（77页PPT）智能制造加工技术第5章柔性制造技术.pptVIP

5.1柔性制造技术概述第5章柔性制造技术

柔性制造技术（FMT）——是集数控技术、计算机技术、机器人技术、现代管理技术为一体的现代制造技术，主要用于多品种小批量或变批量生产。柔性——指制造系统能够适应产品变化的能力。

1.FMS产生的背景条件1）随着经济的发展和消费水平的提高，人们更注重产品的不断更新和多样化，中小批量、多品种生产已成为机械制造业的一个重要特征；2）科学技术的迅猛发展推动了自动化程度和制造水平的提高。一、FMS的产生和发展

1950年，美国MIT诞生了第一台三坐标数控铣床以后，机电一体化及数控（NC）的概念出现了。机电一体化技术进一步发展，出现了计算机数控）、计算机直接控制（又称群控）（DNC）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助设计（CAD）、成组技术（GT）、计算机辅助工艺规程（CAPP）、工业机器人技术（ROBOT）等新技术。

FMS的雏形源于美国MALROSE公司，该公司在1963年制造了世界上第一条多品种柴油机零件的数控生产线。FMS的概念由英国MOLIN公司最早正式提出，并在1965年取得了发明专利，1967年FMS正式形成。在这些新技术的基础上，为多品种、小批量生产的需要而兴起的柔性自动化制造技术得到了迅速的发展，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（FlexibleManufacturingSystem，FMS）最具代表性。

FMS是先进制造技术的一部分，在欧美、日本、俄罗斯有较大的发展；1985年世界各国已投入运行的FMS有500多套，88年近800套，90年超过1000套，目前约共有4000多套FMS在运行；我国是1984年开始研制FMS，1986年从日本引进第一套FMS。

按照系统规模和投资强度，可将柔性自动化制造设备分为如下5个不同层次：1、柔性制造模块（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，FMM相当于功能齐全的加工中心。2、柔性制造单元（FMC）由1～2台数控机床组成，除了能够自动换刀之外，还配有存储工件的托盘站和自动上下料的工件交换台。FMC自成体系，占地面积小、成本低、功能完善、有廉价小型FMS之称。3、柔性制造系统（FMS）包括2台以上C、FMM或FMC组成，其控制与管理功能比FMC强，规模比FMC大，对数据管理和通信网络要求高。

4、柔性制造生产线（FML）其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，如数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等，工件输送线多为单线、固定，柔性较低、专用性强、生产率高，相当于数控化的自动生产线，一般用于少品种、中大批量生产、可以说，FML相当于专用FMS。5、柔性制造工厂（FMF）将柔性制造自动化由FMS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的生产经营管理过程、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，实现自动化工厂的目标。

二、FMS的基本组成及主要功能1.FMS的的定义及基本组成我国国家军用标准则定义：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。国外有关专家进行的直观定义：柔性制造系统是至少两台机床，一套物料运储装置和一套计算机控制系统组成的自动化制造系统，通过简单改变软件的方法便能制造出多咱零件中任何一种零件。

（1）加工的数控加工系统

（2）自动化的物料储运系统

（3）计算机控制的信息系统

典型的FMS主要由以下三个子系统组成：

典型的柔性制造系统示意图1

典型的柔性制造系统示意图2

典型的柔性制造系统示意图3

典型的柔性制造系统示意图4

图5.2京东自动化仓储系统图5.3堆垛机

1、能自动管理工件的生产过程。2、简单改变的软件或参数，就能制造出某一工件族的多种零件。3、物流的运输和存贮必须是看自动的。4、能解决多机床条件下工件的混流加工，且不用额增加费用。5、具有优化高度管理功能，能实现无人或少人化加工

1、柔性制造能力强；2、设备利用率高；3、减少了设备成本与占地面积；4、减少了直接生产工人，提高了劳动生产率；5、减少了在制品数量，提某省市场的反应能力；6、产品质量得以提高；7、FMS可以逐步地实现实施计划。

物料的储运系统是柔性制造系统中的一个重要组成部分。一个工件从毛坯到