柔性制造系统简述
柔性制造系统
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柔性制造系统
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定义和组成
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目录
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特点和优势
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组成部分
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应用和发展趋势
柔性制造系统
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柔性制造系统(Flexible Manufacturing System，FMS)是现代制造 业的重要组成部分，其特点在于灵活性和自动化
FMS能够根据市场需求快速调整生产模式，以适应产品种类的变化 和批量的变化
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应用和发展趋势
应用和发展趋势
柔性制造系统广泛应用于汽车、 航空航天、电子等制造业领域
ONE
未来的柔性制造系统将更加智能 化和自动化，同时也会更加环保
和可持续
THREE
TWO FOUR
随着技术的不断进步和市场需求 的不断变化，柔性制造系统也在 不断发展和改进
例如，通过使用人工智能和机器 学习技术，可以实现更加智能化 的生产过程控制和管理；通过使 用清洁能源和环保材料，可以实 现更加环保的生产过程；通过使 用可再生资源和循环利用技术， 可以实现更加可持续的生产模式
以下是关于柔性制造系统的详细介绍
1
定义和组成
定义和组成
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特点和优势
灵活性
柔性制造系统的最大 特点在于其灵活性。 这种系统可以适应不 同的产品需求和生产 环境，而且可以快速 地进行调整和改变。 由于其高度的灵活性 ，FMS已经成为多品 种、小批量生产环境 下的理想选择
特点和优势ຫໍສະໝຸດ 自动化特点和优势组成部分
中央控制系统
中央控制系统是柔性制造系统的核心。它负 责协调和控制所有组成部分的工作。中央控 制系统通常由计算机和软件组成，可以通过 网络进行远程监控和控制。通过使用中央控 制系统，可以实现对整个生产过程的实时监 控和管理。这有助于提高生产效率和质量， 同时也可以及时发现和解决生产过程中的问 题
柔性制造系统简述
柔性制造系统简述1 前言20世纪60年代以来,随着生活水平的提高,用户对产品的需求向着多样化、新颖化的方向发展,传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求,企业必须寻找新的生产技术以适应多品种、中小批量的市场需求。
同时,计算机技术的产生和发展,CAD/CAM 、计算机数控、计算机网络等新技术新概念的出现以及自动控制理论、生产管理科学的发展也为新生产技术的产生奠定了技术基础。
在这种情况下,柔性制造技术应运而生。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System —FMS)的雏形源于美国马尔罗西(MAL —ROSE)公司，该公司在1963 年制造了世界上第1 条加工多种柴油机零件的数控生产线。
FMS 的概念是由英国莫林(MOLIN)公司最早正式提出，并在1965 年取得了发明专利。
FMS 正式形成后，世界上各工业发达国家争相发展和完善这项新技术，使之在实际应用中取得了明显的经济效益。
柔性制造系统作为一种新的制造技术，在零件加工业以及与加工和装配相关的领域都得到了广泛的应用。
2 FMS 的定义和组成FMS 指在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上, 通过计算机软件科学, 把工厂生产活动中的自动化设备有机地集成起来, 打破设计和制造的界限, 取消图纸、工艺卡片, 使产品设计、生产相互结合而成的, 适用于中、小批量和较多品种生产的高柔性、高效率、高自动化程度的制造系统。
下图是典型的FMS 示意图。
从从图中可以看出,FMS 一般由5个功能系统构成：(l)自动加工系统。
一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。
(2)自动物流系统。
该系统包括运送工件、刀具、冷却润滑液等加工过程中所需“物资”的搬运装置以及装卸工作站。
(3)自动仓库系统。
由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成,用以存放毛坯、半成品和成品。
(4)自动监视系统。
机械制造柔性制造系统
机械制造柔性制造系统柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）是一种集高度自动化、柔性生产、高效能和智能化于一体的现代化制造体系。
在机械制造领域，柔性制造系统被广泛应用，为企业提供了更高的生产效率和灵活性。
本文将探讨机械制造柔性制造系统的特点、优势以及在实际应用中的挑战和发展趋势。
一、柔性制造系统的特点柔性制造系统的核心特点是能够适应不同产品类型和变化的市场需求，具备多品种、小批量生产的能力。
它采用了先进的自动化技术，包括机器人、数控设备和自动化输送系统等，能够实现工序的自动化和集成化。
同时，柔性制造系统具备良好的灵活性和可扩展性，能够根据市场需求进行快速调整和改进。
