前言：中文期刊網精心挑選了柔性制造范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
柔性制造范文1
隨著社會的進步和生活水平的提高,社會對產品多樣化,低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切,傳統的制造技術已不能滿足市場對多品種小批量,更具特色符合顧客個人要求樣式和功能的產品的需求。90年代后,由于微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備的發展,制造業自動化進入一個嶄新的時代,技術日臻成熟。柔性制造技術已成為各工業化國家機械制造自動化的研制發展重點。
1基本概念
11柔性柔性可以表述為兩個方面。第一方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量?！叭嵝浴笔窍鄬τ凇皠傂浴倍缘?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,由于設備是固定的,所以設備利用率也很高,單件產品的成本低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批量的生產。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。柔性已占有相當重要的位置。柔性主要包括1)機器柔性當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。
2)工藝柔性一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。
3)產品柔性一是產品更新或完全轉向后,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后,對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。
4)維護柔性采用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。
5)生產能力柔性當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統,這一點尤為重要。
6)擴展柔性當生產需要的時候,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。
7)運行柔性利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。
12柔性制造技術柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群,我們認為凡是側重于柔性,適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規模大小劃分為:
1)柔性制造系統(FMS)
關于柔性制造系統的定義很多,權威性的定義有:
美國國家標準局把FMS定義為:“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他聯結裝置上送到各加工設備,使工件加工準確、迅速和自動化。中央計算機控制機床和傳輸系統,柔性制造系統有時可同時加工幾種不同的零件。國際生產工程研究協會指出“柔性制造系統是一個自動化的生產制造系統,在最少人的干預下,能夠生產任何范圍的產品族,系統的柔性通常受到系統設計時所考慮的產品族的限制?！倍覈鴩臆娪脴藴蕜t定義為“柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統,它包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產?！焙唵蔚卣f,FMS是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。目前常見的組成通常包括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。目前反映工廠整體水平的FMS是第一代FMS,日本從1991年開始實施的“智能制造系統”(IMS)國際性開發項目,屬于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS預計本世紀十年代后才會實現。
2)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,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的一種產物,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,其特點是實現單機柔性化及自動化,具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。
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。
2柔性制造所采用的關鍵技術2.1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。
2.2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。
2.3人工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今,柔性制造技術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,因而專家系統為柔性制造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)技術必將在柔性制造業(尤其智能型)中起著日趨重要的關鍵性的作用。目前用于柔性制造中的各種技術,預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在柔性制造技術中的應用規模將在比目前大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。對未來智能化柔性制造技術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。
24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,成為現代自動化系統中的一個組成部分。
3柔性制造技術的發展趨勢
31FMC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。
32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。
33朝多功能方向發展
由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。
4結束語
