柔性制造 中文翻译

柔性制造摘要：在制造中，生产率和柔性之间经常存在协调一致的问题。在该领域的一端是具有高生产率却低柔性的连续生产线；在该领域的另一端是能提供最大柔性的独立的计算机数字控制的机床，但它只能进行低生产率的制造。柔性制造出在此连续统一体中间。在制造中总是需要一个系统，这个系统比单个机床能制造更大批量且用于更多制造过程，但仍保持起柔性。关键词：柔性制造、协调一致柔性制造的定义：计算机集成制造的前一部叫做柔性制造。柔性在现在带制造环境中是一个重要的特征。它意味着一个制造系统是用途多且适应性强，同时又能进行产量相对较大的制造。柔性制造系统是多用途的，这是因为它能制造多种多样的部件。它适应性强，因为它能很快地加以改变来制造完全不同的另一种部件。这种柔性在竞争激烈的国际市场上可能成败有别。这是一个平衡的问题。独立的计算机数字控制（NC）机床有着高度的柔性，但是只能处理批量相对较小的制造。正相反，系列连续生产线能进行批来年感较大的制造，但都不灵活。柔性制造试图运用工业技术在灵活性与制造运行之间达到最佳的平衡。这些工业技术包括自动化的材料、处理、成组技术及计算机和分布数字控制。柔性制造系统（FMS）是一个独立的机床或一组机床服务于一个自动材料处理系统/它是由计算机控制的而且有对刀具处理的能力。由于它有刀具处理能力并能受计算机控制，这样的系统可以不断地重新配置来制造更加多样的部件，这就是它被称作柔性制造系统的原因。一个制造系统要成为柔性制造系统必须具备的要素有：1计算机控制2自动处理材料能力3刀具处理能力柔性制造向全面集成化制造的目标迈进了重要的一步。它实现了自动化制造过程的集成化。在柔性制造中，自动化的制造机器（如车床、铣床、钻床）和自动化材料处理系统之间，通过计算机网络进行即时的沟通。柔性制造的概况：通过综合几个自动化的制造概念，柔性制造系统全面集成化的制造目标迈出了重要的一步，这些观念是：1独立机床的计算机数字控制2制造系统的分布式数字控制3自动化的材料处理系统4成组技术当这些自动化工艺、机器和观念合成到一个集成的系统时，就产生柔性制造系统。在柔性制造系统中，人和计算机起了重要作用。当然人的劳动量比手工操作的制造系统要小得多。然而，人仍然在柔性制造系统的操作中起着至关重要的作用。人的任务包括几个方面：1设备故检、维护和修理2刀具的变换和设置3安装和拆卸系统4数据输入5部件程序的变换6程序的开发柔性制造制系统设备象所有制造设备一样，必须友人监管以免出现失常、机器程序错误，以及故障。当发现问题时检修人员必须确定问题的根源，然后给出正确的措施。人还要采取指定的措施来维修运行不正常的机器。甚至当所有系统都正 常运行时，定期的维护也是必要的。操作人员还要根据需要设置机床，换刀具、以及重新配置系统。柔性制造系统的刀具处理能力削弱了，但并有消除，在刀具变换和设置上仍需要人力。在装卸柔性制造系统时也是这样。一旦原材料被送到自动化材料处理系统上，它就会以规定的方式，在系统中移动。然而，初装到材料系统处理系统仍然是由操作人员完成的；成品的拆卸也是同样。与计算机的交流仍需人力完成。人开发零件程序，通过计算机控制柔性制造系统。当重新配置 FMS 制造另一种类型零件时，他们还在必要的时候变换程序。人在柔性制造系统中劳动力密集型的成分越来越少，但仍然是很重要的。柔性制造系统中的各层次控制都是由计算机来完成的。在刀具柔性制造系统中独立的机床是由 CNC 来控制的。整个的系统是由 DNC 来控制的。自动化的材料处理系统是由计算机来控制的，其他功能如数据收集、系统监控、刀具控制、运输控制也是计算机控制的。人机交互是柔性制造系统中的关键。柔性制造的历史发展：柔性制造产生于 20 世纪 60 年代中期，当时英国莫林斯有限公司开发了 24号系统。24 系统是一个真正的 FMS。然而，它从一开始就注定是失败的，因为自动化、集成和计算机控制技术还没有发展到能够恰好支持这一系统的程度。