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柔性制造系统技术PPT

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柔性制造技术PPT课件

柔性制造技术PPT课件

2-11
传统的独立垂直生产体系
2018/9/11
现代制造技术
2-12
专 业 化 生 产 结 构 体 系
2018/9/11 现代制造技术 2-13
分类系统组成
码位 横向环节Ⅰ 分类环节 横向环节Ⅱ 特征项或特征信息 纵向环节 0 1 2… 纵向环节 0 1 2…
分 类 系 统
分类标志
粗分
细分 表示各分类环节的具体含义， 如结构形状、尺寸、材料等。
1) 棱柱体类（包括箱体形、平板形）
2) 回转体类（长轴形、盘套形）
对加工系统而言，通常用于加工棱柱体类工件的FMS由立、卧式加工中心， 数控组合机床（数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等） 和托盘交换器等构成；用于加工回转体类工件的FMS由数控车床、车削中心、数控 组合机床和上下料机械手或机器人及棒料输送装置等构成。
现代制造技术 2-21
2018/9/11
FMS 加工系统的配置
1 互替式（并联）
2 互补式（串联） 3.混合式（并串联） FMS的加工对象
当所选定零件组的全部工序可以被一种机床独 立完成时，FMS可以只配置数量足够的相同型号机 床，这些机床之间是可以相互代替的。
当所选定零件组的全部工序不能被一种机 床独立完成时，FMS需要配置几种不同型号的机 床，各自完成特定的工作，这些机床之间是互 相补充的，不能相互替代。
2018/9/11 现代制造技术 2-23
FMS 对机床的要求
1 工序集中 2 控制功能强、柔性好
3 具有通信接口
4 高刚度、高精度、高速度 5 其它要求
a) 使用经济性好 b) 操作性、可靠性、维修性好
c) 自保护性、自维护性好

第四节 柔性制造技术.ppt

第四节 柔性制造技术.ppt
第四章 制造自动化技术
第四节 柔性制造技术
一、柔性制造系统概述
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System—FMS）是集数控技术、计算机 技术、机器人技术及现代生产管理技术 为一体的现代制造技术。
FMS的发展
1967年英国Molins公司建成第一条FMS 70年代末80年代初，FMS商品化，从机加工
（3）扩展性 能方便地根据系统规模扩大输送范围和输 送量。
（4）灵活性 接受系统的指令，根据实际加工情况完成 不同路径、不同节拍、不同数量的输送工作。
（5）可靠性 平均无故障时间长。
（6）安全性 定位精度高，定位速度快。
FMS中常见的输送装置
a) 辊式
b) 链式 输送带
c) 带式
输送带典型输送线路
三、物流系统
物流系统一般由三个部分组成： （1）输送系统 （2）贮存系统 （3）操作系统
FMS物流系统对输送装置的要求
（1）通用性 能适合一定范围内不同输送对象的要求， 与物料存储装置、缓冲站和加工设备等的关联性好， 物料交接的可控制性和匹配性（如形状、尺寸、重量 和姿势等）好。
（2）变更性 能快速地、经济地变更运行轨迹，尽量增 大系统的柔性。
FMS的加工系统选择原则
⑤操作性、可靠性、维修性好。机床的操作、保养与 维修方便，使用寿命长。
⑥自保护性、自维护性好。如设有切削力过载保护、 功率过载保护、行程与工作区域限制等。有故障诊 断和预警功能。
⑦对环境的适应性与保护性好。对工作环境的温度、 湿度、噪声、粉尘等要求不高，噪声、振动小。
⑧其他。如技术资料齐全，机床上各种显示、标记等 清楚，机床外形、颜色美观且与系统协调。
有轨小车 a)地面轨道式 b)空间轨道式

柔性制造系统32631PPT课件

柔性制造系统32631PPT课件

11.06.2020
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8
▪ 7、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 “无人化生产”；提高产品质量的一致性。
11.06.2020
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1
▪ FMS柔性制造系统
▪ 柔性制造系统（Flexible anufacturing Systerm）是 由由数控加工设备、物料运储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，适用于多品种、中小批量生产。
11.06.2020
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5
柔性制造系统的优点
▪ 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，理想和圆满 地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。
▪ 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。
11.06.2020
.
9
柔性制造系统的发展历程
▪ 1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉生提出的 FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是 六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无 人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最 终由于经济和技术上的困难而未全部建成。
▪ 1967年，美国的怀特·森斯特兰公司建成Omniline 系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成， 工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定 节拍在各机床间传送和进

计算机集成制造技术-柔性制造系统(ppt 53页)

