探究什么是柔性制造

   2022-07-06 2730
核心提示:柔性制造技术是实现未来工厂的新概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。

前言

生产,顾名思义,就是富有弹性和灵活性的生产方式,精益生产即是柔性生产精髓的表现。柔性生产建立在柔性制造的基础上,以市场为导向,按需生产,能够增强企业的灵活性和应变能力,提高生产效率,缩短生产周期,帮助企业适应多变的市场需求和激烈的市场竞争,具有强大的生命力。

“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,而“柔性”生产线则更能够满足当今消费者个性化、多样化的需求。

一、柔性制造的基本特征

1、机器柔性

当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

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,其中一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

3、产品柔性

一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的集成能力和兼容能力。

4、维护柔性

系统能够采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行。

5、生产能力柔性

当生产量改变时,系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

6、扩展柔性

当生产需要的时候,可以容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

7、运行柔性

利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

总而言之,柔性生产的核心是柔性制造技术,而柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性、适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。

二、柔性制造的基本功能

1、能够自动控制和管理零件的加工过程,包括制造质量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信息的自动采集和处理;

2、通过简单的软件系统变更,便能制造出某一零件族的多种零件;

3、自动控制和管理物料(包括工件与刀具)的运输和存储过程;

4、能解决多机床下零件的混流加工,且无需增加额外费用;

5、具有优化的调度管理功能,无需过多的人工介入,能做到无人加工。

三、什么是柔性制造系统

根据我国国家军用标准,柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它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进行调整,适用于多品种、中小批量生产。简单来说,FMS是由若干数控设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的,并且能够根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。

目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

四、柔性制造系统的优点

1、提高了设备利用率

通过计算机把每个零件安排了相应的加工机床,该机床空闲时就马上将零件送上加工,尽量使制造系统中的加工设备都得到利用。由于设备的利用率高,能以较少的设备达到传统生产线的产量,从而降低了设备的投资成本。

2、提高了生产的应变能力

当今的消费者的需求更加个性化和多样化,而柔性制造系统有其内在的灵活性,能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动,进行多种产品的生产。而且能够在不明显打乱正常生产计划的情况下,插入备件和急件制造任务。

3、提高了生产效率

因为柔性制造更看重需求,其实属于按照需求生产的拉动型生产模式。不需要浪费大量时间等待之前的工序加工完成,从而缩短了生产制造的时间,提高了生产效率。除此之外,还能减少库存量,节约进行储存的仓库成本。

五、柔性制造系统的核心技术

1、计算机辅助设计

2、模糊控制技术

3、人工智能、专家系统及智能传感器技术

4、人工神经网络技术

5、综合控制系统

总结

柔性制造技术是实现未来工厂的新概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时,智能化机械与人之间将相互融合,柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

 
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