|
|
|
一：以柔克刚的特点
“柔性”是相对于“刚性”而言的 。事实上，现在绝大多数工厂都是使用的刚性制造。传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产 。其优点是生产率很高 ,由于设备是固定的 ,所以设备利用率也很高 ,单件产品的成本低 。但价格相当昂贵, 且只能加工一个或几个相类似的零件 ,难以应付多品种中小批量的生产。传统的 “ 刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产，优点是生产率高，设备利用率高，单件产品成本低。随着如今产品的高速更新换代，客户需求的不断精细甚至定制，只能加工一种或几种相类似的零件，难以应付多品种中小批量的生产的“刚性”制造越来越力不从心，柔性制造技术应运而生。
柔性可以表述为两个方面 。第一方面是系统适应外部环境变化的能力, 可用系统满足新产品要求的程度来衡量; 第二方面是系统适应内部变化的能力 ,可用在有干扰( 如机器出现故障) 情况下, 系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。
可以想见，柔性制造技术有着自己的优势和特点，以柔克刚也不只是一个简单的词语，而是蕴含的生产力提升的奥秘：
1.柔性制造技术是从成组技术发展起来的，因此，柔性制造技术仍带有成组技术的烙印——零件三相似原则：形状相似；尺寸相似和工艺相似。
这三相似原则就成为柔性制造技术的前提条件。凡符合三相似相原则的多品种加工的柔性生产线，可以做到投资最省（使用设备最少，厂房面积最小）生产效率最高（可以混流生产，无停机损失）；经济效益最好（成本最低）。
2.品种中大批量生产时，虽然每个品种的批量相对来说是小的，多个小批量的总和也可构成大批量，因此柔性生产线几乎无停工损失，设计利用率局。
3.柔性制造技术组合了当今机床技术、监控技术、检测技术、刀具技术、传输技术、电子技术和计算机技术的精华，具有高质量、高可靠性、高自动化和高效率。
4.可缩短新产品的上马时间，转产快，适应瞬息万变的市场需求。
5.可减少工厂内另件的库存，改善产品质量和降低产品成本。
6.减少工人数量，减轻工人劳动强度。
二：柔中带刚的技术
柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群，我们认为凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量（包括单件产品）的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为：
柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统（FMS，Flexible manufacturing System）简单地说，FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。
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，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的一种产物，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，其特点是实现单机柔性化及自动化，具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。
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。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统（DCS）为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
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FMF。它包括了CAD/CADM，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。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统 （IMS）为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。
三：刚柔并济的未来
在柔性制造技术中有很多关键技术，其中有4大支柱技术是目前的主要研究方向，也是生产力大突破的关键点。它们分别是：计算机辅助设计技术；模糊控制技术；人工智能、专家系统及智能传感器技术；人工神经网络技术。
柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时，智能化机械与人之间将相互融合，柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。近年来，柔性制造作为一种现代化工业生产的科学"哲理"和工厂自动化的先进模式已为国际上所公认，可以这样认为：柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造技术。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，为未来机构制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图，将成为21世纪机构制造业的主要生产模式。
在不远的未来，柔性制造技术发展将带来生产力的又一次大飞跃，在工业4.0暨制造制造的浪潮中成为重要的技术支持。在那个时候，我们每个人都可以根据需求，设计不同的生产线。每个人，都可以做自己的鹰眼侠！
转自航空制造网(公众号aerotime)
|
|
发表于 2016-6-28 15:30:42
