柔性制造技術的應用

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柔性制造技術的應用范文第1篇

【關鍵詞】FMS；NC；RPM；機械設計制造

數控技術，柔性制造系統，快速原型制造技術已經成為機械設計制造中主流應用技術，特別是三種技術與其他技術的混合應用對機械設計產生了不可估量的作用，對于機械設計的改進和創新有巨大作用。

一、數控技術（NC）發展歷程

數控技術（NC）指用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制的技術。數控技術通常是與位置、角度、速度等機械量和與機械能量相關開關量。數據載體和二進制形式數據運算誕生了這項技術。特別是1952年，第一臺數控機床問世，成為世界機械工業史劃時代的事件，推動了機械設計制造及自動化的發展。數控技術的應用給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化領域一份子，隨著數控技術的應用領域的擴大和不斷發展，對汽車輕紡船舶等制造領域起著越來越重要的作用，因為現展的趨勢是裝備的數字化，控制的自動化和人工的高效率化。高速、高精加工技術極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。數控機床進給速度可達80m/min，甚至更高，空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠數控機床的主軸轉速已達60000r/min，極大的提高了工作效率和公司效益最大化。在加工精度方面，普通級數控機床的加工精度由10 m提高到了5 m，精密級加工中心從3 m～5 m提高到1 m～1.5 m，并且超精密加工精度已開始進入納米級（0.01 m）。國外數控裝置的MTBF值已達6000h，伺服系統的MTBF值達到30000h以上，表現出非常高的可靠性。智能化、開放式、網絡化成為數控技術發展的主要趨勢。當代數控裝備具有一定智能化的系統，智能化的內容包括在數控系統中的各個方面：為追求加工效率和加工質量方面的智能化，驅動性能及使用連接方便的智能化和簡化編程、簡化操作方面的智能化。

二、柔性技術（FMS）發展歷程

隨著科學技術的發展，產品的功能與質量的已經成為公司創造效益的重要保證。產品更新換代的周期短，產品的復雜程度高，這對產品的大批量生產提出了很高的要求，但是柔性和生產率是相互矛盾的。品種單一、批量大、設備專用、工藝穩定、效率高，構成規模經濟效益；多品種、小批量生產的加工形式在相似的情況下，頻繁的調整工夾具會使工藝穩定難度增大，生產效率勢受到影響。這為柔性制造系統的提出和建立做出了鋪墊。柔性制造指在計算機支持下，能適應加工對象變化的制造系統。柔性制造系統有三種類型：柔性制造單元，柔性制造系統和柔性自動生產線。柔性制造系統包括自動加工系統、物流系統、信息系統和軟件系統。柔性制造系統解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。其優點是設備利用率高、在制品減少80%左右、生產能力相對穩定、產品質量高、運行靈活和產品應變能力大。下圖是柔性制造系統的流程圖。

三、快速原型技術（RPM）發展歷程

在機械設計制造中，快速原型技術（RPM）主要用于快速概念設計原型制造、快速模具原型制造、快速功能測試原型制造及快速功能零件制造。快速概念設計原型制造和快速模原型制造由于計算機和cad、solidworks等設計和建模軟件的不斷發展以及社會中機械的需求，這兩個方面將是學習的重點。快速測試型制造使用范圍有限，只能輔助快速概念設計原型制造。快速功能零件制造的技術難度很大，當前的技術不支持該功能，因此只能作為研究方向看待。由于大型模具的制造難度大以及RPM在模具制造方面的優勢，可以知道將來快速原型技術將在大型制造中占很大的比重。為了是RPM得到普及和發展，我們必須追求RPM的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性；RPM設備的使用外設化，操作智能化，從而使RPM設備的安裝和使用變得非常簡單，不需專門的操作人員；必須使RPM行業標準化，融合整個產品制造體系。

數控技術（NC），柔性制造系統（FMS），快速原型制造技術（RPM）是機械設計制造及其自動化的重要的技術，但是這些技術在當前的科技發展的條件下并不成熟，因此需要機械設計的人才投身到這些領域進行研究，從而使這些技術更快更好的發展。

