柔性生产结构柔性制造系统的逻辑经济性研究
柔性制造系统在制造业中的应用
柔性制造系统在制造业中的应用一、引言随着现代科技的不断发展与进步，制造业也在不断面临着新的挑战与机遇。
为了提高生产效率、降低成本并适应市场需求的变化，制造业不得不不断创新和改进。
柔性制造系统（Flexible Manufacturing Systems, FMS）应运而生，成为了现代制造业中的一种重要工具。
本文将探讨柔性制造系统在制造业中的应用，并进一步讨论其优势和挑战。
二、柔性制造系统概述柔性制造系统是一种通过将现代科技与生产流程相结合的方法，实现机械自动化和生产线的灵活性和多样化。
它通过计算机控制系统来调度、监控和控制生产过程，实现产品的高效、快速和准确生产。
柔性制造系统具备很高的自动化程度，能够自主完成多种产品的生产，并能在生产需求发生变化时快速调整。
三、柔性制造系统的应用领域1. 汽车制造业柔性制造系统在汽车制造业中的应用是较为广泛的。
它能够自动化完成汽车组装、喷漆和检测等环节，大大提高了汽车的生产效率和品质。
同时，柔性制造系统还能够适应不同型号和配置的汽车生产，实现生产线的灵活性和快速调整，满足市场需求的快速变化。
2. 电子产品制造业在电子产品制造业中，柔性制造系统可以实现手机、电脑、电视等产品的快速组装和测试。
通过灵活的生产线配置和自动化生产流程，可以大大缩短产品的生产周期，提高产品的质量和可靠性。
3. 医疗器械制造业柔性制造系统在医疗器械制造业中也发挥了重要作用。
它可以精确地生产和组装各种医疗器械，如手术器械、医用设备等。
通过自动化的生产流程和精确的控制系统，可以大大提高医疗器械的生产效率和准确性，满足医疗行业对产品质量和安全的要求。
四、柔性制造系统的优势1. 提高生产效率和品质柔性制造系统通过自动化和灵活性的生产方式，能够大大提高生产效率和品质。
它可以快速完成产品组装和测试，减少人工操作，降低人为因素导致的错误和损耗。
2. 降低成本柔性制造系统可以减少人力成本和物料浪费。
通过自动化和流程优化，降低了人力资源的需求，同时减少了废品和次品的产生。
柔性制造系统的关键技术及发展趋势
柔性制造系统的关键技术及发展趋势【摘要】柔性制造系统是一种灵活、高效的生产系统，在工业生产中具有重要意义。
本文首先介绍了柔性制造系统的重要性和定义，然后从智能控制技术、数据分析与人工智能技术、机器人技术、传感技术等方面分析了柔性制造系统的关键技术。
接着讨论了柔性制造系统的发展趋势，包括自主化和智能化、高度集成化与模块化、模块化制造与定制化制造的结合、网络化与数字化生产等。
最后探讨了柔性制造系统的未来发展方向、在工业生产中的应用前景以及对提升生产效率的意义。
通过本文的内容，读者可以更深入地了解柔性制造系统，并认识到其在现代工业生产中的重要性和发展前景。
【关键词】柔性制造系统, 关键技术, 发展趋势, 智能控制技术, 数据分析, 人工智能技术, 机器人技术, 传感技术, 自主化, 智能化, 高度集成化, 模块化, 定制化制造, 网络化, 数字化生产, 未来发展方向, 应用前景, 生产效率1. 引言1.1 柔性制造系统的重要性柔性制造系统是当今工业生产领域中备受关注的重要技术。
其重要性主要体现在以下几个方面：柔性制造系统可以提高生产效率和灵活性。
通过将传统的生产线转变为可调整、自适应的制造系统，可以更快速地适应市场需求的变化，实现生产计划的灵活调整，提高生产效率。
柔性制造系统有助于降低生产成本。
传统生产线需要大量的人力和设备投入，而柔性制造系统则可以通过智能化控制和优化配置，实现自动化生产，降低人力成本，减少资源浪费，从而降低生产成本。
柔性制造系统还可以提升产品质量和可靠性。
通过引入先进的智能控制技术和数据分析技术，可以实现对生产过程的精准监控和调整，从而确保产品质量和生产稳定性。
柔性制造系统的重要性在于其可以带来生产效率的提升、成本的降低、产品质量和可靠性的提升，为工业生产领域带来更大的竞争优势和发展空间。
随着技术的不断进步和应用的深入推广，柔性制造系统将在未来发挥越来越重要的作用。
1.2 柔性制造系统的定义柔性制造系统是一种能够根据不同生产要求灵活调整和适应的生产系统。
柔性制造系统
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a)中央管理系统：总体管理和决策控制。
由主计算机通过光缆与各单元、物流系 统，控制机和自动编程等联成控制网络。 b)单元控制装置：单元生产过程控制。 c)搬运控制和管理装置：物流控制。 d)计算机数控：切削加工控制。 e)其他：中心孔清理和工业监视系统等装 置。
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柔性制造系统的发展历程
1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉生提出的 FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是 六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无 人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最 终由于经济和技术上的困难而未全部建成。 1967年，美国的怀特· 森斯特兰公司建成Omniline 系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成， 工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定 节拍在各机床间传送和进
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FMS柔性制造系统
柔性制造系统（Flexible anufacturing Systerm）是 由由数控加工设备、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，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。
FMS在箱体加工中得应用
1. 2.
