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柔性制造系統范文第1篇

一、規模

按規模大小FMS可分為如下4類：

1.柔性制造單元(FMC)

FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年，它是由1~2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成，具有適應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發展和一種產物，其特點是實現單機柔性化及自動化，迄今已進入普及應用階段。

2.柔性制造系統(FMS)

通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來，可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。

3.柔性制造線(FML)

它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床；亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于FMS，但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生產過程中的分散型控制系統(DCS)為代表，其特點是實現生產線柔性化及自動化，其技術已日臻成熟，迄今已進入實用化階段。

4.柔性制造工廠(FMF)

FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化立體倉庫，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際，實現生產系統柔性化及自動化，進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表，其特點是實現工廠柔性化及自動化。

二、關鍵技術

1.計算機輔助設計

未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

2.模糊控制技術

模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。

3.人工智能、專家系統及智能傳感器技術

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統)技術必將在FMS(尤其智能型)中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初，人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的，它使傳感器具有內在的“決策”功能。

4.人工神經網絡技術

人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自支化系統中的一個組成部分。

三、發展趨勢

1.FMC將成為發展和應用的熱門技術

這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近，更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。

2.發展效率更高的FML

多品種大批量的生產企業如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發展趨勢。

3.朝多功能方向發展

柔性制造系統范文第2篇

【關鍵詞】柔性；制造系統；加蓋機械手；PLC控制；控制流程；接線方式

在柔性制造系統中，加蓋機械手主要是通過PLC控制程序實現自動控制和工作運行的，因此，PLC控制是柔性制造系統加蓋機械手的重要組成部分，有著非常關鍵的作用和影響。此外，在柔性制造系統中，加蓋機械手的工作運行主要是通過直流電機帶動蝸輪蝸桿動作，然后在減速電機作用下，驅動擺臂將上蓋裝配到工件主體中，以完成裝配后工件隨著托盤向下一站傳送運行的工作任務。下文將在對于柔性制造系統加蓋機械手的結構組成分析基礎上，對其PLC控制流程以及控制接線方式、PLC控制的設計實現等進行分析論述，以提高柔性制造系統加蓋機械手自動控制水平。

一、柔性制造系統加蓋機械手的結構組成分析

1、柔性制造系統加蓋機械手結構分析

在柔性制造系統中，加蓋機械手的作用功能主要體現在通過交流電動機帶動加蓋機械手中的蝸輪蝸桿，然后在減速電機的作用下驅動擺臂，以實現將上蓋裝配到工件主體中，并在完成裝配工作后使工件隨著托盤向下一站傳送，以完成加蓋機械手在柔性制造系統中的工作任務。根據加蓋機械手的這一作用功能，可以知道加蓋機械手的主要結構組成包括蝸輪蝸桿減速機構以及傳送電機、料槽、擺臂、工作指示燈、直線單元。

2、柔性制造系統加蓋機械手控制單元結構分析

在柔性制造系統中，加蓋機械手的控制部分是實現加蓋機械手自動控制的關鍵部分，而加蓋機械手的自動控制是通過PLC控制程序實現的。通常情況下，加蓋機械手控制部分的硬件結構主要包括檢測元件以及執行機構、控制元件等，其中，檢測元件是加蓋機械手控制結構中的傳感器部分，它的輸出是PLC控制的輸入信號，而加蓋機械手的機械動作則是由執行結構完成實現的。在實際工作運行中，為了實現加蓋機械手控制部分的控制功能，需要在控制結構部分進行各種必需的檢測和傳感裝置的安裝設置，通常包括電感式傳感器和電容式傳感器、微動開關等，此外，還需要進行直流電機以及電磁鐵等執行機構和繼電器等控制元件的安裝設置，如下圖1所示，即為加蓋機械手控制單元的安裝結構示意圖。