參考文獻

柔性制造技術的應用范文第2篇

關鍵詞：機械制造技術；發展趨勢；現狀；分析

作為現代機械制造企業，只有將更多先進的機械制造技術應用于實際的機械產品設計和制造過程中，才能充分保證機械產品的生產質量，促進現代機械制造技術的可持續發展。為此，本文重點對現代機械制造技術及其發展趨勢進行了詳細的探討論述。

1 現代機械制造技術的發展現狀分析

在現階段的技術條件支持下，現代機械制造技術所取得的發展成效主要體現在柔性制造、虛擬制造、以及敏捷制造這幾個方面。現針對上述各類制造技術的發展現狀做進一步的分析與說明。

首先，對于現代機械制造技術中的柔性制造技術而言，其所指的是： 建立在成組技術的基礎之上，以常規意義上的數控機床（可以為不同的類型、以及多臺臺數）以及數控柔性機床指導單位作為中心。柔性制造技術及其應用系統當中，相關裝置設備的連接可以通過應用自動化物流系統的方式實現。盡管柔性制造技術同樣屬于自動化制造系統的表現類型之一，但其在生產方式上呈現出了明顯的變批量特點。在現階段的實際工作中，有關機械制造相關產品的更新、以及市場動態性發展需求的滿足均需要依賴于對柔性制造技術的應用而實現。通過對實際應用經驗的累積發現：柔性制造技術能夠結合所涉及到對象（多為成組出現），確定相對應的工藝過程中，并作出對相關數控加工機械及設備裝置的合理選取，達到對工件成批性生產的目的。更加關鍵的一點是：在應用柔性制造技術的過程當中，能夠同時完成生產管理、以及加工制造這兩個方面的工作，在將其作用于切削加工、沖壓、以及焊接操作的過程中，對于提高生產效益而言有重要作用。

其次，可以說，虛擬制造技術作為現代機械制造技術中的一個分支，其主要是基于在虛擬技術與仿真技術的基礎上，對現代機械產品的設計和制造過程進行全新的建模。其中，計算機必不可少的工具之一，它的作用是對產品在設計制造過程中進行模擬操作與仿真。當將虛擬技術應用于機械產品的設計制造時，應該對方案的實際性和可行性進行深入的探討分析，最終選出更可續合理的設計制造方案，確保所有的生產資源都能夠得到合理的優化配置。而這一點無論是對企業生產成本的控制，還是增強企業綜合競爭實力來說，都有著至關重要的意義。并且，虛擬制造技術更是提高機械制造敏捷性的關鍵技術手段，徹底打破了傳統機械產品的設計制造方式，有效保證了產品生產的質量，并將產品作業過程中潛在的風險和產品性能缺失進行良好的控制處理。不但如此，通過對虛擬制造技術的應用，還能夠實時的以用戶的需求為出發點，對機械制造產品進行合理的修改，提高設計制造的針對性。

最后，對于現代機械制造技術中的敏捷技術而言，其所指的是：建立在精神創新、結構管理創新、以及管理人員創新基礎之上，所實現的全新機械設計制造技術。通過對基于敏捷技術的機械設計制造技術的合理應用，能夠構建一個反應機械設計制造市場發展的共同基礎結構，確保能夠動態且可靠的對市場變動情況予以響應。結合實踐工作經驗來看，在引入敏捷性機械設計制造技術的背景下，使得機械產品的生產速度大大提高、生產成本明顯降低、生產效率同樣得到了合理的優化。與此同時，對于相關企業而言，在敏捷性機械設計制造技術的支持下，使得系統可靠性有所鞏固，防止企業出現過多產品庫存累積的問題。

2 現代機械制造技術的發展趨勢分析

實際上，所謂的現代機械制造技術主要是基于傳統機械設計制造技術的基礎上進行傳承和改進的，通過將先進的技術理念應用于現代機械制造設計中。而站在宏觀角度來看，目前機械制造技術主要呈現了兩種發展趨勢，一種是以自動化技術為主的發展趨勢，是指在對敏捷制造技術進行更深入的改進與完善之后建立的技術體系。二是以精密加工做基礎條件的發展趨勢，設計人員將微電子技術應用于現代機械制造過程中，促使現代機械制造技術逐漸向著自動化、智能化的方向而發展，具體表現如下：

