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柔性制造的原理和应用1. 什么是柔性制造柔性制造是指企业在生产过程中通过合理规划和设计，使生产设备、工艺流程、人员组织等具备快速应对需求变化和适应多品种、小批量生产的能力。
它将生产过程中的资源、设备和人力进行合理组织，以实现生产线的灵活性和生产效率的提升。
2. 柔性制造的原理柔性制造的原理可以总结为以下几个方面：2.1 设备的可编程性柔性制造的关键在于设备的可编程性，即对设备进行编程控制，能够适应各种生产需求的变化。
通过合理的编程，设备可以根据不同的产品要求进行自动切换和调整，实现生产线的灵活性。
2.2 模块化设计柔性制造中的设备和工艺流程都采用了模块化的设计。
每个模块都具备独立的功能和任务，可以根据需要进行组装和调整，以适应不同的生产需求。
这种模块化的设计使得生产线能够更灵活地适应产品的变化和市场需求的变化。
2.3 自动化控制柔性制造依赖于自动化控制技术，即通过自动化设备和系统来实现生产过程的自动化控制。
自动化控制可以提高生产线的生产效率和质量，同时也能够增强生产线的灵活性和适应性。
2.4 信息化管理柔性制造中，信息化管理是非常重要的一环。
通过信息化系统的建设和运用，可以实现对生产过程的实时监控、生产计划的快速调整、生产数据的分析和评估等功能。
这些功能可以帮助企业更好地管理和优化生产过程，提高生产效率和质量。
3. 柔性制造的应用柔性制造的应用范围非常广泛，涵盖了许多不同的行业和领域。
以下是柔性制造应用的一些例子：3.1 汽车制造在汽车制造领域，柔性制造可以使汽车生产线快速调整生产，适应不同品种和不同配置的汽车生产需求。
通过柔性制造，汽车制造企业可以更快地推出新产品，并能够灵活地满足市场需求的变化。
3.2 电子产品制造在电子产品制造领域，柔性制造可以使生产线能够适应不同型号和不同规格的电子产品的生产需求。
通过柔性制造，电子产品制造企业可以更快地响应市场需求的变化，同时提高生产效率和产品的质量。
3.3 医药制造在医药制造领域，柔性制造可以使生产线能够适应不同种类和不同规格的药品生产需求。
针织品柔性智能制造案例分析一、引言针织品制造是纺织行业的重要组成部分，随着科技的不断进步，柔性智能制造成为了现代制造业的重要发展趋势。
本文将通过分析一个针织品柔性智能制造的案例，探讨其在提高生产效率、降低成本、提升产品质量等方面的优势和应用。
二、案例背景某针织品制造企业在面对市场竞争日益激烈的情况下，决定引进柔性智能制造技术来提高生产效率和产品质量。
该企业主要生产针织衣物，包括T恤、毛衣等产品。
在传统的制造模式下，生产效率低下，产品质量不稳定，且难以适应市场快速变化的需求。
三、柔性智能制造的应用1. 自动化生产线该企业引进了自动化生产线，通过机器人和传感器的应用，实现了针织品的自动化生产。
机器人可以根据预设的程序进行针织操作，提高了生产效率和产品质量。
传感器可以实时监测生产过程中的温度、湿度等参数，及时调整生产参数，确保产品质量的稳定性。
2. 智能物流系统为了提高物料运输和仓储的效率，该企业引入了智能物流系统。
通过使用自动化导航AGV（自动导引车），将原本需要人工搬运的物料和成品转变为自动化运输，减少了人力成本和物料损耗。
智能仓储系统可以根据需求自动调配物料和成品，提高了供应链的灵活性和效率。
3. 数据分析和优化该企业建立了数据采集和分析系统，通过对生产过程中的数据进行实时监测和分析，可以及时发现潜在问题，并进行优化。
例如，通过分析生产线的运行数据，发现某个工序的效率较低，可以进行调整和改进，提高整体生产效率。
同时，通过对产品质量数据的分析，可以及时发现产品质量问题，并采取措施进行改进，提升产品质量。
四、案例效果分析1. 提高生产效率引入柔性智能制造技术后，该企业的生产效率得到了显著提升。
自动化生产线和智能物流系统的应用，减少了人工操作和物料运输的时间，大大缩短了生产周期。
数据分析和优化的应用，使生产过程更加精细化和高效化。
通过这些措施的综合应用，该企业的生产效率提高了30%。
2. 降低成本柔性智能制造技术的引入，使得该企业的生产成本得到了有效降低。
制造业的柔性制造系统优化柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）是制造业中一种灵活高效的生产方式。
通过采用柔性制造系统，企业能够在生产过程中迅速响应市场需求变化，提高生产效率和产品质量。
本文将探讨制造业的柔性制造系统优化，以期提供有益的参考和指导。
一、柔性制造系统的概念和优势柔性制造系统是一种集成了自动化设备、计算机控制和信息技术的生产模式。
它通过将生产的各个环节紧密连接，实现生产过程的高度自动化和智能化。
柔性制造系统具有如下优势：1. 响应快速：柔性制造系统采用模块化设计，可以快速调整生产线配置，从而适应市场需求的变化。
生产过程中可以快速转换产品类型，降低了换线时间和准备时间。
