柔性制造技术的应用

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柔性制造技术的应用范文第1篇

【关键词】FMS；NC；RPM；机械设计制造

数控技术，柔性制造系统，快速原型制造技术已经成为机械设计制造中主流应用技术，特别是三种技术与其他技术的混合应用对机械设计产生了不可估量的作用，对于机械设计的改进和创新有巨大作用。

一、数控技术（NC）发展历程

数控技术（NC）指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控技术通常是与位置、角度、速度等机械量和与机械能量相关开关量。数据载体和二进制形式数据运算诞生了这项技术。特别是1952年，第一台数控机床问世，成为世界机械工业史划时代的事件，推动了机械设计制造及自动化的发展。数控技术的应用给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化领域一份子，随着数控技术的应用领域的扩大和不断发展，对汽车轻纺船舶等制造领域起着越来越重要的作用，因为现展的趋势是装备的数字化，控制的自动化和人工的高效率化。高速、高精加工技术极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。数控机床进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂数控机床的主轴转速已达60000r/min，极大的提高了工作效率和公司效益最大化。在加工精度方面，普通级数控机床的加工精度由10 m提高到了5 m，精密级加工中心从3 m～5 m提高到1 m～1.5 m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01 m）。国外数控装置的MTBF值已达6000h，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。智能化、开放式、网络化成为数控技术发展的主要趋势。当代数控装备具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，驱动性能及使用连接方便的智能化和简化编程、简化操作方面的智能化。

二、柔性技术（FMS）发展历程

随着科学技术的发展，产品的功能与质量的已经成为公司创造效益的重要保证。产品更新换代的周期短，产品的复杂程度高，这对产品的大批量生产提出了很高的要求，但是柔性和生产率是相互矛盾的。品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，构成规模经济效益；多品种、小批量生产的加工形式在相似的情况下，频繁的调整工夹具会使工艺稳定难度增大，生产效率势受到影响。这为柔性制造系统的提出和建立做出了铺垫。柔性制造指在计算机支持下，能适应加工对象变化的制造系统。柔性制造系统有三种类型：柔性制造单元，柔性制造系统和柔性自动生产线。柔性制造系统包括自动加工系统、物流系统、信息系统和软件系统。柔性制造系统解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。其优点是设备利用率高、在制品减少80%左右、生产能力相对稳定、产品质量高、运行灵活和产品应变能力大。下图是柔性制造系统的流程图。

三、快速原型技术（RPM）发展历程

在机械设计制造中，快速原型技术（RPM）主要用于快速概念设计原型制造、快速模具原型制造、快速功能测试原型制造及快速功能零件制造。快速概念设计原型制造和快速模原型制造由于计算机和cad、solidworks等设计和建模软件的不断发展以及社会中机械的需求，这两个方面将是学习的重点。快速测试型制造使用范围有限，只能辅助快速概念设计原型制造。快速功能零件制造的技术难度很大，当前的技术不支持该功能，因此只能作为研究方向看待。由于大型模具的制造难度大以及RPM在模具制造方面的优势，可以知道将来快速原型技术将在大型制造中占很大的比重。为了是RPM得到普及和发展，我们必须追求RPM的更快的制造速度、更高的制造精度、更高的可靠性；RPM设备的使用外设化，操作智能化，从而使RPM设备的安装和使用变得非常简单，不需专门的操作人员；必须使RPM行业标准化，融合整个产品制造体系。

数控技术（NC），柔性制造系统（FMS），快速原型制造技术（RPM）是机械设计制造及其自动化的重要的技术，但是这些技术在当前的科技发展的条件下并不成熟，因此需要机械设计的人才投身到这些领域进行研究，从而使这些技术更快更好的发展。

参考文献

柔性制造技术的应用范文第2篇

关键词：机械制造技术；发展趋势；现状；分析

作为现代机械制造企业，只有将更多先进的机械制造技术应用于实际的机械产品设计和制造过程中，才能充分保证机械产品的生产质量，促进现代机械制造技术的可持续发展。为此，本文重点对现代机械制造技术及其发展趋势进行了详细的探讨论述。

1 现代机械制造技术的发展现状分析

在现阶段的技术条件支持下，现代机械制造技术所取得的发展成效主要体现在柔性制造、虚拟制造、以及敏捷制造这几个方面。现针对上述各类制造技术的发展现状做进一步的分析与说明。