二、机械制造柔性制造系统的优势1. 提高生产效率：柔性制造系统能够实现自动化的生产流程，减少了人工操作的错误和时间消耗，大大提高了生产效率。
通过先进的控制系统，可以实现各个工序的协同作业和优化调度，最大程度地减少了生产时间和资源的浪费。
2. 提高产品质量：柔性制造系统采用了高精度的数控设备和自动化检测技术，能够保证产品的精度和一致性。
它能够准确执行各项加工任务，避免了人工操作中可能出现的误差，提高了产品的质量和可靠性。
3. 提高生产灵活性：柔性制造系统通过模块化设计和灵活的工艺流程，能够快速切换和适应不同产品的制造需求。
企业可以根据市场的需求快速调整生产线，加快新产品的上市速度，提高竞争力。
4. 降低成本和节约资源：柔性制造系统实现了生产过程的标准化和自动化，能够有效减少人力资源的使用和废品的产生。
通过对生产过程的优化，还可以降低能源的消耗和工艺材料的浪费，从而降低了生产成本。
三、机械制造柔性制造系统的挑战尽管柔性制造系统在提高生产效率和灵活性方面具有明显的优势，但在实际应用中仍面临一些挑战。
1. 技术复杂性：柔性制造系统集成了多种先进的技术和设备，需要高水平的技术人才进行操作和维护。
企业需要投入大量资源培训员工和更新设备，才能真正发挥柔性制造系统的优势。
机械制造中的柔性制造系统
机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中，企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量，并快速响应市场的变化。
为了实现这些目标，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）应运而生。
柔性制造系统是一种先进的制造技术，它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来，为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。
一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它能够在不停机的情况下，根据生产任务的变化，自动调整加工工艺和生产流程，实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。
数控加工设备是柔性制造系统的核心，包括数控机床、加工中心等。
这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点，能够完成各种复杂零件的加工。
物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。
它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等，能够实现物料的快速准确配送，保证生产的连续性。
计算机控制系统是柔性制造系统的大脑，它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。
通过计算机控制系统，操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况，并及时做出调整和决策。
二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统能够快速适应产品品种和生产批量的变化，无需对设备进行大规模的调整和改造。
它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品，大大提高了企业的市场响应能力。
2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程，柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间，提高设备的利用率和生产效率。
3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段，柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量，降低废品率和次品率。
4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级，增加新的设备和功能，以满足不断增长的生产需求。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中，计算机控制系统首先接收生产任务，并根据产品的工艺要求和设备的可用性，制定生产计划和调度方案。
机械制造中的柔性制造系统
机械制造中的柔性制造系统机械制造是现代工业领域中至关重要的一个组成部分，各种机械设备的制造需要高度的精确性和效率。
而在机械制造中，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System, FMS）的引入为企业带来了巨大的变革和发展机遇。
本文将探讨机械制造中的柔性制造系统的概念、特点以及对机械制造行业的影响。
一、柔性制造系统的概念柔性制造系统是一种集成了各类自动化设备和控制系统的机械制造系统。
它采用计算机控制，通过灵活调度和优化管理，实现一体化、自动化的制造过程。
柔性制造系统的核心是其高度灵活的机器人技术和智能控制系统，能够根据不同产品的要求进行自主调整和生产。
它的引入为机械制造企业提供了更高效、更精准的生产方式。
二、柔性制造系统的特点1.模块化结构：柔性制造系统由多个模块组成，可以根据需要进行灵活组合和调整。
这使得柔性制造系统具备适应不同产品和生产需求的能力。
2.自主运行：柔性制造系统采用先进的计算机控制和自动化设备，能够进行自主调度和运行。
它可以根据生产计划和工艺要求，自动完成各种操作和任务。
3.高度灵活：柔性制造系统能够根据产品变化和订单需求进行快速调整和适应。
