浅析柔性制造技术的现状及发展趋势

浅析柔性制造技术的现状及发展趋势冯贝1151110016摘要：近二十年来，随着计算机、控制技术、机械结构的发展，柔性制造技术运用越来越重要，实现了多种产品的自动化、智能化，提高了生产技术的多样性。柔性制造技术。一个国家的工业生产力，制造技术的作用一般约占60%。相关专家认为，世界各国经济的竞争，主要体现在是制造技术的竞争，其竞争能力最终表所产品的市场占有率。因为其独有的特点已经广泛用于机械行业，与我们的生活息息相关。研究柔性制造技术乃是中华复兴的重要任务，中国的机械行业相对发达国家比较落后，因此，我们要认清形势，抓住机遇。关键词：柔性制造发展趋势Abstract:Overthepasttwentyyears,withthedevelopmentofcomputer,controltechnology,mechanicalstructure,flexiblemanufacturingtechnologymoreandmoreimportant,realizedtheautomationandintelligence,avarietyofproductscanimprovetheproductiontechnologyofdiversity.Flexiblemanufacturingtechnology.Acountry'sindustrialproductivity,theroleofmanufacturingtechnologiestypicallyaccountsforabout60%.Relevantexpertsbelievethattheworldeconomiccompetition,competitionismainlyembodiedinthemanufacturingtechnology,itsabilitytocompeteeventuallyformtheproduct'smarketshare.Becauseofitsuniquecharacteristicshasbeenwidelyusedinmachineryindustry,iscloselyrelatedtoourlife.ResearchofflexiblemanufacturingtechnologyistheimportanttaskoftheChineseRenaissance,China'smachineryindustryisrelativelydevelopedcountriesrelativelybackward,therefore,weshouldrecognizethesituation,seizetheopportunity.Keywords:flexiblemanufacturingDevelopmentTrend;目录前言..............................................................11.柔性制造技术的基本概念...................................................11.1柔性制造技术.................................................11.2柔性制造设备的划分...........................................22.柔性制造技术的特点.......................................................32.1柔性制造系统的优点...........................................32.2柔性制造系统的缺点...........................................43.柔性制造所采用的关键技术.................................................43.1数控机床.....................................................43.2计算机技术的应用.............................................43.3传感器的应用.................................................43.4工作人员素质的提高...........................................53.5信号处理技术.................................................54.柔性制造技术的应用.......................................................54.1包装机械行业.................................................54.2在汽车工业中的应用...........................................64.3在钣金行业上的应用...........................................65柔性制造技术的发展........................................................75.1柔性制造技术诞生的背景.......................................75.2柔性制造技术的出现...........................................75.3发展柔性制造技术的条件.......................................86.