在上圖所示的加蓋機械手控制單元安裝結構中，S1表示的是托盤檢測單元，S2表示的是上蓋檢測單元，SQ1表示的是取件限位部分，SQ2表示的是放件限位部分，M1表示的是傳送電機，M2表示的是加蓋電機，KM1表示的是電機取件繼電器，KM2表示的是電機放件繼電器，YM表示的是直流電磁吸鐵，HL1表示的是紅色指示燈，HL2表示的是綠色指示燈。

二、柔性制造系統加蓋機械手PLC控制流程

在柔性制造系統中，加蓋機械手控制單元在系統啟動運行后，控制單元的指示燈將處于開啟狀態，然后由直線電動機驅動傳送帶進行動作運轉，并且在系統運行停止前始終保持運行狀態。其次，在加蓋機械手控制系統運行期間，如果托盤加載工作主體到達定位口時，電感式傳感器在進行托盤檢測后發出檢測信號，這時綠色指示燈就會啟動，同時紅色指示燈熄滅，然后再由電容式傳感器進行上蓋檢測后啟動主擺臂進行加蓋動作執行。此外，加蓋機械手控制系統運行期間，PLC控制程序通過兩個繼電器進行電機正反轉控制，同時帶動減速機電機促使擺臂進行動作運行，由主擺臂從料槽中取出上蓋，并完成加蓋動作。最后，加蓋機械手控制系統運行期間，擺臂在返回后限位開關發出信號后，擺臂結束返回動作，同時上蓋傳感器會發出檢測信號確認后啟動下一步運行動作，并在下一步動作完成后，恢復限位狀態，同時綠色指示燈熄滅，紅色指示燈亮起，控制單元回歸到預備工作的狀態。

三、柔性制造系統加蓋機械手控制單元軟件設計分析

根據上文對于柔性制造系統加蓋機械手控制單元的結構組成以及控制流程的分析，可以看出柔性制造系統加蓋機械手的動作運行主要是通過PLC控制程序的自動控制完成實現的，因此，在進行柔性制造系統加蓋機械手控制單元軟件設計中，主要就是進行PLC控制程序的設計實現，對于這一控制單元與程序可以采用西門子S7-200PLC進行設計，以完成對于柔性制造系統加蓋機械手的動作運行控制，該控制程序的具體控制流程如上圖3所示。

在完成對于加蓋機械手控制單元PLC控制程序的設計后，進行加蓋機械手控制單元控制運行調試時，可以通過開關進行機械手信號狀態模擬的方式，按照相關的順序動作進行控制模擬輸入，并對于輸入接口板的指示燈狀態以及輸出接口板的繼電器動作結果進行監控，在控制功能與加蓋機械手的控制要求達到一致的情況下，進行機械手輸入以及輸出控制線纜的連接，其具體連接方式如下圖2所示。

此外，在進行加蓋機械手PLC控制程序設計過程中，值得注意的是應將交流電動機的正轉以及反轉動作進行互鎖，避免控制程序運行過程中發生短路故障。

四、結束語

總之，在柔性制造系統中，加蓋機械手控制單元作為其動作運行控制實現的重要部分，有著非常重要的作用和影響。進行柔性制造系統加蓋機械手PLC控制的分析，有利于保證加蓋機械手控制單元的控制動作合理穩定，對于加蓋機械手的動作任務完成實現都有積極作用。

參考文獻

[1]張志會，熊瑞平，馮燁，袁中凡.一種基于PLC控制的五個自由度氣動配料機械手[J].液壓與氣動，2010（2）.

[2]陳水金，胡國清，張冬至.基于氣動機械手的螺桿柔性自動化裝配及其PLC控制[J].液壓與氣動，2011（10）.

