awd-1229-st第7章CIMS環(huán)境下制造自動化信息集成技術(shù)

1、1 7.1 引言 7.2 車間控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 7.3 車間物流管理 7.4 柔性制造系統(tǒng)(FMS)信息集成 第七章 CIMS環(huán)境下制造自動化信息集成技術(shù)27.1 引言 制造自動化系統(tǒng)既是自上而下信息傳輸?shù)哪┒?，又是自下而上信息采集的源頭。 車間是制造自動化的核心，制造自動化系統(tǒng)又稱為車間制造自動化系統(tǒng)。包括：車間控制系統(tǒng)、加工系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)、刀具管理系統(tǒng)等。7.1.1 車間控制系統(tǒng)的發(fā)展MRP：以BOM為主線，通過產(chǎn)品的逐級分解，把產(chǎn)品分解成為若干部件，部件分解為零件，依據(jù)零件確定原材料，然后根據(jù)交貨日期逐一確定各加工階段的完工時間，該系統(tǒng)被形象稱之為推系統(tǒng)。MRPII37.1 引言JIT：

2、在理論上完全沒有任何資源浪費和排隊現(xiàn)象，可以最大限度地清除任何不產(chǎn)生效益的垃圾，它以產(chǎn)品交貨日期反過來要求各分承制商、供貨商的交貨時間，該系統(tǒng)被稱為拉系統(tǒng)。OPT：歐洲人的JIT是最優(yōu)化生產(chǎn)控制技術(shù)， 認為制造企業(yè)的最終目標是獲取利潤，企業(yè)的一切活動以此為中心。但由于制造復雜性，并不能保證制造系統(tǒng)達到所期望的目標。在新的生產(chǎn)模式下，具有自行決策、相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)的一種結(jié)構(gòu)和最優(yōu)化運行方式47.1.2 車間控制系統(tǒng)與CIMS其它分系統(tǒng)的關(guān)系 功能聯(lián)系主要功能：車間作業(yè)計劃的制訂與調(diào)度、刀具管理、物料管理、制造與體驗、質(zhì)量控制、監(jiān)控功能聯(lián)系：車間生產(chǎn)作業(yè)計劃的制訂必須以MIS主生產(chǎn)作業(yè)計劃和較長

3、期生產(chǎn)作業(yè)計劃為依據(jù)，該計劃在車間完成。車間計劃制定必然使用許多工藝信息，諸如零件的技術(shù)要求，采用的加工方法、使用的設(shè)備、工裝等，這些信息由CAD/CAPP/CAM分系統(tǒng)提供。零件制造過程中遵循何種控制規(guī)律，使用什么精度的檢具由QIS分系統(tǒng)提供。若作業(yè)計劃執(zhí)行過程中出現(xiàn)故障，如機床損壞、刀具破損、工件超差等，就必須進行實時調(diào)度，此時零件的可選加工路徑或可替換的刀具均由CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)規(guī)定，而零件超差處理意見由QIS決定。 57.1.2 車間控制系統(tǒng)與CIMS其它分系統(tǒng)的關(guān)系 車間生產(chǎn)資源的管理，均與MIS、CAD/CAPP/CAM、QIS分系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。車間生產(chǎn)資源的狀態(tài)是M

4、IS制定生產(chǎn)計劃的依據(jù)，車間內(nèi)部生產(chǎn)計劃的制定當然也離不開本身資源的檢查、評估、車間調(diào)度還必須了解資源的動態(tài)信息，完成資源的動態(tài)再分配。CAPP系統(tǒng)根據(jù)車間資源情況制定零件加工工藝。車間量具、檢驗夾具的可用性取決于就QIS的定檢計劃。車間的制造、檢驗及質(zhì)量管理功能的實現(xiàn)，也必須依靠其它分系統(tǒng)的支持。車間制造所需的工藝規(guī)程、代碼來自CAD/CAPP/CAM分系統(tǒng)。檢驗規(guī)程或檢驗代碼則來自QIS分系統(tǒng)，作為質(zhì)量管理的依據(jù)。67.1.2 車間控制系統(tǒng)與CIMS其它分系統(tǒng)的關(guān)系 車間監(jiān)控系統(tǒng)保證車間計劃的順利執(zhí)行，為MIS、QIS、CAD/CAPP/CAM分系統(tǒng)提供車間的實時運行狀態(tài)，以便根據(jù)實際加工