加工对象为箱体类零件。 加工系统由3台立式数控机床和7台加工中心结合构成的 加工单元。
湖南工程学院 1动完成零件的运 送。 4. 控制系统 a) 中央管理系统：总体管理和决策控制。由主计 算机通过光缆与各单元、物流系统，控制机和 自动编程等联成控制网络。 b) 单元控制装置：单元生产过程控制。 c) 搬运控制和管理装置：物流控制。 d) 计算机数控：切削加工控制。 e) 其他：托盘库和装卸站。零件的识别采用托盘 库里托盘编码方式识读。
智能制造中的柔性生产技术
智能制造中的柔性生产技术智能制造是指利用先进的信息技术、传感技术和自动控制技术，实现生产过程的智能化和自动化，以提高生产效率、质量和灵活性的一种制造方式。
在智能制造中，柔性生产技术是一项关键的技术，它可以使制造企业更加灵活、高效地响应市场需求。
一、柔性制造系统柔性制造系统是柔性生产技术的核心，它是一种能够满足不同产品、不同批量生产需求的生产系统。
柔性制造系统由多个灵活的生产单元组成，这些生产单元可以根据需要进行组合和调整，以适应不同的产品和生产任务。
柔性制造系统具有以下特点：1. 灵活性：柔性制造系统能够在不同的产品需求和生产任务之间进行快速切换，提高了生产线的灵活性和适应性。
2. 高效性：柔性制造系统通过自动化和集成化的生产方式，提高了生产效率和生产质量，减少了生产成本和资源浪费。
3. 可扩展性：柔性制造系统可以根据生产需求进行扩展和调整，以适应不同规模和产能的要求。
二、柔性生产设备柔性生产设备是柔性生产技术的重要组成部分，它包括智能机器人、自动化设备、传感器和控制系统等。
这些设备通过信息技术和自动化技术的应用，实现了生产过程的智能化和自动化。
1. 智能机器人：智能机器人是柔性生产设备中的关键技术，它可以根据预设的指令和程序，完成各种生产任务，如装配、搬运、焊接等。
智能机器人具有高度的灵活性和自主性，能够适应不同的生产环境和任务要求。
2. 自动化设备：自动化设备是柔性生产中不可或缺的设备，它可以代替人工完成繁重、危险和重复性较高的工作，提高了生产效率和工作质量。
3. 传感器和控制系统：传感器和控制系统是柔性生产设备的“大脑”，通过感知和控制生产过程中的各个参数和状态，实现生产过程的智能化和自动化。
传感器可以实时监测生产过程中的温度、压力、速度等参数，控制系统可以根据传感器的反馈信号，调整和控制设备的运行和工作状态。
三、柔性生产管理柔性生产管理是实现柔性生产的关键环节，它包括生产计划、调度和控制等方面。
柔性制造系统及其应用
柔性制造系统及其应用随着经济一体化，竞争全球化时代的到来，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。
迫使传统的大规模生产方式发生改变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换，这就使制造系统的柔性越来越重要。
柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。
能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批随着经济一体化，竞争全球化时代的到来，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。
迫使传统的大规模生产方式发生改变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换，这就使制造系统的柔性越来越重要。
柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。
能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批量生产。
当制造对象发生变化时，它通过简单地改变软件、工装、刀具就够制造出所需的零件。
1 柔性制造系统概述随着经济一体化，竞争全球化时代的到来，需求多样化、竞争差异化，传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。
