柔性制造系统FMS.doc

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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。
 
FMS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。
 
FMS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。FMS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。80年代中期投入使用的FMS,大都用于切削加工,也有用于冲压和焊接的。
 
采用FMS的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”;提高产品质量的一致性。
 
1967年,英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念,研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床,目标是在无人看管条件下,实现昼夜24小时连续加工,但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。
 
同年,美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统,它由八台加工中心和两台多轴钻床组成,工件被装在托盘上的夹具中,按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用,在形式上与传统的自动生产线相似,所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初,先后开展了FMS的研制工作。
 
1976年,日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC),为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1~2台数控机床与物料传送装置组成,有独立的工件储存站和单元控制系统,能在机床上自动装卸工件,甚至自动检测工件,可实现有限工序的连续生产,适于多品种小批量生产应用。
 
70年代末期,FMS在技术上和数量上都有较大发展,80年代初期已进入实用阶段,其中以由3~5台设备组成的FMS为最多,但也有规模更庞大的系统投入使用。
 
1982年,日本发那科公司建成自动化电机加工车间,由60个柔性制造单元(包括50个工业机器人)和一个立体仓库组成,另有两台自动引导台车传送毛坯和工件,此外还有一个无人化电机装配车间,它们都能连续24小时运转。
 
这种自动化和无人化车间,是