快速重组制造系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,快速重组制造系统（RRMS）新一代制造系统的原理及应用,11/28/2024,1,概,概述2RRMS,的,的基,本,本构,架,架和,主,主要,特,特征3RRMS,的,的科,学,学基,础,础,4RRMS,的,的应,用,用举,例,例,1,概,概述,1.1RRMS,形,形成,的,的市,场,场和,技,技术,环,环境,1.2RRMS,的,的基,本,本需,求,求,1.1RRMS形,成,成的,市,市场,和,和技,术,术环,境,境,1920,1930,1940,1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010,市场环境,按工序特征应用成组技术提高工效降低成本,通过规模经济降低成本进行市场竞争,适应产品品种发展和质量提高进行市场竞争,敏捷响应产品创新加速的全球化市场竞争,应用成组工艺原理组织非自动化生产,平衡工时负荷提高机床利用率,通过试切、测量和调整保证加工精度,专用机床多刀多面组合加工,各工序节拍严格平衡,质量保证主要靠精度储备,通用数控机床按工序集中原则安排,应用缓冲存储实现稳定生产,加工质量用动态统计控制,通过系统和机床的重组实现工艺优化,机床品种和结构模块调整实现均衡生产过程效应控制加速重组的质量提升,制造系统发展及其特点,多品种单件小批生产,刚性制造系统,DML/TL,单品种或少品种大批量生产,柔性制造系统,FMS/FMC/FML,多品种成批生产,快速重组制造系统,RRMS,多族品种变批量生产,年代,机群式制造系统,MS,制造,系,系统,的,的发,展,展进,程,程-,四,四类,制,制造,系,系统,1.1RRMS形,成,成的,市,市场,和,和技,术,术环,境,境,通用,机,机床,组,组成,的,的生,产,产线,-,生,生产,效,效率,较,较低,工序,分,分散,的,的加,工,工方,式,式和,工,工序,间,间物,流,流输,送,送的,等,等待,时,时间,导,导致,生,生产,效,效率,较,较低,已有,的,的制,造,造系,统,统存,在,在的,主,主要,问,问题:,1.1RRMS形,成,成的,市,市场,和,和技,术,术环,境,境,专用,机,机床,和,和组,合,合机,床,床的,自,自动,生,生产,线,线,-,平,平均,利,利用,率,率低,据统,计,计国,外,外汽,车,车零,件,件制,造,造的,自,自动,生,生产,线,线的,平,平均,利,利用,率,率仅,达,达53%,（,（Prof.M.Matta),我,国,国汽,车,车行,业,业的,机,机械,加,加工,自,自动,线,线的,利,利用,率,率约,为,为40,60,%。,1.1RRMS形,成,成的,市,市场,和,和技,术,术环,境,境,柔性,制,制造,系,系统,-冗,余,余的,功,功能,和,和高,的,的投,资,资,统计,美,美国,、,、欧,洲,洲和,亚,亚洲,的,的22个,国,国家370家,制,制造,厂,厂，,近,近乎80%的,加,加工,中,中心,只,只利,用,用其20%的,功,功能,（,（Prof.H.Schalz),1.2RRMS的,基,基本,需,需求,快速,组,组成,对,对更,新,新产,品,品的,批,批量,生,生产,能,能力,能无,缝,缝地,缩,缩放,生,生产,规,规模,方便,地,地组,织,织多,品,品种,工,工件,的,的混,流,流生,产,产或,并,并流,生,生产,低的,重,重组,费,费用,和,和高,的,的生,产,产效,率,率,短的,试,试生,产,产期,和,和稳,定,定的,加,加工,质,质量,目标：,快速,响,响应,市,市场,需,需求,降低,投,投资,风,风险,方便,进,进行,技,技术,升,升级,2RRMS的,基,基本,构,构架,和,和主,要,要特,征,征,每种,零,零件,用,用一,条,条专,用,用生,产,产线,加,加工,零件P11,Part,零件 P11,Part P11,(零件族 F1),（Part Family