它可以在短时间内实现不同产品的生产，并且能够灵活应对市场需求的变化。
4.质量控制：柔性制造系统通过精确的控制和监测技术，实时监测生产过程中的各项指标，并能够及时调整和纠正。
这有助于提高产品的质量稳定性和一致性。
三、柔性制造系统对机械制造的影响1.提高生产效率：柔性制造系统通过自动化设备和智能控制系统的应用，实现了生产过程的高度集成与自动化。
这有效减少了人力投入和生产周期，提高了生产效率和产能。
2.降低生产成本：柔性制造系统的灵活性和自动化能力使得生产过程更加高效、经济。
通过减少物料浪费和人力成本，可以有效降低生产成本，提高企业的竞争力。
3.改善产品质量：柔性制造系统的精确控制和实时监测能力，可以及时发现和处理生产过程中出现的问题，提高产品质量的稳定性和一致性。
柔性制造系统(FMS)资料
(3)产品交货期的缩短。缩短从订货到交货的周期是赢得竞争的重要手 段。有资料显示美国A与B公司交货期最少可缩短为几十个小时。
第七章 柔性制造系统(FMS)
二、从科学技术的发展条件来看： 应用柔性制造系统可获得明显效益，这主要是由于以下8方面的因素： (1)利用率高。在典型情况下，采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产
第七章 柔性制造系统(FMS)
2.选择系统的原则： 纳入FMS运行的机床，应当是可靠、自动化、高效率的加工
设备。在选择时，要考虑到该FMS加工零件的尺寸范围、经 济效益、零件的工艺性、加工精度和材料，等等。换言之， FMS的加工能力完全是由其所包含的机床来确定的。现在， 加工棱体类零件的FMS技术比加工回转体零件的更成熟。对 于棱体类零件，机床的选择通常都在各种牌号的立式和卧式 加工中心以及专用机床(如可换主轴箱的、转位主轴箱的)之 中进行。
机床的另一个特点是高柔性高生产率。为了满足生产柔性化和高生产率要求，近年来在 机床结构设计上形成两个发展趋向：柔性化组合机床和模块化加工中心。所谓柔性化组合 机床又称可调式机床，如自动更换主轴箱机床和转塔主轴箱机床。这就是把过去适合大批 量生产的机床进行柔性化。模块化加工中心就是把加工中心也设计成由若干通用部件、标 准模块组成，根据加工对象的不同要求组合成不同的加工中心。
(2)降低主要设备成本。由于主要设备利用率高，因而在加工同样数目的零件 时，系统所需的机床数目少于单机情况下的机床数目。通常加工中心的减少量 是3∶1的比例。
柔性制造系统
柔性制造系统柔性制造是与“刚性”制造自动化相对应提出来的新概念，是以数值控制、计算机、信息处理、精密机械等技术为基础的先进制造技术。
柔性制造系统，即FMS。
柔性制造系统由主机（即数控机床）、物流系统（即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统）、控制整个系统运行的计算机系统三个基本部分组成。
对机械制造厂而言，其FMS由如下单元组合而成：加工设备、装配设备、检测设备、输送装置、交换装置、装卸站、保管设备、信息管理及控制装置、辅助设备。
柔性制造系统的分类：柔性制造单元(FMC) ，FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。
FMC的柔性最高。
柔性制造线(FML) ：柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。
柔性制造系统(FMS) ： FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。
FMS 是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。
常见的FMS具有以下功能：自动制造功能，在柔性制造系统中，由数控机床这类设备承担制造任务；自动交换工件和刀具的功能；自动输送工和刀具的功能；自动保管毛坯、工件、半成品、工具夹、模具的功能；自动监视功能（即刀具磨损、破损的监测），自动补偿，自诊断等；作业计划与调度。
柔性制造系统的基本功能包括自动加工功能(包括检验、清洗等)、自动搬运功能和将以上两者综合起来的综合软件功能。
加工系统：柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。
物料系统：物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。
计算机集成制造技术柔性制造系统
计算机集成制造技术柔性制造系统1. 引言随着科技的不断发展，计算机集成制造技术已经在制造业中得到广泛应用。
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）作为计算机集成制造技术的一种重要应用，已经成为现代制造业中的关键组成部分。
本文将介绍计算机集成制造技术柔性制造系统的概念、特点、优势以及在实际应用中可能面临的挑战。
2. 柔性制造系统的概念柔性制造系统是指利用计算机控制和自动化技术来实现对多品种、小批量生产的一种生产方式。
它通过灵活的生产能力和自动化设备的配合，能够快速地适应市场需求的变化，提高生产效率和产品质量。
柔性制造系统通常由计算机控制的机器设备、计算机网络、传感器、执行器等组成。
它能够自动调整生产线的组成和工艺流程，实现多种产品的生产，并能根据生产需求进行自主调整。
3. 柔性制造系统的特点柔性制造系统具有以下特点：•多品种生产能力：柔性制造系统能够通过调整设备和工艺流程，适应多种产品的生产需求。
•小批量生产能力：柔性制造系统能够实现快速转换，并且能够适应小批量的生产需求。
•自动化程度高：在柔性制造系统中，大部分的生产过程都是通过计算机控制和自动化设备实现的，减少了人为操作的错误和劳动强度。
•生产效率高：柔性制造系统通过自动化和优化的工艺流程，能够提高生产效率，减少生产时间和资源的浪费。
