柔性制造体系FMS的成长

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柔性制造体系是由统一的信息控制体系、物料储运体系和一组数字控制加工配置构成，能合适加工东西变更的主动化机器制造体系，英文缩写为FMS。

FMS的工艺根本是成组技能，它根据成组的加工东西确定工艺进程，选择相合适的c加工配置和工件、东西等物料的储运体系，并由谋划机举行控制，故能主动调解并实现肯定范畴内多种工件的成批高效生产(即具有"柔性")，并能定时地变化产品以餍足市场需求。

FMS兼有加工制造和局部生产治理两种作用，因此能综合地进步生产效益。FMS的工艺范畴正在连续扩大，可以包括毛坯制造、机器加工、装置和质量查验等。80年代中期投进利用的FMS，多数用于切削加工，也有效于冲压和焊接的。

采取FMS的重要技能经济结果是：能按装置作业配套必要，定时安排所需零件的加工，实现定时生产，从而裁减毛坯和在成品的库存量，及相应的活动资金占用量，收缩生产周期；进步配置的利用率，裁减配置数量和厂房面积；裁减直接劳动力，在少人监视条件下可实现昼夜24小时的连续"无人化生产"；进步产品格量的一概性。

1967年，英国莫林斯公司初次根据威廉森发起的FMS根本见解，研制了"体系24"。其重要配置是六台模块化布局的多工序c机床，目标是在无人监视条件下，实现昼夜24小时连续加工，但终极由于经济和技能上的困难而未全部建成。

同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成OmnilineI体系，它由八台加工中央和两台多轴钻床构成，工件被装在托盘上的夹具中，按稳固次序以肯定节拍在各机床间传送和举行加工。这种柔性主动化配置适于少品种、大批量生产中利用，在式样上与枯燥的主动生产线相似，以是也叫柔性主动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制劳动。

1976年，日本发那科公司展出了由加工中央和财产呆板人构成的柔性制造单位(简称FMC)，为成长FMS提供了紧张的配置式样。柔性制造单位(FMC)平常由1～2台c机床与物料传送装置构成，有独立的工件储存站和单位控制体系，能在机床上主动装卸工件，乃至主动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小量量生产应用。

70年代末期，FMS在技能上和数量上都有较大成长，80年代初期已进进实用阶段，此中以由3～5台配置构成的FMS为最多，但也有范围更巨大的体系投进利用。

1982年，日本发那科公司建成主动化电机加工车间，由60个柔性制造单位（包括50个财产呆板人）和一个立体堆栈构成，另有两台主动引导台车传送毛坯和工件，别的另有一个无人化电机装置车间，它们都能连续24小时运转。

这种主动化和无人化车间，是向实现谋划机集成的主动化工厂迈出的紧张一步。与此同时，还出现了多少仅具有FMS根本特性，但主动化程度不很美满的经济型FMS，使FMS的计划思维和技能成绩得到遍及应用。

典范的柔性制造体系由数字控制加工配置、物料储运体系和信息控制体系构成。加工配置重要采取加工中央和c车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采取可调换主轴箱的加工中央，以得到更高的生产效果。

储存和搬运体系搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的要领有平面安排的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体堆栈。毛坯平常先由工人装进托盘上的夹具中，并储存在主动堆栈中的特定地区内，然后由主动搬运体系根据物料治理谋划机的指令送到指定的工位。稳固轨道式台车和传送滚道实用于按工艺次序分列配置的FMS，主动引导台车搬送物料的次序则与配置排各位置无关，具有较大伶俐性。

财产呆板人可在有限的范畴内为1～4台机床运送和装卸工件，对付较大的工件常利用托盘主动互换装置(简称APC)来传送，也可采取在轨道上行走的呆板人，同时完成工件的传送和装卸。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出调换，也可由备用的子刀库代替装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中央的主轴箱也可以主动调换。切屑运送和处理体系是包管FMS连续平常劳动的须要条件，平常根据切屑的外形、消除量和处理要求来选择经济的布局方案。

FMS信息控制体系的布局构成式样许多，但平常多采取群控方法的递阶体系。第一级为各个工艺配置的谋划机c装置(C)，实现各的口工进程的控制；第二级为群控谋划机，认真把来自第三级谋划机的生产筹划和c指令等信息，分派给第一级中相关配置的c装置，同时把它们的运转状态信息上报给上级谋划机；第三级是FMS的主谋划机(控制谋划机)，其作用是订定生产作业筹划，履行FMS运行状态的治理，及种种数据的治理；第四级是全厂的治理谋划机。

性能美满的软件是实现FMS作用的根本，除支持谋划机劳动的体系软件外，数量更多的是根据利用要求和用户阅历所成长的特意应用软件，大要上包括控制软件(控制机床、物料储运体系、查验装置和监督体系)、筹划治理软件(调理治理、质量治理、库存治理、工装治理等)和数据治理软件(仿真、检索和种种数据库)等。

为包管FMS的连续主动运转，须对刀具和切削进程举行监督，大概采取的要领有：丈量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用打仗测头直接丈量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积谋划刀具的切削时间以举行刀具寿命治理。别的，还可利用打仗测头来丈量机床热变形和工件安置偏差，并据此对其举行补偿。

柔性制造体系按机床与搬运体系的相互干系可分为直线型、循环型、网络型和单位型。加工工件品种少、柔性要求小的制造体系多采取直线布局，虽然加工次序不克变化，但治理容易；单位型具有较大柔性，易于扩展，但调理作业的步骤计划比较纷乱。

柔性制造体系将来将向成长种种工艺内容的柔性制造单位和小型FMS；美满FMS的主动化作用；扩大FMS完成的作业内容，并与谋划机帮助计划和帮助制造技能(CAD/CAM)相联合，向全部主动化工厂方向成长。