计算机集成制造技术-柔性制造系统(ppt 53页)
本系统: ROR=513900/1640650=31.3%
FMS的总投资
投资回收期
Y = 1/ROR(年)
本系统: Y = 1/ROR = 1/0.313 = 3.19年
综合评介结论
综合各项分析，本FMS方案 是可以接受的。
谢 谢！
计算机集成制造技术（CIMT）
（Computer Integrated Manufacturing Technology）
第三讲 柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统（FMS） （Flexible Manufacturing System）
FMS定义
FMS是一种在中央计算机控制下由两台以上 配有自动刀具交换及自动工件托盘交换装置的 数控机床以及自动化物料运送装置组成的、具 有生产负荷平衡、生产调度、对制造过程实时 控制与监控功能的,可加工多族零件的柔性自 动化生产系统。
FMS的夹具系统的组成
机床夹具； 托盘（Pallet）； 自动上下料装置(APC、机器人)。
物料运送小车
（1）有轨小车（RGV) Rail Guided Vehicle
（2）自动导向小车（AGV) Automatic Guided Vehicle
自动导向小车
刀具管理系统框图
FMS刀具系统组成
采用FMS预计配置及投资如表3-5所示。 FMS的总投资如表3-9所示: USD 1640650.00
FMS的配置与投资
系统成本：USD 1797195.00 （从表3-5中扣除C项）
确定FMS总经济效益计算项目
直接劳动工时费 调整工时费 间接劳动费用 生产准备费 场地费 生产维持费 库存费 工装夹具费用 废品损失费用
1、直接劳动工时费计算

柔性制造技术介绍38页PPT

柔性制造技术介绍38页PPT
Thank you
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
柔性制造技术介绍
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁嗟身来自后名，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。

柔性制造系统介绍PPT讲解

柔性制造系统介绍PPT讲解
做到无人加工
四、柔性制造系统的构成
构成
作用
指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致),重量大致相似,材料相 自动加工系统
同,工艺相似零件集中在 1 台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统
指由多种运输装置构成,如传送带,机械手等,完成工件,刀具等的供给与传送 物流系统
的系统,它是柔性制造系统主要的组成部分
FMS系统在发达国家已有较多应用，它已成为自动化工 厂的重要组成模块。而且，FMS的应用范围正在不断扩大， 涵盖毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等诸多方面可以 说，柔性制造系统的发展空间巨大， 市场前景广阔。
七、柔性制造系统的应用
物料流动
信息流动
七、柔性制造系统的应用
新瑞采用FMS系统的价值主要体现在：系统能按照装配 作业配套的需要，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与相应的流动资金占用量， 缩短生产周期；提高设备利用率，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 续无人化生产；提高产品质量的恒定性。
柔性控制系统简介
A Brief Introduction of Flexible Manufacturing System
班级：14电气 教师：黄立阳
LOGO
什么是柔性控制系统？Βιβλιοθήκη 观看视频一、柔性制造系统的产生
1
传统的生产工艺 只有在品种单一、 批量大、设备专用、 工艺稳定及效率高, 才能构成规模经济 效益
logoaabriefintroductionflexiblemanufacturingsystem观看视频观看视频一柔性制造系统的产生反之多品种小批量生产设备工形式相似的情况下频繁的调整工具夹工艺稳定难度增大生产效率势必受到影响传统的生产工艺只有在品种单一批量大设备专用工艺稳定及效率高才能构成规模经济效益为了同时提高制造工业的柔性和生产效率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最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡柔性自动化系统便应运而生二柔性制造系统的定义能根据制造任务或生产能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整环境的变化迅速调整以适宜于多品种中小以适宜于多品种中小批量生产能适应加工批量生产能适应加工对象变换在加工自动对象变换在加工自动化的基础上实现物料流化的基础上实现物料流和信息流的自动化和信息流的自动化由计算机集成管理和由计算机集成管理和控制高效率地制造某控制高效率地制造某一类中小批量多品种零一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统部件的自动化制造系统它是由数字控制加工设备它是由数字控制加工设备物料储运系统和信息控制系物料储运系统和信息控制系统等三个子系统组成的统等三个子系统组成的柔性制造系统作用作用fmsfms的组成的组成自动自动仓库仓库工厂计算机工厂计算机中央计算机中央计算机物流控制计算机物流控制计算机运输小车运输小车加工加工单元单元11加工加工单元单元22加工加工单元单元nn传传输输网网工夹具站工夹具站三fms功能fmsfmsaabbdd自动控制加工过自动控制加工过程包括加工质程包括加工质量控制故障的量控制故障的自动检测自动检测能够制造出同一能够制造出同一零件族中的多个零件族中的多个零件零件自动管理物料的自动管理物料的运输和储存运输和储存优化的调度管理优化的调度管理功能无需过多功能无需过多的人工介入能的人工介入能做到无人加工做到无人加工自动加工系统指以成组技术为基础把外形尺寸形状不必完全一致重量大致相似材料相同工艺相似零件集中在1台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统物流系统指由多种运输装置构成如传送带机械手等完成工件刀具等的供给与传送的系统它是柔性制造系统主要的组成部分信息系统指对加工和运输过程中所需各种信息收集处理反馈并通过电子计算机或其它控制装置液压气压装置等对机床或运输设备实行分级控制的系统软件系统指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分