柔性制造系統范文第3篇

論文摘要：基于FMS技術開發了模塊化機電一體化教學培訓系統，該系統有助于加深學生對機電一體化系統概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業計劃與調度教學研究性、綜合性實驗為例，論述了該系統在培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生學習興趣和積極性的重要作用。

為使機械設計制造及其自動化專業學生在學習過程中，有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中，為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎，學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外，籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中，我們開發了一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統，由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面:一是系統組成具有開放性，系統中不同生產廠家的設備可相互兼容，便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性，實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員，做到資源共享，擴大受益面。

1FMS系統組成

柔性制造系統機電一體化訓練設備，包含一條閉環柔性輸送裝置和六自由度并聯加工中心(加工站)、三自由度數控雕刻機及其控制系統、四自由度上料檢測站及其控制系統、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現場總線、多層次立體原料庫及其控制系統、多層立體成品庫及其控制系統、自動化輸送線及變頻調速控制系統、PLC數據采集及物料監控系統、系統監控及管理控制軟件。

工業控制計算機通過運動控制卡發送位置信號給旋轉立體上料庫電機驅動器，電機驅動器驅動步進電機旋轉一定角度，實現零件位置對準，同時設置檢測開關，通過PLC采集至計算機，判斷托盤上相應位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后，系統驅動鎖緊裝置進行物料定位固定，上位機按指定程序控制六自由度并聯機器人，進行零件前序的加工。在主界面中點擊數控雕刻機控制按鈕，進人數控雕刻機控制界面，三自由度數控雕刻機主要實現對工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉化為G代碼，然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機，雕刻機執行G代碼。

零件前序加工完畢后，計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。

在主界面中點擊立體倉庫狀態按鈕，進人立體倉庫狀態界面。立體倉庫狀態是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統實時檢測各個倉位的狀態，然后系統給碼垛機發指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位，操作者通過觀察狀態位的圖標情況，操作者就可以知道哪個倉位是否為空，并且知道各個倉位物件的重量，通過生產統計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品，每一類成品的個數及總重量。

2系統特點

(1)包含多種關鍵技術及單元，使學生了解更多的知識;機器人技術;物流倉儲自動控制系統;立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監控;PLC控制系統;傳感器技術;計算機網絡通信技術和現場總線技術;計算機控制;網絡化視頻監控技術;數據庫技術;多軸運動控制器;氣動技術;步進電機及驅動;伺服電機及驅動;VC,VB等高級語言編程。

(2)結合機電教學，編制了的實驗指導書，包含多個實驗:為了方便教學實際使用，我們為系統提供了專門實驗指導書，其內容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗，供本科生、專科生和研究生專業選開，教師也可以根據實際情況，在實驗指導書的基礎上增開設計性、綜合性實驗。

(3)交互式圖形化操作界面:系統控制軟件采用WINDOWS操作系統，具有交互式和圖形化特點，操作簡單易學，自動化程度高，使教師和學生在很短的時間之內就可以掌握對系統的操作。

(4)豐富的狀態反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊，將系統中各環節的狀態顯示在操作界面上，使操作者通過計算機隨時了解系統各環節的工況、狀態、運行數據，掌握系統運行狀態。

(5)完善的生產及物料存儲統計功能:根據現代柔性制造系統的特點及倉儲物流的發展動向，不但在工作過程和原理上仿真實際生產過程，而且開發了生產及物料存儲數據庫，根據系統的運行隨時記錄和分析生產和存儲數據。

(6)開放式系統結構:為了增強學生的參與性，系統采用了開放式結構，提供了完善的控制功能動態鏈接庫和二次開發函數，不用了解底層復雜的時序和操作過程，只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼，學生即可開發出自己的運動或控制功能，激發學生的學習興趣。

(7)網絡化視頻監控:系統提供網絡化視頻監控模塊，使操作者在操作系統的同時，也可通過電腦屏幕實時觀看系統的實際運行狀況。同時對于有條件的學校，可將控制計算機與校園網相連解，使更多的學生和老師通過網絡觀看現場實驗過程，提高系統利用率，也可實現遠程教學。

3如何應用FMS進行本科實驗教學

由于近年來高校的擴招，學生人數大幅上升，而大型實驗設備臺套數少;而且大型實驗設備的實驗通常包括編程、上機、結果分析等，需要的時間較長。因此，大型設備開設的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:

3.1開設綜合設計性實驗

本中心老師提出項目申請，參加學校實驗室設備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結合指導老師的科研項目，通過雙向選擇接受學校相關專業本科三年級以上的學生參加。學生分為2-4人一組;在教師的指導下，首先查閱文獻和學習FMS的有關知識，編制程序，上機測試;實驗的內容根據項目的研究內容而定，一般涉及多種設備;實驗時間根據老師和學生雙方商定，實行彈性制，不拘泥于課堂安排的時間。由于學生人數少，在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。

例如:作業計劃與調度教學實驗。

“作業計劃與調度教學實驗”的內容是讓學生根據給定的加工工件信息，設計一個單件小批量零件加工的“作業計劃與調度”的仿真系統，使目標函數“最長流程時間”的值最小，然后對仿真結果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業計劃與調度”概念的理解，掌握車間調度的方法，培養學生理論與實踐相結合的能力，提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統要具備以下功能:

(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象，也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環境為加工那些工件設計“作業計劃與調度”的方案;

(2)提供一個很好的仿真環境及工具，用來建立仿真模型，使學生形象直觀地看到車間調度的運行過程;

(3)提供實現“作業計劃與調度”的算法和軟件開發環境，使學生了解并掌握該算法的原理，并在仿真環境中實現算法，得到仿真結果;

(4)提供一個真實環境，如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型，在此環境中對上面得到的仿真結果進行驗證。

針對“FMS教學實驗系統”只討論一種特殊情況，即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題，目標函數是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期，它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起，到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經過的時間，由于假設所有工件的到達時間都為零(Ri,I=1,2,3，…,n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間，也等于一批工件的最長完工時間Cmax。

設n個工件的加工順序為S=(S1,.S2,……，,Sn)，其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間，Pk表示工件Si在Mk上的加工時間，K=1,2,3,……,m；i=1,2,……,n,

式(1)是一個遞推公式，當由式(1)得出Cm(sn)時，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地，在給定的一段時間內，順次決定下一個被加工的工件。

3.2開設選修課

由于學習FMS的有關知識，需要學生們具有一定的專業知識;而且大型設備一般只有一套設備，要面向學生人數眾多的本科生開設實驗課有一定的難度。因此，我們首先開設了FMS的選修課。在講授FMS技術的理論知識的基礎上，開設FMS的上機實驗課，學生分為3-5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限，加之是選修課;因此，在實驗課之前，面對設備再介紹一次設備的原理、結構和用途等，以加深學生的印象;然后指導學生編制程序、適當的上機操作，輔導學生處理實驗結果。

3.3為本科畢業設計提供實驗

本科生的畢業論文是進行專業基本技能培養的重要環節，同時也是培養學生創造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業論文的學生，有充分的時間利用所掌握的專業基礎知識，解決具體的問題;因此畢業論文是本科生學習和掌握大型實驗設備的一個非常好的機會。

4FMS進行本科教學的體會和希望

4.1FMS進行本科教學的效果

通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設備，對學生選擇專業有一定的幫助，也增加了學生參加推薦免試研究生和就業等的競爭力。例如，一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后，對數控技術有關知識和應用有了一定的了解和興趣，報考研究生時選擇數控技術專業。另一名機電學院的學生參加“開放式數控系統的研究”，學習了切削圖形設計、數控雕刻機及其控制系統等一系列操作，在老師的指導下自己操作選擇刀具和切削參數，觀察不同的切削過程，加深了所學的理論知識，熟悉了作業計劃與調度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學錄取為研究生。

近年來為了適應地方經濟和社會發展的需要，拓寬人才培養領域，在開設綜合性實驗項目和選修課時，也接受其他學院的學生。學生結束項目后，對所參加的研究工作非常有興趣。

相比較而言，綜合設計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間，我們摒棄了傳統的驗證實驗的模式，采取了“雙向互動”，教師以更多的精力啟發學生的創造力，調動其主動性和積極性，發揮他們運用所學的知識去解決實際問題。對這種實驗模式，學生表現出極大的興趣。這種實驗教學模式，不僅拓展了學生現代科學技能的理論和知識;在實驗方法，應用技能方面也得到了提高，為他們今后走上社會，服務于社會，縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎。