F1）,加工方案,Machining Solution,C11,专用机床,Special Machine Tools,TL11,零件 Pmn,Part Pmn,(零件族 Fm),（Part Family Fm）,加工方案,Machining Solution,Cmn,专用机床,Special Machine Tools,TLmn,零件Pmn,Part,CAD,数据,工艺设计,机床设计,固定式生产线,成品,CAD Data,Process Planning Machine Tools Design Dedicated Line Product,专用,的,的制,造,造系,统,统,2.1RRMS的,基,基本,构,构架,2.1RRMS的,基,基本,构,构架,一族,（,（组,）,）零,件,件用,一,一条,柔,柔性,制,制造,系,系统,加,加工,CAD,数据,CAM,柔性生产线,成品,CAD Data Flexible Manufacturing Line roduct,P11P1n,零件族F1,Part Family F1,P11P1n,NC程序,NC Programs,111n,FMS1/FML1,Design and Process Control,设计和运行,零件族Fm,Part Family Fm,Pm1Pmn,NC程序,NC Programs,m1mn,FMSm/FMLm,Design and Process Control,设计和运行,Pm1Pmn,柔性,制,制造,系,系统,2.1RRMS的,基,基本,构,构架,P11,P1n,Pm1,Pmn,零件,族,族,PartFamily,F1,Fm,零件,Parts,P11P1n,Pm1Pmn,零件,族,族加,工,工方,案,案,MachiningSolutionforPartFamilies,C1,Cm,系统,级,级组,态,态,机床,为,为单,元,元的,布,布局,调整,和,和运,行,行,System-LevelConfiguration,机床,级,级组,态,态,模块,为,为单,元,元的,机,机床,调整,和,和运,行,行,Machine-LevelConfiguration,NC,程,程序,NCPrograms,11,mn,4R1C,过,过程,效,效应,建模,及,及控,制,制,ModelingandControling,forProessEffect4R1C,快速,重,重组,制,制造,系,系统,（,（RRMS）,跨族,零,零件,加,加工,可,可通,过,过系,统,统重,组,组来,实,实现,2.2RRMS,的,的主,要,要特,征,征,硬件,是,是可,重,重组,的,的；,软件,也,也是,可,可重,组,组的,；,；,制造,系,系统,按,按一,定,定规,划,划进,行,行物,理,理组,态,态，,并,并依,据,据经,济,济可,承,承受,性,性进,行,行建,模,模、,评,评估,和,和决,策,策。,RRMS,构,构成,需,需同,时,时符,合,合下,列,列三,个,个条,件,件：,2.2RRMS,的,的,主,主,要,要,特,特,征,征,积,木,木,式,式,机,机,床,床,拼,拼,组,组,加,加,工,工,2.2RRMS,的,的,主,主,要,要,特,特,征,征,积,木,木,式,式,机,机,床,床,拼,拼,组,组,加,加,工,工,2.2RRMS,的,的,主,主,要,要,特,特,征,征,模,块,块,化,化,可,集,集,成,成,性,性,可,变,变,性,性,可,诊,诊,断,断,性,性,订,制,制,化,化,2.3RRMS,的,的,适,适,用,用,范,范,围,围,TL,&,CTL,1,2,8,100,800,CNC