首先，隨著科學技術的飛速發展，現代機械制造技術水平也得到了明顯的提升，但仍舊存在著一定的不足之處，還需要將更多高效先進的虛擬化技術引用到機械制過程中。其中，想要保證應用質量的關鍵在于如何才能將計算機仿真技術更合理的利用，并通過將擬實技術與虛擬技術相互結合在一起，才能充分保證了機械產品的生產制造質量，加快機械產品的開發速度，大大提高了能源利用率。

其次，現代機械制造技術在發展過程中，還應該充分考慮到生態環保的問題，逐漸向著綠色化方向而發展。而所謂的綠色化主要是指現代機械制造技術在使用過程中，不僅僅是要從產品的設計、加工、制造等方面進行考慮。同時，還要真正從能源的節約方面入手，將環境保護作為首要的設計目標，加大對現代機械制造技術的綠色化改造和完善。這樣不僅能夠有效防止機械制造過程中對周圍環境的破壞，還可以大大減少能源的過度消耗。

最后，現代機械制造技術還應該向著一體化方向而發展，尤其是在當前信息時代飛速發展的背景下，企業與企業之間的競爭形勢也變得越來越激烈。而傳統的機械制造技術已經無法再滿足于現代企業的發展需要，現代企業越來越重視對產品個性化、多樣性的發展。而且，早先的大批量生產模式也不再適用，逐漸被小批量生產而取代。所以，在這一發展過程中，想要更快、更好的實現現代機械制造技術的一體化，應該將其設計與加工工藝進行整合，從而簡化各種操作程序，對機械產品制造的生命周期進行嚴格的控制，減少原材料的過度消耗，降低產品生產目標。

結束語

現代意義上的機械制造技術不單單關系到機械行業的發展與完善，同時也承擔著衡量一個國家在制造方面整體性水平的重要任務。當前的機械制造技術更多的體現了現代科學技術與工業創新的融合、以及集成，在新時期的國民經濟建設發展體系當中占據著至關重要的地位。

參考文獻

[1]裴宏杰，王貴成.綠色機械加工的研究現狀及其發展[J].機械設計與制造工程，2001（5）.

柔性制造技術的應用范文第3篇

機械工程與自動化技術都由有經驗的師傅在生產過程中總結出，是自然科學和技術科學的理論基礎。機械工程及自動化技術是在各種機械中進行開發、做實驗、分析、探討研究等通過技術實踐的科學理論知識產生。機械的大部分由有經驗的老師傅通過長期的勞作，以及多年的研究，逐漸尋找出更方便、更簡單、更高效、更先進的機械，提高工作的效率以及經濟效益，且使工作者更加輕松、高效。從此機械制造業開始依賴先進的技術，依賴科學技術方面的理論知識，并通過實踐實施理論知識，改造理想的機械，提高機械工作的效率和質量，而科學的理論知識是實現創新實踐的可靠依據。

2.實現創新實踐

我國的機械制造業在機械工程與自動化技術方面有較大的創新，在其基礎上進行一定的完善，為我國創造不少的經濟利益。要應用機械自動化技術，企業的經濟能力以及實際生產情況，需要滿足使用機械自動化技術的要求，擁有可以自動化生產的產品，才能創造較高的效益。我國當下的機械制造業正逐漸向智能化、虛擬化、柔性化、集成化的方向發展。

2.1機械工程的智能化

在機械制造的過程中，將人工智能技術與先進的技術互相結合，利用智能化生產取代人工操作型生產，在使用人工智能進行機械生產時，一些操作步驟克通過智能化、自動化技術的應用很好的完成，且可以及時解決生產過程中出現的突發問題。使用人工智能，不僅能為企業節省大量人力資本，且在一定程度上提高了工作效率和產品質量，為企業帶王源鄭州大學來很大的經濟效益，提高同行之間的競爭力，在市場中爭得一席之地。