迫使传统的大规模生产方式发生改变，批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换，这就使制造系统的柔性越来越重要。
柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。
能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适宜于多品种、中小批量生产。
当制造对象发生变化时，它通过简单地改变软件、工装、刀具就够制造出所需的零件。
它主要由三部分组成:(1)多台数控加工设备;(2)可以在装夹工位、加工设备、交换工作站之间运送及储存工件的运储系统;(3)相应的计算机控制系统。
同时还可以配置切屑收集、工件清洗等配套设备。
按规模大小柔性制造系统FMS可分为如下4类:(1)柔性制造单元(FMC)通常由单台数控加工设备、上下料机构构成。
柔性制造
柔性制造的现状及其发展趋势随着社会的发展与科技水平的提高，传统的制造技术已经不能满足人们日益增长的生活需求，许多人对产品的样式和功能都有了更高层次追求。
在计算机技术、微电子技术、机械制造自动化技术与通信技术日趋成熟的今天，柔性制造技术已经在国内外得到了广泛的认可并有着良好的发展趋势。
1.柔性制造的基本概念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。
柔性制造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；另一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。
柔性可以表述为两个方面，一个方面是指生产能力的柔性反应能力，也就是机器设备的小批量生产能力。
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。
另一个方面，指的是供应链的敏捷和精准的反应能力。
在柔性制造中，供应链系统对单个需求做出生产配送的响应。
从传统“以产定销”的“产——供——销——人——财——物”，转变成“以销定产”，生产的指令完全是由消费者独个触发，其价值链展现为“人——财——产——物——销”这种完全定向的具有明确个性特征的活动。
在这个过程中不仅对生产的机器提出了重大的挑战，也对传统的供应链提出了革命性的颠覆。
柔性制造系统
柔性制造系统摘要：本文旨在介绍柔性制造系统的组成，工作原理，优势以及其面临的困惑，并简单介绍它的发展情况和发展趋势，为以后进一步地学习打下基础。
关键词：柔性制造系统、FMS引言：随着科学技术的迅速发展，新产品不断涌现，产品的市场寿命日益缩短，更新换代加速，中、小批量生产占有越来越重要的地位。
面临这一新的局面，必须大幅度提高制造柔性和生产效率，缩短生产周期，保证产品质量，降低生产成本，以获得更好的效益。
柔性制造系统正是这种形势下应运而生的。
一、概述柔性制造系统（英文全称为Flexible Manufacturing System,简称FMS）是由数控加工设备，物料贮运装置和计算机控制等系统等组成的自动化系统。
它包括多个柔性制造单元（FMC），是一种集多种高新技术于一体的现代化制造系统。
二、FMS的一般组成柔性制造系统是一个很复杂的系统，可概括为下列三部分：1、加工系统。
加工系统的功能是以任意自动化加工各种工件，并能自动地更换工件和刀具通常由若干台对工件进行加工的数控机床和所使用的刀具构成。
2、物流系统。
工件、工具流统称为物流，物流系统，即物料贮运系统，是柔性制造系统中一个重要组成部分。
物流系统一般由下列三部分组成：/输送系统建立各加工设备之间的自动化联系。
它与传统的自动生产线或流水线不同，FMS的工件输送系统可以不按固定节拍，固定顺序运送工件，甚至是几种工件混杂在一起输送。
贮存系统具有自动存取机能，用以调节加工节拍的差异，使用的是自动化存储仓库。
操作系统建立加工系统和贮存系统之间的自动化联系。
3、信息系统。
包括过程控制和过程监控个系统。
过程控制系统进行加工系统及物流系统的自动控制；过程监控系统进行在状态数据自动采集和处理。
