《先进制造技术》教案 第17课 制造自动化技术（四）.docxVIP

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课题

第十七课制造自动化技术（四）

课时

2课时（90min）

教学目标

知识技能目标：

（1）熟悉柔性制造系统概念和组成

（2）了解柔性制造系统的数据流

（3）了解柔性制造系统的发展前景

素质目标：

培养作为一名机械专业技术人员必须具备的刻苦专研和锲而不舍的学习精神，严谨的科学态度和积极向上的价值观，为未来的专业深造和工作奠定坚实的基础

教学重难点

教学重点：柔性制造系统的基本概念和组成、柔性制造系统的数据流、柔性制造系统的发展前景

教学难点：柔性制造系统的信息数据流

教学方法

案例分析法、问答法、讨论法、讲授法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

问题导入

【教师】提出以下问题：

你知道什么是柔性制造系统吗？

【学生】聆听、思考、举手回答

传授新知

【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解柔性制造系统概念、组成、数据流及发展前景等知识

5.4柔性制造系统

5.4.1柔性制造系统概述

1．柔性制造系统的基本概念

柔性制造系统（FlexibleManufacturingSystem，FMS）的概念最初是由英国MOLIN公司提出的，并于1965年取得了发明专利，1967年MOLIN公司推出了名为“MolinsSystem-24”的柔性制造系统。此后，世界各工业发达国家为提高制造的柔性和生产效率争相发展和完善该技术。

目前，柔性制造系统还没有一个统一的定义。简单地说，柔性制造系统是由若干数控设备、物料运储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务和生产品种的变化而迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。

2．柔性自动化设备分类

按照系统规模和投资强度，可将柔性自动化设备分为以下几个层次。

（1）柔性制造模块

柔性制造模块（FlexibleManufacturingModule，FMM）是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，它相当于功能齐全的加工中心。

（2）柔性制造单元

【教师】利用多媒体展示“柔性制造系统单元”图片，并进行讲解

柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell，FMC）是由一台或多台数控机床或加工中心组成的加工单元。它除了能自动更换刀具和夹具外，还配有存放工件的托盘库和自动上下料的托盘交换机构。柔性制造单元适合加工形状复杂、加工工序简单、加工工时较长、批量较小的零件。它有较大的设备柔性，但人员柔性和加工柔性较低。

（3）柔性制造系统

柔性制造系统（FMS）是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。它由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下满足多品种产品的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂、加工工序多、批量大的零件。它的加工柔性和物料传送柔性大，但人员柔性仍较低。

（4）柔性制造生产线

柔性制造生产线（FlexibleManufacturingLine，FML）是把多台可调机床（多为专用机床）连接起来，配以自动运送装置组成的生产线。它可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的FML在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的FML则接近小批量、多品种生产用的柔性制造系统。

（5）柔性制造工厂

柔性制造工厂（FlexibleManufacturingFactory，FMF）是将柔性制造自动化由柔性制造系统扩展到全企业范围，通过计算机网络系统的有机联系，实现在全企业范围内生产经营管理过程、设计开发过程、加工制造过程和物料运储过程的全盘自动化，实现自动化工厂（FactoryAutomation，FA）的目标。

3．柔性制造系统的特点

【教师】提出问题：

你知道柔性制造系统有哪些特点吗？

【学生】聆听、思考、举手回答

【教师】总结学生的回答，并讲解新知

FMS有两个主要特点，即柔性和自动化。同时，它能将“柔性”和“自动”两者融合，来实现如下效果：

①适应市场需求，以利于多品种、中小批量生产；

②提高机床利用率，缩减辅助时间，以利于降低生产成本；

③缩短生产周期，减少库存量，以利于提高市场响应能力；

④提高自动化水平，以利于提高产品质量、降低劳动强度、改善生产环境。

有关专家认为，一个理想的FMS应具有以下几种柔性。

设备柔性：是指系统中的加工设备具有适应加工对象变化的能力，其衡量指标是当加工对象变化时，系统软硬件变更与调整所需的时间。

工艺柔性：又称混流柔性，是指系统能以多种方法加工某一族零件的能力，其衡量指标是系统能够同时加工的零件品种数。

产品柔性：是指系统能够经济而迅速地转换到生产一族新产品的能力，其衡量指