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相关技术概述(多媒体技术)
一、柔性制造系统的产生和特点
1、产生背景：
（1）市场变化导致中小批量、多品种生产方式成为需要。
市场竞争的加剧及顾客需求的多样化，导致传统的以规模效应带动成本降低的刚性生产线不再适应市场的变化。
?刚性生产线忽略了可能增加的库存而带来的成本的增加；
?1973年石油危机，使大批量生产的缺点暴露。
（2）科学技术的进步推动了自动化程度和制造水平的提高。
?NC、CNC、DNC
?CAD、CAM
?GT、CAPP
?ROBOT
2、柔性自动化制造技术的产生
?世界上公认的第一条柔性制造系统是英国莫林（Molin）机床公司1967年建成的“Molin System-24”；
?20世纪70年代末和80年代初，计算机辅助管理物料自动搬运，刀具管理和计算机网络、数据库技术的发展以及CAD/CAM技术的成熟，出现了更加系统化、规模更加扩大的柔性制造系统。
?20世纪80年代末，FMS已经成为一项成熟的技术，并在世界范围得到广泛应用。
3、我国FMS的研究状况
我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。
?1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。我国第一套FMS系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1），用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV（自动导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供，据分析它的投资回收期约为两年半。
?1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、日本进口了国内第一批FMS。
?1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。
?1988年北京机床研究所为天津减速机厂提供的加工减速机机座的JCS-FMS-2系统是全部自行开发和配套的，它标志着我国已具有自主开发FMS系统的实力。
?近几年来，国内一些经济实力比较雄厚的工厂（北京第一机床厂，上海第二纺织机械厂，天津减速机总厂，山西经纬纺织机械厂等），为实施CIMS，又进口了一些国外的FMS系统。
4、FMS的两个主要特点：柔性和自动化
?所谓柔性，是指制造系统（企业）对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应产品变化的能力。 ?可分为瞬时、短期和长期柔性三种
5、FMS的其它特点：
（1）柔性高，适应多品种中小批量生产；
（2）系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；
（3）可混流加工不同的零件；
（4）系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；
（5）多层计算机控制，可以和上层计算机联网；
（6）可进行三班无人干预生产。
二、FMS的定义、组成和类型
1、FMS的定义
?根据“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义，柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。
? 美国制造工程师协会(SME)的计算机辅助系统和应用协会把柔性制造系统定义为“使用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装置完成零件族某一工序或一系列工序的一种集成制造系统”。
?更直观的定义是：“柔性制造系统是至少由两台数控机床，一套物料运输系统（从装载到卸载具有高度自动化）和一套计算机控制系统所组成的制造自动化系统。它采用简单改变软件的方法便能制造出某些部件中的任何零件”。
?综上所述，各种定义的描述方法虽然有所不同，但都反映了FMS应具备以下特点：
?硬件组成
1)两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗机、动平衡机、各种特种加工设备等；
2)一套能自动装卸的运输系统，包括刀具储运和工件及原材料储运。具体结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等；
3)一套计算机控制系统及信息通信网络。
?软件组成
1)FMS的运行控制系统；
2)FMS的质量保证系统；
3)FMS的数据管理和通信网络系统。
?FMS必须具备的功能
1)能自动管理零件的生产过程，自动控制制造质量，自动进行故障诊断及处理，自动进行信息收集及传输；
2)简单地改变软件或系统参数，便能制造出某一零件族的多种零件；
3)物料的运输和储存必须为自动(包括刀具等工装和工件的自动运输)；
4)能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需额外增加费用；
5)具有优化调度管理功能，能实现无人化或少人化加工。
2、FMS的组成（硬件）
典型的FMS主要有三个子系统组成：
?加工系统
?运储系统
?计算机控制系统
FMS的基本组成
3、FMS的类型
FMS适用于中小批量的生产，既要兼顾对生产率和柔性的要求，也要考虑系统的可靠性和机床的负荷率。因此，就产生了三种类型的FMS：
4、不同类型的柔性制造设备
? 柔性制造模块（FMM） 相当于功能齐全的加工中心；
? 柔性制造单元（FMC） 小型FMS，由1-2台机床组成，自动更换刀具，自动上下工件；
? 柔性制造系统（FMS） 控制与管理功能比FMC强，管理通信要求高；
? 柔性制造生产线（FML） 数控组合机床设备，专用性强、生产率高，相当于数控自动生产线，用于少品种、中大批量生产，为专用FMS。
? 柔性制造工厂（FMF） 全企业范围生产管理、设计开发、加工制造和物料运储全盘自动化。
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