现代全球竞争和科技突飞猛进的今天,只要跟不上市场和客户的需求变化的速度,质量再好的产品也会被淘汰。柔性制造是现代制造业企业适应现代商业竞争环境的重要策略,对于提高企业的灵活适应性能力、满足市场需求和客户需求快速变化的能力至关重要。我国制造业企业具有开阔的视野,在借鉴国外先进柔性制造技术的基础上,结合自身的优势,扬长避短,创建适合自身发展的具有中国特色的制造业企业的柔性制造系统。特别是,我国制造业企业要利用我国丰富的人力资源,并把我国制造业自动化程度不高的缺点转变为转换能力强的优势,因势利导地构建适合现代国际制造业竞争需求和客户需求快速变化的要求,实现我国制造业柔性制造的跨越式发展。

【参考文献】

[1]孙新、刘铁军、王毅:企业质量管理中精确检测手段的应用[j].郑州航空工业管理学院学报,2005(3).

[2]肖智军、党新民、刘胜军:精益生产方式[m].海天出版社,2005.

[3]张晓玲、史金飞、洪著财等:敏捷制造企业的分布式质量控制系统[j].东南大学学报(自然科学版),2007(6).

[4]李鸿斌、何志海:柔性制造技术的现状及发展趋势[j].桂林航天工业高等专科学校学报,2005(2).

柔性制造系统篇7

   随着社会的进步和生活水平的进步,社会对产品多样化,低制造本钱及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通讯技术、机械和控制设备的发展,制造业自动化进进一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各产业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

   1基本概念

   11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率和无干扰情况下的生产率期看值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的本钱低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低本钱、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括 1)机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

   2)工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

   3)产品柔性一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继续能力和兼容能力。

   4)维护柔性采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

   5)生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

   6)扩展柔性当生产需要的时候,可以很轻易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

   7)运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

   12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同外形加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们以为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

   1)柔性制造系统(FmS)

   有关柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

   美国国家标准局把FmS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工正确、迅速和自动化。中心计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程探究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统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,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FmS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心和车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及治理。目前反映工厂整体水平的FmS是第一代FmS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(imS)国际性开发项目,属于第二代FmS;而真正完善的第二代FmS预计本世纪十年代后才会实现。

   2)柔性制造单元(FmC)

   FmC的问世并在生产中使用约比FmS晚6~8年,FmC可视为一个规模最小的FmS,是FmS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1~2台加工中心、产业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特征是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进进普及应用阶段。

   3)柔性制造线(FmL)

   它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线和中小批量多品种FmS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CnC机床;亦可采用专用机床或nC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FmS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特征是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进进实用化阶段。

   4)柔性制造工厂(FmF)FmF是将多条FmS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FmS。它包括了CaD/Cam,并使计算机集成制造系统(CimS)投进实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产治理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FmF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营治理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(imS)为代表,其特征是实现工厂柔性化及自动化。

   2柔性制造所采用的关键技术

   2.1计算机辅助设计

   未来CaD技术发展将会引进专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的新题目。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CaD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操纵,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

   2.2模糊控制技术

   模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制用具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

   2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术

   迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类新题目(如解释、猜测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论和通过经验获得的知知趣结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展看未来,以知识密集为特征

   ,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的功能。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的还是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(imt)旨在将人工智能融进制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故imt被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感用具有内在的“决策”功能。

   24人工神经网络技术

   人工神经网络(ann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。3柔性制造技术的发展趋向

   31FmC将成为发展和应用的热门技术

   这是由于FmC的投资比FmS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FmC列为发展之重。

   32发展效率更高的FmL

   多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FmL的需求引起了FmS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替换通用的加工中心将是FmL的发展趋向。

   33朝多功能方向发展

   由单纯加工型FmS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FmS。

   4结束语

柔性制造系统篇8

【关键词】柔性制造;制丝工艺;制丝设备

目前,柔性制造作为一种现代化工业生产的科学理念和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认,据统计,国际上以柔性方式制造的产品产值已占制造业总产值的75%以上。目前国内许多高校和科研院所也对此进行了大量的研究。现在的柔性制造技术已经结合自动化技术、信息技术及制造技术,将以往企业的生产决策、生产制造及生产管理形成一个有机体,实现公司生产经营的一体化。