2.2機械工程的虛擬化

科學合理的計算機應用以及信息技術中仿真技術作為機械工程進行虛擬化應用的基礎，但需要人工智能、多媒體及很多較先進的科學技術運用到虛擬化自動化應用中，在使用計算機仿真技術的同時進行綜合技術的系統，實現機械工程中虛擬自動化應用。虛擬自動化技術的應用能夠在機械制造業的機械工程中有效解決一些難題，縮短機械制造企業的生產產品周期降低生產成本，提高在現代化市場下的綜合競爭能力。

2.3機械工程的柔性化

在機械制造的過程中，柔性化的使用也非常普遍，而柔性化的使用，是在機械工程與自動化技術創新實踐的基礎之上，在應用柔性化的技術中，是將柔性自動化系統與生產柔性有效結合，且自動的完善應用的自動化系統。且該應用需要充分的發揮關于計算機的基礎知識，且進行相對應的管理，在機械工程中，柔性自動化技術的應用可以較快的適應各種生產環節，針對柔性自動化技術較強的適應能力特性，使機械工程在發展中具有很大的優勢，在柔性自動化的不斷使用中，自動化系統不斷得到改善，使得機械制造業中的機械工程更有效的滿足廣大消費者的生活需要，且機械制造業生產的產品具有較高質量，非常符合現代化的市場經濟需要，滿足人們生活必需品的要求，使機械制造方面的產業在消費者的生活、工作中發揮不可估計的作用。

2.4機械工程的集成化

在機械制造業中，機械工程及自動化是非常重要的技術，對企業的經濟產生極大的影響，其中機械工程的集成化自動化技術的應用，對企業的經濟效益起非常重要的作用。集成化自動化應用是先通過先進信息技術的使用改善企業的制造水平，使企業達到一定的制造水平，繼而在機械制造業企業中實施集成化應用，通過重組的手段將實施的過程集合成一個整體，比如將企業中的各種經營活動和生產要素集合起來。通過提高整體效益來逐漸的提高個體的效益，制造出符合大眾要求的高質量產品和服務。并且使企業能夠在產品制造出的實踐開發、自動化技術、服務態度等方面都有一定的改善和發展。然后通過這些改善和發展帶動整體的改善和發展，提高機械制造整個企業的制造水平和綜合能力，增強其在市場中的競爭能力。

3.總結

柔性制造技術的應用范文第4篇

1.1工程機械化

工程機械化是人類生產文明進步的重要表現，從生產力角度工程機械化是實現生產力提升的直接標志。從廣義角度上講工程機械化就是工程建設施工實現了機械設備替代人力勞動，其是對工程建設施工過程中所有應用機械設備的總稱。工程機械制造作為制作用于工程建設的機械設備施工環節，其所制作的機械設備種類眾多，例如運輸機械、起重機械、礦工冶金機械等等。在國家經濟發展過程中，機械制造水平在一定程度上顯示了該國家的科技發展水平，也就是說一個國家的機械制造水平很大程度上影響了國民經濟發展。目前，我國已經實現了工程機械化發展，但相比于發達國家還有一定的差距，這在一定程度上影響了機械制造業水平的發展與進步，同時也影響了我國國民經濟的進一步發展。相對來看，我國在機械制造發展方面還具有相對廣闊的發展空間和前景，為此我們應該充分發揮國內機械制造業的潛力，以實現對我國機械制造水平地提升。

1.2機電自動化

機電自動化是一門綜合性的機電技術類型，其是機電技術實現科技化發展的重要標志。從機電工程本質上講，其本身就屬于科技化發展產物，而機電自動化則是實現了機電工程全面科技化的發展。從當前的社會發展狀態與情況來看，機電自動化發展是現代化生產環節中不可或缺的一部分。在科學技術的發展背景下，各個專業之間相互滲透、交叉越來越頻繁，機電自動化就是專業交叉的重要產物，其引領了工程領域中的技術革命。在計算機技術發展迅速的科技背景下，電子技術對工程領域中的工業控制、生產方式革新、企業內部管理與成本控制均產生了重要影響，所以說機電自動化技術的發展是實現人類機械電子設備發展的重要里程碑。

