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1、單擊此處編輯母版標(biāo)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(shè)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(yīng)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),一臺數(shù)控機床或加工中心,MC,（,Maching C
2、enter),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(shè)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,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
3、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(dǎo)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(shè)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“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
4、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(shè)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(yù)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(shè)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
5、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(shè)備輸送路線按布局可分：,直線往復(fù)；封閉環(huán)路；網(wǎng)格方式等。,無軌小車,又稱自動引導(dǎo)小車,AGVAutomated Guide-,Vehicle),1,、,小車的工件交換,2,、小車的行車路線,電纜,光電引導(dǎo),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(dǎo)原理：,在地面下埋有導(dǎo)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(yīng)線圈隨即產(chǎn)生電壓。當(dāng)小車運行偏離電纜，
6、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(dǎo)原理：,在地面上鋪設(shè)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(dǎo)小車沿著所鋪設(shè)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(yù)測，產(chǎn)品設(shè)計，加工制造，管理，售后服務(wù)的全,部活動。,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(shè)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(shè)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
7、,一、工程設(shè)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(shè)計,GT(Group 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
8、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 Management),：,財務(wù)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,MRP,、,ERP,、,PDM,MRP:,制造資源計劃,，實現(xiàn)企業(yè)的
9、生產(chǎn)計劃和供應(yīng)計劃的管理，能更詳,細(xì)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(chǔ)上,擴展了管理范圍，把企業(yè)內(nèi)部的制造活動與客戶需求以及供應(yīng)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(jì),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。,
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