4. 柔性制造系统的优势柔性制造系统具有以下优势：•提高生产效率：柔性制造系统能够实现生产过程的自动化和优化，提高生产效率，降低生产成本。
•更快的产品上市时间：柔性制造系统能够快速适应市场需求的变化，减少了产品的研发和上市时间，提高了企业的竞争力。
•降低库存成本：柔性制造系统能够根据需求进行调整，减少了库存的积压，降低了库存成本。
•提高生产质量：柔性制造系统能够通过自动化和优化的工艺流程，减少了人为操作的错误，提高了产品的质量。
5. 柔性制造系统的挑战柔性制造系统在实际应用中也面临一些挑战：•技术要求高：柔性制造系统的建设和运行需要高水平的技术和专业知识，对人员的要求较高。
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柔性制造系统简述1 前言20世纪60年代以来,随着生活水平的提高,用户对产品的需求向着多样化、新颖化的方向发展,传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求,企业必须寻找新的生产技术以适应多品种、中小批量的市场需求。
同时,计算机技术的产生和发展,CAD/CAM 、计算机数控、计算机网络等新技术新概念的出现以及自动控制理论、生产管理科学的发展也为新生产技术的产生奠定了技术基础。
在这种情况下,柔性制造技术应运而生。
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System —FMS)的雏形源于美国马尔罗西(MAL —ROSE)公司，该公司在1963 年制造了世界上第1 条加工多种柴油机零件的数控生产线。
FMS 的概念是由英国莫林(MOLIN)公司最早正式提出，并在1965 年取得了发明专利。
FMS 正式形成后，世界上各工业发达国家争相发展和完善这项新技术，使之在实际应用中取得了明显的经济效益。
柔性制造系统作为一种新的制造技术，在零件加工业以及与加工和装配相关的领域都得到了广泛的应用。
2 FMS 的定义和组成FMS 指在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上, 通过计算机软件科学, 把工厂生产活动中的自动化设备有机地集成起来, 打破设计和制造的界限, 取消图纸、工艺卡片, 使产品设计、生产相互结合而成的, 适用于中、小批量和较多品种生产的高柔性、高效率、高自动化程度的制造系统。
下图是典型的FMS 示意图。
从从图中可以看出,FMS 一般由5个功能系统构成：(l)自动加工系统。
一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。
(2)自动物流系统。
该系统包括运送工件、刀具、冷却润滑液等加工过程中所需“物资”的搬运装置以及装卸工作站。
(3)自动仓库系统。
由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成,用以存放毛坯、半成品和成品。
(4)自动监视系统。
由各种传感器检测和识别整个FMS 及各分系统的运行状态,对系统进行故障诊断和处理,保证系统的正常运行。
(5)计算机控制系统。
实现对FMS的运行控制、刀具管理、质量控制及数据管理和网络通信。
3 FMS在高精尖制造业中的应用在美国,休斯公司经过谨慎规划建成一套FMS,以制造飞机和导弹上的激光测距仪及其它光学系统上的精密、复杂的铝合金壳体零件。
麦道公司为了提高制造技术,经过充分论证与规划,于1987年建成一套FMS,以加工捕鲸叉和战斧导弹的舱段及其它机加工件。
沃特宇航公司建成了一套价值1 000万美元的FMS,以加工B-1B飞机的600个机加工件。
普·惠公司在空军的资助下,投资800万美元建成一套FMS,以加工喷气发动机的涡轮盘、压气机盘和叶片；GE公司和GM公司的FMS也用来加工发动机零件。
在英国,罗·罗公司为了提高对市场需求和响应市场变化的能力,正在实施一项投资800万英镑的AIMS(自动化集成制造系统)计划,打算在4－5年内分批建成16套FMS,以生产涡轮叶片和压气机叶片、轴件、轮盘及大机匣等。
英国宇航公司在实现飞机生产自动化方面也拟定了一项计划。
该公司将分期分批新建和改建复合材料构件自动化车间、钣金自动化车间及各种自动化加工单元,争取建成具有高技术水平的集成柔性生产体系;在1983—1987年期间,该公司对大型FMS的设计、研制和实施进行了可行性研究。
该系统将用于加工不同的钢/钛和铝合金的飞机结构零件。
德国花费10年时间,投资6 000万美元建成一套目前世界上最先进的计算机集成自动化柔性制造系统,以加工旋风飞机的耐热合金零件,以解决800架旋风飞机订货问题。
VFW公司投资2 000万美元建成一套FMS,以加工A300空中客车、A310运输机及MRCA旋风战斗机的4 500种不同零件。
4 FMS的特点FMS经过40多年的发展，柔性和自动化是其最大特点，柔性主要包含以下8个方面。
(l)设备柔性系统中的加工设备具有适应加工对象变化的能力。
其衡量指标是当加工对象的类、族、品种变化时，加工设备所需刀、夹、辅具的准备和更换时间;硬、软件的交换与调整时间；加工程序的准备与调校时间等。
(2)工艺柔性系统能以多种方法加工某一族工件的能力。
工艺柔性也称加工柔性或混流柔性，其衡量指标是系统不采用成批生产方式而同时加工的工件品种数。
(3)产品柔性系统能经济而迅速地转换到生产一族新产品的能力。
产品柔性也称反应柔性。
衡量产品柔性的指标是系统从加工一族工件转向加工另一族工件时所需的时间。
(4)工序柔性系统改变每种工件加工工序先后顺序的能力。
其衡量指标是系统以实时方式进行工艺决策和现场调度的水平。
(5)运行柔性系统处理其局部故障，并维持继续生产原定工件族的能力。
其衡量指标是系统发生故障时生产率下降程度或处理故障所需的时间。