首先，对于现代机械制造技术中的柔性制造技术而言，其所指的是： 建立在成组技术的基础之上，以常规意义上的数控机床（可以为不同的类型、以及多台台数）以及数控柔性机床指导单位作为中心。柔性制造技术及其应用系统当中，相关装置设备的连接可以通过应用自动化物流系统的方式实现。尽管柔性制造技术同样属于自动化制造系统的表现类型之一，但其在生产方式上呈现出了明显的变批量特点。在现阶段的实际工作中，有关机械制造相关产品的更新、以及市场动态性发展需求的满足均需要依赖于对柔性制造技术的应用而实现。通过对实际应用经验的累积发现：柔性制造技术能够结合所涉及到对象（多为成组出现），确定相对应的工艺过程中，并作出对相关数控加工机械及设备装置的合理选取，达到对工件成批性生产的目的。更加关键的一点是：在应用柔性制造技术的过程当中，能够同时完成生产管理、以及加工制造这两个方面的工作，在将其作用于切削加工、冲压、以及焊接操作的过程中，对于提高生产效益而言有重要作用。

其次，可以说，虚拟制造技术作为现代机械制造技术中的一个分支，其主要是基于在虚拟技术与仿真技术的基础上，对现代机械产品的设计和制造过程进行全新的建模。其中，计算机必不可少的工具之一，它的作用是对产品在设计制造过程中进行模拟操作与仿真。当将虚拟技术应用于机械产品的设计制造时，应该对方案的实际性和可行性进行深入的探讨分析，最终选出更可续合理的设计制造方案，确保所有的生产资源都能够得到合理的优化配置。而这一点无论是对企业生产成本的控制，还是增强企业综合竞争实力来说，都有着至关重要的意义。并且，虚拟制造技术更是提高机械制造敏捷性的关键技术手段，彻底打破了传统机械产品的设计制造方式，有效保证了产品生产的质量，并将产品作业过程中潜在的风险和产品性能缺失进行良好的控制处理。不但如此，通过对虚拟制造技术的应用，还能够实时的以用户的需求为出发点，对机械制造产品进行合理的修改，提高设计制造的针对性。

最后，对于现代机械制造技术中的敏捷技术而言，其所指的是：建立在精神创新、结构管理创新、以及管理人员创新基础之上，所实现的全新机械设计制造技术。通过对基于敏捷技术的机械设计制造技术的合理应用，能够构建一个反应机械设计制造市场发展的共同基础结构，确保能够动态且可靠的对市场变动情况予以响应。结合实践工作经验来看，在引入敏捷性机械设计制造技术的背景下，使得机械产品的生产速度大大提高、生产成本明显降低、生产效率同样得到了合理的优化。与此同时，对于相关企业而言，在敏捷性机械设计制造技术的支持下，使得系统可靠性有所巩固，防止企业出现过多产品库存累积的问题。

2 现代机械制造技术的发展趋势分析

实际上，所谓的现代机械制造技术主要是基于传统机械设计制造技术的基础上进行传承和改进的，通过将先进的技术理念应用于现代机械制造设计中。而站在宏观角度来看，目前机械制造技术主要呈现了两种发展趋势，一种是以自动化技术为主的发展趋势，是指在对敏捷制造技术进行更深入的改进与完善之后建立的技术体系。二是以精密加工做基础条件的发展趋势，设计人员将微电子技术应用于现代机械制造过程中，促使现代机械制造技术逐渐向着自动化、智能化的方向而发展，具体表现如下：

首先，随着科学技术的飞速发展，现代机械制造技术水平也得到了明显的提升，但仍旧存在着一定的不足之处，还需要将更多高效先进的虚拟化技术引用到机械制过程中。其中，想要保证应用质量的关键在于如何才能将计算机仿真技术更合理的利用，并通过将拟实技术与虚拟技术相互结合在一起，才能充分保证了机械产品的生产制造质量，加快机械产品的开发速度，大大提高了能源利用率。

其次，现代机械制造技术在发展过程中，还应该充分考虑到生态环保的问题，逐渐向着绿色化方向而发展。而所谓的绿色化主要是指现代机械制造技术在使用过程中，不仅仅是要从产品的设计、加工、制造等方面进行考虑。同时，还要真正从能源的节约方面入手，将环境保护作为首要的设计目标，加大对现代机械制造技术的绿色化改造和完善。这样不仅能够有效防止机械制造过程中对周围环境的破坏，还可以大大减少能源的过度消耗。