2機電自動化在工程機械制造中的應用分析

機電自動化發展作為科學技術在制造業當中的重要發展標志，其所能夠為社會生活帶來的不僅是機械設備制造技術上的發展與進步，更是推動社會生產力水平向科技化、高效化發展的重要支持。隨著機電自動化在機械系統設計、調試等方面的應用，其對工程機械制造業的發展及效益提升帶來了重要推動。文章選擇機電自動化在工程機械制造中最常見的集中技術進行分析。

2.1集成自動化技術

集成自動化技術是指機械制造中對各類生產經營、技術功能的集成性發展。在傳統技術模式下，實現對機械制造技術的集成化發展是不切實際的，但隨著信息技術的逐步完善與應用，集成自動化技術不僅得以實現，還成為了機械制造過程中使用最普遍的技術內容。隨著市場經濟體制地到來，機械制造業地競爭越來越激烈，為了能夠在市場競爭中站穩腳跟，很多機械制造企業開展技術研究與發展，通過將電子計算機輔助設計技術、數控教工技術以及企業管理系統等多種技術與系統內容引入到企業的機械生產制造系統中，得到了非常顯著地發展，并成為了機械制造業當中企業的發展潮流，CIMS工程應用的有效保持，在提升機械制造企業的生產能力和市場競爭里的基礎上，也實現了集成自動化技術地有效發展。

2.2柔性自動化技術

所謂“柔性自動化技術”是以數控技術為核心，在融合其他先進技術的前提下而建立起的新興技術類型。從生產與操作過程方面來看，柔性自動化技術能夠實現機械制作與生產全自動化發展。在柔性自動化技術當中，包括機械設備的材料準備、制作、生產等一系列生產行為都由計算機來予以控制和操作。相比于傳統人力機械生產模式，柔性自動化技術不僅能夠在計算機技術的精確控制下，保證機械設備生產、制作過程中的各項生產行為、尺寸的準確性，同時還能大大減少對勞動力的應用，實現了對生產成本的有效控制，并在此基礎上實現生產效率地有效提升，在確保機械設備生產秩序的基礎上，提高生產效益。無論是從機械制造業未來發展角度考慮，還是制造企業的效益提升角度分析，柔性自動化技術都將成為機械設備自動化生產的主流模式。

2.3智能自動化技術

智能自動化技術即智能華機電自動化技術，其是在計算機技術發展支持下，通過利用計算機智能系統對人類行為地模擬，從而替代人類去進行機械設備的生產操作及相關行為。從表面上看智能自動化技術與柔性自動化技術有一定的共同性，但智能自動化技術要比柔性自動化技術更高級，相比于柔性自動化技術而言，智能自動化技術能夠通過對人類行為地模仿，來提高自身的工作能力，并對生產行為產生一定的判斷力，這是柔性自動化技術所不具備的優勢。智能自動化技術在機械設備制造中的應用，能夠更進一步提升機械制造行為的準確性，并保證這一行為能夠始終保持在一個高水平狀態之上。需要注意的是由于智能自動化技術需要人工操作來作為主觀工作支持，因此要經常對智能自動化技術進行維護，以確保智能自動化技術的良好工作狀態。

3注意事項

雖然機電自動化在機械制造中展現出了多方面的優勢，但針對當前的機電自動化水平來看，其仍存在諸多不足，因此在實際應用過程中，要做好以下幾方面的控制：（1）規范應用流程。機電自動化在為機械制造提供支持是建立起機電自動化設備、系統軟件的規范安裝與應用前提下的，為此企業必須要嚴格按照機電自動化要求進行工作，避免操作不當而為企業帶來不必要的損失；（2）做好質量控制。機電自動化在機械制造當中的應用，確實能夠為機械制造帶來重要幫助，但企業必須要保證其所制造出來的機械設備質量符合質檢與應用要求，否則機電自動化為工程機械制造帶來的進步意義都是空談。