国家烟草专卖局组织正在推广“按客户订单组织货源”的试点工作,这个工作要求烟草工业企业按照商业企业反映的零售客户的实际需求来组织生产。这就必然要求烟草工业企业要努力提高生产组织的快速响应能力,提高技术装备的自动化水平,即提高生产组织的柔性化生产程度,做到用最短的时间,生产出高质量、低成本、符合市场要求的各种牌号卷烟。

1.柔性制造概述

1.1柔性制造的发展简述

1967年,英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FmS基本概念,紧接着,美国、日本等工业强国相继研究柔性化制造系统,70年代末期,柔性制造系统在技术上和数量上都有较大发展,80年代初期已进入实用阶段,其中以由3~5台设备组成的柔性制造系统为最多,但也有规模更庞大的系统投入使用。迄今为止,全世界有大量的柔性制造系统投入了应用,国际上以柔性制造系统生产的制成品已经占到全部制成品生产的75%以上,而且比率还在增加。

国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”国内各行业对柔性制造的定义也不尽相同。但是总的来说,FmS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。

1.2柔性制造的特征

“柔性制造”是相对于“刚性制造”而言的。传统的“刚性”流水生产线的优点是生产效率高,设备利用率也很高,单件产品的成本低。缺点就是设备价格相当昂贵,且只能实现一个或几个相类似的产品的大批量加工。如果想要获得其他品种的产品,则必须对其结构进行大调整,重新配置系统内各要素,投入的人力物力成本与建立一条新的生产线差不多。

而“柔性制造”系统是一种智能型的生产方式,它具有根据制造任务和生产环境的变化进行迅速调整的能力,即具有以下“柔性”特征:(1)机器能力柔性,系统的机器设备具有随产品变化而加工不同零件的能力,并且能够在新旧产品之间快速切换生产状态;(2)工艺柔性,系统能够根据加工对象的变化或原材料的变化而确定相应的工艺流程;(3)生产组织能力柔性,当生产安排改变时,系统能及时作出反应,自动调节各生产工序的生产节奏、进度;(4)维护柔性,故障定位准确、方便查询;(5)扩展柔性,当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大的制造系统。

2.传统制丝生产线

传统制丝生产线一般根据各个工序段所承担的工艺任务不同,将制丝过程分为香精香料配置,烟叶预处理、制叶丝、烟梗预处理、制梗丝、掺配加香、贮丝等工段,这些工段通过贮柜或者喂料机连接起来,形成制丝生产的有机整体。一条流水生产线由多台工艺装备组成,每台装备完成固定专一的工艺任务,适合固定产品的大批量生产。由于一条生产线一般只能同时生产一种固定牌号的烟草制品,改变起来比较困难,因此将其划分为刚性制丝线。

3.柔性制造在制丝生产中的应用

3.1工艺线路柔性化

工艺路线的柔性化是基于分组加工技术。传统的工艺线路是全配方单线加工,一种叶组配方对应一种丝组配方,产品的风格在叶组配方确定后就已经不可改变。但柔性工艺改变这种单调的对应关系,把原来的全配方分解为不同加工特性的子系统或者加工单元,如回潮子系统、加料子系统、切烘子系统、掺配加香子系统,不同加工特性的子系统可以组合成多点对多点的加工系统;不同产品或分组模块可以通过对加工设备的选择和参数的改变来满足不同风格的工艺要求。相比传统的刚性制丝生产线,分组加工技术极大地拓展了原料使用范围,对不同分组的烟叶进行不同的加料、烘丝等处理工艺,实现了一定的精细化加工,产品质量得到明显提升。例如长沙卷烟厂可以采用叶配或丝配方加工模式,实现卷烟产品的柔性。当然为了方便新工艺、新技术的研究试验,也可以对在制烟丝进行非顺序加工。

3.2设备柔性化

传统制丝设备性能可调性小,加工强度幅度有限。目前制丝生产中所选用的一些设备,已经具备了较宽的生产范围,较大的工艺参数选择余地,较快的状态切换速度。这些柔性设备为制丝柔性生产提供强有力的硬件基础。

