简述柔性制造中的信息系统
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简述柔性制造中的信息系统。
随着计算机的发展和日益广泛应用，机械制造业受到了较大的影响。
当计算机技术和机械制造技术相结合后，出现了计算机数控、计算机群控、计算机辅助制造、计算机辅助设计、成组技术、计算机辅助工艺规程、工业机器人技术等新技术。
这些新技术对刚性自动线产生了冲击。
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，或者加工几个相互类似的零件。
如果需改变加工产品的品种，刚性自动线必须做较大的改动，在投资和时间方面的耗资很大，难以满足市场对多品种、小批量、更具特色，符合顾客个人要求样式和功能的产品需求。
但是刚性自动线的设备利用率高，生产率高。
因此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公司的工程师大卫-威廉逊提出了“柔性制造系统-----FMS”的概念。
关于柔性制造系统的定义有很多，比较权威性的定义有：美国国家标准局的定义为:“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,使工件加工准确、迅速和自动化。
中央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。
”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。
”虽然定义不完全相同，但它们都说明了FMS所具有的特征，即FMS是由若干数控设
备、物料运储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，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。
在世界范围内，FMS已经是一种成熟的技术，并已在工业生产部门得到较为广泛的应用。
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。
典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。
其中，信息系统是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他控制装置(液压、气压装置等)，对机床或运输设备实行分级控制的系统。
FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。
第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。
性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的
系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。
为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。
此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。
柔性制造系统中的信息主要有两大类，一类是根据企业经营目标所确定的产品设计及定义的数据信息,如产品名称、产品型号、主要规格、各产品的部件明细表、各部件的零件明细表、零件图形及其几何特征、公差技术特征等，另一类是根据FMS的目标所确定的管理与控制的数据信息，包括编制短期生产计划的有关信息，如订单、产品、零件工艺文件、设备资源、刀具、夹具、库存等：与FMS运行控制有关的数据信息，如加工机床、工件托盘、刀具交换运载装置、中央刀库、装卸站、缓冲站、辅助工作站：设备装置的运行状态信息，如刀具是否损坏、机床是否在工作:系统运行状态信息,如工件的位置、托盘位置、机器人工作状态;另外还有在线尺寸测量信息、系统安全情况、检测监控、生产统计、质量信息、故障代码等信息。
按照客户订单或其他生产计划，FMS开始工作后，机床、物料输
送设备、工件装卸设备以及其他辅助设备在信息系统的控制下有序地运行,加工出符合要求的产品。
从形式上看，FMS系统是各种设备的集合，其实质是信息的集成。
和计算机集成制造系统（CIMS）一样，FMS的整个制造过程实质上也是一个数据的采集、传递、加工处理和利用的过程，通过信息的集成实现各种不同设备的集成。
信息流的管理系统是FMS的神经中枢。
