理论教育 柔性制造技术的代表性系统:FMS概述

柔性制造技术的代表性系统:FMS概述

时间:2023-06-14 理论教育 版权反馈
【摘要】: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。FMC自成体系,成本低、功能完善、占地面积小,有廉价小型FMS之称。FMS是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。

柔性制造技术的代表性系统:FMS概述

1.FMS的定义

柔性制造系统(FMS)目前还没有统一的定义。根据GJB 2254—1994《武器装备柔性制造系统术语》,FMS被定义为: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。

美国制造工程师协会(America Society of Manufacturing Engineer,ASME)曾把柔性制造系统定义为:使用计算机控制柔性工作站和集成物料运贮装置来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。

为了方便对FMS的理解,国外有关专家对FMS进行了更为直观的定义:柔性制造系统至少是由两台机床、一套高度自动化的物料运贮系统(从装载到卸载具有高度自动化)和一套计算机控制系统所组成的制造系统,通过简单地改变软件的方法便能制造出多种零件中的任何一种零件。

2.FMS的分类

按系统规模和投资强度,FMS可分为以下三类。

(1)柔性制造模块(flexible manufacturing module,FMM)FMM指一台扩展了自动化功能的数控机床,如刀具库、自动换刀装置、托盘交换器等,FMM相当于功能齐全的加工中心。

(2)柔性制造单元(flexible manufacturing cell,FMC)。如图4-16所示,FMC由单台带多托盘系统的加工中心或三台的CNC机床组成,除了能够自动更换刀具之外,还配有储存工件的托盘站和自动上、下料的工件交换台,具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC自成体系,成本低、功能完善、占地面积小,有廉价小型FMS之称。

978-7-111-58959-4-Chapter04-16.jpg

图4-16 柔性制造单元

1—加工中心机床 2—托盘 3—托盘站 4—环形工作台 5—工件交换台

(3)柔性制造生产线(flexible manufacturing line,FML)FML的加工设备在采用通用数控机床的同时,更多地采用数控组合机床,如可换主轴箱机床、数控专用机床等,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。FML采用的机床大多为多轴主轴箱的换箱式或转塔式组合加工中心,能同时或依次加工少量不同的零件。(www.daowen.com)

3.柔性制造系统(FMS)

FMS通常包括三台以上的CNC机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他加工设备组成。由集中的控制系统和物料系统连接起来,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。值得一提的是,由于装配自动化技术远远落后于加工自动化技术,产品最后的装配工序一直是现代化生产的一个瓶颈问题。研制开发适用于中小批量、多品种生产的高柔性装配自动化系统,特别是柔性装配单元(FAC)及相关设备已越来越广泛地引起重视。

4.FMS的功能

FMS常见的功能主要有以下几个:

1)自动制造功能。由数控机床群承担制造任务,自动完成多品种、多工序零件的制造加工任务。

2)自动运输和储料功能。由各类自动输送设备和自动化储料仓库完成物料的自动运输和存储。

3)自动诊断功能。主要包括系统工况监听功能和指令恢复功能。

4)自动保管毛坯、工件、半成品、卡具及模具等的功能。

5)调度管理功能。能实现无人化或少人化加工,具有优化调度管理功能。

这些功能是在柔性制造系统的计算机系统控制下协调一致、有序连续地实现的。柔性制造系统的“柔性”就是计算机系统赋予的,被加工的零件种类变化时,只需变换其程序,而不必改动设备。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