(1)烟叶回潮机。目前DCRB润叶机等一些筒类设备不仅可以调整滚筒转速,还可以调整滚筒的倾角,这样以来可以改变烟片在筒体内的加工时间,实现不同的加工强度要求。并且加上自动化的蒸汽、水、空气管路系统,可以实现不同范围的水份和温度控制,满足不同的工艺需求。

(2)烘丝机。如KLD-2滚筒式烘丝机,具有两个温度控制区域,对温度控制反应迅速,同时采用热风进行辅助干燥,干燥温度控制精度高,相应速度快。分区温度控制增加了干燥工艺的多样性,根据不同烟丝特点,选择“先强后弱”或“先弱后强”的干燥方式,针对性的提高烟丝膨胀效果和卷曲程度,从而达到较高的填充值。并且分区温度控制为加工工艺提供了较大的可控调整范围,可对来料水分较高或较低的原料进行加工。

(3)切丝机。切丝机的工艺任务就是把烟叶切成符合工艺要求的烟丝。目前先进的toBSpin切丝机对来料的适应范围更宽,含水率18%~25%的烟叶都可以切屑出高合格率的烟丝。而传统切丝机较理想的来料含水率为19%~23%。并且切丝宽度范围从0.1mm到1.5mm之间线性可调,调整快速,不会产生过多料头。并且这款设备结构简易,操作简单,维护方便,维修成本低的优点。

3.3物流系统的柔性化

柔性制造各单元之间的连接需要高智能化的物流系统。传统大规模流水线用的是柜储技术,但分组加工技术需要的是箱装储叶(丝)技术,随着现代物流、信息技术的发展,箱装储叶(丝)技术在装箱、运输、储存、出箱等问题都有了完善的解决方案。自动化物流技术将这些离散的单元有机地连接起来,实现前后加工单元多点对多点的连接,完成对物料的连续加工,并且采用自动化物流立库存储,消除贮柜数量限制因素,使生产线具备同时生产多个品牌规格的能力。目前杭州卷烟厂在国内率先建立起了一套自动化程度高的物流系统。片烟采用了箱式储存,配方高架库,用抱车将烟箱卸到配方库进料辊道上,经条码识别、信息注册后进入配方高架库指定货位存放。生产时根据配方工单的要求,由集控系统发出指令,自动将所需的烟箱输出,经条码验证后送入自动拆箱工序。而各种熟烟丝打包装箱后,进入高架库,根据不同的丝配要求,混丝掺配出各种不同品质、不同风格的成品烟丝。这套系统占地面积小,设备利用率高,达到小流量、中批量、多牌号的柔性加工。

4.结语

柔性制造技术是未来工厂的共同发展趋势,也是一个企业的核心竞争力。目前烟草工业企业总体生产水平还处于半柔性制造阶段,生产能力的柔性、维护柔性、扩张柔性等技术有待提高。随着卷烟产品的进一步市场化,顾客追求产品个性化、内涵等不断变化,这将会给卷烟制造企业带来激烈竞争,竞争将促进烟草企业走进具有快速响应能力、多品种、多批量生产的柔性生产时代。[科]

【参考文献】

[1]徐杜等.柔性制造系统的原理与实践.北京:机械工业出版社,2001.

柔性制造系统篇9

关键词:柔性,供应链,制造,系统

一、柔性的概念及其类型

现代生产企业都处在竞争十分激烈、需求多样化以及多变的市场环境之中,企业能不能对市场环境变化作出相应灵敏的反应,将决定企业的发展前途和命运。同时,企业也应能够适应企业内部的一些变化因素的影响。因此,企业需要不断增强自己的技术水平、管理水平以及人员素质等,才能在市场竞争中生存下来,并不断成长壮大。所以,柔性技术就成为许多企业的战略目标之一,许多文献把柔性同成本、质量、技术等同时并列为企业的战略核心领域。在过去,市场需求比较平稳,企业生产的产品品种也比较单一,产品的生产周期和生产提前期都比较长,对柔性的要求也就不高。然而,对许多制造企业来说,这一切都发生了巨大的变化。为了有效地消化市场需求的波动,并利用现有设备和技术更快地生产和开发新的产品,是一个关系到企业在市场竞争中立于不败之地的重大课题,正是这种情况使人们对柔性技术的研究产生了极大的兴趣。