柔性制造技術是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢,是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。屆時,智能化機械與人之間將相互融合,柔性地全面協調從接受訂貨單至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。
近年來,柔性制造作為一種現代化工業生產的科學“哲理”和工廠自動化的先進模式已為國際上所公認,可以這樣認為:柔性制造技術是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎上,將以往企業中相互獨立的工程設計、生產制造及經營管理等過程,在計算機及其軟件的支撐下,構成一個覆蓋整個企業的完整而有機的系統,以實現全局動態最優化,總體高效益、高柔性,并進而贏得競爭全勝的智能制造技術。它作為當今世界制造自動化技術發展的前沿科技,為未來機構制造工廠提供了一幅宏偉的藍圖,將成為21世紀機構制造業的主要生產模式。實現了按端口、MAC地址、應用等來劃分虛擬網絡,有效地控制了企業內部網絡的廣播流量和提高了企業內部網絡的安全性。
4結論
柔性制造范文2
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
柔性制造范文3
關鍵詞：柔性制造單元 服務體系 數控機床
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0189-01
我國的柔性制造系統（FMS）在近年來取得了飛速的發展和普及，特別是柔性制造單元（FMC）發展很快，它占地少、效率高、投資低，越來越受到企業的青睞。但是，與柔性單位的發展相比較起來，其服務水平還不晚上，發展步伐和服務質量不相稱，因此，就要求相關部門必須建立系統的、全方位的綜合服務體系，柔性制造單元才能高速健康的發展，本文主要討論什么是成熟的綜合服務體系及對于柔性制造單元行業如何才能達到這個體系。
1 柔性制造單元服務體系現狀
柔性制造單元是由數控車床、數控銑床、加工中心、機械手、物料輸送機構、計算機等相關部件有機組合起來的。數控車床、數控銑床、加工中心的使用維修經過數年的發展已經相當成熟，也自然地形成了它的服務體系，總結一下，這個體系至少包括以下三個要素。
（1）專業培訓。數控機床的操作者通常都受到專業訓練。隨著數控機床的大量應用，許多學校和培訓機構都開設數控專業，專門培養學生數控機床的操作、編程能力。
（2）分工明確“操作工”“工藝員”等都是常見的職業工種。對于數控機床的加工有工藝員專門制訂零件的加工工藝，有程序員編制相應的程序，最后有操作由操作工完成加工。用戶一般可以做到小修大修不出廠，有問題自我消化，很少再找生產廠的。
（3）服務社會化。服務機構社會化，第一是“數控加工廠”遍布各地，它提供各類零件的數控加工；第二是維修技術教育化，許多工科技術學校都設置數控維修專業，一般可以做到小修大修不出廠，有問題自我消化，很少再找生產廠的。
柔性制造單元是典型的機電一體化產品，除數控機床作基礎外，一般配備有機械手、物料輸送機構、傳感器，有的還有專門的計算機控制系統，集中了機械、電子、傳感、計算機技術于一體。因而柔性制造單元更加需要完善的、有效的、及時的服務。
然而，就我國的柔性制造單元而言，一開始就顯得動力不足。分析其原因，可以看到，雖然我國的數控技術有一定的能力，但是相關行業人才較少，尤其是機器人技術控制方面，人才需求缺口更大，而數控設備的配套部分往往需要這方面的專業技術和專業人才。機床廠對柔性制造單元的服務準備不充分、系統建造不完善。目前，數控機床廠涉及到的物料運輸小車、機械手等服務工作還都依賴于配套廠，不能自主地進行柔性單元技術服務的工作，在一些簡單的生產過程中，都需要生產廠與配套廠進行配合，浪費了大量的時間和精力。
柔性制造單元的用戶，絕大部分屬于機械加工，他們對于電子技術的力量較為薄弱，特別是控制技術、總線技術、編程技術等與柔性制造單元相關的技術，所以，他們往往只會簡單操作而缺乏配套部分的維修知識，出現一些故障就束手無策，甚至停機待修，影響生產。數控機床有了小的故障，使用者應該能夠根據經驗特別是柔性單元的自檢功能判斷故障原因并解除故障。所以說到底，人們對柔性制造單元服務的認識沒有到位，觀念沒有更新，服務體系沒有構建起來。
2 構建柔性制造單元服務體系
當前，雖然柔性制造單元也在不斷發展完善，相關廠家也做出了相對應的調查，完善自己的服務體系，通過培訓，提高自身素質。但是由于起點不高，認識不深，自身條件不足，還不能從根本上解決服務問題。
因此必須盡快構建與柔性制造單元相適應的綜合服務體系，才能加快柔性制造單元的發展和普及。根據我國柔性制造單元發展的現狀，參考其它行業的服務體系，我國的柔性制造單元的綜合服務體系需要以下幾點。
（1）必須由柔性制造單元生產廠家主動承擔全面服務，即由他們承擔包括機床、配套部分在內的全部服務，改變目前機床廠和各個配套廠分散服務的狀況。因為他們是產品的最終完成者，直接面對用戶，承擔全面服務是理所當然。數控機床廠的提升轉型基本可以生產柔性制造單元，數控系統對于數控機床廠是核心技術。機械手、物料輸送裝置等控制技術與數控技術也有相通之處，但是需要他們提高自身素質和能力，掌握這些技術，增強競爭力。
柔性制造單元使用中反映的問題是相互關聯和影響的，初期很難判斷問題在那個部分。如機械手失靈，就要機械手本身的機械部分、電氣部分是否有問題，若沒有問題就要檢查整個的控制系統哪個環節出了問題，如線路問題，程序問題或者是傳感器問題等等。如果分別由配套廠來檢查和證明自己配套部分沒有問題，或是發現問題解決了，各自的時間和費用已經浪費了。這種看似不可能的情況，其實是經常發生的。
柔性制造單元生產廠實行綜合的全面服務，提高服務人員技術素質后，可以精簡人員，提高效率。同時，減少配套單位的服務，也會得到相應的經濟補償，有利于降低成本。
（2）要強調培訓考核后上崗，建立針對不同層面的培訓體系柔性制造單元生產廠自身要培養出一支掌握機電一體化技術的隊伍，以適應生產、檢驗、服務工作。尤其要使服務人員能獨立承擔柔性制造單元的調試及維修工作。
柔性制造單元生產廠要強調對用戶進行培訓，要形成制度。培訓考核合格后方可允許操作柔性制造單元。培訓要求是使用戶能正確使用、規范操作、能處理常見故障。擁有柔性制造單元較多的用戶，應盡量培訓出專職維修人員，能獨立排除故障，做到修理基本不出廠門。
繼續并加強在各類大、中專學校辦好機電一體化專業，為社會輸送和儲備合格人才。不斷補充和完善針對柔性制造單元的內容。已經從事此項工作的，要給以再學習的機會和條件。
（3）逐步在柔性制造單元的用戶集中地建立維修點可以由廠家自己建立，也可以發動社會力量建立。把分散的維修力量集中組織起來，使柔性制造單元的維修專業化、社會化，做到就地解決柔性制造單元的維修和另配件供應。
3 結語
綜上所述，柔性制造單元的綜合服務體系概括地說，就是以數控機床生產廠為主、配套廠為輔的服務構架；其核心是培訓，是機床廠自身的、用戶的、行業和社會的培訓。有了高素質的數控機床服務人才和隊伍，才有構建數控機床綜合服務體系的基礎，有了這個基礎，才會有高素質的用戶，整個行業和社會的素質才能得以提升。
參考文獻
[1] 張鵬.淺談柔性制造系統[J].中國外資，2011（11）.
