2020年柔性制造技术教学总结

柔性制造技术教学总结

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xx届机械工程及自动化专业毕业生论文(设计)

课题名称：浅析柔性制造技术的现状及其发展趋势

学生姓名：易松

指导教师：刘新佳

江南大学网络教育学院

xx年 2月

江南大学网络教育学院

毕业论文 (设计)

概述了柔性制造技术的基本概念、优缺点、发展的支撑条件等，探讨了柔性制造技术的发展的现状与趋势，并指出“柔性”“敏捷”“智能”和“集成”乃是现今制造设备和的主要发展方向。

柔性制造系统因其独特的“柔性”和“自动化”特征，在现代制造业中获得了广泛的应用。柔性制造系统的实施是一个复杂的系统工程，本文结合工程实践从应用的层面对某些技术问题作简要讨论。机械制造业历来是应用科学技术的主要领域，是应用最新科技推动社会、经济发展的主导产业。随着现代科学技术的飞速发展，以及市场需求的个性化与多样化，机械制造业发生了极为深刻和广泛的变化，已不是传统意义上的机械制造业。其发展特点与趋势主要体现为绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。

关键词：

柔性制造技术；柔性制造系统；应用；发展趋势

第一章柔性制造技术的基本概念 (1)

1.1柔性......................................................... .. (1)

1.2 柔性制造技术 (1)

1.3 柔性制造技术的特点 (2)

1.4 柔性制造技术按大小规模划分 (2)

第二章柔性制造所用的关键技术及发展条件 (3)

2.1柔性制造所采用的关键技术 (3)

2.2发展柔性制造技术的支撑条件 (4)

第三章柔性制造技术的应用 (4)

3.1柔性制造技术在机械加工中的应用 (4)

3.2 柔性制造技术在汽车及航空工业中的应用 (6)

第四章柔性制造技术的发展概况及趋势 (9)

4.1柔性制造技术的发展概况 (9)

4.2 柔性制造技术的发展趋势 (10)

总结......................................................... (11)

第一章柔性制造技术的基本概念

传统的自动化技术可以显著提高生产效率，然而其局限性也显而易见，即无法很好地适应中小批量生产的要求。随着制造技术的发展，特别是自动控制技术、数控加工技术、工业机器人技术等的迅猛发展，柔性制造技术(FMI)应运而生。

随着社会的进步和生活水平的提高，社会对产品多样化，低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量，更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后，由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，制造业自动化进入一个崭新的时代，技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

一、柔性的概念

柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“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。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括

(一)、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。

(二)、工艺柔性：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。

(三）、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继承能力和兼容能力。

(四）、维护柔性：采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。(五）、生产能力柔性：当生产量改变、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。

(六）、扩展柔性：当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

(七）、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。

二、柔性制造技术（FMT)

柔性制造技术是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、智能技术与传统制造技术融合在一起，具有自动化、柔性化、高效率的特点，是目前自动化制造系统的基本单元技术。

柔性自动化制造技术简称柔性制造技术，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。由于柔性制造技术是管理技术和制造技术的有机集合,换句话说它是以数控技术为核心,以计算机技术、信息技术、检测技术、质量控制技术与生产管理技术相结合的先进制造技术,因而被世界各国所重视,并在发达国家的制造业中得到了广泛的应用。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为适用于多品种、中小批量

篇二：柔性制造技术的发展及现状

柔性制造技术及其发展趋势

摘要：通过介绍柔性制造系统的关键技术和发展阶段，归纳现代柔性制造系统的特点和性能，进而阐述了柔性制造系统的发展趋势以及在现代制造业中的重要地位和作用。关键词：柔性关键技术发展趋势

0引言

柔性制造技术是当代的一种高新技术，它是对今后制造业的发展影响最大的先进制造技术之一。它是电子计算机技术在生产过程及其装备上的应用，是以微电子技术、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、智能化、省力化、效率化的制造技术。它也是从机械转换、刀具更换、夹具可调、模具转位等硬件柔性化的基础上发展成为自动变换、人机对话转换、智能化任意变化地对不同加工对象实现程序化柔性制造加工的一种崭新技术。

1发展过程

柔性制造技术的发展大致可分为三个过程，即刚性自动化、柔性自动话、综合自动化刚性自动化阶段的设备主要是自动或半自动机床、组合机床以及组合机床自动线，主要用于单一品种大批量的自动化生产，生产效率高，但只适用于加工单一品种。刚性自动化是通过机电液气等硬件方式实现的，因而是刚性的，所以变动困难。

柔性自动化阶段的设备主要包括NC、C、FMC、FMS等，主要用于多品种小批量甚至单件生产自动化。柔性自动化阶段是以硬件为基础，以软件为支持，改变程序即可实现所需的转变，因而是柔性的。其中的关键技术主要有数控技术，计算机控制，现代控制理论等。综合自动化则是在柔性自动化优点的基础上，提高了设计工作与管理工作的效率和质量，提高了对市场的响应能力。综合自动化不仅针对具体操作和工人的体力劳动，而且涉及脑力劳动以及设计、经营管理等各方面。其主要技术有系统工程，信息技术，计算机技术，管理技术等。

柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。

1) 设备利用率高，占地面积小；2) 减少制品库存量；

3) 生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

4) 产品质量高。(: :柔性制造技术教学总结)零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。5) 运行灵活。有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性制造

系统中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。

6) 产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。

7）投资高、风险大，开发周期长、管理水平要求高

由此可见,正是由于柔性制造技术的这种高效、灵活的特性使其成为实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造系统的基础,且应用日益广泛，已成为整个机构制造领域的核心技术。

