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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,,機械制造自動化經(jīng)過操作機械、動力機械、電動機與自,,動控制三個階段的發(fā)展，開始進入智能化機械（機械自動化）,,階段，此階段中，機械制造業(yè)自動化正經(jīng)歷著“三部曲”,,,,,CNC——,FMS,——,CIMS,,,此三部曲使機械制造業(yè)自動化朝著設計、制造、管理全自動化的高層次方向發(fā)展。,一、柔性制造單元 （,FMC),柔性,——,指一個生產(chǎn)系統(tǒng)適應加工對象變化的能力。柔性,,和生產(chǎn)率是評價系統(tǒng)自動化程度的主要因素。,1,、,FMC,（,Flexible Manufacturing Cell)

2、,,,一臺數(shù)控機床或加工中心,MC,（,Maching Center),裝上自動裝卸工件的裝置,AWC,(Automated Workpiece Changer),及自動交換裝置,APC,(Automated Pallet Changer),構(gòu)成。,2,、,FMC,按構(gòu)成形式可分為,1,）（隨行）托盤,Paller,搬運式,——,箱體件或大件,2,）機器人,Robot,搬運式,——,小件或回轉(zhuǎn)體,二、柔性制造系統(tǒng)（,FMS,）,一）柔性制造系統(tǒng)主要特征：,,,1,、具有多臺制造設備，即具有,2,組以上的,FMC,,2,、系統(tǒng)由一物料運輸系統(tǒng)連接,,,3,、計算機進行高度自動的多級控制與管理,,

3、二）,FMS,的組成,1,、加工系統(tǒng),——,有互補和互替兩種配置,2,、傳輸系統(tǒng),（物料系統(tǒng)）,,刀具物流系統(tǒng),工件物流系統(tǒng),存儲,,運輸,,3,、控制系統(tǒng),——,進行整個系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃；作業(yè)調(diào)度；集中,,監(jiān)控以及加工程序管理。,★,隨行托盤搬運式,,,托盤支承在圓柱形導軌上，由內(nèi)側(cè)的環(huán)鏈拖動而回轉(zhuǎn)，鏈輪由電動機驅(qū)動。,托盤的選定和停位，可由可編程序控制器,PLC,進行控制，借助終端開關(guān)，光電識碼器來實現(xiàn)。托盤的交換是由設在環(huán)形交換系統(tǒng)中的液壓或電機推拉機構(gòu)來實現(xiàn)。這樣的托盤系統(tǒng)具有存儲、運送功能、自動檢測功能、工件和刀具的歸類功能、切削狀態(tài)監(jiān)視功能等。,FMS,中加工系統(tǒng)的機床有“互補”和“

4、互替”兩種配置原則：,,互補,——,在系統(tǒng)中配置完成不同工序的機床，彼此相互補充而,,不可代替，一個工件順次通過機床進行加工。,,互替,——,系統(tǒng)中的配置存在相同的機床，一臺機床有故障則空,,閑的一臺可以替代加工，避免等待。,★,刀具物流系統(tǒng),,系統(tǒng)設有中央刀庫，由工業(yè)機器人在中央刀庫和各機床刀庫間進行輸送和交換刀具。系統(tǒng)備有監(jiān)控刀具壽命和刀具故障功能。,（刀具壽命的監(jiān)控，目前多采用定時換刀方式即：記錄每把刀具的使用時間，達到預定使用壽命后即強行更換；此外可直接檢測刀具磨損，根據(jù)磨損情況更換刀具。）,★,工件物流系統(tǒng),,包括工件、夾具輸送、裝卸以及倉儲等裝置。,,存儲,——FMS,中，工件和夾

5、具的存貯倉庫多用,立體倉庫,，由,,倉庫計算機進行控制和管理。,,運輸,——,運輸設備有傳輸帶，有軌或,無軌小車,以及行走機器,,人等。,立體倉庫控制功能：記錄在庫貨物的名稱、貨位、數(shù)量以,,及重量，入庫時間；接受中央計算機,,的出入庫指令，控制堆垛機和輸送車,,的運動；監(jiān)督情況及故障報警。,,,各設備輸送路線按布局可分：,,直線往復；封閉環(huán)路；網(wǎng)格方式等。,無軌小車,——,又稱自動引導小車,AGV——Automated Guide-,,Vehicle),1,、,小車的工件交換,,,2,、小車的行車路線,電纜,,光電引導,,工件與托盤由交換臺推上工件臺進行加工，加工好的工件連同托盤拉回小車交換