第一个 FMS 是超迁的开发。因此，最终因不能工作饿被放弃。再 20 世纪 60 年代和 70 年代的期于时间里，柔性制造仍是一个学术观念。然而，随着复杂计算机控制技术在 20 世纪 70 年代末和 80 年代初的出现，柔性制造变成为可能。在美国最初的主要用户是汽车、卡车和拖拉机制造商。柔性制造的理由：在制造中，生产率和柔性之间经常存在协调一致的问题。在该领域的一端是具有高生产率却低柔性的连续生产线；在该领域的另一端是能提供最大柔性的独立的计算机数字控制的机床，但它只能进行低生产率的制造。柔性制造出在此连续统一体中间。在制造中总是需要一个系统，这个系统比单个机床能制造更大批量且用于更多制造过程，但仍保持起柔性。连续生产线能以高生产率制造大量的零件。这条生产线需要大量的准备工作，但却能造出大量的相同的零件。它的主要缺点是即使一个部件杂设计上有小的改变都能造成整个生产线的停产和结构改变。这是一个致命的弱点，因为这意味着没有高成本，耗时停工和变化生产线结构是不能制造出不同的零件的，即使是来自同一个零件族。传统上计算机数字控制机床是用来制造少量在设计上稍有不同的零件。这种机床很适合这一用途，因为它们能迅速地改变程序开适应设计上小的或者更大的变化。然而，作为独立的机床它们不能大量地或高生产率地制造零件。柔性制造系统比独立的计算机数控机床具有更大的生产能力和更高的生产率。它们在柔性方面比不上计算机数字控制机床，但它们却相差不多，柔性制造的中间性能的特殊意义在于大多数铸造要求中等量的的生产率来制造中等量的产品，同时有足够的的柔性以快速改变结构来制造另一个零件或产品。柔性制造填补了制造中长期存在的空白。柔性制造以其基本能力给制造者提供了许多优点：1族内具有柔性在一个零件2随意进给零件3同时制造不同的零件4准备时间和产品设计到投产的时间减少了5机床的使用更有效6直接和见解的人力成本减少7能加工不同的材料8如一台机床故障能继续进行部分生产柔性制造系统的软件：软件是驱动柔性制造系统的主要的不可件的因素。FMS 所要求的软件有两个基本的层次：1.操作系统软件和 2.应用系统软件。操作系统软件是最高层次，是计算机制造商特别规定的并对应用软件进行监督控制。应用软件通常是由系统供应商开发和提供的，它包口所有的 FMS 的特定程序和例行程序。FMS 的应用软件是很复杂的，而且具有很强的专利性质。对于很多公司来说，它体现了几百名工人很多年开发努力的结晶。它通常是由几个模块组成。每个模块又是有由一系列与系统内部运行的各种功能相关的计算机沉痼系和例行程序组成。这些包括从 FMS 主机下载的 NC 部分程序到机床控制器、运输和材料顺序的开发、工件的工序、模拟和刀具管理。所有这些软件模块必须得到很好的饿设计，并且能够可预测地、可靠地、相互作用地运行以便 FMS 能达到最高的运行效率和可接受的水平。设计不好的软件使制造商不能获得 FMS 的充分的柔性和潜能。由于 FMS 软件是柔性制造系统的命脉，它也是一个 FMS 的最复杂、最难以理解和在战略上重要的方面。如果构件和编码得恰当，进行了反复地测试，并且充分地运行的话，它可以使 FMS 达到前所未有的生产性能水平。应补充说一句，所有完成的 FMS 软件只有在客户的工厂中、完全运行中对该系统彻底的检查后，才能被认为是可接受的。软件设计的模块化并不一定以为着使用相同或类似的软件模块的所有都是一样的。很多 FMS 用户有特殊的和内行才懂的各种要求来适应于他们自己的应用和操作考虑。这样的一些要求可能会包括特殊的 FMS 软件模块来连接一个新的 FMS 和已存在的自动存储和检索系统。或者，使 FMS 从主机上直接接受生产要求和零件工序信息。总之，像其他计算机软件一样，FMS 软件，就像开发和为之编码的人一样，独立而各具特点。重要的是生产环境下它能做什么并运行得如何。