(6)批量柔性系统在成本核算上能适应不同批量的能力。
其衡量指标是系统保持经济效益的最小运行批量。
(7)扩展柔性系统能根据生产需要方便地进行模块化组建和扩展的能力。
其衡量指标是系统可扩展的规模大小和难易程度。
(8)生产柔性系统适应生产对象变换的范围和综合能力。
其衡量指标是前述7项柔性的总和。
FMS正是将“柔性”和“自动”两者结合，从而实现企业的经济效益；(１)适应市场需求，利于多品种、中小批量生产；(２)提高机床利用率，缩减辅助时间，利于降低生产成本；(３)缩短生产周期，减少库存量，利于提高市场响应能力；(４)提高自动化水平，利于提高产品质量、降低劳动强度、改善生产环境。
5 FMS的类型FMS按加工设备、投资规模和用途划分可分为4个级别：(1)柔性制造单元(FMC) FMC 的问世并在生产中使用约比FMS 晚6-8 年，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，具有适应加工多品种产品的灵活性。
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和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
(2)柔性制造系统(FMS) 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。
(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，但生产率更高。
它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
(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FMS。
它包括了CAD/CAM，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智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。
６FMS的关键技术(１)集成化技术过去制造系统中仅强调信息的集成,这是不够的,现在更强调技术、人和管理的集成。
在开发制造系统时强调“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。
(２)网络技术网络技术包括硬件与软件的实现。
各种通讯协议及制造自动化协议、信息通信接口、系统操作控制策略等是实现各种制造系统自动化的基础。
(3)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地对控制量作调整,使系统性能大为改善。
(４)人工智能及专家系统技术迄今为止, FMS中所采用的人工智能大多数是基于规则的专家系统。
专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,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知识相结合,因而专家系统为FMS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技术必将在FMS 中起着关键性的作用。
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,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。
在制造过程中,系统能自动检测其运行状态,在受到外界或内部刺激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世纪的制造技术。
对未来智能化FMS具有重要意义的另一个正在急速发展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。
(５)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平行处理的一种方法。
故人工神经网络也就是一种人工智能工具。
在自动控制领域,神经网络不久将平行于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。
(６)虚拟现实与多媒体技术虚拟现实(VR)是人造的计算机环境,使处在这种环境中的人有身临其境的感觉,并强调人的操作与介入。
VR技术在21世纪制造业中将有广泛的应用,它可以用于培训、制造系统仿真、实现基于制造仿真的设计与制造和集成设计与制造、实现集成人的设计等。
多媒体介质采用多种介质来储存、处理多种信息,融文字、语音、图象、动画于一体,给人一种真实感。
(７)计算机辅助设计未来计算机辅助设计(CAD)技术发展将会引入专家系统,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型技术,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,并按二维片状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,逐层扫描成型,并自动地将分层成型的各片状固化塑料粘合在一起,仅需要确定数据,数小时内便可制出精确的原形。
利用这项技术可加快开发新产品和研制新结构的速度。
７ FMS的前景展望(１) 柔性制造单元(FMC)将成为发展和应用的热门技术因为FMC的投资比FMS少的多而经济效益相接近,故FMC更适用于财力有限的中小型企业,目前国外众多厂家将FMC列为发展之重点。
(２) 发展效率更高的柔性制造线(FML) 少品种大批量的生产企业如汽车、拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。