柔性制造系统的优点什么是柔性生产系统？有什么优缺点？历史与发展趋势？

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2019-06-15 12:04:11 来源：朵拉利品网

1, 什么是柔性生产系统？有什么优缺点？历史与发展趋势？

柔性生产系统的柔性，是指生产系统对用户需求变化的响应速度，是对生产系统适应市场变化能力的一种度量。
生产柔性的内容
生产系统的柔性主要包括以下几个方面的内容：
机器柔性：当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品品种变化而加工不同的零件的难易程度。
工艺柔性：工艺柔性包括两方面的含义，一是指工艺流程不变时生产系统自身适应产品或原材料变化的能力；二是生产制造系统内部为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
产品柔性：生产系统能够根据市场要要求非常经济地生产出新产品的能力。
生产系统维护柔性：采用多种方式查询、处理故障，保证生产正常进行的能力。
生产能力柔性：当生产量改变时，系统也能很经济地进行能力的调整。对于根据订货组织生产的制造系统而言，这一点特别重要。
扩展柔性：当生产需要时，可以很容易地扩展系统结构、增加模块，构成一个更大系统的能力。
运行柔性：利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系统产品的能力和同样的产品换用不同工序加工的能力。
生产柔性的衡量
通常从品种柔性和产量柔性两个方面来衡量。
所谓品种柔性，是指生成系统从生产一种产品快速地转换为生产另一种产品的能力。在多品种小批量生产的情况下，品种柔性具有十分重要的实际意义。为了提高生产系统的品种柔性，生产设备应该具有较大的适应产品品种变化的加工范围。
产量柔性是指生产系统快速增加或减少所生产产品产量的能力。在产品需求数量波动较大，或者产品不能依靠库存调节供需矛盾时，产量柔性具有特别重要的意义。在这种情况下，生产流程的设计必须年虑到具有快速且低廉地增加或减少产量的能力。
生产系统柔性的分析模式
环境和市场需求的不断变化要求市场系统基本相应的应变能力，即柔性。因此，如何识别环境的变化，并设计相应的柔性与之匹配是柔性分析中的关键。下面是一个生产柔性的一般的分析模式，如下图：
首先，对环境的不确定变化的类型进行识别，根据环境变化的类型，确定对生产系统目标要求的变化，进而确定应付变化的策略。一种策略可以采取组织创新，如纵向联合、采取合同、转包合同和GT等，另一种策略是设计选择相应的生产系统柔性：第一步，根据变化的类型确定生产系统的综合柔性类型及其相应的适应范围和反应速度：第二步，把综合柔性向基本柔性进行分解和分配，落实在生产过程的各个环节之中。一般来说，一种综合柔性可以由不同的基本柔性组合得到，不同的组合涉及到不同的投资和费用，在柔性分配时，应选择费用省、柔性程度高的组合方式。

2, 什么是柔性制造？有何优缺点？

柔性柔性可以表述为两个方面：
1、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。
2、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。
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、柔性已占有相当重要的位置。

3, 柔性制造系统的主要优缺点表现在哪些方面

什么是柔性制造系统？
什么是柔性呢？柔性可以表述为两个方面。第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；第二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，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。“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。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。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。
随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，这就使系统的柔性对系统的生存越来越重要。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。柔性已占有相当重要的位置。
柔性主要包括：
●机器柔性当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。
●工艺柔性一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
●产品柔性一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
●维护柔性采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。
●生产能力柔性当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。
●扩展柔性当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。
●运行柔性利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。
柔性制造系统是有一个由计算机集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统。它具有：
●多个标准的制造单元，具有自动上下料功能的数控机床；
●一套物料存储运输系统，可以在机床的装夹工位之间运送工件和刀具；
FMS是一套可编程的制造系统，含有自动物料输送设备，能在计算机的支持下实现信息集成和物流集成，它
●可同时加工具有相似形体特征和加工工艺的多种零件；
●能自动更换刀具和工件；
●能方便地上网，容易于其它系统集成；
●能进行动态调度，局部故障时，可动态重组物流路径。
目前FMS规模趋于小型化、低成本，演变成柔性制造单元FMC，它可能只有一台加工中心，但具有独立自动加工能力。有的FMC具有自动传送和监控管理的功能，有的FMC还可以实现24小时无人运转。用于装备的FMS称为柔性装备系统。