MT.,大,小,中,低,2500,25000,50000,200000,年产量,FML,FMC,FMS,中,大,品种数,RRMS,2.4RRMS,的,的,定,定,义,义,依据,方法,目标,一,种,种,能,能,按,按,市,市,场,场,需,需,求,求,变,变,化,化,和,和,系,系,统,统,规,规,划,划,与,与,设,设,计,计,的,的,规,规,定,定,，,，以,重,重,排,排,（,（,重,重,新,新,组,组,态,态,）,）,、,、,变,变,形,形,、,、,重,重,复,复,利,利,用,用,和,和,更,更,新,新,系,系,统,统,的,的,组,组,态,态,、,、,子,子,系,系,统,统,或,或,系,系,统,统,组,组,元,元,的,的,方,方,式,式，实,现,现,低,低,的,的,重,重,组,组,成,成,本,本,、,、,短,短,的,的,导,导,入,入,时,时,间,间,、,、,高,高,的,的,质,质,量,量,和,和,投,投,资,资,效,效,益,益,、,、,并,并,能,能,快,快,速,速,调,调,整,整,制,制,造,造,过,过,程,程,、,、,制,制,造,造,功,功,能,能,和,和,制,制,造,造,生,生,产,产,能,能,力,力,的,的,可,可,变,变,制,制,造,造,系,系,统,统,。,。,3RRMS,的,的,科,科,学,学,基,基,础,础,RRMS,物 理,组 态,集成与整合,运行与决策,规划与设计,布局规划优化 经济可承受性评估 系统随机模型,设备/组元接口整合原理,控制策略,可诊断性设计原理与过程效应研究,要,求,求,：,：,制,造,造,系,系,统,统,的,的,物,物,理,理,布,布,局,局,适,适,于,于,快,快,速,速,重,重,组,组,能,根,根,据,据,产,产,量,量,的,的,变,变,动,动,无,无,缝,缝,地,地,收,收,缩,缩,易,于,于,进,进,行,行,生,生,产,产,管,管,理,理,和,和,质,质,量,量,控,控,制,制,4RRMS,的,的,应,应,用,用,举,举,例,例,组,态,态,制,制,造,造,单,单,元,元,（,（CMC,）,）-,可,可,重,重,组,组,制,制,造,造,系,系,统,统,的,的,基,基,本,本,单,单,元,元,汽,车,车,自,自,动,动,变,变,速,速,控,控,制,制,装,装,置,置,阀,阀,体,体,加,加,工,工,生,生,产,产,线,线,计,算,算,机,机,零,零,件,件,加,加,工,工,生,生,产,产,线,线,3/10/2023,例一 : 组,态,态制造单元,例二 :,汽车自动变速,控,控制装置,阀,阀体,加,加工生产,液压本体零件,典,典型外形图,柔性加工生产,线,线（,FML,）总体布局（,A,方案）,快速重组制造,系,系统（,RRMS,）总体布局（,B,方案）,A、,B,两方案的技术,经,经济性能综合,对,对比,对比项目,A,方案（,FML,）,B,方案（,RRMS,）,主要设备,立式加工中心,13,台,卧式加工中心,6,台,清洗机,1,台,检泄漏机,1,台,综合精度检测机,1,台,立式加工中心,10,台,卧式加工中心,5,台,清洗机,1,台,检泄漏机,1,台,综合精度检测机,1,台,物流系统组成,远程双手高架机器人,4,套,（最大行程,41,米）,盘式料仓,9,套,带翻转台缓冲站,7,套,短程单手高架机器人,6,套,（最大行程,15,米）,有轨搬运小车,2,套,固定式缓冲托盘站,12,套,占地面积,1044m,2,(58m,18m),756m,2,(42m,18m),加工的柔性度,多品种分批加工,各加工周期主要进行单一品种的加工,多品种并行加工,可同时进行多至,5,个品种的混流加工,均衡生产和调度的灵活性,中等,优良,年产量（两班制）,15.5,万套,15,万套,工程费用对比,100%,75%,工程实施的敏捷性,需一次到位建成，建设周期较长,可分步实施，按市场需求无缝扩展，降低产品进入市场的前期投资，有利于投资回收,例三:计算机,零,零件加工生产,线,线,由124台加,工,工中心组成的,生,生产线,例三:,计算机零件加,工,工生产线,分别由30台,和,和172台加,工,工中心,组成的两种产品的,生,生产线,200余台加,工,工中心，按订,货,货的零件品种,和,和批量，重组,生,生产线,按周计划重组,生,生产线,重组周期最短,为,为8小时，利,用,用第三班时间,例三: 计算,机,机零件加工生,产,产线,返 回,