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      探究什么是柔性制造

         2022-07-06 2350
      核心提示:柔性制造技術是實現未來工廠的新概念模式和新的發展趨勢,是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。

      前言

      生產,顧名思義,就是富有彈性和靈活性的生產方式,精益生產即是柔性生產精髓的表現。柔性生產建立在柔性制造的基礎上,以市場為導向,按需生產,能夠增強企業的靈活性和應變能力,提高生產效率,縮短生產周期,幫助企業適應多變的市場需求和激烈的市場競爭,具有強大的生命力。

      “柔性”是 相對于“剛性”而言的,傳統的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產,而“柔性”生產線則更能夠滿足當今消費者個性化、多樣化的需求。

      一、柔性制造的基本特征

      1、機器柔性

      當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。

      2、工藝柔性

      系統能夠根據加工對象的變化或原材料的變化而確定相應的工藝流程,其中一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

      3、產品柔性

      一是產品更新或完全轉向后,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后,對老產品有用特性的集成能力和兼容能力。

      4、維護柔性

      系統能夠采用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行。

      5、生產能力柔性

      當生產量改變時,系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統,這一點尤為重要。

      6、擴展柔性

      當生產需要的時候,可以容易地擴展系統結構,增加模塊,構成一個更大系統的能力。

      7、運行柔性

      利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。

      總而言之,柔性生產的核心是柔性制造技術,而柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群,我們認為凡是側重于柔性、適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。

      二、柔性制造的基本功能

      1、能夠自動控制和管理零件的加工過程,包括制造質量的自動控制、故障的自動診斷和處理、制造信息的自動采集和處理;

      2、通過簡單的軟件系統變更,便能制造出某一零件族的多種零件;

      3、自動控制和管理物料(包括工件與刀具)的運輸和存儲過程;

      4、能解決多機床下零件的混流加工,且無需增加額外費用;

      5、具有優化的調度管理功能,無需過多的人工介入,能做到無人加工。

      三、什么是柔性制造系統

      根據我國國家軍用標準,柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統,它包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產。簡單來說,FMS是由若干數控設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的,并且能夠根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。

      目前常見的組成通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。

      四、柔性制造系統的優點

      1、提高了設備利用率

      通過計算機把每個零件安排了相應的加工機床,該機床空閑時就馬上將零件送上加工,盡量使制造系統中的加工設備都得到利用。由于設備的利用率高,能以較少的設備達到傳統生產線的產量,從而降低了設備的投資成本。

      2、提高了生產的應變能力

      當今的消費者的需求更加個性化和多樣化,而柔性制造系統有其內在的靈活性,能適應由于市場需求變化和工程設計變更所出現的變動,進行多種產品的生產。而且能夠在不明顯打亂正常生產計劃的情況下,插入備件和急件制造任務。

      3、提高了生產效率

      因為柔性制造更看重需求,其實屬于按照需求生產的拉動型生產模式。不需要浪費大量時間等待之前的工序加工完成,從而縮短了生產制造的時間,提高了生產效率。除此之外,還能減少庫存量,節約進行儲存的倉庫成本。

      五、柔性制造系統的核心技術

      1、計算機輔助設計

      2、模糊控制技術

      3、人工智能、專家系統及智能傳感器技術

      4、人工神經網絡技術

      5、綜合控制系統

      總結

      柔性制造技術是實現未來工廠的新概念模式和新的發展趨勢,是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。屆時,智能化機械與人之間將相互融合,柔性地全面協調從接受訂貨單至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。

       
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