基于高速加工的大容量柔性制造系统经济分析.docx

基于高速加工的大容量柔性制造系统经济分析.docx基于高速加工的大容量柔性制造系统经济分析SusumuFujii,HiroshiMoritaaa,puterandSystemsEngineering,KobeUniversity,1-1Rokkodaicho,Nada,Kobe657-8501,JapanaDepartmentofAppliedPhysics,OsakaUniversity,2-1Yamadaoka,-0871,JapanbProductionEngineeringDivision,MazdaMotorCorporation,3-1Shinchi,Fuchucho,Akigun,Hiroshima730-8670,JapancFAProductSalesGroup,OguchiPlant,YamazakiMazakCorporation,Oguchicho,Aichi480-0197,JapanCorrespondingauthorE-mail:******@-;receivedinrevisedform21August2001;accepted9November2001摘要大容量柔性制造系统(IIV-FMS)能够在满足大容量生产的同时实现高灵活性。本文我们从电力消耗的角度考虑HV-FMS的节能效果。在这项研究屮我们将生产系统的汽车发动机气缸盖作为主体,比较HV-FMS和柔性白动线(FTL)Z间的节能效果来验证HV-FMS的有效性。此外,我们将讨论在HV-FMS屮高速加工的经济效益。我们测量高速加工的节能效果并给出了额外加工成木的允许值。关键词:大容童柔性制造系统,高速加工,节能,柔性自动线。I引言敏捷制造要求快速响应产品数量的变化而不丧失生产力(kidd,1994)。柔性制造系统(FMS),(例如Raouf和Ben-Daya,1995),被用于在各种屮小型体积产品的生产屮提高生产率。总的来说FMS的目标是小期生产能力,以及在短时间内应对频繁变化的种类和数量的产品。另一方面,柔性H动线(FTL)已经被应用于大规模生产系统屮,通过排列在一个流水线上的一系列数控加T单元,加工备种产品。然而,灵活性受限于必须要建立生产线对于工件变化的响应。此外,由于加工单元紧密连接在一个系列中,机器故障可能会迫使生产线的全部或大部分停止,很可能严重影响生产力。大容量柔性制造系统(HV-FMS)(Fujiiet乩,1998b)作为-•种新的制造系统化解了FMS和FTL的局限性,达到同时满足高灵活性和大批最生产的要求。由于加工单元的特殊安排,I2FMS可以加工多种大体积产品并且对于产品的变化和机器故障具有鲁棒性。其基木的系统是并行加T单元被排列成一个串行的方式,形成一个加工组去完成工艺流稈的某一部分。这种特殊的并串联的加工单元排列方式提供了传统的FMS加工车问的高灵活性,以及FTL流水车问的高生产率。同时,HV-FMS能够始终确保高生产力即便是在机器出现故障的情况下。类似的配置也被认为是一个灵活流水线(Sawik,1995)或混合流水车间(和Solomon,1996)0灵活流水线由几个加工阶段串联而成,每个阶段都有一个或多个相同的平行机,在每一个阶段每个部件最多只能被一个机器加丁,但一些类型的部件可能会被跳过一