2. 生产效率高：柔性制造系统的自动化程度高，生产过程中不需要人工干预，减少了人为因素的影响，提高了生产效率。
同时，柔性制造系统还能够优化物料流程，实现生产过程的连续化和高效化。
3. 产品质量高：柔性制造系统通过自动化设备和检测技术，能够实时监控产品的质量，及时发现并修正生产过程中的问题，保证产品符合质量标准。
二、柔性制造系统的优化策略为了进一步提升柔性制造系统的效能，企业可以采取以下优化策略：1. 设备协同：柔性制造系统中的各个设备应该实现协同工作，通过信息技术的支持，实现设备之间的数据共享和通信，提高生产线的整体效率。
2. 数据分析：通过对生产过程中的大数据进行分析，企业能够发现生产瓶颈和问题，及时调整制造计划和生产策略，提高生产效率和产品质量。
3. 供应链整合：柔性制造系统应与供应链紧密结合，实现供需信息的实时传递和协同优化。
通过在供应链中引入柔性制造系统的理念，能够实现供应链的整体优化和协同发展。
4. 人机协同：柔性制造系统虽然以自动化设备为主，但仍需要人工干预。
企业应该培养员工的技能和知识，使其具备与柔性制造系统配合工作的能力，实现人机协同。
5. 持续改进：柔性制造系统的优化是一个持续的过程。
单元五柔性制造系统（FMS）及应用5． 1 产教结合型柔性制造系统5．1．1、产教结合型FMS系统的组成产教结合型FMS系统由控制分系统、信息分系统和底层设备分系统构成。
整个FMS系统，在网络、数据库及CORBA的基础上，建成了一个以计算机控制技术和通信技术为支持的、以两台数控加工设备为基本的生产单位、集成化信息管理与系统总控系统为中枢的计算机控制自动化制造系统。
图5–1为产教结合型FMS的总体框架，它几乎概括了一个自动化车间生产的所有基本活动。
1. 产教结合型FMS总体结构的逻辑模型产教结合型FMS系统是由计算机对制造过程进行监测和控制的自动化系统，即计算机过程监测和控制系统。
参照图5-2所示的ISO制造企业层次模型，其中“企业”对应最高层级，“设备”对应最低层级，同时考虑到纯递阶控制的先天缺陷，因此设计的产教结合型FMS系统是一个多级递阶分布控制的模式，如图5-3。
图5-1 FMS的总体框架图5-2 ISO制造企业层次模型FMS信息及数据管理详细计划调度仿真单元控制单元控制单元控制单元控制机床机器人运输系统装卸站其它。
也可以是以上重复项目。
企业、车间层单元层设备层制造过程图5-3 FMS总体结构逻辑模型2.产教结合型FMS系统的平面布置产教结合型FMS系统平面布置如图5-4。
图5-4 FMS系统平面布置图图5-5 产教结合型FMS 现场照片3. 产教结合型FMS 控制系统的设计特点 （1）软件结构产教结合型FMS 采用如图5-6所示的模块化积木式软件结构，为控制系统的软件开发提供多层次的开放性。
图5-6 FMS 的开放式软件结构其特点主要有：1） 相对应用过程的独立性。
系统的控制功能不仅仅局限于制造领域，它也应该为装配或辅助工装准备等领域提供过程控制。
2） 相对控制层次的独立性，系统可用于任何一个递阶控制层次上。
任务对象标准通讯接口总控系统开发环境对象数据库存取通讯任务1任务2对象A 对象E 对象D 对象C对象B通讯层应用开发层应用层总控系统造总统制控系配总统装控系操作系统图形用户界面数据库编程语言系统开发层3）相对制造环境的独立性，系统适用于多种制造环境。
柔性制造技术研究及应用实践第一章柔性制造技术概述随着全球化和市场需求的变化，制造业正面临着空前的变革。
柔性制造技术是当今制造业的一种先进制造技术，其优点在于可在生产过程中灵活调整生产方案和生产线。
柔性制造技术具有快速定制、有效利用资源和优化生产过程等优点。
因此，它被广泛应用于汽车、电子和通讯等行业。
第二章柔性制造技术的分类柔性制造技术可分为三类：生产柔性、设备柔性和软件柔性。
其中，生产柔性指生产企业具有相应的生产能力，可以快速调整生产规模和生产线以适应市场需求；设备柔性指生产企业具有灵活的生产设备，可以快速调整生产工艺和生产线以适应生产需求；软件柔性指生产企业具有灵活的生产管理系统，可以快速调整生产计划和生产过程以适应市场需求。
第三章柔性制造技术的关键技术柔性制造技术的关键技术包括计算机集成制造系统、先进机器人技术、工业控制技术和智能制造技术。
其中，计算机集成制造系统是实现柔性制造的基础，它将生产数据、生产过程和生产设备进行综合管理，实现了生产自动化、信息化和智能化；先进机器人技术将机器人和计算机技术相结合，可以实现高效快速的生产生产和精细的工艺控制；工业控制技术可以实现工业生产的自动化和智能化；智能制造技术可以实现自适应制造和数据驱动的智能化制造。
第四章柔性制造技术在汽车制造行业的应用实践在汽车制造行业中，柔性制造技术已经得到了广泛的应用。
例如，福特公司在其全球柔性制造中心（GFTC）掌握了柔性生产关键技术，包括3D打印、机器人技术和自动化技术等。
这使得福特公司可以快速响应市场变化，并在产线上实现高质量和高效率的生产制造。