柔性制造系统ppt课件

柔性制造系统ppt课件
38
不同时间段的刀具监控方法
39
刀具磨损的监测方法
40
刀具破损的主要监测方法
41
刀具的信息管理
• FMS中的刀具信息可以分为动态信息和静态信息两个部分。 • 所谓动态信息是指在使用过程中不断变化的一些刀具参数，
如刀具寿命、工作直径、工作长度以及参与切削加工的其 它几何参数。这些信息随加工过程的延续，不断发生变化， 直接反映了刀具使用时间的长短、磨损量的大小、对工件 加工精度和表面质量的影响。
大型刀库通常采用此种方式，一般刀具数在30~120把。当增 加链条长度时就可增加刀具数，刀库结构有较大的灵活性。
34
链式刀库示例
35
加工中心的刀库有转塔式、链式和盘 式等基本类型。
• 盘式刀库：又称斗笠式刀库，这种刀库中的刀具沿盘面
垂直排列、沿盘面径向排列或成锐角排列，刀库结构简单紧 凑，应用较多，但刀具单环排列，空间的利用率低，如增加 刀库容量必须使刀库的外径增大，那么转动惯量也相应增大， 选刀运动时间长。刀具数量一般不多于32把。
造技术得到了迅速的发展，作为这种技 术具体应用的柔性制造系统（FMS）、 柔性制造单元（FMC）和柔性制造自动 线（FML）等柔性制造设备纷纷问世， 其中柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）最具代表 4
FMS的产生过程
• FMS的雏形源于美国MALROSE公司，该公 司在1963年制造了世界上第一条多品种柴 油机零件的数控生产线。
27
刀具流的组成及运行过程
28
刀具交换——加工中心的自动换刀
• 自动换刀装置自动换刀装置应当满足换 刀时间短、刀具重复定位精度高、足够 的刀具储存量、刀库占地面积小以及安 全可靠等基本要求。

