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1、成都理工大学柔性制造技术班 级： 2010级 学 号： 22010姓 名： 指导教师： 孙 未学 院： 专 业： 推荐精选 2012年5月28日推荐精选绪论3第一章柔性制造技术概述41.1柔性的概念41.2柔性的特点4第二章 柔性的规模52.1柔性制造系统（FMS）52.2柔性制造单元（FMC）62.3柔性制造线（FML）62.4柔性制造工厂（FMF）6第三章 柔性制造所采用的关键技术73.1计算机辅助设计73.2模糊控制技术73.3人工智能、专家系统及智能传感器技术73.4人工神经网络技术8第四章 柔性的发展趋势8第五章 模块化柔性制造系统在现代职业技术教育中的应用95.1现代化教学设备的引
2、进95.2模块化柔性制造系统的配置105.3模块化柔性制造系统的特性11结论11参考文献12推荐精选绪论机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，在上世纪50年代由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息流出现了质的突破，导致了应用数学化技术进行柔性自动化控制的新一代机床数控机床的诞生和发展。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，并开创了机械产品向机电一体化发展的先河，由此数控技术也成为先进制造技术中的一项核心技术，且通过持续的研究，深化信息技术的应用促进其更大地发挥潜力和进一步提升其性能。因此，发展在信息技术支持下的先进的数控技术来推进制造装备及其控
3、制运行过程的自动化、网络化和智能化的数字化技术将是构成企业的制造系统现代化的关键。他将能提高企业在经济全球化条件下对不确定性市场环境的适应能力，从而也映射出信息技术对机械制造企业重构和改造时所起的重要作用。摘要以数控技术为中心的搞笑柔性制造技术是当前加工技术发展的主流，它具有3F、3I和3S的特征。文中分析了高效化和柔性化的主要法杖目标，其主要研究方向为发展适于全面高速化、过程链集约化和大批量定制化的制造装备及其系统，使能够在多品种变批量的市场需求条件下实现响应敏捷化、运行智能化和效益最优化。提出了发展快速重组制造系统及可重构制造设备作为统一高效和柔性两者要求的一个合理解决方案，并进一步探讨了
4、可用于网络化环境的制造单元的结构体系。关键词高校柔性制造 高速化 过程链集约化 快速重组制造系统 可重构制造装备推荐精选第一章 柔性制造技术概述柔性制造技术也称柔性集成制造技术，是现代先进制造技术的统称。柔性制造技术集自动化技术、信息技术和制作加工技术于一体，把以往工厂企业中相互孤立的工程设计、制造、经营管理等过程，在计算机及其软件和数据库的支持下，构成一个覆盖整个企业的有机系统。柔性制造技术（flexible manufacturing technology ,FMT）是一种主要用于多品种中小批量或变批量生产的自动化技术，它是对各种不同形状的加工对象进行有效地且适应性地转化为成品的各种技术的
5、总称。柔性制造技术是电子计算机技术在生产过程及其装备上的应用，是将微电子技术、智能化技术与传统加工技术融合在一起，具有先进性，柔性化、自动化、效率高的制造技术。柔性制造技术是从机械转换、刀具跟换、夹具可调、模具转位等硬件柔性化技术的基础上发展起来的，是自动化制造系统的基本单元技术。1.1柔性的概念所谓“柔性”，即灵活性，主要表现在：生产设备的零件、部件可根据所加工产品的需要变换；对加工产品的批量可根据需要迅速调整；对加工产品的性能参数可迅速改变并及时投入生产；可迅速而有效地综合应用新技术的企业，平时能满足品种多变而批量很小的生产需求，战士能迅速扩大生产能力，而且产品质优价廉。柔性制造设备可在无
6、需大量追加投资的条件下提供连续采用新技术、新工艺的能力，也不需要专门的设施，就可生产出特殊的军用产品。1.2柔性的特点（1）柔性制造技术是从成组技术发展起来的，因此，柔性制造技术仍带有成组技术的烙印零件三相似原则：形状相似；尺寸相似和工艺相似。 这三相似原则就成为柔性制造技术的前提条件。凡符合三相似原则的多品种加工的柔性生产线，可以做到投资最省（使用设备最少，厂房面积最小）生产效率最高（可以混流生产，无停机损失）；经济效益最好（成本最低）。推荐精选（2）品种中大批量生产时，虽然每个品种的批量相对来说是小的，多个小批量的总和也可构成大批量，因此柔性生产线几乎无停机损失，设计利用率局。（3）柔性制
7、造技术组合了当今机床技术、监控技术、检测技术、刀具技术、传输技术、电子技术和计算机技术的精华，具有高质量、高可靠性、高自动化和高效率。（4）可缩短新产品的上马时间，转产快，适应瞬息万变的市场需求。（5）可减少工厂内零件的库存，改善产品质量和降低产品成本。（6）减少工人数量，减轻工人劳动强度。第二章 柔性的规模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。目前按规模大小划分为：2.1柔性制造系统（FMS）关于柔性制造系统（FMS，Flexib
8、le manufacturing System）的定义很多，权威性地定义有：美国国家标准局把FMS定义为：“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联结装置上送到各个加工设备，使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统，柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。”国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产系统，在最少人的干预下，能够生产任何范围的产品族，系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制”。而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装备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
9、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。”简单地说，FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能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推荐精选机床（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。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”（IMS）国际性开发项目，属于第二代FMS；而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。2.2柔性制造单元（FMC）FMC的问世并在生产中使用
10、约比FMS晚6-8年，FMS可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价话及小型化方向发颤的一种产物，它是由1-2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，其特点是实现但肌肉型话及自动化，具有适应加工多品种的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。2.3柔性制造线（FML） 它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率跟高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散性控制系统（DOS）为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术
11、已日渐臻成熟，迄今已进入实用化阶段。2.4柔性制造工厂（FMF）FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMF。它包括了CAD/CADM，并使计算机集成制造系统（CIMS）投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的只能制造系统（IMS）为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。推荐精选第三章 柔性制造所采用的关键技术3.1
12、计算机辅助设计未来CAD技术发展将会引起专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片装图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制结构的速度。3.2模糊控制技术模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动
13、地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。3.3人工智能、专家系统及智能传感器技术迄今，柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规划进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的只是相结合，因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在柔性制造中的 各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工
14、智能在柔性制造业中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术（IMT）旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，家主模拟专家的只能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动检测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世推荐精选纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速法杖的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。3.4人工神经网络技术人工神经网络（ANN）是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也
15、就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现在自动化系统中的一个组成部分。第四章 柔性的发展趋势1）FMC将成为发展和应用的热门技术这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。2）发展效率更高的FML多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对PML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。3）朝多功能方向发展由单纯加工型FMS进一步开发已焊接、装配、检验及材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。柔性制造技术是实现未来工厂的新颖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收订货单至生产、销售这一