4.2存在的問題

柔性制造系統范文第4篇

關鍵詞:柔性生產制造系統；個性化消費；流程重組； “柔性”管理

在工業化初期的短缺經濟時代，市場對產品的需求充分，產品的生產制造特點是:品種單一，產品生產周期長，每一品種生產批量大。福特所發明的流水生產方式可以說是滿足當時社會生產需要的一次重大的技術創新，這種大批量的流水線生產組織方式組當時的社會帶來了高效率與低成本。

隨著社會進步和生產技術水平的提高，世界市場發生了很大的變化:一方面由于西方工業國家在經歷了兩百多年的工業化后，社會財富大量積累，加之發達國家人口數量下降，最終消費疲軟，形成了過剩狀態，從而呈現買方市場環境;另一方面，這種買方市場更加需要具有特色、符合個人需求樣式和功能千差萬別的產品;此外買方市場激烈的競爭也迫使傳統的大規模生產組織方式發生改革。傳統的制造系統已不能滿足市場對多品種小批量產品的需求，逐漸被適應市場動態變化的柔性生產組織方式所代替。

一、柔性生產的概念

1.生產柔性的含義

柔性生產是一個制造技術上的概念。生產的柔性包括兩個方面的含義:一是“質”的柔性，即生產系統能適應不同的產品或零件的加工要求。生產系統能加工的品種(種類)越多，則生產制造的柔性越好;二是指“時間”上的柔性，即生產系統在不同的零件之間的轉換時間越短，生產系統的柔性則越強。

生產制造中的這種柔性是針對“剛性”而言的。傳統的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產效率高，由于使用專用設備，所以生產利用率也很高，單件產品的成本低。但設備價格高昂，且只能加工一種或幾種相類似的零件，難以應付多品種中小批量的生產需求。

2.生產系統柔性的內容

生產系統的柔性主要包括以下幾個方面的內容：

機器柔性:當要求生產一系列不同類型的產品時，機器隨產品品種變化而加工不同的零件的難易程度。

工藝柔性:工藝柔性包括兩方面的含義，一是指工藝流程不變時生產系統自身適應產品或原材料變化的能力;二是生產制造系統內部為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

產品柔性:生產系統能夠根據市場要要求非常經濟地生產出新產品的能力。

生產系統維護柔性:采用多種方式查詢、處理故障，保證生產正常進行的能力。

生產能力柔性:當生產量改變時，系統也能很經濟地進行能力的調整。對于根據訂貨組織生產的制造系統而言，這一點特別重要。

擴展柔性:當生產需要時，可以很容易地擴展系統結構、增加模塊，構成一個更大系統的能力。

運行柔性:利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系統產品的能力和同樣的產品換用不同工序加工的能力。

3.柔性制造系統(FMS)的構成

一個典型的柔性制造系統(FMS)一般由自動化加工系統、自動化的傳送系統及信息控制與管理系統等三個子系統構成。

自動化加工系統主要由數控機床、加工中心等加工設備構成。有些系統根據生產工藝需要還帶有工件清洗、在線檢測等輔助與檢測設備。加工系統的性能直接決定并影響柔性制造系統(FMS)的性能，并且加工系統又是FMS中投資最大的部分。所以自動化加工系統的購置選用是FMS運行效率的關鍵。

自動化傳送系統是由多種運輸裝置構成，如自動傳送帶、軌道、轉盤以及機械手等，完成工件、刀具等的供給與傳送的系統。它是FMS的主要組成部分。

控制與管理系統的作用一方面是借助計算機系統對完成生產活動的設計、規劃等任務，另一方面對運輸過程中所需的各種種信息懼、處理、反饋，并通過計算機或其它控制裝備對機床或運輸設備實行分級控制，完成生產與控制和系統監督等任務。