三、FMS的工作原理FMS工作过程：柔性制造系统接到上一级控制系统的有关生产计划信息和加工信息后，由其信息系统进行数据信息的处理，分配，并按照所给程序对物流系统工程进行控制。
物料库和夹具库根据生产的品种及调度计划信息提供相应品种的毛坏，选出加工所需要的夹具。
柔性制造系统知识框架
一、柔性制造系统（FMS）1、从自动线到柔性制造2、柔性制造系统的功能及适用范围：组成、功能、适用范围3、柔性制造系统的结构与分类：结构：加工设备、检测设备、输送设备、交换装置、装卸站、物料保管装置、信息管理及设备控制装置、辅助设备分类柔性零件加工系统：柔性制造单元（FMC）、柔性制造单元群、典型的柔性制造系统、柔性自动线（FTL）FMC（柔性制造单元）与FMS（典型的柔性制造系统）的区别二、柔性装配系统（FAS）1、柔性装配系统的特征装配流水线和柔性装配系统2、柔性装配系统的控制技术：机器人控制器、可编程逻辑控制器、故障监控3、柔性装配系统的传感技术视觉传感器：结构、应用（电阻检测、零件识别、电子元件组装、工件搬运）光电传感器：组成、分类、应用（二极管色标检测、螺母正反面判别、螺孔检测、安全光栏）位移传感器：分类、工作原理、应用（底板翘曲检测、电子元件插入高度判别、玻璃厚度测定）接近传感器：原理、分类、应用（机器人紧握信号的传送、螺钉拧紧状态监测、零件计数）压力传感器4、柔性装配系统实例：电风扇装配三、人与柔性制造自动化1、“人机合一”的制造观：人与机器的同一性、劳动力资源与柔性制造自动化、超现实“无人化工厂”的弊端、“人机合一”的制造观、人在柔性制造自动化系统中的定位2、面向操作人员的数控机床：传统数控机床的缺陷、数控机床面向操作人员面向操作人员的人机界面（加工过程的可视化、让机床操作部件产生触感、定性与定量相结合的信息显示）3、面向现场工作人员的柔性制造自动化系统：特点、结构4、人机协调的柔性装配系统：人与机器的互补性、人机协调的柔性装配系统（特征、技术支持）机器向人学习人与机器相互学习、共同进步四、柔性制造自动化系统的机床特征1、适用于柔性制造系统的机床特征2、面向柔性制造系统的加工中心：加工中心的改造、选用、重要功能（刀具存储与自动换刀、工件自动交换、接触传感器、加工尺寸检测与自动补偿、功率监控）3、车削中心：概述、主要结构特点（主轴箱、刀架、对置式刀架）、主要工艺特点（多轴数控加工、加工综合化、加工节奏快）、功能拓展五、柔性制造自动化系统的刀具及刀具管理1、柔性制造自动化系统对刀具的要求及对策：要求：控制刀具的数量、刀具自动交换、高可靠性对策：可靠性对策、超常刀具自动交换对策、刀具数量控制对策（产品设计模块化和标准化、刀具设计模块化和标准化、开发车削和铣削的通用刀具、采用复合刀具和多刃刀具、充分利用机床的数控功能）2、刀具室管理的设备配置：刀具管理系统、实例3、刀具识别和刀具预调：刀具编码与编码环视别、标识块识别系统、刀具预调4、刀具管理系统的运作过程（制订刀具准备计划、刀具准备、刀具入库）5、刀具监控：直接监控、间接监控、刀具破损声发射监测六、工业机器人1、工业机器人及其结构：概述、结构（执行系统、驱动系统、控制系统、检测系统）2、工业机器人的分类及选用3、工业机器人的应用：选用目的、工业机器人在柔性制造自动化系统中的应用七、自动仓库和自动导向小车1、自动仓库：作用、种类、结构、管理和控制2、自动导向小车：作用、构成、制导技术、准停和安全保护、控制八、柔性制造自动化的控制和监视技术1、概述2、面向柔性制造自动化的PLC技术：PLC的功能拓展（继电器顺序控制器与PLC）PLC编程语言、PLC的模块化3、面向柔性制造自动化的数控系统：面向柔性制造系统的数控技术特点（通用数控系统的技术局限、面向柔性制造自动化的数控系统特点）数控系统的功能拓展4、DNC系统：应用实例、软件、物理结构、地位5、多级分布式控制系统：物理结构、单元控制器、计算机网络、应用实例6、柔性制造自动化的监视技术：自动监视系统的结构、制造过程监视、系统故障监视、设备运行监视、精度监视、安全监视九、柔性制造系统的计算机管理软件1、柔性制造系统的管理软件2、系统管理软件：地位、功能3、刀具管理软件：功能