5, 柔性制造系统组成部分有哪些？

采用柔性制造系统有许多优点，主要有以下几个方面：
设备利用率高
一组机床编入柔性制造系统后的产量，一般可达这组机床在单机作业时的三倍。柔性制造系统能获得高效率的原因，一是计算机把每个零件都安排了加工机床，一俟机床空闲，即刻将零件送上加工，同时将相应的数控加工程序输入这台机床。二是由于送上机床的零件早已装卡在托盘上（装卡工作是在单独的装卸站进行），因而机床不用等待零件的装卡。
减少设备投资
由于设备的利用率高，柔性制造系统能以较少的设备来完成同样的工作量。把车间采用的多台加工中心换成柔性制造系统，其投资一般可减少三分之二。
减少直接工时费用
由于机床是在计算机控制下进行工作，不需工人去操纵。唯一用人的工位是装卸站。这就减少了工时费用。
减少了工序中在制品量
和一般加工相比，柔性制造系统在减少工序间零件库存数量上有良好效果。有的减少了80%。这是因为缩短了等待加工时间
改进生产要求有快速应变能力
柔性制造系统有其内在的灵活性，能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动，进行多品种生产。而且还能在不明显打乱正常生产计划的情况下，插入备件和急件制造任务。
维持生产的能力
许多柔性制造系统设计成具有当一台或几台机床发生故障时仍能降级运转的能力。即采用了加工能力有沉余度的设计，并使物料传送系统有自行绕过故障机床的能力，系统仍能维持生产。
产品质量高
减少零件装卡次数，一个零件可以少上几种机床加工，设计更好的专用夹具，更加注意机床和零件的定位都有利于提高零件的质量。
运行的灵活性
运行的灵活性是提高生产率的另一个因素。有些柔性制造系统能够在无人照看的情况下进行第二和第三班的生产。
产量的灵活性
车间平面布局规划得合理，需要增加产量时，增加机床，以满足扩大生产能力的需要。

柔性制造系统的主要优点表现在如下几个方面。
(1)具有高度的柔性。fms能实现具有一定相似性的不同产品的加工，能适应市场需求和工艺要求的迅速变化，满足多品种、中小批量生产的要求。同时，对临时需要的备用零件或不同产品可以随时投入，混合在一起生产，而不会干扰fms正常的生产话动。
(2)设备利用率高。由于fms系统通过计算机对系统资源进行优化配置和调度，工件的输送、装夹和加工同时进行，其机床利用率高。在一般情况下，fms中一组机床的产量是单机作业环境下用相同数目机床所获得的生产量的3倍。
(3)制造周期短。fms与常规加工车间相比，在制品库存大大地减少。有报告说，在设备相同条件下，在制品可减少80%。这是零件等待切削加工的时间减少的结果，其原因可以归结为计算机的有效调度以及零件生产中的工序集中。
(4)工人少，劳动生产率高。由于在fms中加工、换刀、装夹、检测和物流搬运全部由计算机自动控制，所需人员可减少30%~50%。机床连续24小时运行，在白班时，操作人员通过计算机进行调度和监控，工人给设备进行必要的维护；在中、夜班时，实行无人看管运行，由计算机独立监控加工情况，出现故障时可自动排除，若有必要，将自动停止加工。一般说来，生产效率可提高50%。
(5)质量高。由于fms具有较高的自动化程度，采用自动检测设备、自动补偿装置，能及时发现质量问题，并采取相应的有效措施。同时，fms减少了夹具和机床的数目，央具结构设计合理且耐用，以及零件与机床的恰当匹配，保证了产品的一致性及优良的品质，也大大减少了返修的费用。
柔性制造系统的主要缺点有如下几个方面：
(1)系统投资大，投资回收期长；
(2)系统结构复杂，对操作人员的要求高；
(3)复杂的结构使得系统的可靠性降低。
柔性制造技术是一种适用于多品种、中小批量生产的自动化技术。从原则上讲，fms可以用来加工各种各样的产品，不局限于机械加工和机械行业，而且随着技术的发展，应用的范围会愈来愈广。下面从产品类型、零件类型、材料以及年产量对fms的使用范围作简要分析。

1, 什么是柔性生产系统？有什么优缺点？历史与发展趋势？

2, 什么是柔性制造？有何优缺点？

3, 柔性制造系统的主要优缺点表现在哪些方面

5, 柔性制造系统组成部分有哪些？

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