5、情況更改有關(guān)計劃，檢查追蹤出現(xiàn)質(zhì)量事故的原因，以杜絕類似事件的再次發(fā)生。車間控制系統(tǒng)需要分布是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可保證車間控制系統(tǒng)中所需信息的一致性、完整性、安全性，而網(wǎng)絡(luò)則是數(shù)據(jù)交互、共享的橋梁。77.1.2 車間控制系統(tǒng)與CIMS其它分系統(tǒng)的關(guān)系信息聯(lián)系按性制分: 靜態(tài)信息：在零件加工過程中，基本保持不變的信息：產(chǎn)品工藝規(guī)程、加工程序。動態(tài)信息：在零件加工過程中，信息是變化的，如車間計劃跟蹤信息、庫存信息、設(shè)備、人員狀態(tài)信息。按信息來源和去向分：輸入信息：外系統(tǒng)輸入給車間控制系統(tǒng)的信息，如生產(chǎn)作業(yè)計劃、工藝規(guī)程、NC代碼。輸出信息：車間控制系統(tǒng)輸出給外系統(tǒng)的信息

6、，如作業(yè)計劃完成情況、庫存信息、刀量具準備情況。87.2 車間控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 7.2.1 車間控制系統(tǒng)遞階結(jié)構(gòu)遞階控制 把一個復雜控制系統(tǒng)的控制功能進行正確、合理的分解，劃分為若干層次，上層向下層發(fā)布命令，下層向上層反饋命令執(zhí)行結(jié)果，并共同構(gòu)成一個完整的控制系統(tǒng)特點通過對復雜系統(tǒng)分解，使各層功能相對簡單、易于實現(xiàn)便于模塊化開發(fā)，使功能的增加、刪除、修改、擴充較為方便，增加了系統(tǒng)的開放性減少資源浪費車間控制系統(tǒng)覆蓋了車間層、單元層、工作站層和設(shè)備層四個層次97.2.1 車間控制系統(tǒng)遞階結(jié)構(gòu)組成設(shè)備控制器由各種數(shù)控機床、加工中心、機器人、坐標測量及、AGV、自動化立體倉庫等的控制器組成是車間控制系

7、統(tǒng)中實時性要求最高的一級向上與各個工作站控制器相連，向下直接控制各個設(shè)備，把工作站控制器的命令轉(zhuǎn)換成可操作的、有次序地簡單任務(wù)，并通過傳感器監(jiān)控這些任務(wù)的執(zhí)行情況工作站控制器負責指揮和協(xié)調(diào)車間中一個設(shè)備小組的活動根據(jù)單元控制器下達的命令完成各種加工設(shè)備、加工過程監(jiān)控及協(xié)調(diào)、加工檢驗等工作107.2.1 車間控制系統(tǒng)遞階結(jié)構(gòu)單元控制器是車間控制系統(tǒng)中同時兼有計劃、調(diào)度功能的重要環(huán)節(jié)完成任務(wù)的實時分解、調(diào)度、資源需求分析，向各個工作站分配任務(wù)及監(jiān)控任務(wù)的執(zhí)行情況，并向車間控制器報告作業(yè)完成情況和單元狀態(tài)車間控制器車間控制系統(tǒng)的最高級負責制訂并協(xié)調(diào)車間的生產(chǎn)計劃和資源優(yōu)化分配，使車間以最低的成本生產(chǎn)