第五章柔性制造技术在电子制造行业的应用实践在电子制造行业中，柔性制造技术已经得到了广泛的应用。
例如，苹果公司采用模块化生产方式，可以根据市场需求快速更改生产规模和生产线。
这使得苹果公司可以实现灵活生产，并在市场上保持竞争优势。
第六章柔性制造技术的发展趋势随着智能制造、互联网和物联网的快速发展，柔性制造技术也得到了快速推广。
柔性制造系统在工业生产中的应用研究随着科技的进步和市场的发展，传统的单一生产模式已经无法满足工业生产的需求。
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）应运而生，它通过高度自动化和智能化的生产方式，使生产线具备了适应不同产品的能力，极大地提高了生产效率和产品质量。
本文将探讨柔性制造系统在工业生产中的应用研究。
一、柔性制造系统的概念和特点柔性制造系统是一种具备适应性和灵活性的生产系统，它由多种设备和工作单元组成，能够根据不同产品的要求进行自动化的生产和组装。
与传统的生产方式相比，柔性制造系统具有以下特点：1. 高度自动化：柔性制造系统采用了大量的自动化设备和技术，能够实现自动化的生产和加工，减少人工干预的机会，提高生产效率和产品质量。
2. 灵活性和适应性：柔性制造系统可以根据不同产品的要求进行快速调整和适应，生产线可以自动切换生产不同的产品，适应市场需求的变化。
3. 资源共享和利用率高：柔性制造系统中的各个设备和工作单元可以共享资源和信息，提高资源的利用率，降低生产成本，提高企业的竞争力。
二、柔性制造系统在工业生产中的应用研究1. 生产调度优化：柔性制造系统可以根据实时的市场需求和生产情况，通过智能算法对生产调度进行优化，提高生产效率和资源利用率，减少生产过程中的浪费。
2. 自动化生产过程：柔性制造系统中的各个设备和工作单元可以通过自动化技术实现生产过程的自动化控制，无需人工干预，提高生产效率和产品质量。
3. 智能化生产管理：柔性制造系统可以通过智能化管理系统对生产过程进行监控和管理，及时发现和解决生产中的问题，提高生产流程的效率和稳定性。
4. 整合供应链：柔性制造系统可以与供应链中的其他环节进行无缝衔接，共享信息和资源，提高供应链的协同效应，减少生产周期和库存压力。
5. 个性化定制生产：柔性制造系统可以根据客户需求进行个性化定制生产，提供定制化的产品和服务，增加产品的附加值和市场竞争力。
随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。
这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。
因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。
众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。
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，是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。
自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。
几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。
FMS 的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制。
故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产，并能及时地改变产品以满足市场需求。
FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。
FMS的工艺范围正在不断扩大，包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。
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。
它具有设备利用率高、生产能力相对稳定、产品质量高、运行灵活和产品应变能力大的优点。
一、柔性制造系统及其组成1. 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）简称FMS，是在计算机统一控制下，由自动装卸与输送系统将若干台数控机床或者加工中心连接起来而构成的一种适合于多品种、中小批量生产的先进的制造系统。
钣材柔性制造系统应用实例柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。
它具有两种或两种以上的加工工艺方式；一套物料存储运输系统，可以在机床和物料存储设备之间输送原辅料、工件、刀具等；运行信息的输出功能等基本特点。