二、柔性制造系統(FMS)的優勢

柔性制造系統(FMS)較好地解決了制造中高效率與柔性的矛盾。相對于傳統的大批量生產的流水線而言，其優勢很明顯:

1.產品應變能力大。柔性加工系統的刀具、夾具及裝置能根據任務要求不同在很短的時間內經濟地進行調整，另一方面FMS一般布置合理，隨時可以根據市場要求變化、調整或增減。

2.設備利用率高。這體現在一組機床的設備編入FMS后的有機結合，其產量比分散在單機作業時的產量提高數倍。

3.在制品減少。根據統計調查，采用柔性制造系統(FMS)后一般在制品減少率有80%左右。

4.運行相對穩定。FMS中的自動化加工系統由一臺或多臺機床組成，發生故障時有降級運行的能力，物料傳送系統也有自行繞過故障機床的能力。

5.產品質量高。零件在加工過程中，裝卸一次完成，加工精度高，加工形式穩定。

6.生產系統運行靈活。很多的FMS的檢驗、裝卡和維護工作可在第一班完成，第二、三班無人照看下仍可正常生產，甚至有些理想的FMS中，其監控系統還能處理諸如刀具的磨損更換、物流堵塞疏通等運行過程中不可預料的問題。

三、制造企業柔性制造的策略

柔性生產制造方式的優勢決定了其在企業，尤其是對制造企業完成生產制造任務及適應經營環境變化具有極為重要的意義。

目前，在世界經濟的版圖中，世界制造業的中心在經過了英國、美國、日本三個經濟大國后，現正快速移向我國。即我國制造業迎來了世界產業轉移的契機。實施與推行柔性制造這一生產方式，是我國制造業企業迅速提高制造水平的可選擇的路徑之一。面臨著一次重大的發展機會，如何在盡可能短的時間內提高制造業水平，適應世界制造業的激烈競爭，就成為一個迫切需要解決的問題。

1. 推行“三化”以實現多品種生產條件下的高效率與低成本。

流水自動化的大批量生產方式的優勢是高效率與低成本，柔性制造則是為滿足社會對個性需求而發展起來的，這種生產方式雖然滿足了消費者個性的需求，但由于生產批量小，就必然造成生產成本高。為此生產制造企業就必須依靠推行“三化”即產品系列化、零件通用化、標準化，來提高生產零部件的批量，以此解決少量個性化需求與規模經濟效益之間的矛盾。

2.合理選擇合適的柔性制造方法。

柔性制造技術的提出已經有幾十年了，其內涵越來越豐富，應用范圍已從原來的多品種、中小批量生產領域發展到有約束的品種、可大批量生產的領域。在技術上，也揉合了精益生產、敏捷制造等先進模式。目前柔性生產的常規模式有柔性生產系統、柔性制造系統、柔性自動線、柔性加工線等。這樣具有不同生產模式柔性制造系統的選擇與設計成為企業應當注意的一個問題。

3.重新構建制造流程，以提高產品制造速度和質量，降低成本。

不可預測的、持續變化的制造環境是企業能重新構建制造流程，以提高產品制造速度和質量，降低生產成本。制造系統的重構可分為靜態重構和動態重構。靜態重構對應于產品的變化，當一個生產系統的制造任務發生變化后，即加工的產品改變了，生產制造系統就應當進行表態重構;動態重構對應于產品改進和生產需求發生變化而進行的生產制造系統資源的變化。

4.建立有效的互動式的信息共享系統。

轉貼于 　信息系統是柔性制造系統的中樞神經，它關系到整個系統是否能準確順利的運行。尤其是電子商務時代，供應鏈之間的信息共享對企業的柔性制造系統發揮作用是不可缺少的。企業的柔性制造系統設計得再完美，如果不能與供應鏈上的其它環節有效配合，那也難以達到低成本與高效率。目前以客戶價值庫導向的商業模式提倡企業與供應鏈中的貿易伙伴通過合作來贏得利潤，而這有賴于供應鏈之間的信息集成與共享。這就要求企業能夠是客戶訂單、庫存報告、銷售數據以及其它關鍵信息從一個企業(部門)開放地、自動地流向另一個企業(部門)，從而實現企業之間、部門之間的信息共享。