6、臺上，送至裝卸工位，由人工卸下并裝上新的待加工工件。,電纜引導原理：,,在地面下埋有導向電纜，并通以低頻電流，即而在電纜周圍形成磁場。固定在小車車身內(nèi)兩感應線圈隨即產(chǎn)生電壓。當小車運行偏離電纜，兩線圈產(chǎn)生電壓不相等時，轉(zhuǎn)向電機隨即正向或反向旋轉(zhuǎn)以校正小車的運行位置。,,,光電引導原理：,,在地面上鋪設反光的不銹鋼帶，利用光的反射使小車上的一排光電管產(chǎn)生信號，以引導小車沿著所鋪設的反光帶的方向運動。,三、計算機集成制造系統(tǒng),CIMS,1,、,CIMS,的含義：,,,1,）功能上，,CIMS,包含了一個工廠的全部生產(chǎn)經(jīng)營活動，即,,從市場預測，產(chǎn)品設計，加工制造，管理，售后服務的全,,部活動。,,

7、,2,）,CIMS,模式的自動化是工廠各個環(huán)節(jié)的有機集成，包括物,,資，設備，信息為特征的技術(shù)集成以及人的集成。,,,3,）,CIMS,的構(gòu)成,,主要將工程設計，經(jīng)營管理和加工制造三大自動化子,,系統(tǒng)集成。,技術(shù)集成關(guān)系圖,,一、工程設計系統(tǒng),,,CAD,（,Computer Aided-Manufacturing,）,,,CAM,（,Computer Aided-Manufacturing,）,,,CAE(Computer Aided-Engineering),：,計算機輔助工程分析,,,CAPP,（,… Process Planning),：,計算機輔助工藝規(guī)程設計,,,GT(Gr

8、oup Technology),：,成組技術(shù),二、加工制造系統(tǒng),,,CNC FMC FMS PLC,,,RC,（,Robot Controller),：,機器人控制器,,,CAT,（,Computer Automated Testing,）：,自動測試,三、經(jīng)營管理系統(tǒng),MIS,（,Management Information System,）：,管理信息系統(tǒng),,MRP,（,Manufacturing Resource Planning,）：,制造資源計劃,,PM(Production Management),：,生產(chǎn)管理,,FM(Financial

9、Management),：,財務管理,,BM(Business Management),：,經(jīng)營計劃管理,,MP(Man Power Resources Management),：,人力資源管理,,QC(Quality Control),：,質(zhì)量管理,——MRPⅡ,、,ERP,、,PDM,MRPⅡ:,制造資源計劃,，實現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)計劃和供應計劃的管理，能更詳,,細的編制能力需求計劃和物流需求計劃，并可方便地對幾種計劃,,方案進行測試和評價。（完成對企業(yè)有效的管理）,ERP,（,Enterprise Resource Planning),：企業(yè)資源計劃，,在,MRP,的基礎上,,擴展了管理范圍

10、，把企業(yè)內(nèi)部的制造活動與客戶需求以及供應商的,,制造資源整合在一起，體現(xiàn)了完全按用戶需求制造的思想,——,面向,,企業(yè)物資資源，側(cè)重于有形資產(chǎn)管理、整合。,PDM(Product Data Management),：,產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，,20,世紀,80,年代初產(chǎn),,生的一種輔助工具用于在企業(yè)范圍構(gòu)造一個從產(chǎn)品策劃到產(chǎn)品實現(xiàn),,的并行協(xié)助環(huán)境,——,以企業(yè)產(chǎn)品為核心，側(cè)重于無形資產(chǎn)管理（圖,,紙、,CAD,文檔、數(shù)字化文檔、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等，使企業(yè)內(nèi)共享與產(chǎn)品,,有關(guān)的所以數(shù)據(jù)。,80,年代（,1985,年），美國制造工程師協(xié)會（,ASME,）提出：,CIMS,結(jié)構(gòu)基于數(shù)據(jù)庫支持下，,90,年代（,1993,年）同樣是,ASME,提出：,CIMS,結(jié)構(gòu)核心為用戶，表態(tài)：,CIMS,實施已由“數(shù)據(jù)推動”變?yōu)椤靶枨笏饕?，強調(diào)了人在,CIMS,中的作用，成了人、經(jīng)營、技術(shù)的集成。,,新一代的,CIMS,同時吸收了,精良生產(chǎn)、并行工程、敏捷制造和虛擬,,等新的思想、技術(shù)等理念。,