8、最好的產(chǎn)品是車間控制系統(tǒng)與外界交換信息的核心與樞紐，具有計劃、調(diào)度、監(jiān)控三大功能117.2.1 車間控制系統(tǒng)遞階結(jié)構(gòu)計劃的主要任務(wù)是根據(jù)MIS分系統(tǒng)下達的主生產(chǎn)作業(yè)計劃和由CAD/CAPP/CAM分系統(tǒng)提供的生產(chǎn)工藝信息制訂車間一定時期內(nèi)的生產(chǎn)計劃。計劃制訂的依據(jù)是車間生產(chǎn)能力和生產(chǎn)任務(wù)的評價和分析。調(diào)度的任務(wù)是根據(jù)各生產(chǎn)單元的計劃完成情況對單元間的生產(chǎn)任務(wù)或資源分配做適當調(diào)整，保證車間生產(chǎn)任務(wù)按期完成。監(jiān)控主要用于監(jiān)視各單元在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種異常現(xiàn)象，并把這種異常情況提供給調(diào)度功能，供其決策之用。127.2.2 車間控制系統(tǒng)開放體系結(jié)構(gòu)開放性功能結(jié)構(gòu)上的開放性。車間控制系統(tǒng)能根據(jù)不同的生

9、產(chǎn)任務(wù)靈活地分割及組合其自身的功能，提供不同的服務(wù)，使車間以最低的成本生產(chǎn)最好的產(chǎn)品，并能夠方便地開發(fā)新的功能，從而適應(yīng)多種多樣的生產(chǎn)環(huán)境。平臺軟件對硬件系統(tǒng)的開放性。按軟件操作系統(tǒng)接口標準化要求，從保證平臺軟件的可移植性和版本延續(xù)性出發(fā)，在平臺軟件開發(fā)中采用通用的操作系統(tǒng)和通用的開發(fā)環(huán)境，以保證平臺軟件適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展、容納新設(shè)備的能力。平臺軟件對支撐系統(tǒng)的開放性。平臺軟件的開發(fā)應(yīng)采用國際標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，與具體硬件環(huán)境隔離，采用開放數(shù)據(jù)庫標準，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫互連。集成框架體系結(jié)構(gòu)和功能層次137.2.3 車間控制系統(tǒng)可重構(gòu)結(jié)構(gòu)動態(tài)聯(lián)盟一個具有開發(fā)某種新產(chǎn)品所需的、具有不同技術(shù)和專長的一些組織

10、，通過一個盟主共同組成的階段性聯(lián)盟。各個組織采取Win-Win策略，以聯(lián)盟體的整體優(yōu)勢共同應(yīng)付市場挑戰(zhàn)，聯(lián)合參與市場競爭。對車間生產(chǎn)管理模式提供新的要求： 要求車間控制系統(tǒng)必須是可重構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)，從而能夠快速組合成新的聯(lián)盟，并且不因此而降低車間的生產(chǎn)能力，車間在不同的聯(lián)盟中能夠發(fā)揮最大的優(yōu)勢，獲得最大的利益新型的組織結(jié)構(gòu)和快速的、四通八達的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方式14車間生產(chǎn)計劃與作業(yè)調(diào)度方法車間計劃與作業(yè)調(diào)度是車間控制系統(tǒng)的核心。生產(chǎn)計劃編制車間生產(chǎn)作業(yè)計劃時，首先要考慮的問題是保證零件交貨期其次要考慮單元間加工任務(wù)的均衡，還要考慮車間內(nèi)生產(chǎn)資源合理、充分、高效的利用，并據(jù)此把車間的任務(wù)分解成各單元周作

11、業(yè)計劃和資源需求計劃。以此為基礎(chǔ)，制定單元日或班作業(yè)計劃和資源供給計劃。單元作業(yè)計劃：屬于工序級作業(yè)計劃，不僅要決定每日、班要完成的零件工序數(shù)量，而且還要決定零件進入各單元的先后順序、每個零件的加工路徑以及所需的設(shè)備、刀具、量具、夾具等。制定該計劃，突出的問題是在保證零件交貨期的前提下，如何更好的優(yōu)化使用單元內(nèi)資源。15制定作業(yè)計劃的過程首先要把車間下達的作業(yè)計劃所對應(yīng)的生產(chǎn)任務(wù)分批。分批的主要原因是單元內(nèi)加工資源的約束，如有限的機床、夾具、刀具等分批的主要目的在于均勻地、有效地利用單元內(nèi)各項資源，如：某類零件的生產(chǎn)數(shù)量較多，即使全部機床都來加工該類零件，也不能一次性加工完成，此時零件就必須分

