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FMS,推动工厂自动化时代的到来

2010-08-24   《金属加工》原《机械工人》作者:索菲娅

  自动化代替人力?这是每个工厂都希望实现的目标,工厂自动化的发展更是为实现这个目标更进了一步,FMS(柔性制造系统)的产生为推动工厂自动化发展提供了不可磨灭的作用。柔性制造系统(Flexibe Manufacturing System,缩写FMS)是指适用于多品种、中小批量生产的具有高柔性且自动化程度高的制造系统。目前,产品生产批量的增加和市场竞争的加剧使得产品更新速度大大加快,这就要求产品制造厂商具有快速应变能力。柔性制造系统(FMS)及柔性制造单元(FMC)具有高度柔性和自动化的加工能力,适应了产品快速变化的要求。

  FMS克服刚性生产线 引领变革新时代

  20世纪70年代,FMS作为一个新兴的名词进入了人们的眼帘,它克服了传统的刚性自动线只适用于大量生产的局限性,表现出了对多品种、中小批量生产制造自动化的适应能力。

  柔性是FMS的最大特点,即系统内部对外部环境的适应能力。自动化是指将手工操作减至最低,乃至最后完全取消。FMS标志着传统的机械制造行业进入了一个发展变革的新时代,自其诞生以来就显示出强大的生命力。

  随着社会对产品多样化、低制造成本、短制造周期要求的日趋迫切,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的进步,柔性制造技术发展迅猛并日臻成熟。自1967年英国Molins公司建造了世界上首条FMS,20世纪80年代后,制造业自动化进入了基于计算机集成制造(CIM)时代,FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制和发展重点,并由实验阶段进入实用阶段,从最初单纯的机械加工领域向焊接、装配及无屑加工等综合性领域发展。迄今,世界上已有大量的FMS在运行,我国FMS的数量也在不断增加。

  未来工厂将会处处有FMS的身影

  FMS生产量大,工件的数量可以灵活的平衡,并能24h生产,这正是未来工厂发展的一个最基本的特征。FMS是将计算机、微电子、控制和先进制造技术集成于一体的高新综合技术,改造了传统的刚性生产线加工工艺,实现了多品种、小批量的柔性生产,根本上解决了金属加工的效率和质量问题。FMS其高技术主要体现在整个生产系统的信息集成、控制集成及物流集成三个方面。由中央计算机管理控制系统、一体化自动编程系统、立体仓库单元、物流系统等部分组成,具有多种操作控制方式,可自动排料、自动切割、自动加工和自动存储。该系统实际应用表明:提高了产品质量、提高了材料利用率、提高了生产效率、节省了大量人力、有利于产品结构改型、保障了现场工人的人身安全。

  因此FMS可使企业更快、更好地适应市场需求变化,增强企业市场竞争实力,不断地提高企业的整体效益。FMS可广泛用于汽车、船舶、航空、计算机和纺织机械等行业,它适合于多品种、中小批量零件族的生产,处于集成制造环境中的车间级层次。 应用最为广泛的车间级生产控制方式有集中控制结构(centralized control form)和分层控制结构(hierarchical control form)。

  中央控制单元属于车间级控制系统,是FMS控制系统的核心。它由计划与管理服务器、CAD/CAM编程计算机以及调度与监控计算机等共同组成。主要功能包括:NC程序的编制及管理、生产计划的制定及管理、库存管理、系统的调度与监控以及FMS系统的数据管理等。

  未来工厂的发展就是要同时实现更快的速度和更加低廉的成本,FMS正好同时集成了这两种优势,随着计算机技术的快速发展,FMS也融进了CAD、机电一体化、人工智能、人工神经网络(ANN)、CIM等技术, 成为了现代自动化系统中重要的组成部分。

  成功源于实践

  近年来,FMS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。我国也加大了对FMS的开发研究,因为这不仅可为我国制造业跟踪世界先进制造技术奠定基础,也为进一步实施并行工程、灵捷制造、精益生产和智能制造系统,从而使我国的先进制造技术上一个新台阶,缩小了我国与工业发达国家在制造技术上的差距,增强参与国际市场竞争的能力。

关键词:FMS,自动化,柔性制造系统, | 作者 :

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