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《先进制造技术》 授课老师：慕陈喆 机械工程系 第四讲——FMS 第2章 制造自化技术 2.4 柔性制造系统 随着市场对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，同时由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的进一步发展，制造技术已经向以信息密集的柔性自动化生产方式及知识密集的智能自动化方向发展。柔性制造技术是电子计算机技术在生产过程及其装备上的应用，是将微电子技术、智能化技术等与传统加工技术融合在一起，具有先进性、柔性化、自动化、效率高的现代制造技术。柔性制造技术的发展还进一步推动了生产模式的变革，是实现计算机集成制造（CIM）、智能制造（IM）、精良生产（LP）、敏捷制造（AM）等先进制造生产模式的基础。 柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System）是一个以网络为基础、面向车间的开放式集成制造系统，是实现CIMS的基础，它具有CAD、数控编程、分布式数控、工夹具管理、数据采集和质量管理等功能。根据系统所含机床数量、机床的结构不同，可将系统分成三类：柔性制造装置（FMU）、柔性加工单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 1.FMS的产生和发展 从20世纪60年代开始到70年代计算机技术得到了飞速发展，计算机控制的数控机床（CNC机床）在自动化领域中取代了机械式的自动机床，使建立适合于多品种、小批量生产的柔性加工生产线成为可能。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（FMS）最具代表性。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 1.FMS的产生和发展 1994年初，据统计世界各国已投入运行的FMS约有3000多个，其中日本拥有2100多个，占世界首位。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，日本从1991年开始实施的“智能制造系统（IMS）”国际性开发项目，属于第二代FMS；而真正完善的第二代FMS在21世纪将会实现。届时，智能化机械与人之间将相互融合、柔性地全面协调从接受订单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 2.FMS的基本组成及主要功能 （1）FMS的定义及基本组成 在我国有关标准中，FMS（Flexible Manufacturing System）被定义为：柔性制造系统是由数控加工设备、物流储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。其构成框图如图2-13所示。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 2.FMS的基本组成及主要功能 （1）FMS的定义及基本组成 图2-13 FMS的构成框图 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 2.FMS的基本组成及主要功能 （1）FMS的定义及基本组成 1）加工系统 加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种工件，并能自动地更换工件和刀具。通常包括由两台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元（FMC）以及其他的加工设备所组成，例如测量机、清洗机、动平衡机和各种特种加工设备等。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 2.FMS的基本组成及主要功能 （1）FMS的定义及基本组成 2）物流系统 在FMS中，工件、工具流统称为物流，物流系统即物料储运系统，是柔性制造系统中的一个重要组成部分。物流系统由输送系统、储存系统和操作系统组成，通常包含有传送带、有轨运输车、无轨运输车、搬运机器人、上下料托盘、交换工作台等机构，能对刀具、工作和原材料等物料进行自动装卸和运储。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 2.FMS的基本组成及主要功能 （1）FMS的定义及基本组成 3）信息系统 信息系统包括过程控制及过程监视两个系统，能够实现对FMS的运行控制、刀具监控和管理、质量控制，以及FMS的数据管理和网络通信。 2.4 柔性制造系统 2.4.1 柔性制造系统（FMS）概述 2.FMS的基本组成及主要功能 （1）FMS的定义及基本组成