柔性制造范文4
關鍵詞：Flexsim；UG 柔性生產線；仿真
中圖分類號：TB
文獻標識碼：A
文章編號：1672.3198（2013）04.0195.02
1引言
隨著經濟和科技的迅猛發展，柔性制造生產線在保證多品種復雜產品的質量前提下，同時縮短產品生產周期，降低產品成本，正以其高效、靈活的特性搶占動態變化的市場。柔性制造生產線是由數控加工設備、物料輸送裝置和工業機器人等組成，傳統的傳統設計手段只能專門針對某幾個問題作單方面的分析與設計，不能對系統全局進行優化；仿真設計除了包含傳統設計方法的主要內容外，主要在虛擬環境中對柔性生產線各元素、生產過程等進行仿真模擬，有效的模擬多品種生產、裝配產品，生產線自動化程度越高，柔性越大，設計時考慮的因素越多，生產線的設計就越復雜，仿真設計的作用也就越大。
2FLEXSIM與UG NX軟件的簡介
Flexsim是美國Flexsim軟件公司開發的物流仿真軟件，它是面向對象的仿真軟件，可以實現生產流程的真正三維可視化。Flexsim內置模型倉庫，只需用鼠標從模型庫里邊拖動所需的模型到模型視圖里面，就可以實現快速建模并仿真分析。Flexsim有強大的數據分析功能，而且伴隨著仿真過程還可以觀看數據的動態顯示，將仿真結果輸出。通過仿真設計、分析，而且實現生產線資源最優配置。Flexsim的不足在于模型的種類較少，難以滿足需求。而UG NX是目前主流的機械設計軟件，除具有強大的實體造型、曲面造型、虛擬裝配及創建工程圖等功能外，還可以進行有限元分析、運動學分析和仿真模擬，以提高設計的可靠性；根據建立起的三維模型，由CAM模塊直接生成數控代碼，用于產品加工。UG NX為產品設計及加工過程提供數字化造型和驗證手段，但在生產線物流仿真方面不如Flexsim。因此，兩者結合使用，可以有效地實現柔性制造生產線的設計。
3柔性制造生產線仿真的建立
柔性制造生產線仿真設計分為3 部分： 生產線各部件的實體建模、生產線仿真建模和仿真分析。實體模型指的是反映生產線中設備形狀、尺寸、運動學特性等的信息集合，仿真模型包括布局信息、各種設備的生產參數等。仿真分析指的是運行仿真模型后，分析生產線平衡、瓶頸，使之達到產能最大化、排程最佳化、在制品及庫存最小化和成本最小化。
3.1Flexsim 仿真模型的建立步驟
首先對生產線實際調研，完成相關參數的數據采集；然后建立生產線物流模型，確定生產線布局；再建立仿真模型，并輸入相關參數；編譯運行仿真模型；分析仿真結果；根據輸出的仿真結果，對系統方案進行優化；最后輸出仿真結果。生產線仿真設計步驟如圖1。
3.2仿真模型
按照某工廠車間的布置情況建立仿真模型，根據生產情況設定各個實體的參數。首先在Flexsim軟件環境中放入所需的實體，包括發生器、處理器、輸送機、緩存區、吸收器、工業機器人等。其中發生器代表加工原料的來源，處理機是柔性制造生產線的數控加工設備――車削中心、加工中心等，工業機器人則負責自動上下料工作。開始仿真之前，要確定毛坯到達數量隨時間變化的曲線，經分析，該曲線服從均值為Normal（80，5）的正態分布。模型中各個實體所涉及的加工或輸送時間、速度、尺寸參數都是按照生產線數據采集并分析后進行設置的。數控柔性生產線的仿真模型如圖2。
3.3實體模型
由于Flexsim的模型庫中的實體模型種類有限，如Flexsim中的處理機的三維造型只有1種，而專門的三維建模軟件UG具備強大的三維造型能力?？梢酝ㄟ^用UG NX對處理機、機器人、輸送裝置等實體進行建模，彌補Flexsim模型的不足?？梢愿鶕嶋H的設備形狀，利用NX的建模模塊和裝配模塊創建機床等的CAD模型，也可以使用NX預定義的機床模型，并且針對產品設計和工藝設計的需求，將機床等模型進行運動學模擬仿真，驗證設計方案。
3.4仿真與優化
在仿真模型中，每個實體運行后都能生成相應的對象運行狀態統計表，即設備狀態統計分布，利用系統功能自動采集如空閑時問、處理時間、裝載時間、卸載時間、行走時間、堵塞時間、輸送時間、等待時間等參數。Flexsim中各個實體的統計數據可以通過狀態百分率餅圖表示出來。通過仿真，得到工序狀態百分率餅圖如圖4。發現瓶頸的工序，要對系統的部分參數進行修改，成不同的系統方案。對修改后的模型重復運行多次，對不同方案進行結果比較，達到優化的目的。
4結語
根據生產車間的實際情況，運用Flexsim軟件對某數控柔性制造生產線進行仿真，并且利用UG NX改進仿真的三維實體模型。通過觀察仿真的狀態百分率餅圖，找到瓶頸，調整平衡。通過Flexsim和UG NX軟件將柔性制造生產線建模、仿真和分析，縮短了生產線的設計時間，為企業柔性生產線的設計及優化提供新的方法。