、道具特征数据及其管理4、刀具室管理软件：刀具室管理软件的职能和逻辑结构、对刀具室中刀具的管理5、生产规划软件：职能和逻辑结构、技术描述6、作业规划软件：职能和逻辑结构、技术特征7、统计报告软件：职能和逻辑结构、技术特征8、预防维护软件：职能和逻辑结构、功能十一、柔性制造系统的设计1、柔性制造系统的设计步骤2、柔性制造系统的初步设计：确定采用柔性制造系统的目标、分析工厂生产状态确定零件谱、零件谱的工艺分析、初步规划柔性制造系统的结构3、柔性制造系统的详细设计：零件谱及其制造工艺的再分析、选用制造设备和工具（柔性制造系统的运行效率、工件自动交换、刀具自动交换、夹具）、选定物流系统（物料输送设备、物料输送设备的选定）柔性制造系统的方案设计（设计准则、绘制平面布局图、方案确定）控制系统（分类、群管理、多级分布式控制）软件规划柔性制造系统的作业状态和故障的监测制造系统拓展性和柔性的讨论4、柔性制造系统的布局设计：柔性制造系统的布局与评价（概述、基于故障分析表的柔性制造系统的布局评价）影响柔性制造系统布局的技术因素（厂房与柔性制造系统布局、工艺流程与柔性制造系统布局、基本制造设备与柔性制造系统的布局、物流系统与柔性制造系统布局）5、柔性制造系统设计方案的评价：评价依据、经济性的评价方法（投资回收期法、投资流法）综合评价方法、经济性与柔性、评价实例6、设计实例。
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柔性生产结构柔性制造系统的逻辑
经济性研究
柔性生产结构是指企业通过建立柔性制造系统，以适应
市场需求的不断变化的生产方式。
在全球化竞争日益激烈
的背景下，柔性制造系统的逻辑经济性成为企业关注的焦点。
本文将从逻辑经济性的角度进行研究，探讨柔性制造
系统在提高生产效率、降低生产成本、增加企业竞争力等
方面的优势。
首先，柔性制造系统能够提高生产效率。
传统的生产方
式通常是基于大批量生产，当市场需求的变化较大时，企
业往往需要进行大规模的调整，这会导致生产效率的降低。
而柔性制造系统采用的是模块化的生产方式，可以根据市
场需求进行快速调整，并实现小批量、多品种的生产。
这
样一来，企业可以更加灵活地响应市场需求，提高生产效率。
其次，柔性制造系统有助于降低生产成本。
由于柔性制
造系统具备快速调整生产的能力，企业可以避免因库存积
压而导致的资金浪费。
同时，柔性制造系统还能够减少生
产线的人力成本，因为在柔性制造系统中，机器会自动完
成一部分任务，减少了对人工操作的依赖。
此外，柔性制
造系统还可以有效地利用设备和资源，降低设备和资源的
闲置率，进一步降低生产成本。
另外，柔性制造系统可以增加企业的竞争力。
在市场竞
争激烈的环境下，灵活地满足客户需求是企业保持竞争优
势的重要因素之一。
柔性制造系统可以根据客户需求进行
生产，提供个性化的产品和服务，增强客户的黏性和满意度。
同时，柔性制造系统还可以提高产品质量和交付速度，进一步增强企业的竞争力。
然而，柔性制造系统也存在一些挑战和限制。
首先，企
业在建立柔性制造系统时需要投入较大的资金和资源，包
括购买新设备、培训员工等。
这对于一些中小型企业来说
可能是一个较大的负担。
其次，柔性制造系统的运作需要
高度自动化和信息化支持，对于技术水平较低的企业来说
可能存在一定的技术难题。
此外，柔性制造系统的快速调
整需要企业具备较强的组织管理和协调能力。
为了克服这些挑战和限制，企业可以采取以下策略。
首先，建立柔性制造系统的决策应该基于充分的市场调研和
分析，确保柔性制造系统的投入与预期回报相匹配。
其次，企业可以选择逐步引入柔性制造系统，通过一系列的试点
项目来探索和积累经验，逐步提高柔性制造系统的运作水平。
此外，企业还可以与相关的研究机构和专家合作，共
同研究和解决柔性制造系统中的技术和管理问题。
总之，柔性制造系统的逻辑经济性在提高生产效率、降
低生产成本、增加企业竞争力等方面都具有重要的作用。
企业应充分认识到柔性制造系统的优势和挑战，并采取相
应的策略来促进柔性制造系统的发展和应用。
随着技术的
不断进步和创新，相信柔性制造系统将在未来得到更广泛
的应用和发展。