柔性制造系统控制技术 第4章
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机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中,企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量,并快速响应市场的变化。
为了实现这些目标,柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)应运而生。
柔性制造系统是一种先进的制造技术,它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来,为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。
一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它能够在不停机的情况下,根据生产任务的变化,自动调整加工工艺和生产流程,实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。
数控加工设备是柔性制造系统的核心,包括数控机床、加工中心等。
这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点,能够完成各种复杂零件的加工。
物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。
它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等,能够实现物料的快速准确配送,保证生产的连续性。
计算机控制系统是柔性制造系统的大脑,它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。
通过计算机控制系统,操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况,并及时做出调整和决策。
二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统能够快速适应产品品种和生产批量的变化,无需对设备进行大规模的调整和改造。
它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品,大大提高了企业的市场响应能力。
2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程,柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间,提高设备的利用率和生产效率。
3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段,柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量,降低废品率和次品率。
4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级,增加新的设备和功能,以满足不断增长的生产需求。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中,计算机控制系统首先接收生产任务,并根据产品的工艺要求和设备的可用性,制定生产计划和调度方案。
第四章制造自动化技术主要内容:1. 概述2. 数控加工技术3. 工业机器人技术4. 柔性制造系统14.4 柔性制造系统(FMS)4.4.1 概述1. FMS的产生CNC、CAD/CAM/CAPP、机器人技术等新技术的出现,对刚性自动生产线产生了冲击。
所谓刚性自动线,即物流设备和加工工艺是相对固定的,它只能加工一个零件,或加工几个相类似的零件。
如需改变加工产品的品种,刚性自动线必须做较大的改动,在投资时间方面的耗资很大,难以满足市场化的需求。
但是刚性自动线的设备利用率高,生产率高。
结合刚性自动线和机电一体化、数控技术的特点,20世纪60年代,英国Molins公司的David Williamson提出了“柔性制造系统”的概念。
2柔性制造技术(flexible manufacturing technology, FMT)是为了适应多品种、中小批量生产而诞生的一项制造自动化技术。
所谓柔性是指制造系统(企业)对系统内部及外部环境的一种适应能力,也就是指制造系统能够适应产品变化的能力。
FMS是先进制造技术的一部分。
据统计,1985年投入运行的FMS有500多套,1988年800套,1990年1000套,目前约有3000多套FMS正在运行。
我国1984年开始研制FMS,1986年从日本引进第一套FMS。
32. FMS的定义、组成和类型(I)FMS的定义和组成“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义:FMS是数控加工设备、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、中等批量生产。
4美国制造工程师协会(计算机辅助系统和应用分会)的定义:FMS是使用计算机控制柔性工作站和集成物料运储装置来控制并完成零件族某一系列工序的,或一系列工序的一种集成制造系统。
5国内给出的定义:柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统,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调整,适用于多品种、中小批量生产。
柔性制造系统的设计和实现随着制造业的不断发展,工业生产方式也在不断改进。
传统的生产线模式因为生产过程不灵活,很难应对市场需求变化,生产效率低下等问题逐渐被淘汰。
