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柔性制造系统的应用现状

柔性制造系统的应用现状
专业:机械设计制造及其自动化班级:1092班
学号:12
姓名:唐林娜
摘要:
自20世纪五六十年代以来,一些工业发达的国家与地区,在达到了高度工业化水平以后,就开始了从工业社会向信息社会转化的时期。

在20世纪70年代末80年代初出现了“柔性制造系统(FMS)。

自1967年英国MODLINS公司建成第一条FMS 以来,随着社会对产品多样化、低制造成本及缩短制造周期等需求日益迫切,FMS 的发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通讯技术、机械与控制技术的发展,柔性制造技术日益成熟。

随着全球化市场的形成与发展,各类生产企业进行大规模生产变革,具体实践了柔性制造的变革过程。

我国目前的制造业对柔性制造的需求趋于逐渐增长的态势,主要源于快速发展的制造业、新产品、新工艺的需要以及大量外资加工业进入的需要,此外,中国劳动力价值的不断提升也驱使企业经营者购买可大量节省劳动力的柔性制造产品,其中以柔性制造单元和柔性制造线的需求居多。

为缩小制造业作为现代生产方式的主流方向和共同基础,柔性制造技术支撑企业满足消费者个性化、多样化需求,同时有效地降低生产成本、提高企业经济效益,全面提升制造能力。

本文具体以中联重科为例阐析柔性制造系统技术的应用现状。

关键词:柔性制造系统中联重科应用现状
正文:
柔性制造系统(FMS)指具有自动化程度高的制造系统。

目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。

随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,也促使柔性制造技术日臻成熟,80年代后,制造业自动化进入一个崭新时代,即基于计算机的集成制造(CIMS)时代,FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

一、柔性制造系统的组成
典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统
组成。

为了实现制造系统的柔性, FMS必须包括下列组成部分。

(一)加工系统
柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。

(二)物料系统
物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。

(三)计算机控制系统
计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。

通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。

(四)系统软件
系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。

二、柔性制造系统的分类
按规模大小FMS可分为如下4类:
(一)柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有适应加工多品种产品的灵活性。

FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实现单机柔性化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。

(二)柔性制造系统(FMS)
通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

(三)柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。

其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC 专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。

(四)柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。

它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。

FMF 是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。

二、柔性制造系统的应用
中联重科股份有限公司创立于1992年,主要从事建筑工程、能源工程、环境工程、交通工程等基础设施建设所需重大高新技术装备的研发制造,是一家持续创新的全球化企业。

中联重科成立20年来,年均复合增长率超过65%,为全球增长最为迅速的工程机械企业。

公司生产具有完全自主知识产权的13大类别、86个产品系列,近800多个品种的主导产品,为全球产品链最齐备的工程机械企业。

公司的两大业务板块混凝土机械和起重机械均位居全球前两位。

作为科研院所转制企业,中联重科不断推进改革,形成了科研支持产业、产业反哺科研的良性体制机制,成为国有科研院所改制的典范;作为建立了现代企业制度的上市公司,中联重科通过重组并购,参与到传统国企的改革、改组、改造之中,在老企业植入新机制、新技术,取得了经济和社会的双重效益。

随着公司ERP信息工程的导入,三维设计、电器可靠性分析、液压仿真分析、铸造仿真分析等单项科技研发,率先实现了信息化通过覆盖公司的计算机系统和网络,数字化产品结构、数字化生产设备及制造执行系统,将制造、产品开发、售前、售后服务及经营管理有机连接在一起,以信息流控制物质流,实现了整个工厂的柔性化及自动化,构筑起了一个较为现代化的柔性制造工厂。

全球首条泵车臂架焊接柔性生产线在中联重科混凝土机械公司麓谷工业园车间安装完成并投入使用。

中联重科对该生产线拥有自主知识产权,此生产线代表着全球混凝土泵车生产制造工艺的最高水平。

一直以来,混凝土机械公司结构件的生产以工位法为主,泵车臂架焊接生产虽为流水线布局,但柔性不够,过于依赖工人的劳动技能。

随着市场不断扩大,原有焊接生产方式越来越难以适应高效率、高质量的生产。

基于对混凝土泵车臂架原有工艺和生产模式的研究,新开发的臂架焊接柔性生产线融入全球先进的焊接及物流技术,并首创了长箱体异形结构件的铆装、焊接流水化作业的先进生产方式。

它巧妙地运用了铆焊工装模块化、柔性化组合工装技术,包括AGV智能化输送控制技术、臂架内外三维曲线焊缝自动化焊接技术等,实现了工位式生产组织方式向柔性流水线生产组织方式的转变,传统手工生产作业方式向工装化、自动化作业方式的转变。

同时,实现了臂架多品种、小批量产品的全流水线化生产,大幅提高了产品质量,使混凝土泵车臂架结构件制造质量、效率、成本、人员、工人劳动强度得到了全面的提升和优化中联重科上市以来,在上海、深圳上市公司综合绩效排名前列,2012年,中联重科凭借优异的公司治理,第五次捧得“金圆桌”最佳董事会奖,成为中国工程机械行业上市公司唯一上榜企业及沪深股市获该奖项次数最多的上市公司;进入“中国企业500强”,“中国机械工业50强”;连续多年被评为中国“最具成长性”企业、最具影响力企业、全国用户满意企业;被评为中国机械工业现代化管理进步示范企业;获得全国五一劳动奖状、中国自主创新能力十强、中国最具影响力品牌、中国最具国际竞争力品牌、中华慈善事业突出贡献奖、全国抗震救灾英雄集体等奖项和荣誉。

2011年中联重科荣膺“中国2011年度最佳雇主”称号和“2011年度最具社会责任雇主”称号。

对于中联重科的发展成就,党和国家领导人给予了高度评价。

胡锦涛主席曾二次听取中联重科的工作汇报;吴邦国、温家宝、贾庆林、李长春、习近平、李克强、贺国强等同志曾亲临公司视察,在肯定成绩的同时,也对公司发展寄予了殷切期望。

中联重科将持续推进“变革”和“国际化”,在不断变化的行业格局中实现稳健高速发展,打造工程机械的世界级企业!
结论:
FMS的理念更被广泛地接受和认可,柔性的重要性也得到了充分的肯定。

相信在科学技术迅猛发展的今天,无论是在中国,还是国外,FMS一定会得到不断完善和发展。

参考文献
1、先进制造系统/王润孝编著。

——西北工业大学,2001,3
2 、柔性制造系统/柔性制造系统编委会编。

——北京:兵器出版社,1995
3、柔性制造系统原理与实践/徐杜等编著。

——北京:机械工业出版社,2001.7。

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