12、批。16由于零件的交貨日期參差不齊，只好將零件分批加工，以保證按期完成任務(wù)。零件分批的原則是加工全部零件所需的批量數(shù)最少，全部機床的平均利用率最高。分批后應(yīng)考慮的問題是在完成每批的生產(chǎn)任務(wù)中，應(yīng)當優(yōu)化利用系統(tǒng)內(nèi)的各項資源。分批和均衡是很復雜的有約束優(yōu)化問題。人工智能和專家系統(tǒng)以及各種計算機輔助決策軟件在此領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。加工一個批量零件所需時間越短越好變換批次所需的調(diào)整時間越少越好17作業(yè)調(diào)度定義 又稱實時調(diào)度，是對生產(chǎn)計劃的補充和完善。根據(jù)車間實際加工過程中隨時出現(xiàn)的故障情況，對車間作業(yè)計劃做出調(diào)整、修改，使車間生產(chǎn)得以順利進行，保證零件按期交貨。包括內(nèi)容：被加工工件的動態(tài)排序和系統(tǒng)生產(chǎn)及輔助

13、資源的實時動態(tài)分配。18作業(yè)調(diào)度作業(yè)排序方法縱向：一個零件的制造過程是由一系列作業(yè)完成的，每個零件對應(yīng)一個作業(yè)序列。橫向：一個設(shè)備有多個作業(yè)在等待，作業(yè)按照優(yōu)先級別形成序列，每個設(shè)備對應(yīng)一個作業(yè)序列。當出現(xiàn)擾動時，要根據(jù)系統(tǒng)的實時狀態(tài)作出適當?shù)恼{(diào)整，改變零件到加工順序和工藝路徑，做出新的排序，達到新的均衡。19作業(yè)調(diào)度基于人工智能的車間計劃調(diào)度系統(tǒng) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 多黑板/多智能體黑板：一個具有控制器和知識源的共同數(shù)據(jù)區(qū)，知識源可以包括專家系統(tǒng)，置于黑板上的問題可由知識源共同協(xié)作求解。智能體：既包含數(shù)據(jù)，又有處理機制的自治體，各自制體可以互通信息，共同求解同一個問題 組成：計劃、調(diào)度、監(jiān)控三個黑板體

14、20基于人工智能的車間計劃調(diào)度系統(tǒng) 計劃黑板體常規(guī)計劃緊急計劃21基于人工智能的車間計劃調(diào)度系統(tǒng) 調(diào)度黑板體功能 調(diào)度活動 監(jiān)控黑板體跟蹤工件和設(shè)備狀態(tài)處理并反饋有關(guān)采集信息 向上一級黑板反饋系統(tǒng)狀態(tài)信息統(tǒng)計設(shè)備使用情況22基于人工智能的車間計劃調(diào)度系統(tǒng) 控制結(jié)構(gòu) 237.3 車間物流管理 由倉庫、緩存站、傳送帶、運送小車、機械手等組成，主要完成車間內(nèi)原材料、半成品、成品、刀具、夾具、托盤、輔助材料等的運送。 物流系統(tǒng)對車間生產(chǎn)效率起著關(guān)鍵作用。 如何有效提高車間物流效率是車間生產(chǎn)管理至觀重要的問題。247.3.1 工件管理與傳輸控制車間布局 車間布局與物流傳輸有著密切關(guān)系，應(yīng)遵循以下原則：隨