柔性制造技术介绍38页PPT

柔性制造技术介绍38页PPT
去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
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特点：柔性好；适用于多品种中小批量生产
新技术：数控技术、计算机编程技术等
2020/4/10
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二、发展历程的第二种划分方法（五个阶段）
3、第三阶段（1965年－）：柔性制造，包括计算机直接 控制（DNC）、FMS和FMC。
特点：柔性、高效率；适用于多品种中小批量生产 ；
新技术：GT，DNC，FMS，监控技术……
管理、控制和优化。
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4
三、柔性自动化制造技术在功能上的含义
可 用 TQCSEF 模 型 来 描 述 柔 性 自 动 化 制 造
技术的目标。
•T（Time）——时间，加速新产品研制，缩短交货 期
•Q（Quality）——质量
•C（Cost） ——成本
•S（Service）——服务
•E（Environment）——环保
1、1936年美国通用汽车公司工作人员认为：在一个生产 过程中，机器之间的零件转移不用人去搬运就是“自动化 ”。即：以机械代替人力操作，自动完成特定的作业。
2、随着计算机的出现和应用，自动化的概念扩展为：用 机器包括计算机代替或辅助人的体力劳动和脑力劳动，按 照需求和目标，灵活、自动地完成特定的作业。
1990年4月由日本倡导。 特点：集成日本的企业技术、欧共体的精密工
程技术、美国的系统技术等
以上介绍五个阶段，是国外发达国家的发展历程。我国 与国外发达国家相比，有所滞后，目前正在努力跟进。
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作业
1、柔性自动化制造技术的发展先后经历了哪 五个阶段？
（1）刚性自动化 （2）数控加工 （3）柔性制造 （4）计算机集成制造系统 （5）智能制造系统
1、第一阶段（1913年－）：刚性自动化，包括刚性生产 线和自动单机。
该阶段技术在20世纪40年代已经相当成熟。
特点：大批量生产；仅适用于单一品种
新技术：继电器程序控制组合机床
2、第二阶段（1930－）：数控加工，包括数控和计算机 数控。
其中数控在20世纪50-70年代发展迅速并已成 熟，70-80年代计算机数控加工取代了数控加工。
•综合自动化 经营管理、开发设计、加工装配、质量保证自动化，CIMS
、CE、LP、AM等。
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机械加工自动化
三种自动化形式比较
比较项目 刚性自动化
柔性自动化
综合自动化
实现目标
减轻工人劳动强 减轻工人劳动强度， 除左外，提高设计
度，节省劳动力， 节省劳动力，保证加工 工作与管理工作效率
第二章 柔性制造系统技术
一、学习要求
1、了解：柔性制造系统的产生和特点； 2、掌握：柔性制造系统的定义、组成及类型。
二、学习要点
1、柔性制造系统的产生、特点； 2、FMS的定义、组成及类型； 3、物料运送装置； 4、加工中心的分类及其换刀方式、刀库类型。
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第一节 制造自动化技术概述
3、今天，柔性自动化制造技术是指：在广义制造过程中 的所有环节采用自动化技术，即对制造全过程进行优化规 划、组织、运作、协调、控制与管理，以实现优质、高效 、低耗、敏捷和绿色生产的目标，并取得社会经济效益。
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3
二、柔性自动化制造技术在形式上的三层含义 1、代替人的体力劳动； 2、代替或辅助人的脑力劳动； 3、实现制造系统中人、机及整个系统的协调、
•F（Flexible）——柔性
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5
四、柔性自动化制造技术的内涵
•自动化：自动去完成特定的作业。 •制造自动化（狭义）：生产车间内，产品机械加工、 装配和检验过程的自动化； •制造自动化（广义）：包含产品设计、企业管理、 加工装配和质量控制等产品制造全过程综合集成自 动化。 •制造自动化意义：显著提高劳动生产率、提高产品 质量、降低制造成本、提高经济效益，改善劳动条 件、提高劳动者的素质、有利于产品更新、带动相 关技术的发展、提高企业的市场竞争能力。
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2.1.2 柔性自动化制造技术的发展历程及现状
一、发展历程的第一种划分方法（三个阶段）
•刚性自动化 设备--自动/半自动机床、组合机床、组合机床自动线； 对象--单一品种大批量生产自动化； 特点--生产效率高、加工品种单一。
•柔性自动化 设备--NC、CNC、FMC、FMS等。 对象--多品种小批量甚至单件生产自动化；
2.1.1 制造自动化技术的广义内涵 2.1.2 柔性自动化制造技术的发展历程及现状
2.1.3 柔性自动化制造技术发展趋势
2.1.4 制造自动化技术涉及的相关内容
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2
2.1.1 制造自动化技术的广义内涵
一、自动化概念的不断发展变化 自动化技术是人类在长期的生产活动中不
断追求的主要目标之一。
保证加工质量，降 质量，降低生产成本， 和质量，提高对市场
低生产成本
缩短产品制造周期
的响应能力
控制对象 物流
物流
物流，信息流
特点
通过机、电、液 以硬件为基础，以软 不仅针对具体操作和
气等硬件控制方式 件为支持，改变程序即 工人的体力劳动，而且
实现，因而是刚性 可实现所需的转变，因 涉及脑力劳动以及设计、
动生产线
FMC，FMS
大批大量生产 多品种、中小批量生产 各种生产类型
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制造自动化技术的主要形式
20年代 刚性自动化
汽车后桥齿轮箱加工自动线
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制造自动化技术的主要形式
50年代 柔性自动化
综2合020自/4/1动0 化
焊接机器人
70年代 综合自动化
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二、发展历程的第二种划分方法（五个阶段）
4、第四阶段（1973－）：计算机集成制造系统CIMS
CIMS在20世纪80年代以来发展迅速。源自特点：强调系统性和集成性；
新技术：现代制造技术、管理技术、计算机技
术、自动化技术、信息技术、系统工程技术……
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二、发展历程的第二种划分方法（五个阶段）
5、第五阶段（1991年－）：智能制造系统（IMS），包括 计算机直接控制（DNC）、FMS和FMC。
的，变动困难 而是柔性的
经营管理等各方面
关键技术
继电器程序控制 数控技术，计算机控 系统工程，信息技术， 技术，经典控制论 制，GT，现代控制论 计算机技术，管理技术
典型系统 与装备
应用范围
自动机床、组合 NC机床，加工中心， CAD/CAM系统，
机床，机械手，自 工业机器人，DNC， MRPⅡ，CIMS