2基本概念

2.1柔性

柔性，是指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力，也是指制造系统能够适应

产品变化的能力，可分为瞬时、短期和长期柔性三种。凡具备上述三种柔性特征之一的、具有物料或信息流的自动化制造系统都可以称为柔性自动化。柔性主要包括：

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: 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继承能力和兼容能力。

4) 维护柔性: 采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

5) 生产能力柔性: 当生产量改变、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，可以很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。2.2柔性制造系统

根据“中华人民 ___国家军用标准有关武器装备柔性制造系统术语”的定义，柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，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调整，适用于多品种、中小批量生产。

美国制造工程师协会(SME)的计算机辅助系统和应用协会把柔性制造系统定义为“使用计算机、柔性加工单元和集成物料储运装置完成零件族某一工序或一系列工序的一种集成制造系统。

FMS包含 2 台以上具有自动刀具交换和自动

工件托盘交换装置的数控机床，以加工中心为核心设备，配有自动物料传递和管理系统，如有轨运输小车或自动导引运输小车，并___计算机统一控制和管理下，动态地平衡资源地有效利用，具有生产调度和对加工过程的实时监控能力，可动态地实现多种零件族的自动加工。

2.3柔性制造单元

柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell，简称FMC）是一种最简单的柔性加工系统，通常由单台加工中心及托盘输送装置（或工业机器人）组成。FMC 可视为一个规模最小的 FMS，是 FMS 向廉价化及小型化方向发展的一种产物，它由 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，其特点是实现单机柔性化及自动化，具有适应加工多品种产品的灵活性，现已进入普及应用阶段。

3发展趋势

柔性制造总的趋势是：生产线越来越短，越来越简，设备投资越来越少；中间库存越来越少，场地利用率越来越高，成本越来越低；生产周期越来越短，交货速度越来越快；各类损耗越来越少，效率越来越高。可见,实现柔性制造可以大大地降低生产成本,强化企业的竞争力

4结束语

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受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。

近年来，柔性制造作为一种现代化工业生产的科学哲理和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认，可以这样认为:柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,以实现全局动态最优化,总体高效益、

高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图,将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。

___

[5]潘卫军.现代柔性制造技术及其发展[J].装备制造技

术,2000,12:89-93

[6]邓宏筹.面向21世纪的柔性制造技术[J].中国工程科

学,2000,9:12:23

[7]毕承恩主编.数控技术.机械工业出版社.[8] 罗杰S.普雷斯曼谷约翰E.维廉斯著.数字控制与计算机辅助制造.北京航空学院制造工程教研室译.国防工业出版社.

[9] 柔性制造系统向更高水平发展.周倜武译.航空制造工程.

[10] 张伯鹏等.推进先进制造技术与制造模式的实施[A].见:海锦涛,等.先进制造技术[M].机械工业出版社,1996.

[1]刘启中.现代数控技术及应用[M].北京: 机械工业出版

社,2000

[2]杨有君.数字控制技术与数控机床[M].北京: 机械工业出版社,1999.

[3]张根保.自动化制造系统[M].北京: 机械工业出版社,1999.

[4]孙大涌.先进制造技术[M].北京: 机械工业出版社,2000.

Soft manufacturing technology and its development tendency

Li Liang

Abstract：Through the introduction of the soft manufacturing system technology and the key stage of development,summed up the modern soft manufacturing system features and performance,and then elaborates the soft manufacturing system in modern manufacturing industry development trend and the important status and role

Key words：Soft manufacturing key technology development tendency

篇三：柔性制造技术的应用与发展

柔性制造技术的应用与发展

系别机械学院专业机械设计制造及其自动化班级机械本

101学号 xx518121 姓名蔡火金指导老师白斌

xx年 6 月 15 日

学年论文成绩评定表

专业班级：机械本101 姓名：蔡火金学号： xx518121

指导教师：年月日

柔性制造技术的应用与发展

蔡火金

摘要：本文首先介绍了有关柔性制造技术的基本概念、作用和主要类型，然后依次简述了柔性制造技术在汽车生产方面的运用，最后简要的分析了其发展的支撑条件及新发展。

关键词：柔性制造技术；汽车生产；新发展

The application and development of

flexible manufacturing technology

Caihuo ___

Abstract：Flexible manufacturing technology from this article first introduces the basic concept,function and main types of flexible manufacturing technology are briefly discussed and then in turn used in automobile manufacturing,and finally briefly analyses the support conditions of development and new development.

Keywords：Flexible manufacturing technology;Automobile manufacturing;The new development

1概述

1.1柔性制造技术

一般情况下，FMS应具备以下特点：

（一）硬件组成（如图1）：两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备；一套能自动装卸的运输系统。具体结构可采用传输带、有轨小车、无轨小

车、搬运机器人、上下料托盘站等；一套计算机控制系统及信息通信网络。

（二）软件组成：包含FMS的运行控制系统，FMS的质量保证系统，FMS的数据管理和通信网络系统。

（三）FMS必须具备的功能：能自动管理零件的生产过程，自动控制制造质量，自动进行故障诊断及处理，自动进行信息收集及传输；简单地改变软件或系统参数，便能制造出某一零件族的多种零件；物料的运输和存储必须为自动。[1]

图1

1.2柔性制造的作用

“柔性制造”是现代生产方式的主流方向和共同基础。日益激烈的市场竞

争和日新月异的生产技术,推动着现代企业生产方式的不断创新,如准时生产、精益生产、并行工程、敏捷制造、仿生制造、绿色制造、制造资源计划、供应链管理等等。而这些先进的生产方式无不是以“柔性”作为其出发点和基础的,如精益生产的基本前提是根据用户的需要生产出高质量的产品;敏捷制造和虚拟制造都强调快速适应各种变化的要求;并行工程在产品设计开发阶段就集成考虑了生产