fms的组成及关键技术简介.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2009,年,12,月,18,日,单击此处编辑母版标题样式,*,FMS的发展及关键技术,1,介绍内容,什么是,FMS,？,FMS,组成,FMS,的关键技术,具体实例,发展趋势,参考文献,2,1,、什么是FMS,柔性制造系统,(FMS),是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。,3,2,、,FMS,的组成,4,加工系统,自动加工系统主要是由几台加工中心组成。加工中心一般是由加工机床、数控系统和刀库组成。,5,物料系统,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。,6,控制系统,用以处理,FMS,的各种信息，输出控制,CNC,机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级（设备级、工作站级、单元级）分布式计算机控制系统，其中单元级控制系统是,FMS,的核心。,CNC,数控装置,群控计算机,主计算机,生产计划、控制指令,运转状况信息,7,典型的柔性制造系统,8,3,、关键技术,（,1,）集成化技术,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。,9,3,、关键技术,（,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。,10,3,、关键技术,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,),。,11,4.,我国第一条柔性制造系统,机械部北京机床研究所于,1984,年研制出,FMC-1,和,FMC-2,柔性加工单元后，随即开始了柔性制造系统的开发。并与日本,FANUC,公司合作，于,1985,年,10,月，在北京机床研究所内建立了第一条柔性制造系统（,JCS-FMS-1,型）,加工单元由五台国产机床组成。它们分别是沈阳第三机床厂的（,STAR-TURN1200,）数控车床、上海机床厂的（,H160/1,）数控端面外圆磨床、长城机床厂的,CK7815,数控车床、北京精密机床厂的,(JCS-018),立式加工中心和青海第一机床厂的,XH754,卧式加工中心,),。,物流控制系统包括：搬运管理装置（,PMS-200,）、搬运控制装置（,MCP,）、平面仓库工件出入托盘站（,15,个）、机床前托盘（,5,个）和自动搬运车（一辆）。,中央管理系统包括：计算机,CPU,（,FM-11AD2+,）、光缆传输的信息传输网络,LAN UNIT(PC-J),、自动编程机（,P-G,）和程序库（,PROGRAMFILE,）。,12,4,、南京航空航天大学柔性制造系统,图示是南京航空航天大学,CIMS,工程研究中心在九十年代购置的一套柔性制造系统，它主要用于学生的教学和培训。,13,这套,FMS,教学系统主要由以下设备组成：,1,）自动化物料仓库（,Automatic Storage and Retrieval System,AS/RS,），它主要完成毛坯和成品的存储。,2,）传送带（,Conveyer,它是一个环形物料传送设备，具有缓冲的能力，把工件传送带各个工作站。,3,）,CNC,车削中心（,CNC Lathe,），它完成工件的车削加工。,4,）,CNC,铣削加工（,CNC Mill,），它完成工件的铣削加工。,5,）机器人,1,（,Robot1,），它完成工件在自动化物料仓库与传送带之间的传递。,4,、南京航空航天大学柔性制造系统,14,6,）机器人,2,（,Robot2,），它完成工件在传送带、车削中心和铣削中心之间的传递。,7,）设备控制计算机。在此计算机上安装了威达工控设计的工业控制卡，它对应每一个,FMS,设备都有相应的,I/O,点，与设备进行交互。并且，在此计算机上还实现了一个针对此工业控制卡的,OPC Server,，对外提供了标准的控制接口。,8,）中央控制计算机。在,FMS,监控系统的支持下，实现对系统的管理、调度和控制。,南京航空航天大学柔性制造系统,15,FMS意义,能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和在制品的库存量，及相应的流动资金占用量，缩短生产周期；,提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积,5,95,调整、装夹、对刀、检测等,切削,30,70,加工时间,运输与等待时间,制造周期,加工时间,多品种、中小批量生产的时间分配,16,FMS意义,减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现昼夜,24,小时的连续,“,无人化生产,”,；,提高产品质量的一致性。,17,5,、发展趋势,1,、向小规模的柔性制造单元（,FMC,）发展,由于,FMC,的规模小，投资少，技术综合性和复杂性低，规划、设计、论证和运行相对简单，易于实现，风险小，而且易于扩展。另外，现在的,FMC,已经具有,FMS,所具有的加工、制造、运储、控制、协调功能，还具有监控、通讯、仿真、生产调度管理以至于人工智能等功能，在某一具体类型的加工中可获得更大的柔性，提高生产率，,18,5,、发展趋势,2,、朝多功能方向发展,真正完善的新一代,FMS,将是智能化机械与人之间相互融合、柔性地全面协调从接受订单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。由单纯加工型,FMS,进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能,FMS,。,19,5,、发展趋势,3,、从计算机,/,现代集成制造系统（,CIMS,）的高度考虑,FMS,规划设计,无论从理论上还是实践中都可以清楚意识到,FMS,是,CIMS,的重要组成部分，,FMS,必须集成到,CIMS,大家庭，只有从整个工厂优化的角度来考虑,FMS,才能获得预期的效果。,FMS,系统,20,5,、发展趋势,4,、,FMS,实施会越来越重视组织管理和人的因素,除了现代化的硬、软件外，人在自动化中的作用已经变得很重要，因为人的创造性、主观能动性是任何机器所无法代替的，所以要想成功实施,FMS,必须通过管理把技术、组织、人和策略集成在一起。,21,6,、参考文献,戴淑芝。柔性机械制造技术及关键技术应用,李卫京。面向二十一世纪的柔性制造系统,杜昕。柔性制造系统（,FMS,）之发展,杨志毅。国内外柔性制造技术的发展趋势,张卫星 柔性制造系统底层模块的研究与应用,王令其 左健民 张四弟 张兆祥。,PF M S,小型柔性制造系统,张秀文 我国第一条柔性制造系统在北京试生产运行,黎荣 江磊 丁国富 马术文 张静海。开放式数控及柔性制造实验系统的构建,N.G.BILALIS and A.G.MAMALIS,。,The Flexible Manufacturing Systems(FMS)in,Metal Removal Processing:An Overview,DAVID H.BEN-ARIEH,COLIN L.MOODIE,AND CHI-CHUNG CHU,。,Control Methodology for FMS,22,谢谢！,23,