參考文獻
[1]潘衛軍.現代柔性制造技術及其發展[J].裝備制造技術，2007，（12） ： 89-92.
[2]閆紀紅，王玉燕，雷呈喜.基于Flexsim的柔性制造系統仿真平臺的設計與實施 [J].實驗室研究與探索，2009，28（10）：55.57.
柔性制造范文5
關鍵詞：柔性制造系統；可靠性分析；廣義隨機Petri網；動態故障樹
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)01-0109-03
Reliability Formal Modeling and Analysis of the Flexible Manufacturing System
CHEN Yan-xia
(Hainan University, Danzhou 571737, China)
Abstract：This paper mainly discussed about the reliability of the flexible manufacturing system (FMS), established a reliability model of FMS based on the generalized stochastic Petri nets and dynamic fault tree. TimeNet was used to simulate models, these simulation experi? ments verified the feasibility and effectiveness of the model, then improved the reliability and security of system.
Key words：flexible manufacturing system(FMS); reliability analysis; generalized stochastic petri nets; dynamic fault trees
柔性制造系統(Flexible Manufacturing System簡稱FMS)最初由英國Molins公司的Theo Williamson提出。它是一種復雜的自動化制造系統。FMS系統的可靠性指系統在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。系統(FMS)的可靠性直接影響到產品生產的可靠性和安全性，傳統的可靠性建模方法如可靠性框圖、排隊論、故障樹、活動循環圖等只能分析具有靜態特性的系統。由于柔性制造系統屬于復雜的離散事件動態系統，采用傳統的可靠性分析方法顯然不能滿足要求，為此在傳統建模分析方法的基礎上引入了各種具有動態特性的建模方法如Petri網、馬爾可夫過程、動態故障樹等。利用傳統Petri網對FMS建立的模型存在狀態空間爆炸問題，因此為了簡化狀態空間復雜的問題，本文利用廣義隨機Petri網對柔性制造系統進行建模。針對建立的模型進行可靠性分析。
3基于隨機Petri網和動態故障樹的柔性制造系統可靠性建模
3.1柔性制造系統動態故障樹
柔性制造系統屬于復雜的離散事件動態系統，分析該系統的動態可用度時，在傳統方法的基礎上引入了動態故障樹，用廣義隨機Petri網對動態故障樹各個邏輯門建立Petri網模型，利用動態故障樹的動態特性以及廣義隨機Petri網具有的時間特性，從而分析
了系統的可靠性指標[3]。
柔性制造系統屬于可修系統，故障發生后通過維修可以繼續使用。每個單元的故障率和維修率取統計平均值，可以認為是常數。根據動態故障樹的建立方法，建立柔性制造系統(FMS)的系統故障樹如圖2所示。
3.2柔性制造系統系統故障邏輯判定
根據組成柔性制造系統各個部分的特點，下面給出各個部分對應的動態邏輯門。如表1所示。
表1 FMS系統故障對應的邏輯門
5結論
本文采用廣義隨機Petri網對柔性制造系統的故障樹建立可靠性模型，通過仿真實驗驗證了模型的正確性和可行性，從而提高了系統的可靠性。
本文的不足之處在于采用GSPN為各個子系統建模后，模型還是比較復雜，在利用仿真工具TimeNet進行仿真還存在狀態空間較復雜的問題，隨著模型數的增加計算狀態空間的工作量也會增加。
本文進一步研究的內容是在設計中采用更好的方法提高柔性制造系統的可用度。另外尋求一種合適的模型簡化方法將建立的模型進行再次簡化，從而更容易的求解出系統的可靠性指標。
參考文獻：
[1]林闖.隨機Petri網和系統性能評價[M].北京:清華大學出版社,2009.