15、機布置原則: 將若干機床隨機地排列在車間內(nèi)。 25車間布局功能布置原則：根據(jù)加工設(shè)備的功能分門別類地將同類設(shè)備組織在一起。26車間布局模塊化布置原則：車間是由若干功能類似的獨立模塊組成，在應(yīng)付緊急任務(wù)和意外事件方面有著明顯的優(yōu)勢，也有利于無聊的傳輸。27車間布局加工單元布置原則：基于成組技術(shù)，每一個加工單元都完成相應(yīng)的一類產(chǎn)品，物料流動較方便。28車間布局加工階段布置原則：將車間分為準備加工階段、機械加工階段、特種加工階段等，使物流從車間一端進入，從另一端流出。 297.3.1 工件管理與傳輸控制車間傳輸系統(tǒng)基本組成 完成的工作：毛坯、原材料由車間外部搬運進車間，將加工好的成品從車間中運出工件

16、在車間內(nèi)不同工段、不同設(shè)備間的搬運 倉庫原材料車削銑削熱處理車削銑削熱處理磨削成品傳送系統(tǒng)物流管理系統(tǒng)人工干預半自動化30毛坯是棒料、型材 需要在切斷機床上按要求尺寸下料，或直 接送入某些機床的自動進料裝置毛坯是鑄、鍛件 首先把毛坯裝在夾具上，然后才能送機床 加工。大型毛坯 借助吊車、叉車等搬運設(shè)備工件傳輸工具：叉車、橋式起重機、手推小車、傳送帶、無人運輸小車、機器人機加車間大批量生產(chǎn)車間有軌和無軌可采用地面軌道或支架軌道按照制導方式可分有線導向、磁性導向、激光導向、無線遙控自動、半自動生產(chǎn)線317.3.1 工件管理與傳輸控制車間物流控制系統(tǒng) 分為三層遞階結(jié)構(gòu)：管理層：對整個物流系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)

17、劃、控制、形成有效的反饋約束和激勵機制?？刂茖樱嚎刂莆锪狭鲃舆^程，包括車間生產(chǎn)訂單處理、庫存生產(chǎn)計劃與控制，生產(chǎn)計劃與控制，用料管理作業(yè)層：完成物料的時間轉(zhuǎn)移和空間轉(zhuǎn)移，包括運輸、裝卸、搬運、存放等車間生產(chǎn)計劃與控制系統(tǒng)是車間物流系統(tǒng)的最高指揮者 327.3.2 刀具管理 刀具管理是車間系統(tǒng)重要組成部分，包括刀具計劃、刀具調(diào)度、刀具監(jiān)控、刀具信息管理等，分為三層遞階結(jié)構(gòu)：刀具計劃管理功能：刀具訂購、刀具準備情況反饋、制訂刀具供給計劃刀具訂購：根據(jù)專用刀具制作周期和通用刀具訂貨周期，確定刀具訂購周期；根據(jù)車間生產(chǎn)計劃、工藝規(guī)程刀具壽命參數(shù)，計算刀具訂購周期內(nèi)生產(chǎn)所需的刀具數(shù)量；制訂刀具訂購計劃，

18、交有關(guān)職能部門執(zhí)行 33刀具計劃管理刀具準備情況反饋：完成車間生產(chǎn)計劃所需刀具數(shù)量的確認，保證作業(yè)計劃所需的刀具能夠滿足供應(yīng)；若刀具數(shù)量不符合要求，及時反饋信息，對所做計劃作適當調(diào)整，保證車間生產(chǎn)正常進行。刀具供給計劃：根據(jù)車間日生產(chǎn)作業(yè)計劃和刀具需求計劃制訂的，包括：刀具數(shù)量、刀柄型號與所需用機床主軸頭部型式的匹配、使用刀具的設(shè)備名稱與型號、刀具供給日期等，刀具供給計劃是刀具分配的依據(jù)347.3.2 刀具管理刀具調(diào)度 現(xiàn)場生產(chǎn)所用刀具非正常磨損、破損，或緊急生產(chǎn)任務(wù)所需刀具的補充供給調(diào)度分兩種情況：生產(chǎn)線上已有所需的刀具，且沒有使用，能夠滿足加工要求，則現(xiàn)場調(diào)節(jié)解決；生產(chǎn)線上沒有或雖然有所需