联合国欧经委对其定义为：由两个或两个以上的柔性加工单元构成，有自动传输系统通往工件库和刀具库，并在机床之间传送托盘、工件和工具，整个系统由计算机控制管理。
上世纪七、八十年代，钣材柔性制造系统已在国外开始应用。
九十年代初，济南铸造锻压机械研究所设计开发出我国第一台以数控转塔冲床和数控直角剪床为主机的钣材柔性制造系统，并在天水长城开关厂运行至今，取得了很好的经济效益。
在去年底德国汉诺威举行的第18届国际钣金加工技术展览会上，国外着名的钣金加工设备制造商如德国TRUMPF、意大利SALVAGNINI、芬兰FINN-POWER、日本AMADA等，均展出了其最先进的代表不同技术特点的钣材柔性制造系统，充分表明了钣金制造技术正朝着数字化、集成化和智能信息化的方向发展，体现为钣金加工设备由单机型向数控多机复合型转化，由多工序加工、人工辅助操作型向全过程一体化加工方式转化，由一般的过程自动化控制向网络化、智能化的自治管理的方向发展。
为适应当前国内钣金加工领域迅速发展，促进国内巿场对柔性制造系统的需求，济南铸造锻压机械研究所最新开发研制出C1型钣材柔性制造系统，它具有冲剪复合、快速高效、紧凑完整、技术先进等特点，该设备已在今年第九届中国国际机床展览会上成功展出，并进一步推向巿场。
C1型钣材FMS的组成与特点C1型钣材柔性制造系统以数控冲剪复合机为主机，配置有自动立体仓库、自动上料装置、数控分选码垛单元及其他辅助装置，由计算机及数控系统对其进行单元及全线控制，实现对钣料的自动加工过程。
该设备具有以下功能及特点：1、钣料成垛出入库，能在很短时间内补充库存。
2、钣料入库作业不影响全线运行。
柔性制造系统在发动机生产中的应用作者：奇瑞汽车股份有限公司 杨厚忠 来源：AI 汽车制造业当前，车型的市场寿命周期越来越短，小批量、多品种生产成为各大汽车厂商的追求目标。
与此相适应，发动机的生产制造模式也必须适应多品种、不同批量的市场需求。
由于市场需求的多样性，产品更新换代的周期加快，促使许多发动机企业先后引进了以加工中心为主体的柔性生产线——柔性制造系统（FMS ）。
它能够根据制造任务和生产环境变化迅速进行调整，适应多品种、中小批量的生产需求。
奇瑞公司的发动机二厂是根据汽车制造业多品种、柔性化生产的需求而建造的一个具有国际领先水平的现代化柔性工厂。
该工厂在产品设计时就采用同步工程并充分预留后期产品的共用性，以便根据市场及产品需求，在生产线上共线生产多个品种。
图1 柔性制造系统下面以该厂为例，介绍柔性生产在箱体和轴类生产中的应用及实际使用中所需考虑的问题。
柔性生产线一般柔性制造系统由以下组成部分： 2台以上数控加工设备或加工中心及相应的辅助设备；自动装卸的运储系统；套计算机控制系统。
奇瑞发动机箱体类零件的主要加工部分均是由数十台全柔性加工中心组成，几个加工中心组成一个工岛——柔性制造单元（FMC ）。
各个柔性制造单元之间均通过自动辊道或机械手连接起来，其中还包括所必需的清洗、压装、试漏、珩磨、在线测量、线外测量设备以及切削液集中处理装置等。
辅助设备一般采用通过式辊道输送上料，并通过型号识别，选择相应的工位及试漏、拧紧程序。
在柔性制造单元内，由全自动机械手进行上下料，整线设有数个机械手。
在生产线的自动辊道上，设置有产品型号自动识别装置，机械手、辊道及加工中心通过Profibus总线连接起来，由一套西门子数控系统自动控制各部分的一致性。
同时，控制计算机还能根据各机床的加工情况，选择最优的上下料顺序，并根据设定的范围，将需要抽检的工件自动放入检测站。
图2 柔性制造单元每个FMC中都由几道工序组成，每道工序分别由多台相同型号的加工中心组成。
工业自动化中的柔性制造系统设计与实施案例分析柔性制造系统是工业自动化中的重要组成部分，旨在提高生产线的灵活性和效率。
本文将以某某公司为例，通过设计和实施柔性制造系统，展示其在工业自动化中的应用和优势。
某某公司是一家全球知名的汽车零部件制造商，生产线上的工艺流程复杂且存在变动性大的特点。
为应对市场需求变化快速的挑战，公司决定引入柔性制造系统来提高生产线的灵活性和适应性。
在柔性制造系统设计的过程中，首先进行了现状分析和需求收集。
专家团队深入生产现场，以系统化的方法进行数据采集和分析，了解到生产线上存在的问题和改进空间。
同时，他们与不同部门的工程师和技术人员进行了多次会议和交流，充分了解各个工艺环节的要求和特点，以便进行合理的系统设计。
基于现状分析和需求收集的结果，柔性制造系统的设计开始展开。
该设计要求实现生产线的模块化布局和设备的智能化控制。
首先，通过将生产线分成多个模块，每个模块都具有独立的功能和控制系统。
这样的设计使得生产线可以根据需求进行灵活组合和重组，以适应不同产品的生产。
其次，柔性制造系统的设计还包括智能化控制的要求。
通过引入先进的传感器、自动化设备和人工智能技术，生产线上的设备可以实现即时的监测和控制。
同时，数据采集和分析系统的应用提高了生产线的实时性和可视化程度，使得管理层可以更好地监控和调整整个生产过程。