关于柔性的一般定义,现在还在不断的探索之中,现有的有关柔性的定义,往往只适合于某一特定的方面或领域,目前还没有明确的共识。在较早前的研究中,有人将其定义为“制造系统适应因环境变化或由于环境变化引起的一系列变化的能力”,或将制造柔性称为,企业轻便快捷地应对市场条件变化的能力。从企业内部作业层面出发,可以定义柔性为,企业系统适应相关因素(如产品、制程、负荷、机床故障等)变化的能力。但是,一个更加综合性的柔性定义可能是,企业以在时间、精力、成本或企业运行性能等方面较小的代价,而作出快速反应或改变的能力。本文倾向认为,企业柔性定义为企业对外部变化和内部变化的适应能力,它能使企业保持较高的竞争力和较好的经济效益。

企业对外界环境和内部因素等变化的适应能力,是受企业自身的生产条件决定的。要提高企业的整体柔性水平,企业需要提高譬如人员、生产组织、机器设备、加工工艺、组织结构、产品开发等方面的柔性水平,也就是说,这些因素能使企业适应多样化、多变的生产要求,易于调整和转换。例如,在企业内部采用高效率的数控机床、培养企业人员掌握多种技术、采用团队工作方式等。度量柔性的数量方法很多,例如路径分析模型、信息模型、决策理论、财务分析等等,不一而足。本文认为,企业柔性水平的衡量,应该建立在提高企业现在及将来的经济效益上,不能给企业带来经济效益的柔性,没有多大意义。事实上,相关的研究也支持这一观点,表明柔性越强,并不一定始终意味着更多的经济效益,特别是当产品经济规模较大时更是如此。因此,如果企业没有一个关于生产方面的清晰战略指引,那么新的制造技术可能成为因解决柔性问题而付出的昂贵代价。度量柔性一般可以用时间或成本来作为度量指标。由于成本较难估计,并且在市场竞争条件下,产品价格由市场竞争决定,所以最小的成本也就意味着最大的利润。因此,以经济效益作为评判柔性的重要指标,是必须且可行的。

有关企业柔性的种类,有许多划分方法,一般包括机器柔性、工序柔性、产品柔性、市场柔性、组织柔性、人员柔性等等。关于工序柔性的定义,本文认为工序柔性是企业生产单元处理机器故障而继续完成给定加工任务的能力。设机床可靠性是指机床在给定的一个时间点正常运行的概率,为了定量工序柔性,可以将机床可靠性引入到了工序柔性模型当中。机床柔性的一种定义是机床柔性是指机床在一系列给定的加工部件之间作出加工类型变换的容易程度。产品柔性是企业快速高效率地生产、开发多品种、不同数量产品的能力。市场柔性则是企业适应市场环境变化,保持企业正常平稳运行的能力。组织柔性是企业为适应环境变化,克服组织结构可能发生变化的能力,而人员柔性则是人员能够适应多种工作的能力。

信息技术对系统柔性的有着重要的影响,本文着重加以讨论。信息技术对企业组织的柔性贡献主要体现在三个方面,即信息技术改变或模糊了企业组织的边界,改变了工作时间和组织间的联系时间;改变了工作的性质和节奏;帮助企业对变化的市场环境作出快速反应。各类不同的信息技术能够使作业因可以采用灵活的方法而增强企业的柔性。例如,个人计算机系统、第四代语言(4GL)、电子商务技术等可以建立比以往更加灵活的工作、计划、决策模型,而面向对象技术也提供了一种有效手段处理企业柔性需求和不确定的未来。信息技术对企业的影响并不完全局限在企业内部,它可以使企业与外界的联系更加快捷,提高了企业的竞争能力。信息系统的采用能够提高企业柔性以适应新的竞争环境,信息系统使企业与商业伙伴的联系更加灵活多样,使企业间的信息交换更加快捷,从而增强企业的整体柔性。

二、供应链系统的柔性

在过去几十年的中,有关柔性的研究都是站在单个制造企业的角度来研究的。随着供应链管理概念的提出,人们意识到只研究单个制造系统的柔性是不够的,必须扩展到供应链系统。柔性的提高需要供应链中各组织间数据信息的共享和协作,尽管供应链系统柔性的研究很重要,到目前为止,这方面的研究文献还非常有限。