4結束語

柔性制造技術的應用范文第5篇

    隨著社會的進步和生活水平的進步,社會對產品多樣化,低制造本錢及短制造周期等需求日趨迫切,傳統的制造技術已不能滿足市場對多品種小批量,更具特色符合顧客個人要求樣式和功能的產品的需求。90年代后,由于微電子技術、計算機技術、通訊技術、機械和控制設備的發展,制造業自動化進進一個嶄新的時代,技術日臻成熟。柔性制造技術已成為各產業化國家機械制造自動化的研制發展重點。

    1 基本概念

    11 柔性柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統的生產率和無干擾情況下的生產率期看值之比來衡量。“柔性”是相對于“剛性”而言的,傳統的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產率很高,由于設備是固定的,所以設備利用率也很高,單件產品的本錢低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批量的生產。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換,一個制造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發周期內,生產出較低本錢、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。柔性主要包括  1) 機器柔性 當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。

    2) 工藝柔性 一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

    3) 產品柔性 一是產品更新或完全轉向后,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后,對老產品有用特性的繼續能力和兼容能力。

    4) 維護柔性 采用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。

    5) 生產能力柔性 當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統,這一點尤為重要。

    6) 擴展柔性 當生產需要的時候,可以很輕易地擴展系統結構,增加模塊,構成一個更大系統的能力。

    7) 運行柔性 利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。

    12 柔性制造技術柔性制造技術是對各種不同外形加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群,我們以為凡是側重于柔性,適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規模大小劃分為:

    1) 柔性制造系統(FMS)

    有關柔性制造系統的定義很多,權威性的定義有:

    美國國家標準局把FMS定義為:“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他聯結裝置上送到各加工設備,使工件加工正確、迅速和自動化。中心計算機控制機床和傳輸系統,柔性制造系統有時可同時加工幾種不同的零件。國際生產工程探究協會指出“柔性制造系統是一個自動化的生產制造系統,在最少人的干預下,能夠生產任何范圍的產品族,系統的柔性通常受到系統設計時所考慮的產品族的限制。”而我國國家軍用標準則定義為“柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統,它包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產。”簡單地說,FMS是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。目前常見的組成通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心和車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及治理。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS,日本從1991年開始實施的“智能制造系統”(IMS)國際性開發項目,屬于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預計本世紀十年代后才會實現。

    2) 柔性制造單元(FMC)

    FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,FMC可視為一個規模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發展的一種產物,它是由1~2臺加工中心、產業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,其特征是實現單機柔性化及自動化,具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進進普及應用階段。

    3) 柔性制造線(FML)

    它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線和中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生過程中的分散型控制系統(DCS)為代表,其特征是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進進實用化階段。

    4) 柔性制造工廠(FMF)FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統進行聯系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(CIMS)投進實際,實現生產系統柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產治理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營治理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表,其特征是實現工廠柔性化及自動化。

    2 柔性制造所采用的關鍵技術

    2.1 計算機輔助設計

    未來CAD技術發展將會引進專家系統,使之具有智能化,可處理各種復雜的新題目。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統,將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環操縱,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

    2.2 模糊控制技術

    模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制用具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。

    2.3 人工智能、專家系統及智能傳感器技術

    迄今,柔性制造技術中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理,求解各類新題目(如解釋、猜測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論和通過經驗獲得的知知趣結合,因而專家系統為柔性制造的諸方面工作增強了柔性。展看未來,以知識密集為特征

    ,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統)技術必將在柔性制造業(尤其智能型)中起著日趨重要的關鍵性的功能。目前用于柔性制造中的各種技術,預計最有發展前途的還是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在柔性制造技術中的應用規模將在比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融進制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數,以達到最佳工作狀態,具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化柔性制造技術具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感用具有內在的“決策”功能。

    24 人工神經網絡技術

    人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統,成為現代自動化系統中的一個組成部分。 3 柔性制造技術的發展趨向

    31 FMC將成為發展和應用的熱門技術

    這是由于FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。

    32 發展效率更高的FML

    多品種大批量的生產企業如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替換通用的加工中心將是FML的發展趨向。

    33 朝多功能方向發展

    由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。

    4 結束語