柔性制造系统的实施是一个复杂的过程，涉及到设备升级、系统集成和人员培训等方面。
为了保证实施的顺利进行，公司组织了一个专门的团队负责整个项目的管理和执行。
该团队由技术专家、工程师和项目经理组成，他们具有丰富的经验和专业知识，能够高效地完成项目任务。
在实施过程中，团队根据设计方案进行设备升级和系统集成。
他们与各个供应商密切合作，确保设备的按时交付和安装。
同时，他们负责系统的调试和优化，确保系统能够正常运行并满足预期的性能要求。
除了设备和系统的升级，柔性制造系统的成功实施还需要进行人员培训和管理调整。
柔性制造技术在工业生产中的应用随着科学技术的不断发展，各种新技术的研究和推广已成为当今世界发展的热点。
其中，柔性制造技术以其灵活性和高效性，正逐渐深入工业生产领域。
本文将介绍柔性制造技术在工业生产中的应用，并列举一些成功案例，阐述其在推动工业生产发展中所起的巨大作用。
一、柔性制造技术的定义和特点柔性制造技术是指基于先进的生产技术和创新的生产方式，使用高度自动化的设备和系统，实现对生产过程的灵活控制和管理的一种生产方法。
相比于传统制造方式，柔性制造技术主要具有以下特点：1. 生产过程高度自动化。
柔性制造技术采用的是高度自动化的设备和系统，生产过程中几乎不需要人工干预，从而大大提高了生产效率和品质，并且降低了操作难度和人为失误的可能性。
2. 生产协作性强。
柔性制造技术的生产过程具有很高的协作性，不同生产过程之间可以相互协同、相互补充，从而大大提高了整个生产流程的效率。
3. 生产反应灵活。
柔性制造技术采用的是先进的控制和管理系统，不同的生产过程可以灵活地进行调整和改变，从而适应不同的生产需求和市场变化。
二、随着生产方式的不断创新，柔性制造技术的应用范围正在不断扩大。
下面我们将列举几个成功案例，说明柔性制造技术在工业生产中的应用效果。
1. 柔性自动化生产线柔性自动化生产线主要是针对一些需要快速调整和定制化生产的产品，如汽车各种零部件等。
由于汽车市场需求的变化异常快速，传统的生产方式已经无法满足需求。
因此，柔性自动化生产线的应用，可以大大提高生产效率，降低生产成本，同时也可以满足汽车市场快速变化的需求。
2. 智能化仓库管理系统随着电子商务的兴起，对仓储物流的速度和效率要求越来越高。
传统的仓库管理方式难以满足这种需求，因此，智能化仓库管理系统的应用显得非常迫切。
智能化仓库管理系统采用柔性制造技术，严格管理库存，提高了库存周转率和存储效率，同时也能够有效减少人力成本和误差率。
3. 机器人焊接生产线随着制造业的不断发展，机器人技术得到了广泛的应用。
柔性制造系统（FMS）一、概述1.发展历史1967年美国Molins公司制造首条FMS即System-24以及1970年美国K&T公司推出的飞机和拖拉机零件的多品种，小批量生产的自动线被人们公认为是世界上FMS的起源。
FMS 的出现解决了在离散型工业生产中一直试图解决而未能解决的经常变换品种的中小批量生产自动化的问题。
20多年来，FMT及FMS受到世界各国广泛重视，发展迅速并日趋成熟。
79年代后期到80年代是FMS在世界上蓬勃发展的时期，1982年美国芝加哥国际机床展览会和日本11界大阪国际机床展鉴会充分说明了FMS已从试验阶段进入实用阶段并已开始商品化。
美国、日本等工业发达国家都先后推出了一些大型的FMS的发展计划，耗资往往为几千万乃至上亿元，与此同时，考虑到企业的经济承受能力及投资风险性，也推出不少小型、经济型的FMS。
70年代后期FMS及以后的独立制造的岛、P-FMS的出现，使企业的柔性化找到了一条经济、实用又可留有发展余地的道路。
同时FMS的概念也已向其他生产领域移植，如从机械加工扩展到钣金、冲压、电火花加工、焊接、铸造等领域，从机械加工业扩展到服装。
食品等行业等等。
FMS是数控机床或设备自动化的延伸，FMS的一般定义可以用以下三方面来概括：FMS是一个计算机控制的生产系统；系统采用半独立的NC机床；这些机床通过物料输送系统连成一体。
其中，数控机床提供了灵活的加工工艺，物料输送系统将数控机床互相联系起来，计算机则不断对设备的动作进行监控，同时提供控制作用并进行工程记录，计算机还可通过仿真来预示系统各部件的行为，并提供必要的准确的量测。
FMS的基本组成随侍加工工件及其他条件而变化，但是系统的扩展必须以模块结构为基础。
用于切削加工的FMS主要由四部分组成：若干台数控机床、物料搬运系统、计算机控制系统、系统软件。
FMS的柔性可以从几方面评价，如图生产柔性工艺柔性设备柔性工序柔性生产柔性流程柔性批量柔性扩张柔性柔性制造自动化技术包含FMS的四个基本部分中的自动化技术，及自动化的加工设备、自动化的刀具系统。
柔性制造系统在机械制造中的应用研究随着科技的不断发展，柔性制造系统在机械制造领域越来越广泛地应用起来。
柔性制造系统以强大的自动化能力，高度灵活的生产流程以及集成的信息传输系统，为机械制造带来了诸多的优势。
本文将深入探讨柔性制造系统在机械制造中的应用研究，并分析其中的一些关键技术和挑战。