19、刀具，但正在使用，則需要從中央刀庫緊急輸出所需刀具刀具調(diào)度涉及到刀具壽命、生產(chǎn)現(xiàn)場每一把刀具的識別、定位等。357.3.2 刀具管理刀具監(jiān)控 為了及時了解每時每刻在使用的大量刀具因磨損而發(fā)生的性質(zhì)變化，保證生產(chǎn)安全，防止工件報廢。刀具監(jiān)控包括：刀具壽命、刀具磨損量、刀具破損的檢測。刀具壽命指刀具的耐用度，即在正常情況下，磨損量達到磨鈍位置為止的縱切削時間刀具壽命取決于刀具材料、被加工工件材料和切削參數(shù)等多種因素，通常用實驗方法確定。刀具磨損的監(jiān)控要求裝備有專門的檢測裝置。例如：可以利用測量鉆頭長度偏置量的裝置來檢測鉆頭的磨損。刀具破損的發(fā)現(xiàn)目前采用聲發(fā)射等專用技術(shù)和設(shè)備。367.3.2 刀具管

20、理刀具信息管理37物流管理信息系統(tǒng)倉儲管理模塊的功能設(shè)計 387.4 FMS信息集成 FMS（Flexible Manufacturing System）是一組數(shù)控機床和其他自動化的工藝設(shè)備，由計算機信息控制系統(tǒng)和物料自動儲運系統(tǒng)有機結(jié)合的整體。 美國制造工程師協(xié)會的計算機輔助系統(tǒng)和應(yīng)用協(xié)會把柔性制造系統(tǒng)定義為“使用計算機控制、柔性工作站和集成物料運儲裝置來控制并完成零件族某一工序或一系列工序的一種集成制造系統(tǒng)”。 還有一種更直觀的定義是：“柔性制造系統(tǒng)，至少有兩臺機床，一套物料運儲系統(tǒng)(從裝載到卸載具有高度自動化)和一套控制系統(tǒng)的計算機所組成的制造系統(tǒng)，它采用簡單地改變軟件的方法便能制造出某

21、些部件中的任何零件”。還有各種其他的定義來描述柔性制造系統(tǒng)。397.4 FMS信息集成工藝基礎(chǔ)： 成組技術(shù)功能 ： 加工制造和部分生產(chǎn)管理 良好的技術(shù)經(jīng)濟效果：高的設(shè)備利用率：降低生產(chǎn)成本：減少了在制品庫存，縮短生產(chǎn)周期：大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量：407.4 FMS信息集成發(fā)展：1967年，英國莫林斯公司首次根據(jù)威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系統(tǒng)24”。其主要設(shè)備是六臺模塊化結(jié)構(gòu)的多工序數(shù)控機床，目標是在無人看管條件下，實現(xiàn)晝夜24小時連續(xù)加工，但最終由于經(jīng)濟和技術(shù)上的困難而未全部建成。同年，美國的懷特森斯特蘭公司建成 Omniline I系統(tǒng)，它由八臺加工中心和兩臺多軸鉆床組成，工件被裝在托

22、盤上的夾具中，按固定順序以一定節(jié)拍在各機床間傳送和進行加工。這種柔性自動化設(shè)備適于少品種、大批量生產(chǎn)中使用，在形式上與傳統(tǒng)的自動生產(chǎn)線相似，所以也叫柔性自動線。日本、前蘇聯(lián)、德國等也都在60年代末至70年代初，先后開展了FMS的研制工作。 41發(fā)展：1976年，日本發(fā)那科公司展出了由加工中心和工業(yè)機器人組成的柔性制造單元(簡稱FMC)，為發(fā)展FMS提供了重要的設(shè)備形式。柔性制造單元(FMC)一般由12臺數(shù)控機床與物料傳送裝置組成，有獨立的工件儲存站和單元控制系統(tǒng)，能在機床上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件，可實現(xiàn)有限工序的連續(xù)生產(chǎn)，適于多品種小批量生產(chǎn)應(yīng)用。70年代末期，F(xiàn)MS在技術(shù)上和數(shù)量上都

