柔性制造其实是一种以消费者为导向的,以需定产的生产模式。
提到柔性制造,不得不把传统制造拿出来进行对比。
传统制造的特点在于实现单一品种的大批量生产。
在新型的制造业环境之下,这种生产模式已经满足不了市场产品的多样性和复杂性,所以由此产生了新的生产模式,即柔性制造。
柔性制造最大的特点在于能够实现单品种小批量生产,且不同产品在流水线上可以同时生产。那么在此过程中,MES对于生产的控制就尤为重要。工艺人员可以通过在MES中设置不同产品的配方实现每个工位的工艺独立化保证每种产品能够在特定的工艺环境下生产。MES可以通过对排产计划的解析,完成线边库存的水平线设置,保证每种产品生产物料的充足。
所以柔性制造离不开MES的控制,MES的控制使柔性制造在目前的制造业环境下得到广泛应用。
柔性制造是指在保证生产效率的前提下,可以灵活适应生产需求和变化的生产方式。柔性制造不仅要求生产设备具有高度的自动化程度,还需要生产过程具有高度的适应性和可控性。柔性制造的目标是实现生产过程的高度智能化和自动化,提高生产效率和产品质量,降低生产成本和生产周期。
柔性制造的概念
柔性制造已经广泛应用于各个领域,包括汽车制造、电子制造、航空航天制造等。在汽车制造领域,柔性制造可以实现汽车生产线的高度自动化和智能化,在电子制造领域,柔性制造可以实现电子产品的快速定制和生产,适应市场需求的变化。在航空航天制造领域,柔性制造可以实现飞机部件的快速生产和组装,
柔性制造具有以下优势:
柔性制造的应用
柔性生产是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。
柔性生产是适应市场需求多变和市场竞争激烈而产生的市场导向型的按需生产的先进生产方式,其优点是增强制造企业的灵活性和应变能力,缩短产品生产周期,提高设备利用率和员工劳动生产率,改善产品质量。
扩展资料
1、柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动化机械制造系统,英文缩写为FMS;
2、工艺基础:柔性制造系统的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产,即具有“柔性”,并能及时地改变产品以满足市场需求;
3、柔性制造系统兼有加工制造和部分生产管理两种功能,因此能综合地提高生产效益,它的工艺范围正在不断扩大,可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等,投入使用的柔性制造系统,大都用于切削加工,也有用于冲压和焊接的。
柔性制造通俗的讲就是一条生产线可以实现多个品种的产品生产。
柔性制造的模式其实广泛存在,比如定制,这种以消费者为导向的,以需定产的方式对立的是传统大规模量产的生产模式。在柔性制造中,考验的是生产线和供应链的反应速度。比如在电子商务领域兴起的“C2B”“C2P2B”等模式体现的正是柔性制造的精髓所在。
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,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。
“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。
基本特征
1、机器柔性,系统的机器设备具有随产品变化而加工不同零件的能力。
2、工艺柔性,系统能够根据加工对象的变化或原材料的变化而确定相应的工艺流程。
3、产品柔性,产品更新或完全转向后,系统不仅对老产品的有用特性有继承能力和兼容能力,而且还具有迅速、经济地生产出新产品的能力。
4、生产能力柔性,当生产量改变时,系统能及时作出反应而经济地运行。
5、维护柔性,系统能采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行。
6、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,构成一个更大的制造系统。
柔性制造系统,是指由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他连接装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。柔性制造系统有中央计算机控制机床和传输系统,有时可以同时加工几种不同的零件。
系统组成
一、加工设备
加工设备主要采用加工中心和数控车床,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,常采用可更换主轴箱的加工中心,以获得更高的生产效率。
二、储存和搬运
储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等;储存物料的方法有平面布置的托盘库,也有储存量较大的桁道式立体仓库。
毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中,并储存在自动仓库中的特定区域内,然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS,自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关,具有较大灵活性。
工业机器人可在有限的范围内为1-4台机床输送和装卸工件,对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送,也可采用在轨道上行走的机器人,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更换,也可由备用的子刀库取代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心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证 FMS连续正常工作的必要条件,一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。
三、信息控制
FMS信息控制系统的结构组成形式很多,但一般多采用群控方式的递阶系统。
第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC),实现各加工过程的控制;
第二级为群控计算机,负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息,分配给第一级中有关设备的数控装置,同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机;
第三级是FMS的主计算机(控制计算机),其功能是制订生产作业计划,实施FMS运行状态的管理,及各种数据的管理;第四级是全厂的管理计算机。
为保证FMS的连续自动运转,须对刀具和切削过程进行监视,可能采用的方法有:测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;利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化;累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。
此外,还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差,并据此对其进行补偿。
特性
“弹性制造系统发送资料”包含大部分来自工作站结点、设备及仪表器具的短期消息及大笔系统所需的文件资料。该消息规模涵盖少数字元组到数百字节。运行软件和其他资料如造册在大规模文件中,当加工阶段之资料,运行仪器沟通之资料,监测状态之资料及从各小工作站回报之资料等。
回报时间也有些差异,大笔程序文件从主要电脑下载到每仪器或从弹性制造系统开始之工作站结点﹙node﹚通常约要花60秒。
仪表信息需在决定性时间延迟﹙deterministic time delay﹚的某期间内提交,其他信息类型运于短时间警急回报和传输与接收大部分瞬间消息。
弹性制造系统的可靠性协议(reliable FMS protocol)来支持所有FMS特性是现今急迫的。现存美国电气电子工程师协会(IEEE)所制定协议并不能满足现今环境之实际沟通需求。
载波感测多重访问碰撞侦测(即CSMA/CD,为Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect的简写)协议延迟是指当一些工作站结点不受因消息碰撞增加而产生限制。
标记(Token Bus)有决定性消息延迟但不能优先支持FMS沟通之沟道结构(access scheme)。
权标环状(Token-Ring)提供通过优先次序和低消息延迟;然而该发送资料并不可信。单一结点(工作站node)失误通常发生在通过该工作站结点之发送错误。另外,权标环状的拓扑(一种实体网络架构的类型)也是需要高等布线安装网络及成本。
FMS通信协议设计支持即时沟通时间和延迟/故障回报消息和即时回应任何紧急信号之需求。因为工业生产过程中常见过热、尘埃和电磁干扰(EMS)产生之机械失误和故障,因此需要一优先机制和即时紧急警报消息并且运作适当传输回复程序。
标记(Token Bus)修改实行于一个优先通路机制,允许短且低延迟传输消息以及较长消息。
以上内容参考 百度百科-柔性制造系统
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。