为了研究供应链柔性模型,关于供应链系统内部柔性的划分,Ducos等人考虑了六个方面的柔性,即生产系统、市场、配送、采购、组织和信息系统。Swafford等人则认为,供应链系统柔性由四个方面的柔性决定:产品开发、采购、制造和配送。他们给出了供应链整体柔性的定义,即供应链系统能够以最小的时间和最小的成本适应市场的变化,并提供市场所需的产品和服务的能力。

供应链系统柔性可以从四个方面加以考察:采购柔性、产品开发柔性、制造柔性和配送柔性。采购柔性是指供应链系统根据顾客需求,改变产品供应而重构供应链的能力。产品开发柔性是指供应链系统能够低成本、快速地开发各种新产品设计,并灵活配置相关资源的能力。制造柔性指低成本、快速地生产不同类型、不同数量的产品的能力。配送柔性指低成本、快速地配送不同类型、不同数量的产品的能力。

在现有非常有限的供应链系统的柔性研究中,定性讨论讨论较多。对于供应链系统柔性的定量研究,定量研究方法多为模拟、加权评价法等,完整而系统地采用数学模型对供应链系统整体柔性作出定量和说明,这方面的研究基本上还是空白。供应链系统的整体柔性定量模型的建立,可以对供应链系统整体柔性作出定量化解释,以及帮助供应链系统作出柔性方面的决策,使系统而准确地评价供应链系统的总体性能成为可能,同时经济性模型的建立,为供应链系统总体柔性决策及柔性改造提供决策评判的基础。

三、供应链柔性的作用及管理措施

供应链柔性的作用体现在如下几个方面:(1)产品生命周期。供应链系统的柔性越强,那么供应链系统就能够在短时间内以低成本的方式实现新产品的开发,保证新产品开发所需物料的供应及其它保障,从而使系统能够适应市场较短的产品生命周期的要求。(2)产品种类。如果供应链系统能够实现多种产品和多种产品组合的生产,无疑使供应链系统更能适应市场需求的变化,提高系统的竞争力。(3)顾客需求不匹配。顾客需求在数量、品种、质量、时间等要求方面往往不一致,柔性较强的供应链系统,就能较好地处理这些问题。(4)零部件多样性。柔性较强的供应链系统,能在较短时间内、低成本地实现不同零部件之间的加工转换。(5)工艺复杂性。柔性较强的供应链系统能够处理复杂多样的工艺处理要求,能够高效率地实现加工过程的优化。(6)采购不确定性。消除和适应原材料采购的不确定性是供应链系统稳定运行的关键因素之一,供应链系统的柔性越强,就能够很好地保证原材料的供应。(7)其它方面。例如,配送过程的复杂性、人员的变动及调配、机床加工的可靠性等等,较高的柔性就可以快速低成本地克服供应链系统内部、外部各种因素的变化带来的不确定性。

提高供应链柔性应采取如下措施:(1)提高供应链系统的管理水平,应用现代化的管理手段和方法。例如,可以建立反映供应链柔性的系统优化模型,据此分析供应链系统的柔性水平,同时还可以分析供应链内外各不确定性的因素对系统整体柔性性能的影响,从而作出柔性改造决策。(2)提高供应链系统的信息交换和处理水平,构建高效的电子商务信息处理系统。建立柔性良好的供应链系统,高效率、运行良好的eRp系统是必要的。(3)提高人员的技术水平,培养多技能人才。对单个人员来说,应加强人员的技能训练和培训,做到精通多种专业技能。在具体生产业务活动中,努力采用团队的组织方式。(4)提高设备技术水平,采用高效率的数控机床。高效率的数控机床能够方便快捷地实现不同加工产品之间的转换。(5)其它措施,如采用多供应商供应物料、设计良好的配送中心等等。多个供应商供应物料,能够有效防止供应短缺的风险,设计及管理良好的配送中心能够实现产品的灵活、快捷的配送。