23、有較大發(fā)展，80年代初期已進入實用階段，其中以由35臺設(shè)備組成的FMS為最多，但也有規(guī)模更龐大的系統(tǒng)投入使用 1982年，日本發(fā)那科公司建成自動化電機加工車間，由60個柔性制造單元（包括50個工業(yè)機器人）和一個立體倉庫組成，另有兩臺自動引導臺車傳送毛坯和工件，此外還有一個無人化電機裝配車間，它們都能連續(xù)24小時運轉(zhuǎn)。 427.4 FMS信息集成特征： 柔性：對產(chǎn)品的柔性，即系統(tǒng)為不同的產(chǎn)品和產(chǎn)品變化進行設(shè)置，以提高設(shè)備利用率，減少加工過程中零件的中間存儲，迅速響應(yīng)需求變化。具體表現(xiàn)：機床的柔性： FMS中機床通常為CNC機床或加工中心，可通過配置相應(yīng)的刀具、夾具、托盤、NC加工代碼等，完成給定

24、零件族中任一零件的加工。加工柔性：FMS能夠以多種流程加工一組類型、材料不同的零件，即使同一類型的零件也可采用不同的加工手段與方法43特征零件加工路線的柔性：FMS在加工零件過程中出現(xiàn)局部故障時，能迅速選擇新的加工路線并繼續(xù)加工，以保證零件按期交付。產(chǎn)量柔性：良好的FMS在加工批量較小的零件或加工批量很大的零件時在成本上不應(yīng)有顯著的差異，能夠完全適應(yīng)產(chǎn)品產(chǎn)量的變化。擴展柔性：FMS系統(tǒng)在需要時能夠方便地、模塊化地擴展其規(guī)模，并且擴展的部分能與原有部分完全融合，形成一個新的整體。生產(chǎn)柔性：FMS能夠生產(chǎn)各類零件447.4 FMS信息集成FMS主要組成及部分功能加工系統(tǒng)：是FMS的基礎(chǔ)，一般由兩臺

25、以上的數(shù)控機床或加工中心及一些加工輔助設(shè)備組成，用于把原材料轉(zhuǎn)換成最終合格產(chǎn)品。儲運系統(tǒng)：由自動化立體倉庫、堆垛機、傳送帶或有軌、無軌小車、搬運機器人、上下料托盤、交換工作站等組成。儲運系統(tǒng)的自動化程度的高低，直接決定了FMS自動化程度的高低控制系統(tǒng)：FMS核心系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)基本功能 數(shù)據(jù)分配、向FMS內(nèi)的各種設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)FMS內(nèi)設(shè)備的各種活動、通過協(xié)調(diào)，使物料傳輸系統(tǒng)能及時把待加工工件傳送到加工設(shè)備，達到提高設(shè)備利用率的目的。友好的人機界面便于操作者操作。故障處理，在系統(tǒng)發(fā)生故障后，使系統(tǒng)具有自動恢復運行的條件與能力。45FMS控制系統(tǒng) 運行所需的信息零件的加工信息作業(yè)計劃信息質(zhì)量控制信息物料信息工裝信息狀態(tài)監(jiān)控信息統(tǒng)計信息467.4 FMS信息集成關(guān)鍵技術(shù) 計算機輔助設(shè)計 當前設(shè)計技術(shù)最新的一個突破是光敏立體成形技術(shù)：直接利用數(shù)據(jù),通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng),將三維數(shù)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(nèi)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(huán)操作,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(shù)據(jù),數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。 47關(guān)鍵技術(shù)模糊控制技術(shù) 模糊數(shù)學的實際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取