5.引進人才，實施“柔性”管理。

柔性制造除了需要柔性設備柔性技術外，還需要引進人才，實施柔性管理，以保證柔性制造系統高效運行。柔性制造是一種智能型的先進方式，這在客觀上一切惟有多層次的高素質人才去掌控和運用它。如需要經過多技能培訓的工人、一專多能并具有開拓創新能力的技術人員、需要以顧客需求和偏好為導向的柔性管理模式。

“三份在技術，七分在管理”。 柔性制造需要柔性管理。今天的企業尤其是實施柔性制造的企業能否成功，越來越多地依賴于柔性管理的水平和系統運用柔性管理的能力。筆者認為企業實施柔性管理的關鍵不能脫離以下幾點:

一是建立具備柔性的織機構，以網絡式、扁平化的組織取代層級組織。組織結構的合理性與柔性程度，直接影響并決定企業對市場需求的反映能力和決策能力。組織的層級結構越多，信息傳遞的渠道越長、環節越多、速度也慢。顯然不能適應生產制造過程對信息的需要，而網絡式、扁平化的組織責問則能增強組織的柔性和競爭力。

二是樹立與網絡式、扁平化的組織制造系統相適應的柔性管理思想。柔性管理思想注重平等尊重、主動創新的“人性化與個性化”的觀念。

三是采用柔性的管理制度。21世紀的信息時代，管理環境的變化非常大，因此管理活動的穩定性、可重復性及可預見性大大減少，但這并不意味著企業管理可以不要制度，關鍵在于制定什么樣的制度來管理人。柔性管理時代的管理不能限制員工的主動性與創造性的發揮。制度的制定考慮企業人員的基本素質，應考慮企業當前管理中存在的問題，應考慮團隊的氛圍，還要考慮人員未來發展情況，使企業的制度不成為束縛人的桎梏，而應成為提高企業凝聚力、應變能力和創新的基礎。

參考文獻:

1. 陳榮秋:《生產與運作管理》，中國高等教育出版社，2003年出版。

2. 張聲雄:《學習型組織的創建》，上海科學普及出版社，2001年出版。

柔性制造系統范文第5篇

[關鍵詞] 電子商務 網絡 柔性制造

一、降低原材料成本的途徑

在電子商務條件下，企業可以充分利用網絡在世界范圍內尋求到低價高質的原材料來源，電子商務還可以通過網絡聊天室進行商業談判降低企業的差旅費，也可以進行網上招標，甚至于利用不同的網上銀行進行轉賬，享受各種優惠和方便條件，并能在購進原材料方面充分利用社會物流系統，可以快速滿足生產的需要，降低庫存數量，從而降低搜求原材料的費用和運輸費用、保管費用、交易價格、財務費用等交易費用和占用資金的機會成本，使得原材料的成本最低，這在一定程度上降低了企業的生產成本。

二、降低生產過程中的成本的途徑

1.電子商務條件下生產的發展趨勢

隨著市場經濟的高度發展，人民群眾的生活水平逐步提高，買方市場的進一步發展更加需要具有特色、符合顧客個人要求樣式和功能千差萬別的產品。在電子商務條件下，企業可以以顧客為中心，建立客戶檔案，在數據庫中存儲了大量現在顧客和潛在顧客的相關數據資料。公司可以根據顧客需求提供特定的產品和服務，具有很強的針對性和時效性，可大大地滿足顧客需求。

