计算机集成制造技术-柔性制造系统.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,中国最大的资料库下载,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second Level,Third Level,Fourth Level,Fifth Level,*,中国最大的资料库下载,*,第三讲 柔性制造系统,（,FMS,）,计算机集成制造技术,（,CIMT,）,（,Computer Integrated Manufacturing Technology,）,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第1页,（,Flexible Manufacturing System,）,柔性制造系统,（,FMS,）,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第2页,FMS,定义,FMS,是一个在中央计算机控制下由两台以上配有自动刀具交换及自开工件托盘交换装置数控机床以及自动化物料运输装置组成、含有生产负荷平衡、生产调度、对制造过程实时控制与监控功效,可加工多族零件柔性自动化生产系统。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第3页,FMS,组成,通常由四大部分组成：,加工单元；,自动物料运输及管理系统；,计算机控制与管理装置；,辅助工作站,。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第4页,FMS,加工单元,加工单元是,FMS,主体，用以进行零件机械加工。,加工单元机床必须具备条件：,含有,CNC,计算机数控装置，而且有能与计算机直接通信,DNC,接口装置；,含有自开工件托盘交换装置(,APC,)及自动刀具交换装置(,ATC,)；,应能完成独立完整加工工序，能完成所选定零件族加工中尽可能多工序。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第5页,FMS,机床配置方式,可代替型配置:,所选定机床能完成选定零件全部工序,则,FMS,系统只需配置足够数量同型号机床,这些机床之间含有相互可代替性质。,可互补型配置:,选定零件族工序需几个机床才能完全覆盖，则所选定这几个机床之间含有互补性质。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第6页,物料运输及管理系统,物料运输及管理系统由两大部分组成：,工件/夹具运输及管理系统；,刀具运输及管理系统。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第7页,工件/夹具运输管理系统组成,物料仓库；,夹具系统；,装卸工作站；,缓冲工作站；,物料运输小车。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第8页,自动化立体仓库组成,库房（高架多层货架）；,堆垛起重机；,场内有轨运输车；,场内、场外运输AGV小车；,控制计算机；,状态检测器；,信息输入设备，如条形码扫描器等。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第9页,FMS,夹具系统组成,机床夹具；,托盘（,Pallet,）；,自动上下料装置(,APC,、机器人)。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第10页,物料运输小车,（,1,）有轨小车,（,RGV,),Rail Guided Vehicle,（,2,）自动导向小车（,AGV,),Automatic Guided Vehicle,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第11页,自动导向小车,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第12页,刀具管理系统框图,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第13页,FMS,刀具系统组成,刀具；,机床刀库（固定式和可换式）；,中央刀库；,刀具输送装置和刀具交换机构；,刀具破损监测系统；,（声发射法、切削力改变法、电机功耗法、激光检测法）,对刀仪及刀具进出站；,条形码阅读、打印机；,刀具管理计算机。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第14页,输送刀具无轨小车,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第15页,FMS,递阶控制结构,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第16页,辅助工作站,依据不一样,FMS需要，配置不一样辅助工作站:,清洗工作站；,在线测量工作站；,切屑去除及回收系统；,冷却液供给及回收系统；,监控工作站,等。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第17页,FMS,规划与设计,可行性论证,需求分析,初步设计,详细设计,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第18页,FMS,规划与设计中几个关键问题,加工对象及生产规模,需求分析,总体设计,技术经济效益核实,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第19页,FMS需求分析,采取,GT,技术，,选定,FMS,加工零件族,；,分析各零件族经典工艺过程,，以确定出,FMS,加工零件类型、尺寸、生产批量，零件装夹及工艺流程、工序时间；,确定系统规模设备选型及配置,。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第20页,选定零件族,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第21页,零件族工艺分析,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第22页,FMS,适用范围,依据K&T Co.及Fritz Werner Co.经验，FMS合理应用范围是：品种介于6100之间，批量介于25件之间。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第23页,FMS,配置与投资,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第24页,FMS总体设计,FMS总体设计是指系统结构、技术方案、总体布局等项设计总称。,加工对象需求分析；,系统,功效模型及信息模型设计,；,机床选型分析论证；,刀具/工件运输系统方案设计；,控制系统结构设计；,网络系统、数据库管理系统方案设计；,系统,总体布局及厂房平面布置图,设计。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第25页,FMS系统功效模型与信息模型,FMS系统功效模型,它是描述FMS系统运行过程全部活动。,FMS系统信息模型,它是描述FMS系统运行过程信息流程。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第26页,IDEF,ICAM Definition,ICAM,是美国空军在,1981,年公布一个工程项目,“一体化计算机辅助制造”,（,I,ntegrated,C,omputer,A,ided,M,anufacturing,）,简称,。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第27页,IDEF,方法三大组成部分,IDEF,0,用来描述系统 功效活动及其联络，建立系统功效模型。,IDEF,1,用来描述系统 信息及其联络，建立系统信息模型。,IDEF,2,用来进行系统 模拟，建立系统动态模型。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第28页,用,IDEF,0,法设计FMS示例,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第29页,IDEF0 基本符号,功效或,活动,内容是什么，即定义是什么；,功效或活动,输出,是什么；,功效或活动为产生所期望输出需要哪些,输入,；,执行功效或活动需要受到约束或,控制,是什么；,采取什么样,机制,来支持对应功效或活动；,该活动或功效与其它活动有何内在,联络,。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第30页,I、C、O、M码,I,输入,C,控制,O 输出,M 机制,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第31页,AMS,系统结构,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第32页,AMS,厂房平面布置图,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第33页,FMS,技术经济效益核实项目,FMS,总投资,FMS,总经济效益,投资回收率,综合评介结论,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第34页,FMS,总投资,示例系统目标：,建立新,FMS,系统，用以代替现行由两条传统生产线组成生产系统，生产箱体零件，年产量为,19000,件。,采取,FMS,预计,配置及投资,如表,3-5,所表示。,FMS,总投资,如表,3-9,所表示:,USD 1640650.00,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第35页,FMS,配置与投资,系统成本：,USD 1797195.00,（从表3-5中扣除C项）,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第36页,确定,FMS总,经济效益计算项目,直接劳开工时费,调整工时费,间接劳动费用,生产准备费,场地费,生产维持费,库存费,工装夹具费用,废品损失费用,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第37页,1、,直接劳开工时费,计算,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第38页,现有生产系统直接劳动需求,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第39页,2、,调整工时费,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第40页,3、间接劳动费用,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第41页,4、,生产准备费,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第42页,5、,场地费用,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第43页,6、,生产维持费,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第44页,7、,库存费用,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第45页,8、,工装夹具费用,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第46页,9、,废品损失费用,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第47页,FMS,年成本节约总值,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第48页,投资回收率,ROR(,Rate of Recycle,),ROR=,P/C,式中,P,平均年盈利;,C,第一次投资成本,。,本系统:,ROR=513900/1640650=31.3%,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第49页,FMS,总投资,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第50页,投资回收期,Y=1/ROR,(年),本系统:,Y=1/ROR=1/0.313=3.,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第51页,综合评介结论,综合各项分析，本,FMS,方案是能够接收。,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第52页,谢 谢！,计算机集成制造技术-柔性制造系统,第53页,