柔性制造系统应运而生,它是一种高度灵活的制造方式,可以有效提高生产效率,降低生产成本,满足多变的市场需求。
本文将详细介绍柔性制造系统的设计和实现方法。
一、柔性制造系统的基本概念柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,FMS)是指利用计算机控制和自动化技术,在相对较短的时间内生产多种不同型号、不同规格、不同批量的产品的一种生产系统。
柔性制造系统就是把各种设备和机器工具,通过工艺和计算机技术,组合成一个灵活的生产线系统。
它具有生产线自动化程度高、运行效率高、生产周期短、适应性强等优点。
二、柔性制造系统设计的基本步骤1、柔性制造系统的需求分析首先,我们需要根据生产的具体要求分析制造产品的特点、生产要求、规格、交付周期、市场需求等因素,确定出所需要的柔性制造系统的功能。
2、柔性制造系统的设计根据上述需求分析的结果,设计柔性制造系统所需要的各种设备和机器工具、自动化控制系统、计算机数据系统、布局和运行流程等,并建立各个部分之间的联络机制,形成整个柔性制造系统。
3、柔性制造系统的测试与调试在完成柔性制造系统的设计之后,为了确保其稳定性和正常运行,需要进行完善的测试和调试工作。
这样就能发现并解决柔性制造系统可能存在的故障和问题。
4、系统的实施与改进柔性制造系统的实施需要从学习系统的使用,到向生产线工作人员传递使用经验和知识。
同时,还需要根据企业生产情况和市场需求不断改进柔性制造系统,提高其运行效率和灵活性。
三、柔性制造系统的实现关键技术1、自动化控制技术柔性制造系统的自动化控制技术是关键技术之一。
自动化控制系统可以实现设备和生产线的自动化控制,能够适应多样化的生产流程和工况要求。
2、集成化计算机信息技术在柔性制造系统中,计算机信息技术是必不可少的。
柔性制造生产线课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解柔性制造生产线的概念、特点及其在工业生产中的应用。
2. 学生能掌握柔性制造系统中关键设备的工作原理及相互协同关系。
3. 学生能了解我国柔性制造产业的发展现状及趋势。
技能目标:1. 学生能运用所学的理论知识,分析并解决柔性制造生产线中的实际问题。
2. 学生能通过小组合作,设计简单的柔性制造生产线方案,提高实践操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习柔性制造生产线,培养对先进制造技术的兴趣和热情,增强创新意识。
2. 学生能认识到柔性制造技术在提高生产效率、降低成本方面的重要性,树立正确的产业观念。
3. 学生在学习过程中,培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过小组合作、讨论交流等形式,培养学生的团队协作精神和沟通能力,使学生在掌握专业知识的同时,形成正确的价值观和产业观念。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 柔性制造生产线基础知识:- 柔性制造生产线的定义、分类及特点。
- 柔性制造系统的组成及其工作原理。
- 柔性制造技术在国内外工业领域的应用案例。
参考教材相关章节:第一章 柔性制造系统概述2. 柔性制造生产线关键技术与设备:- 机器人、自动化仓库、AGV等关键设备的工作原理及选型。
- 柔性制造执行系统的控制策略与优化方法。
- 信息集成技术在柔性制造生产线中的应用。
参考教材相关章节:第二章至第四章 关键技术与设备、控制策略与优化、信息集成技术3. 柔性制造生产线设计与应用:- 柔性制造生产线的设计原则与方法。
- 柔性制造生产线的布局设计与案例分析。
- 柔性制造生产线在实际生产中的应用及发展趋势。
参考教材相关章节:第五章 柔性制造生产线设计与应用教学内容安排与进度:第一周:柔性制造生产线基础知识学习。
计算机集成制造技术柔性制造系统1. 引言随着科技的不断发展,计算机集成制造技术已经在制造业中得到广泛应用。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System,简称FMS)作为计算机集成制造技术的一种重要应用,已经成为现代制造业中的关键组成部分。
本文将介绍计算机集成制造技术柔性制造系统的概念、特点、优势以及在实际应用中可能面临的挑战。
2. 柔性制造系统的概念柔性制造系统是指利用计算机控制和自动化技术来实现对多品种、小批量生产的一种生产方式。
它通过灵活的生产能力和自动化设备的配合,能够快速地适应市场需求的变化,提高生产效率和产品质量。
柔性制造系统通常由计算机控制的机器设备、计算机网络、传感器、执行器等组成。
它能够自动调整生产线的组成和工艺流程,实现多种产品的生产,并能根据生产需求进行自主调整。
3. 柔性制造系统的特点柔性制造系统具有以下特点:•多品种生产能力:柔性制造系统能够通过调整设备和工艺流程,适应多种产品的生产需求。
•小批量生产能力:柔性制造系统能够实现快速转换,并且能够适应小批量的生产需求。
•自动化程度高:在柔性制造系统中,大部分的生产过程都是通过计算机控制和自动化设备实现的,减少了人为操作的错误和劳动强度。
•生产效率高:柔性制造系统通过自动化和优化的工艺流程,能够提高生产效率,减少生产时间和资源的浪费。
4. 柔性制造系统的优势柔性制造系统具有以下优势:•提高生产效率:柔性制造系统能够实现生产过程的自动化和优化,提高生产效率,降低生产成本。
•更快的产品上市时间:柔性制造系统能够快速适应市场需求的变化,减少了产品的研发和上市时间,提高了企业的竞争力。
•降低库存成本:柔性制造系统能够根据需求进行调整,减少了库存的积压,降低了库存成本。
•提高生产质量:柔性制造系统能够通过自动化和优化的工艺流程,减少了人为操作的错误,提高了产品的质量。
5. 柔性制造系统的挑战柔性制造系统在实际应用中也面临一些挑战:•技术要求高:柔性制造系统的建设和运行需要高水平的技术和专业知识,对人员的要求较高。