柔性制造技术的未来趋势...................................................86.1国内外柔性技术发展的现状.....................................86.2柔性制造技术仍将迅速发展.....................................96.3发展网络化制造单元...........................................96.4我国柔性制造实训基地的建立...................................97总结....................................................................108致谢....................................................................10参考文献：................................................................101前言生产制造过程中有两个很重要的方面：设备与人。近几年科学发展迅猛，相对复杂的自动化设备得以更多地参与到生产流程中，并替代人对生产进行控制，使整体的效率提高和产品质量更稳定。尤其是在大规模生产制造中，手工制造相比于机械化生产，效率和稳定性根本不可相提并论。但是市场形势也在发生剧烈的变化，科技的快速发展，不仅使产品的种类变得极大丰富，同时加快了产品更新和淘汰的速度。这使得实际生产中的设备规模大大缩小，生产线更新换代的速度越来越快。在一般的情况下，受设备所占的比重大的限制，解决以上问题时要采用更高级的设备来提高柔性以及效率整体上的提升。现实情况往往是因为企业资金问题，难以支持如此之大的投资，还有可能是企业对市场的分析之后，并不打算投资这么多金额。从另一个角度分析，设备能力的提升会有很大的局限性，单纯地从提升设备能力来考虑改善生产系统，颇有难度。与其去“组合设备”，不如转向“设备组合”。目前，国家制造业仍停留在转型和升级的重要时期，想要提高我国制造业，不仅需要增加我国制造业整体的科技含量，提高产品附属值，而且要在提升我国制造业方面给予更加充分的重视。柔性制造是适应全球竞争极为重要的制造技术与理念。唯有提高我国制造业的柔性制造技术水平，掌握先进的柔性制造理念，才能我国制造业水平更上一层楼，扩大优势，增强客户的适应能力，要在全球制造业中占据有利地位。本文要介绍柔性制造的相关概念与要求，分析了柔性制造在机械制造行业中的应用，探究了与传统制造业的利弊，与此同时，还点明了我国柔性制造技术发展的要领与方向，很有必要借鉴它国制造业的发展经验。解决这个问题已经迫在眉睫了，要在设备能力和柔性之间寻找一个平衡点。也就是要将设备功能进行若干次组合与分割，再根据单一或较少功能“设备组合”，来代替所谓的“组合设备”，从而减少生产工序中设备参与的分量，将原来分化在设备中的转换成本，以及效率转移到了企业内部，再通过人与设备的简单调整配合来实现。通过这样的转换，使整体的生产过程中可控制和自我调整的环节大大得到改善，实际上等价于生产系统的整体柔性的飞跃。1.柔性制造技术的基本概念1.1柔性制造技术硬性是指不能改变的，不具灵活性；与之相对，机械制造领域的柔性，是指机械制造系统随生产环境变化保持稳定工作的能力，主要与系统方案、操作人员和设备配置有关。简而言之，没有固定的工序和工艺节拍，去适应多品种小批量生产方式就是“柔性”的基本体现。一般把柔性制造技术认为是可以随市场需求变化，迅速对产品种类或者生产2方式做出相应调整的一种现代化制造技术。这种柔性制造系统要具有许多方面的“柔性”。必须要具有运行柔性、产品柔性、批量柔性、工序柔性、扩展柔性、设备柔性、工艺柔性、生产柔性。毫无疑问，柔性制造技术已经是当今世界制造业自动化技术发展方向的前列，为未来制造业绘制了一个宏伟蓝图，这将成为21世纪制造业的主要生产方式。1.2柔性制造设备的划分柔性制造设备必须依赖以数控机床，才能实现自动输送物料的存储系统，通过计算机技术来控制并监控各个部件的运行，使得加工过程实现自动化的设备。许多时候只需更改关软件或者程序和少量夹具，即可轻松达到对不同品种工件加工的目的。依据系统的功能特征和规模大小，柔性制造设备一般分为四个类型：1.2.1柔性制造单元柔性制造单元（FMC--FlexibleManufacturingCell）：一般是由一台或多台数控机床或者加工中心构成的加工单元。各部分之间是通过小规模的工件自动输送装置来保证连接的，利用计算机来实现生产的控制和管理。组合的机床在工艺能力上可相互补充，也可混合加工不同类别的零件，要具备单元层与设备层上的计算机双重控制，对外具有多个接口，可以构成简单的柔性制造系统。这个单元能根据加工的需要自动装卸工件、更换刀具、检测工件加工的精度和刀具磨损情况，进行有限次数工序的连续加工，适于中小型的批量生产。1.2.2柔性制造系统柔性制造系统（FMS--FlexibleManufacturingSystem）：一组数控机床和其他自动化的工艺设备，是由计算机信息控制系统、物料自动储运系统有机组合的整体，包括多个柔性制造单元，能够根据制造任务或者生产环境的变化，及时进行调整，适用多品种、中小批量生产，具备加工制造以及部分生产管理功能，能实现无人化操作。虽然FMS的规模差异较大，功能不一样，但都包含3个基本部分，即加工、物流、信息流这三个子系统。在这个基础上，能够根据具体加工需求选择不同的辅助工具，例如，监控工作站。FMS的组成如下图组成名称作用组成内容加工系统FMS的主体部分，用于加工零件加工单元是指有自动换刀和换工件功能的数控机床物流系统向加工单元及辅助系统运送工件、刀具、工具、等由工件运送和管理系统组成：毛坯、半成品的存储仓库、工件托盘的运输小车、夹具组件、工件、夹具装卸系统、缓冲存储系统交换刀具的运送装置、刀具存储库、交换刀具的携带装置、组装以及预调系统刀具刃磨信息系统控制FMS的运行由计算机及其通信系统组