傳統的制造系統不能滿足市場對多品種小批量產品的需求，這就使系統的柔性對系統的生存顯得越來越重要，柔性制造系統在生產中將占據越來越重要的地位。柔性制造系統是以統一的信息控制系統和自動物料儲運系統連接起來的一組加工設備，能在連續生產情況下實現多品種工件的加工，并具有一定管理功能。柔性生產是全面的，不僅是設備的柔性，還包括管理、人員和軟件的綜合柔性。傳統的剛性自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產，其優點是生產率很高，設備固定，設備利用率高，單件產品的生產成本低。如果只加工一個或幾個相類似的零件，則價格相當昂貴，如果想要獲得其他品種的產品，則必須對其結構進行大調整，重新配置系統內各要素，其工作量和經費投入與構造一個新的生產線往往不相上下。剛性的大批量制造自動化生產線只適合生產少數幾個品種的產品，難以應付多品種中小批量的生產，不利于產品的改進和質量的提高。柔性生產可以根據定單進行生產，可以避免過量生產，減少流動資金的占用，縮短了制造周期，減少了生產成本。

為了實現制造系統的柔性，柔性制造系統必須包括下列組成部分：加工系統，柔性制造系統采用的設備由待加工工件的類別決定，主要有加工中心、車削中心或計算機數控(CNC)車、銑、磨及齒輪加工機床等，用以自動地完成多種工序的加工。物料系統，物料系統用以實現工件及工裝夾具的自動供給和裝卸，以及完成工序間的自動傳送、調運和存貯工作，包括各種傳送帶、自動導引小車、工業機器人及專用起吊運送機等。計算機控制系統，計算機控制系統用以處理柔性制造系統的各種信息，輸出控制CNC機床和物料系統等自動操作所需的信息。通常采用三級(設備級、工作站級、單元級)分布式計算機控制系統，其中單元級控制系統(單元控制器)是柔性制造系統的核心。系統軟件：系統軟件用以確保柔性制造系統有效地適應中小批量多品種生產的管理、控制及優化工作，包括設計規劃軟件、生產過程分析軟件、生產過程調度軟件、系統管理和監控軟件。以上構成部分就為生產活動與電子商務的結合提供了條件。

2.降低生產成本的途徑

(1)產銷對路，降低生產資金的機會成本。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換，一個制造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發周期內，生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力，而柔性生產系統可以使企業實現這一目標，在最短的時間和用最低的成本生產出適合市場需求的產品，使企業把握商機，獲取更大的經濟利潤。

在電子商務條件下，企業可以對瞬息萬變的市場供求信息及時、準確的捕捉，可以利用柔性生產的優勢來滿足不同客戶的不同需求。在網絡時代，消費者個人消費需求更趨向于個性化，整個社會的消費需求也變得更加多樣化。消費者可以通過互聯網直接向廠商表達自己的個性化需求欲望，直接向生產、供應企業訂購能滿足個性化需求的產品。

(2)整合社會資源，提高生產能力。在柔性生產模式下，企業可以根據客戶的要求，由設計部門或合作設計單位設計出客戶需求的產品的圖紙，然后交由技術部門進行編程。即使在與其他單位合作的情況下，企業也無需對現有的生產程序和設備進行改進，也無需更換生產線。由本單位的技術單位或其他企業通過電腦遠程調控就可以實現符合需要的生產了，生產過程中的材料的質地都可以通過傳感器反饋到系統中來，并可以自動調整進刀等操作的度，保證了高效高質的生產，因此，在柔性生產系統下，企業的定制化生產就變得越來越普遍了，這實質上是消費者通過電子商務直接參與了生產與商業流通，使得“以銷定產”和“訂單式”生產成為可能，從而避免了生產不適銷對路的產品，節約了生產成本乃至商品的全部成本。 通過柔性生產，企業實現了和其他單位或部門的優勢資源的優化配置，降低了企業的生產成本。

(3)降低人員費用。在電子商務條件下，企業還可以實現對生產資源的優化配置，減少冗余的員工數量，從而減少工資的支付數額，降低生產成本。具體體現在，由于計算機的發展企業可以將原來需要大量人工看管、操作的生產線改進為由少量甚至為幾個工作人員在電腦前監視整個生產流程，完成原材料的投放，設定生產的數量等，從而將工作人員的數量控制在最低數額，也就將降低了工人工資的總支付額，降低生產成本。

參考文獻：