最后，现代机械制造技术还应该向着一体化方向而发展，尤其是在当前信息时代飞速发展的背景下，企业与企业之间的竞争形势也变得越来越激烈。而传统的机械制造技术已经无法再满足于现代企业的发展需要，现代企业越来越重视对产品个性化、多样性的发展。而且，早先的大批量生产模式也不再适用，逐渐被小批量生产而取代。所以，在这一发展过程中，想要更快、更好的实现现代机械制造技术的一体化，应该将其设计与加工工艺进行整合，从而简化各种操作程序，对机械产品制造的生命周期进行严格的控制，减少原材料的过度消耗，降低产品生产目标。

结束语

现代意义上的机械制造技术不单单关系到机械行业的发展与完善，同时也承担着衡量一个国家在制造方面整体性水平的重要任务。当前的机械制造技术更多的体现了现代科学技术与工业创新的融合、以及集成，在新时期的国民经济建设发展体系当中占据着至关重要的地位。

参考文献

[1]裴宏杰，王贵成.绿色机械加工的研究现状及其发展[J].机械设计与制造工程，2001（5）.

柔性制造技术的应用范文第3篇

机械工程与自动化技术都由有经验的师傅在生产过程中总结出，是自然科学和技术科学的理论基础。机械工程及自动化技术是在各种机械中进行开发、做实验、分析、探讨研究等通过技术实践的科学理论知识产生。机械的大部分由有经验的老师傅通过长期的劳作，以及多年的研究，逐渐寻找出更方便、更简单、更高效、更先进的机械，提高工作的效率以及经济效益，且使工作者更加轻松、高效。从此机械制造业开始依赖先进的技术，依赖科学技术方面的理论知识，并通过实践实施理论知识，改造理想的机械，提高机械工作的效率和质量，而科学的理论知识是实现创新实践的可靠依据。

2.实现创新实践

我国的机械制造业在机械工程与自动化技术方面有较大的创新，在其基础上进行一定的完善，为我国创造不少的经济利益。要应用机械自动化技术，企业的经济能力以及实际生产情况，需要满足使用机械自动化技术的要求，拥有可以自动化生产的产品，才能创造较高的效益。我国当下的机械制造业正逐渐向智能化、虚拟化、柔性化、集成化的方向发展。

2.1机械工程的智能化

在机械制造的过程中，将人工智能技术与先进的技术互相结合，利用智能化生产取代人工操作型生产，在使用人工智能进行机械生产时，一些操作步骤克通过智能化、自动化技术的应用很好的完成，且可以及时解决生产过程中出现的突发问题。使用人工智能，不仅能为企业节省大量人力资本，且在一定程度上提高了工作效率和产品质量，为企业带王源郑州大学来很大的经济效益，提高同行之间的竞争力，在市场中争得一席之地。

2.2机械工程的虚拟化

科学合理的计算机应用以及信息技术中仿真技术作为机械工程进行虚拟化应用的基础，但需要人工智能、多媒体及很多较先进的科学技术运用到虚拟化自动化应用中，在使用计算机仿真技术的同时进行综合技术的系统，实现机械工程中虚拟自动化应用。虚拟自动化技术的应用能够在机械制造业的机械工程中有效解决一些难题，缩短机械制造企业的生产产品周期降低生产成本，提高在现代化市场下的综合竞争能力。

2.3机械工程的柔性化

在机械制造的过程中，柔性化的使用也非常普遍，而柔性化的使用，是在机械工程与自动化技术创新实践的基础之上，在应用柔性化的技术中，是将柔性自动化系统与生产柔性有效结合，且自动的完善应用的自动化系统。且该应用需要充分的发挥关于计算机的基础知识，且进行相对应的管理，在机械工程中，柔性自动化技术的应用可以较快的适应各种生产环节，针对柔性自动化技术较强的适应能力特性，使机械工程在发展中具有很大的优势，在柔性自动化的不断使用中，自动化系统不断得到改善，使得机械制造业中的机械工程更有效的满足广大消费者的生活需要，且机械制造业生产的产品具有较高质量，非常符合现代化的市场经济需要，满足人们生活必需品的要求，使机械制造方面的产业在消费者的生活、工作中发挥不可估计的作用。

