美国制造工程师协会的计算机辅助系统和应用协会定义为 ：“使用计算机控制柔性工作站和集成物料运储装置来控 制并完成零件族某一系列工序的，或一系列工序的一种 集成制造系统。”
1.11..222 柔性制造系统的优势
刚性制造系统
刚性生产系统是用于工件 输送系统将各种刚性自动 化加工设备和辅助设备按 一定的顺序链接起来，在 控制系统的作用下完成单 个零件加工的复杂大系统 。
因此未来5 年将是我国自动化制造业实现突破的关键窗口 期，行业有望保持快速增长趋势。
1. 4 FMS柔性的体现
机床的柔性
加工柔性
通过配置相应的刀具、夹具、NC程序 以不同加工工序和工艺加工一个零件的能力
产品的柔性 能够经济和迅速地转变生产产品
零件流动柔性 在加工零件过程中出现局部故障时，能重新选择工件路
欧洲伴随着最初FMS的应用，出现了大量原则 不适合实际应用等一系列问题，因此开启了 改良运动热潮。
No.8
历经10年的完善，FMS开始从实验室逐步成为先进 制造业的主流。
20世纪80年代初，机器人、无人自动导向小车、 柔性自动化成为制造自动化的主打曲。
1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工 业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)。
企业柔性制造系统介绍
Flexible Manufacturing System
柔性制造系统
2
柔性制造系统的主要组成
3
FMS的物料运储系统
4
FMS的刀具管理系统
5
工业机器人
6
柔性制造的关键技术
1.1 柔性制造系统的定义
根据国标，FMS被定义为：“柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）是数控加工设 备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造 系统。它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生 产 环境的变化。”
。
毛坯
人 托盘
传输机构
机床 组
卸料机构
工件
计算机控制
No.7
FMC初级系统流程简化示意图
70年代初期原联邦德国、日本、前苏联、意 大利等相继开发了本国的第一代FMS。
1968年，美国怀特·森斯特兰公司开发了可 变任务系统，后来它成为广泛流传的柔性制 造系统的原型。它由八台加工中心和两台多 轴钻床组成，按固定顺序以一定节拍在各机 床间传送和进行加工。
8-磨床
9-组装交付站
10-计算机控制室
பைடு நூலகம்
2.2 柔性制造系统的加工系统
1. 加工系统的性能要求
加工工序集中 控制功能强
高刚度、高精度、高速度
兼顾柔性和生产率 自保护和自维护性好
使用经济性好 对环境的适应性和保护性好
2.2 柔性制造系统FMS的加工系统
2 机床的选用
棱柱类零件 箱体 框架 平板
立式加工中心卧式加工中心 立卧两用加工中心
在老龄化加剧、劳动力成本持续升温和我国产业结构 面临转型调整压力等因素的综合影响下，实现《中国制 造 2025》规划成为推动我国工业转型升级的基石产业 ，产 业国家扶持力度不断加大。
国务院《智能制造装备产业“十二五”发展规划》中明确 指出，至2020 年我国将建立完善的智能制造装备产业体 系，产业销售收入超过3 万亿元，实现装备的智能化及制 造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量 得到显著提高。
1985年北京研究所用于加工数控机床直流伺服 电机的主轴、端盖、法兰盘而开发第一套FMS。
1988年世界已拥有760套FMS。
据统计数据，2014 年我 国自动化生产线需求量达 到21,100条，而国内厂 商产量仅为8,780 条， 较大的市场份额被国外厂 商占据。尽管2010年至 2014 年期间，国内自动 化生产线产量保持了 25.32%的年均增长速 度，但目前国内厂商依然 无法满足旺盛的市场需求 。
加工系 统和物 流系统 的自动 控制
实现在 线数据 的自动 采集和 处理
集中冷却润滑系统、切屑运输系统、自动清洗装置、自动去毛刺设备等。
2.1 柔性制造系统概述
1.柔性制造系统的组成
典型的柔性制造系统示意图
1-自动仓库 2-装卸站 3-托盘站
4-检验机器人 5-自动小车 6-卧式加工中心
7-立式加工中心
降低 成本
FMS优势
质量 高
效率 高
适应 性强
1.3 柔性制造系统的发展
20世 纪 60年 代 ， 工 程 师 大 卫 ·威 廉 逊 ( Dav i d Wi l l i amson) 提出FMS, 并安装了第一套FMS。在计 算机控制下，每天进行16小时的无人化加工，简 称为“24系统”。
1967年由英国莫林斯公司将其公诸于世
径 并继续加工
产量柔性
运行系统适应不同产量并具有好的操作效益
扩展柔性 能够在需要时容易地、模块化地扩展系统的可能性
操作柔性
能对每一种零件改变工序顺序
FMS能够生产各类零件
生故障产柔性
当系统中的设备出现故障时，制造系统对故障的处理能力
2
柔性制造系统的主要组成
3
工业机器人
4
柔性制造系统的关键技术
2 柔性制造系统的主要组成
1、机床夹具 一个好的夹具应能允许一次装夹便能完成零件上所有 部位的加工，减少装夹定位次数，避免不必要的累积误差 。
适合进行大批量生产，效 率高、成本低、质量稳定 、程序固化。
柔性制造系统
建立在成组技术的基础上 ，由计算机控制的自动化 生产系统，可同时加工形 状相近的一组或一类产品
。英文简称FMS。
适合多品种、小批量的高 效制造模式;减少毛坯和 在制品的库存量 ;减少直 接劳动力 。
1.2 柔性制造系统的优势
2.2 柔性制造系统的加工系统
2 机床的选用
回转类零件 轴类 轮盘类
数控车削机 床
车削加工中心
2.2柔性制造系统的加工系统
3 机床的配置形式
互替式
互补式
混合式
2.2柔性制造系统的加工系统
4 加工系统的辅助装置
机床 夹具
托盘
加工系统 的辅助装置
自动上下 料装置
2.2 柔性制造系统的加工系统
4 加工系统的辅助装置
机器人 原料
运输 机储构
检测部分 加工中心
检测 部分
计算机控制 FMC流程示意图
AGV
工件 存库
80年代末期，由于FMS技术逐渐成熟而得到迅速 的应用。
1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车 间。拥有60个柔性制造单元（包括50个工业机器 人）和一个立体仓库，另有两台自动引导台车传 送毛坯和工件