参考文献

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柔性制造系统篇10

关键词:工业自动化、柔性制造。

0引言

随着现代科学技术的飞速发展,柔性制造技术作为一门综合性的技术,它的发展也越来越迅速,被广泛应用于各个领域。柔性制造技术,就是指对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。柔性制造技术的大量应用,不仅提高了产品的多样化,也提高了产品质量,改善了产品的适应能力。因此,柔性制造技术被广泛的应用于工业自动化。下面,本文就将对工业自动化技术以及柔性制造技术进行分析。

1工业自动化技术

工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术,包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业,都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益,但它对企业生产过程起着明显的提升作用:(1)提高生产过程的安全性;(2)提高生产效率;(3)提高产品质量;(4)减少生产过程的原材料、能源损耗。

在工业自动化领域,传统的控制系统经历了接地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。

随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天,对自动化最简单的理解也转变为:用广义的机器(包括计算机)来部分代替或完全取代或超越人的体力。

2柔性制造技术

传统的自动化生产技术可以显著提高生产效率,然而其局限性也显而易见,即无法很好地适应中小批量生产的要求。随着制造技术的发展,特别是自动控制技术、数控加工技术、工业机器人技术等的迅猛发展,柔性制造技术(Fmi)应运而生。

所谓“柔性”,即灵活性,主要表现在:①生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换;②对加工产品的批量生产可根据需要迅速调整;③对加工产品的性能参数可迅速改变并及时投入生产;④可迅速而有效地综合应用新技术;⑤对用户、贸易伙伴和供应商的需求变化及特殊要求能迅速做出反应。采用柔性制造技术的企业,平时能满足品种多变而批量很小的生产需求,战时能迅速扩大生产能力,而且产品质优价廉。柔性制造设备可在无需大量追加投资的条件下提供连续采用新技术、新工艺的能力,也不需要专门的设施,就可生产出特殊的军用产品。

柔性制造技术(FmS)是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。

柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。

“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品,则必须对其结构进行大调整,重新配置系统内各要素,其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品,难以应付多品种中小批量的生产。随着社会进步和生活水平的提高,市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变,要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求,这就使系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。

3柔性制造技术的应用

自动化流水生产线机械加工件的制造,对多品种中小批量生产,大多数采用工序集中的原则,采用加工中心,数控机床,柔性制造单元和柔性制造系统。因此,柔性化较高,更换品种的调整时间比一般生产线减少75%以上,尽管初期投资大,但总的经济效益是好的。

多品种中大批量生产,采用柔性制造线,生产线主要由换相、转塔、换刀加工中心,数控机床和数控专用机床组成。对换相加工中心,目前自动更换储贮主轴箱的数目很多,可由几个至十几个,所以组合起来能满足中大批量多品种加工。

多品种大批量生产的柔性生产线。国外不仅在多品种中大批量的情况下采用柔性生产线,而且在多品种大批量(十几万到数十万)的情况下也采用柔性生产线,这种多品种大批量的柔性生产线由计算机控制的三维坐标模块组成,这些专门化的模块,可以是换刀的、换箱的、也可以是转塔头的。由三维坐标加工模块代替组合专用机床,提高了生产线的柔性,不仅可以适用多品种的轮番生产,还可以混流生产。该类生产线虽然初期投资大,但由于生产线可以满负荷生产,生产效率高,加工质量可靠,产品质量好,故障少,可靠性高,维修费用少,因此产品成本低,经济效益好。

工厂根据某产品产量的变动情况,设置两类生产线,一类是满足某一相对固定最的固定生产线,另一类是用来满足变动部分的变动生产线。通常,传统的生产设备被用作固定线,而柔性设备或细胞生产方式等被用作变动生产线。为了彻底降低成本,在日本变动线往往招用劳务公司派遣的零时工(part-time)来应对,不需要时可以随时退回。

4结束语

通过自学和查询网络资料,我对柔性制造技术有了初步的了解,但由于个人能力有限,对其认识也只是较浅的。因此在本文中,首先也只是简略的介绍一些柔性制造技术的相关知识,举了柔性制造技术的实际应用,而且对于其应用也是粗略介绍一番。总之,在分析的过程中,感受到柔性制造对于我国经济的发展有着不可估量的地位,科技的进步,对自动化的改进,则有助于经济的发展,在此方面,我期望着有些更多的发展。