2.4机械工程的集成化

在机械制造业中，机械工程及自动化是非常重要的技术，对企业的经济产生极大的影响，其中机械工程的集成化自动化技术的应用，对企业的经济效益起非常重要的作用。集成化自动化应用是先通过先进信息技术的使用改善企业的制造水平，使企业达到一定的制造水平，继而在机械制造业企业中实施集成化应用，通过重组的手段将实施的过程集合成一个整体，比如将企业中的各种经营活动和生产要素集合起来。通过提高整体效益来逐渐的提高个体的效益，制造出符合大众要求的高质量产品和服务。并且使企业能够在产品制造出的实践开发、自动化技术、服务态度等方面都有一定的改善和发展。然后通过这些改善和发展带动整体的改善和发展，提高机械制造整个企业的制造水平和综合能力，增强其在市场中的竞争能力。

3.总结

柔性制造技术的应用范文第4篇

1.1工程机械化

工程机械化是人类生产文明进步的重要表现，从生产力角度工程机械化是实现生产力提升的直接标志。从广义角度上讲工程机械化就是工程建设施工实现了机械设备替代人力劳动，其是对工程建设施工过程中所有应用机械设备的总称。工程机械制造作为制作用于工程建设的机械设备施工环节，其所制作的机械设备种类众多，例如运输机械、起重机械、矿工冶金机械等等。在国家经济发展过程中，机械制造水平在一定程度上显示了该国家的科技发展水平，也就是说一个国家的机械制造水平很大程度上影响了国民经济发展。目前，我国已经实现了工程机械化发展，但相比于发达国家还有一定的差距，这在一定程度上影响了机械制造业水平的发展与进步，同时也影响了我国国民经济的进一步发展。相对来看，我国在机械制造发展方面还具有相对广阔的发展空间和前景，为此我们应该充分发挥国内机械制造业的潜力，以实现对我国机械制造水平地提升。

1.2机电自动化

机电自动化是一门综合性的机电技术类型，其是机电技术实现科技化发展的重要标志。从机电工程本质上讲，其本身就属于科技化发展产物，而机电自动化则是实现了机电工程全面科技化的发展。从当前的社会发展状态与情况来看，机电自动化发展是现代化生产环节中不可或缺的一部分。在科学技术的发展背景下，各个专业之间相互渗透、交叉越来越频繁，机电自动化就是专业交叉的重要产物，其引领了工程领域中的技术革命。在计算机技术发展迅速的科技背景下，电子技术对工程领域中的工业控制、生产方式革新、企业内部管理与成本控制均产生了重要影响，所以说机电自动化技术的发展是实现人类机械电子设备发展的重要里程碑。

2机电自动化在工程机械制造中的应用分析

机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志，其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步，更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用，其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。

2.1集成自动化技术

集成自动化技术是指机械制造中对各类生产经营、技术功能的集成性发展。在传统技术模式下，实现对机械制造技术的集成化发展是不切实际的，但随着信息技术的逐步完善与应用，集成自动化技术不仅得以实现，还成为了机械制造过程中使用最普遍的技术内容。随着市场经济体制地到来，机械制造业地竞争越来越激烈，为了能够在市场竞争中站稳脚跟，很多机械制造企业开展技术研究与发展，通过将电子计算机辅助设计技术、数控教工技术以及企业管理系统等多种技术与系统内容引入到企业的机械生产制造系统中，得到了非常显著地发展，并成为了机械制造业当中企业的发展潮流，CIMS工程应用的有效保持，在提升机械制造企业的生产能力和市场竞争里的基础上，也实现了集成自动化技术地有效发展。

2.2柔性自动化技术

所谓“柔性自动化技术”是以数控技术为核心，在融合其他先进技术的前提下而建立起的新兴技术类型。从生产与操作过程方面来看，柔性自动化技术能够实现机械制作与生产全自动化发展。在柔性自动化技术当中，包括机械设备的材料准备、制作、生产等一系列生产行为都由计算机来予以控制和操作。相比于传统人力机械生产模式，柔性自动化技术不仅能够在计算机技术的精确控制下，保证机械设备生产、制作过程中的各项生产行为、尺寸的准确性，同时还能大大减少对劳动力的应用，实现了对生产成本的有效控制，并在此基础上实现生产效率地有效提升，在确保机械设备生产秩序的基础上，提高生产效益。无论是从机械制造业未来发展角度考虑，还是制造企业的效益提升角度分析，柔性自动化技术都将成为机械设备自动化生产的主流模式。

