问答题 什么是柔性制造系统?它的竞争优势体现在哪些方面?
【正确答案】
【答案解析】(1)柔性制造系统(Flexible Manufacturing System),是指由信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,能灵活、迅速地适应加工对象变换的自动化机械制造系统。柔性制造系统有以下四种类型:
①柔性制造单元。柔性制造单元是由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具,加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂、工序简单、工时较长、批量小的零件。它有较大的设备柔性,但人员和加工柔性低。
②柔性制造系统。柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础,配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制,能在不停机的情况下,满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂,加工工序多,批量大的零件。其加工和物料传送柔性大,但人员柔性仍然较低。
③柔性自动生产线。柔性自动生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线,在性能上接近大批量生产用的自动生产线;柔性程度高的柔性自动生产线,则接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。
④柔性制造工厂。柔性制造工厂是将多条柔性生产线连接起来,配以自动化主体仓库,用计算机系统进行联系,是从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它将产品开发、制造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,其特点是实现工厂柔性化及自动化。
(2)柔性制造系统的竞争优势体现在以下几个方面:
①设备利用率高。由于采用计算机对生产进行调度,一旦有机床空闲,计算机便分配给该机床加工任务。在典型情况下,采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的3倍。
②减少生产周期。由于零件集中在加工中心上加工,减少了机床数和零件的装卡次数。采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。
③具有维持生产的能力。当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时,计算机可以绕过出现故障的机床,使生产得以继续。
④生产具有柔性。可以响应生产变化的需求,当市场需求或设计发生变化时,在FMS的设计能力内,不需要系统硬件结构的变化,系统具有制造不同产品的柔性。并且,对于临时需要的备用零件可以随时混合生产,而不影响FMS的正常生产。
⑤产品质量高。FMS减少了卡具和机床的数量,并且卡具与机床匹配得当,从而保证了零件的一致性和产品的质量。同时自动检测设备和自动补偿装置可以及时发现质量问题,并采取相应的有效措施,保证了产品的质量。
⑥加工成本低。FMS的生产批量在相当大的范围内变化,其生产成本是最低的。它除了一次性投资费用较高外,其他各项指标均优于常规的生产方案。