一、柔性制造系统概述柔性制造系统是指一种具备高度自动化能力、能够适应多品种生产以及生产流程灵活可变的制造方案。
它通过集成各类机器设备、传感器、控制系统和信息技术，实现了智能化的生产过程。
传统的机械制造常常面临着生产周期长、生产效率低下的问题，而柔性制造系统的引入使得生产更加高效、灵活，同时降低了成本和资源浪费。
二、柔性制造系统的关键技术1. 自动化技术柔性制造系统的核心就是自动化技术的应用。
通过自动化系统，不仅可以实现生产过程的高度自动化，还可以对生产环境进行实时监控和控制。
例如，通过使用自动化机械臂，可以实现零部件的自动装配；通过自动化传送带，可以实现物料的快速转运。
自动化技术的应用大大提高了生产效率和质量的稳定性。
2. 机器视觉技术机器视觉技术是柔性制造系统中不可忽视的关键技术之一。
通过机器视觉系统，可以实现对产品表面缺陷的自动检测、测量和分析。
例如，在汽车制造行业，利用机器视觉技术可以对车身进行自动检测，以保证各个零部件的质量合格。
机器视觉技术的应用大大提高了生产线上质量的可控性和准确性。
3. 网络技术柔性制造系统中的信息传输和数据处理越来越依赖于网络技术的支持。
通过网络技术，可以实现各个设备之间的协同工作，实时传递和处理生产数据。
同时，网络技术还可以实现对整个生产过程的监控和管理。
例如，通过与云计算相结合，可以实现对生产数据的大数据分析和智能优化，进一步提高生产效率和质量。
三、柔性制造系统的应用案例1. 汽车制造柔性制造系统在汽车制造中的应用广泛而深入。
无论是汽车的装配、喷涂、焊接，还是零部件的加工和仓储，柔性制造系统都可以发挥重要作用。
柔性制造系统在机械设计制造中的应用与优化柔性制造系统是现代制造业中非常重要的一种生产方式。
它通过利用先进的技术和灵活性强的设备，实现对不同产品的快速生产和适应各种变化的生产需求。
在机械设计制造中，柔性制造系统被广泛应用，为企业带来了许多优势。
本文将介绍柔性制造系统在机械设计制造中的应用和优化方法。
首先，柔性制造系统在机械设计制造中的应用非常广泛。
它主要通过以下几个方面来实现其应用：自动化设备、智能控制和良好的生产计划。
自动化设备包括各种数控机床、自动化装配线等，可以实现机械零件的高效生产。
智能控制系统通过激光测量、摄像头检测等技术，可以实时监测和控制机械加工过程，提高产品的质量和精度。
而良好的生产计划则通过合理的排产和调度，使得机械生产过程更加高效和灵活。
其次，优化柔性制造系统在机械设计制造中的方法可以从多个方面来进行。
首先是工艺流程的优化。
柔性制造系统可以根据产品的不同特点，灵活调整工艺流程，并利用CAD/CAM技术实现自动化的设计和制造。
其次是设备的优化。
在柔性制造系统中，各种设备都需要进行定期的维护和更新，保持其高效运行。
此外，在设备选型和布局上也可以进行优化，以提高生产效率和产品质量。
再次是生产计划的优化。
柔性制造系统可以通过合理的生产计划，减少物料和时间的浪费，提高资源利用率。
最后是质量控制的优化。
柔性制造系统可以通过智能控制系统提高产品的质量和检测效率，在生产过程中实时监测产品质量，并进行自动纠错。
柔性制造系统在机械设计制造中的应用和优化带来了许多显著的优势。
首先，它可以提高生产效率和生产灵活性。
柔性制造系统可以根据市场需求的变化，快速调整生产线和工艺流程，适应不同类型产品的生产，减少生产周期。
其次，它可以提高产品质量和精度。
柔性制造系统通过智能控制和自动化设备，可以实时监测和调整机械加工过程，减少人为因素对产品质量的影响。
第三，它可以降低生产成本。
柔性制造系统可以通过合理的生产计划和资源利用，减少物料和时间的浪费，提高生产效率，从而降低生产成本。
随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。
这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。
因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。
众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。
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，是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。
自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。
几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。
FMS 的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制。
