柔性制造系统的主要特点有哪些

柔性生产线的形式：

柔性生产线生产组织形式和生产产品及工艺的多样性和可变性,可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。与刚性自动化生产线相比，柔性制造生产线工序相对集中、没有固定的生产节拍、物流统一的路线，进行混流加工，实现在中、小批量生产条件下接近大量生产中采用刚性自动线所实现的高效率和低成本。柔性制造生产线一般有如下3种形式：柔性制造单元、柔性制造系统、独立制造岛。

(一)柔性制造单元

通常由1-2台加工中心构成，并具有不同形式的刀具交换和工件的装卸、输送及储存功能。除了机床的数控装置外，还有一个单元计算机来进行程序的管理和外围设备的管理。FMS适合于小批量生产，加工形状比较复杂，工序不多而加工时间较长的零件。

(二)柔性制造系统(FMS)

由2台以上的加工中心，以及清洗、检测设备组成，具有较完善的刀具和工件的输送和储存系统，除调度管理计算机外，还配有过程控制计算机和分布式数控终端等，形成多级控制系统组成的局部网络。FMS适合于加工形状复杂、加工工序繁多、并有一定批量的多种零件。

(三)独立制造岛

独立制造岛是以成组技术为基础，由若干台数控机床和普通机床组成的制造系统，其特点是将工艺技术装备、生产组织管理和制造过程结合在一起，借助计算机进行工艺设计、数控程序管理、作业计划编制和实时生产调度等。其使用范围广，投资相对较少，各方面柔性较高。

柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。

1、设备利用率高：一组机床编入柔性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。

2、在制品减少80%左右。

3、生产能力相对稳定：自动加工系统由一台或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

4、产品质量高：零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。

5、运行灵活：有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。

6、产品应变能力大：刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。

柔性制造系统的主要优点表现在如下几个方面。

(1)具有高度的柔性。fms能实现具有一定相似性的不同产品的加工，能适应市场需求和工艺要求的迅速变化，满足多品种、中小批量生产的要求。同时，对临时需要的备用零件或不同产品可以随时投入，混合在一起生产，而不会干扰fms正常的生产话动。

(2)设备利用率高。由于fms系统通过计算机对系统资源进行优化配置和调度，工件的输送、装夹和加工同时进行，其机床利用率高。在一般情况下，fms中一组机床的产量是单机作业环境下用相同数目机床所获得的生产量的3倍。

(3)制造周期短。fms与常规加工车间相比，在制品库存大大地减少。有报告说，在设备相同条件下，在制品可减少80%。这是零件等待切削加工的时间减少的结果，其原因可以归结为计算机的有效调度以及零件生产中的工序集中。

(4)工人少，劳动生产率高。由于在fms中加工、换刀、装夹、检测和物流搬运全部由计算机自动控制，所需人员可减少30%～50%。机床连续24小时运行，在白班时，操作人员通过计算机进行调度和监控，工人给设备进行必要的维护；在中、夜班时，实行无人看管运行，由计算机独立监控加工情况，出现故障时可自动排除，若有必要，将自动停止加工。一般说来，生产效率可提高50%。

(5)质量高。由于fms具有较高的自动化程度，采用自动检测设备、自动补偿装置，能及时发现质量问题，并采取相应的有效措施。同时，fms减少了夹具和机床的数目，央具结构设计合理且耐用，以及零件与机床的恰当匹配，保证了产品的一致性及优良的品质，也大大减少了返修的费用。

柔性制造系统的主要缺点有如下几个方面：

(1)系统投资大，投资回收期长；

(2)系统结构复杂，对操作人员的要求高；

(3)复杂的结构使得系统的可靠性降低。

柔性制造技术是一种适用于多品种、中小批量生产的自动化技术。从原则上讲，fms可以用来加工各种各样的产品，不局限于机械加工和机械行业，而且随着技术的发展，应用的范围会愈来愈广。下面从产品类型、零件类型、材料以及年产量对fms的使用范围作简要分析。

链条输送机是以链条作为牵引和承载体输送物料，链条可以采用普通的套筒滚子输送链，也可采用其它各种特种链条（如积放链，倍速链）。链条输送机的输送能力大，主要输送托盘、大型周转箱等。输送链条结构形式多样，并且有多种附件，易于实现积放输送，可用做装配生产线或作为物料的储存输送。优点：1、链条输送机价格低、结构简单且保养维修方便；2、链条输送机适合于输送线板及料盒；3、链板输送机适合与升降移载输送机、转想输送机、栈板供应收集机等搭配；4、链条输送机框架结构可采用铝型材或碳钢（表面磷化处理后喷塑）

什么是柔性制造系统？

什么是柔性呢？柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰（如机器出现故障）情况下，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低。但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。

随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，这就使系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。

柔性主要包括：

●机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

●工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

●产品柔性 一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

●维护柔性 采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。

●生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。

●扩展柔性 当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。

●运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。

柔性制造系统是有一个由计算机集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统。它具有：

●多个标准的制造单元，具有自动上下料功能的数控机床；

●一套物料存储运输系统，可以在机床的装夹工位之间运送工件和刀具；

FMS是一套可编程的制造系统，含有自动物料输送设备，能在计算机的支持下实现信息集成和物流集成，它

●可同时加工具有相似形体特征和加工工艺的多种零件；

●能自动更换刀具和工件；

●能方便地上网，容易于其它系统集成；

●能进行动态调度，局部故障时，可动态重组物流路径。

目前FMS规模趋于小型化、低成本，演变成柔性制造单元FMC，它可能只有一台加工中心，但具有独立自动加工能力。有的FMC具有自动传送和监控管理的功能，有的FMC还可以实现24小时无人运转。用于装备的FMS称为柔性装备系统。