2.3智能自动化技术

智能自动化技术即智能华机电自动化技术，其是在计算机技术发展支持下，通过利用计算机智能系统对人类行为地模拟，从而替代人类去进行机械设备的生产操作及相关行为。从表面上看智能自动化技术与柔性自动化技术有一定的共同性，但智能自动化技术要比柔性自动化技术更高级，相比于柔性自动化技术而言，智能自动化技术能够通过对人类行为地模仿，来提高自身的工作能力，并对生产行为产生一定的判断力，这是柔性自动化技术所不具备的优势。智能自动化技术在机械设备制造中的应用，能够更进一步提升机械制造行为的准确性，并保证这一行为能够始终保持在一个高水平状态之上。需要注意的是由于智能自动化技术需要人工操作来作为主观工作支持，因此要经常对智能自动化技术进行维护，以确保智能自动化技术的良好工作状态。

3注意事项

虽然机电自动化在机械制造中展现出了多方面的优势，但针对当前的机电自动化水平来看，其仍存在诸多不足，因此在实际应用过程中，要做好以下几方面的控制：（1）规范应用流程。机电自动化在为机械制造提供支持是建立起机电自动化设备、系统软件的规范安装与应用前提下的，为此企业必须要严格按照机电自动化要求进行工作，避免操作不当而为企业带来不必要的损失；（2）做好质量控制。机电自动化在机械制造当中的应用，确实能够为机械制造带来重要帮助，但企业必须要保证其所制造出来的机械设备质量符合质检与应用要求，否则机电自动化为工程机械制造带来的进步意义都是空谈。

4结束语

柔性制造技术的应用范文第5篇

    随着社会的进步和生活水平的进步,社会对产品多样化,低制造本钱及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通讯技术、机械和控制设备的发展,制造业自动化进进一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各产业化国家机械制造自动化的研制发展重点。

    1 基本概念

    11 柔性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,系统的生产率和无干扰情况下的生产率期看值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,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,单件产品的本钱低。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。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低本钱、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。柔性主要包括  1) 机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

    2) 工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

    3) 产品柔性 一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继续能力和兼容能力。

    4) 维护柔性 采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。

    5) 生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。

    6) 扩展柔性 当生产需要的时候,可以很轻易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。

    7) 运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。

    12 柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同外形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,我们以为凡是侧重于柔性,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:

    1) 柔性制造系统(FMS)

    有关柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

    美国国家标准局把FMS定义为:“由一个传输系统联系起来的一些设备,传输装置把工件放在其他联结装置上送到各加工设备,使工件加工正确、迅速和自动化。中心计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程探究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统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迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”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。目前常见的组成通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心和车削中心等),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、中小批量的加工及治理。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS,日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目,属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。

    2) 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、产业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特征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。迄今已进进普及应用阶段。

    3) 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和中小批量多品种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,其特征是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进进实用化阶段。

    4) 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)投进实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产治理、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、产品开发及经营治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,其特征是实现工厂柔性化及自动化。

    2 柔性制造所采用的关键技术

    2.1 计算机辅助设计

    未来CAD技术发展将会引进专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的新题目。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操纵,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

    2.2 模糊控制技术

    模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制用具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

    2.3 人工智能、专家系统及智能传感器技术

    迄今,柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类新题目(如解释、猜测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论和通过经验获得的知知趣结合,因而专家系统为柔性制造的诸方面工作增强了柔性。展看未来,以知识密集为特征

    ,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在柔性制造业(尤其智能型)中起着日趋重要的关键性的功能。目前用于柔性制造中的各种技术,预计最有发展前途的还是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在柔性制造技术中的应用规模将在比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融进制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化柔性制造技术具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的,它使传感用具有内在的“决策”功能。

    24 人工神经网络技术

    人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自动化系统中的一个组成部分。 3 柔性制造技术的发展趋向

    31 FMC将成为发展和应用的热门技术

    这是由于FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

    32 发展效率更高的FML

    多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替换通用的加工中心将是FML的发展趋向。

    33 朝多功能方向发展

    由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。

    4 结束语