故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产，并能及时地改变产品以满足市场需求。
FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。
FMS的工艺范围正在不断扩大，包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。
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。
它具有设备利用率高、生产能力相对稳定、产品质量高、运行灵活和产品应变能力大的优点。
一、柔性制造系统及其组成1. 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）简称FMS，是在计算机统一控制下，由自动装卸与输送系统将若干台数控机床或者加工中心连接起来而构成的一种适合于多品种、中小批量生产的先进的制造系统。
图1所示是典型的FMS 示意图：图1柔性制造系统从图1可以看出，FMS 一般由5个功能系统构成。
1）自动加工系统。
一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元（FMS ）以及其他的加工设备构成。
2）自动物流系统。
该系统包括运送工件、刀具、冷却润滑液等加工过程所需“物资”的搬运装置以及装卸工作站。
3）自动仓库系统。
由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成，用以存放毛坯、半成品和成品。
4）自动监视系统。
由各种传感器检测和识别整个FMS 及各分系统的运行状态，对系统进行故障诊断和处理，保证系统的正常运行。
5）计算机控制系统。
实现对FMS 的运行控制、刀具管理、质量控制及数据管理和网络通信。
2. 由以上可见，FMS 具有如下功能：1）系统完全由计算机控制和管理，可以通过重新编制机床操作程序进而加工多种不同的零件。
系统采用NC 控制为主的多台加工设备和其他生产设备，可以在已有的机床上提供零件加工所需要的全部工具。
2）系统中党的加工设备和生产设备通过物料输送装置连接，可以实现工件工厂计算机 中央计算机 物流控制计算机 信息传输网络 加工单元1 加工单元2 加工单元n 自动仓库 运输小车 工具夹站…在不同机床间的流动传递，并实现工件的自动加、卸载。
3. FMS具有如下特点1）制造柔性高。
FMS因内在的灵活性，能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动，进行多品种生产。
2）设备利用率高、占地面积少。
设备的利用率一般可达70%以上，系统布局紧凑，占地面积可减少20%~50%。
3）产品质量高且稳定。
FMS采用全自动化加工，减少了人为因素，保证了产品的质量。
4）减少制品数量、缩短生产准备时间。
在FMS中，加工设备集中在一个很小的场地内，各种工序集中在加工中心，减少了零件装夹次数和零件经过的机床数目。
5）维持生产能力强。
当一台或几台机床发生故障时，仍可降级运转。
6）减少直接工时费用。
由于机床是在计算机的控制下进行工作的，不需要工人去操作。
7）投资高、风险大，开发周期长，管理水平高。
二、柔性制造系统的类型按规模大小FMS可分为如下4类：（1)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。
它是由1 2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成具有适应加工多品种产品的灵活性。
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和一种产物。
其特点是实现单机柔性化及自动化。
迄今已进入普及应用阶段。
(2)柔性制造系统(FMS)：通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)。
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、中小批量的加工及管理。
(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与中小批量多品种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产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
(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(ClMS)投入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管理、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、产品开发及经营管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。
其特点是实现工厂柔性化及自动化。
二、柔性制造系统的应用实例（一拖实习）1 、FMS 在加工回转类零件中的应用1）加工对象为轴、盘类零件。
2）加工系统为以5台国产数控机床为基础模块（CNC车床2台，数控磨床1台，立式和卧式加工中心各一台）与4台搬运型工业机器人结合构成的加工单元。
3）物流系统采用自动认址感应式无轨小车，机床前设有托板站，系统设有平面托板存储库。
4）控制系统。
A.中央管理系统（MAIN CPU）：总体管理和决策控制。
由计算机（CPU）通过光缆LAN与各单元、物流系统、控制机和自动编程机等联成控制网络。
B.单元控制装置（CCU）：单元生产过程控制。
C.搬运控制和管理装置（MCU）：物流控制。
D.计算机数控（CNC）：切削加工控制。
E.其他：中心孔清洗和工业监视电视系统等装置。
2、FMS在箱体加工中的应用1）加工对象为箱体类零件。
2）加工系统是由3台立式数控机床和7台加工中心结合构成的加工单元。
3）物流系统采用无轨导向小车自动完成零件的运送。
4）控制系统。
A.中央管理系统（MAIN CPU）：总体管理和决策控制。
B.单元控制装置（CCU）：单元生产过程控制。
C.搬运控制和管理装置（MCU）：物流控制。
D.计算机数控（CNC）：切削加工控制。
E.其他：托盘库和装卸站。
零件的识别采用托盘库里托盘编码方式识读。
在装卸站由工人完成零件装卸，采用无轨导向车自动完成零件的运送。
零件加工切削由地下冷却液和切削系统集中处理，冷却液可循环利用。
机床主轴和机床刀库之间自动换刀，机床刀库和外界换刀、测量和检验都是在每道工序加工完成后由人工进行。
采用本系统后，获得的主要效益是提高机床利用率50%，缩短生产周期35%。
提高了产品的质量，保证了产品质量的一致性。
3、拖拉机零件加工用柔性制造系统1）加工对象：约10种拖拉机变速箱体，批量为50~2000件。
材料是压铸铝件、铸铁件和压铸铸铁件等。
2）系统概要：它是以加工中心为主体组成的柔性制造系统。
设备有加工中心6台，数控双头铣床1台，清洗装置1台，数控自动测量机1台，搬运设备1套，控制装置1套，中央显示屏2套。
A.加工工序：鉴于该柔性线的工件是箱体类，铣削加工多，因此，为了提高切削效率，配备了高刚性双端面铣床。
另外还配备了数控自动测量机，用气动内径测量内径，并把测量结果反馈给系统，以确保加工质量。
B.自动传送装置：采用环形驱动式辊子传送带。
在工件装卸传送带处，工人把工件装到循环托盘上。
每个循环托盘设有编码器，通过读取该编码器的相应号，可以知道装在循环托盘上的工件种类、批量号、加工工序以及该循环托盘的去向，并可调出相应的加工程序进行加工。
三、柔性制造系统的组建柔性加工线在工艺安排上，应尽可能将零件中同一面上，加工定位基准相同、精度等级相同或相近的孔，安排在同一工序中加工，即工序集中。
工序集中后，加工中心应考虑刀具库容量能否满足加工要求；模块化钻床应考虑各钻轴在主轴箱中能否排开。
总之，要综合考虑各种影响因素。
柔性加工设备的加工节拍，要满足生产要求。
按照被加工零件的工艺要求，在初步安排好柔性线中各加工工序的加工内容、加工顺序及所用加工设备后，应逐道工序计算工序节拍，确保工艺方案的工艺节拍协调一致，满足生产要求。
FMS加工中心应有很大的刀具储备量，使用的加工刀具，不仅要有较高的精度，而且还要有较好的精度保持性，尽量利用耐用度高的新刀具和通用刀具。
同时为保证实现加工中心刀库和后备刀库刀具的顺利交换，加工中心刀库换刀点的刀座位置也必须要有较高的要求。
FMS中所用的夹具，应尽可能设计成柔性组合式夹具，夹具能够方便的调整和使用，以提高柔性加工线的产品加工能力，节约夹具制造费用。
FMS的加工中心或数据控制设备，应选用易掌握的，并且可靠性、统一性都比较高的数控系统。
一个FMS中，可能同时使用不同厂家制造的加工设备或者同一厂家制造的不同型号的加工设备。
这些不同厂家、不同型号的加工中心或数控设备，应选用相同的数控系统，以便于加工编程、系统维护和数控操作。
各种设备的程序控制器应带有统一的计算机输入接口，以方便程序的输入和调试。
四、结束语柔性制造技术是集数控技术、计算机技术、机器人技术以及现代生产管理技术于一体的先进制造技术。
随着科技、经济的发展和人民生活水平的提高，多品种、中小批量生产已成为机械制造业一个重要的发展趋势，FMS作为一种高效率、高精度的制造系统，已成为当今乃至今后机械自动化发展的重要方向之一。
柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。
一方面是与计算机辅助设计扣辅助制造系统相结合，利用原有产品系列的典型工艺资料，组合设计不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。