[2]鄧子瓊,李小寧,何沛仁等.柔性制造系統建模與仿真[M].北京:國防工業出版社,1993.
[3]徐杜,蔣永平,張憲民.柔性制造系統原理與實踐[M].北京:機械工業出版社,2001.
[4]宋小慶,吳松平,常天慶等.基于隨機Petri網的裝甲車輛綜合電子系統可靠性研究[D].裝甲兵工程學院學報.2009,23(3):45-47.
柔性制造范文6
關鍵詞：汽車制造；柔性自動化裝配生產線；裝配
引言：
柔性自動化裝配生產線主要應用于大批量、多品種、多車型、多顏色混線生產的汽車裝配。因為柔性自動化裝配生產線具有自動化強、裝配多樣化、質量控制嚴格化的特點，這使得柔性自動化裝配生產線有效的應用于汽車生產活動中，可以合理的、規范的進行汽車裝配，提高汽車的安全性、性能、功能、美觀，為使所制造的汽車得到廣大消費者的青睞創造條件。所以，汽車制造企業有效的應用柔性自動化裝配生產線是非常有意義的。
1 國內柔性自動化裝配生產線水平的概述
根據有關部門預測，2025年以后世界汽車工業的產銷將大規模向亞洲市場轉移，中國的汽車銷量將占全國銷量的30%以上。這充分說明了我國汽車銷量將持續增長，推動我國經濟持續發展。而要想保證我國汽車生產持續、穩定、快速的增長，則要求我國汽車制造企業不斷創新和優化汽車生產線，以便制造出更好的汽車來供人們使用。從當前我國汽車生產總體情況來看，目前國內汽車制造中所應用的生產線主要為柔性自動化裝配生產線。柔性自動化裝配生產線的主要由要由車身存儲、內飾裝配、底盤裝配、輪胎儲運、座椅儲運、車門分裝、動力總成分裝、發動機前橋分裝、儀表板分裝、整車裝配、下線檢測及各線上和線間相互轉掛的機器人等模塊組成。這使得柔性自動化裝配生產線可以在具體應用的過程中，具有生產管理調度、柔性裝配控制、合理進行質量安全管理等功能，可以高質高效的進行汽車裝配，提高汽車的應用性。當然，即便柔性自動化汽車裝配生產線具有非常大的應用優勢，我國一些汽車制造企業也沒有選擇應用，而是依舊采用剛性生產線，原因就在于柔性自動化汽車裝配生產線的設置難度較大，如若企業技術水平不高，將會導致柔性自動化汽車裝配生產線的設置存在偏差，這將導致柔性自動化汽車裝配生產線應用效果不佳，影響汽車生產質量。所以，我國還應當持續研究和開發柔性自動化汽車裝配生產線成套設備，以便其設置簡便、合理，應用高效，為汽車制造企業創造更多安全、良好的汽車，促使我國汽車遠銷各個國家?？傮w來說，國內柔性自動化汽車裝配生產線還存在一些不足，需要技術人員持續致力于柔性自動化汽車裝配生產線成套設備的研發和創新，以便其真正意義上做到有效應用于汽車制造企業的生產活動中，提升企業的汽車生產水平[2]。
2 汽車制造企業柔性自動化裝配生產線的應用
綜合以上對國內柔性自動化裝配生產線的概述，可以確定柔性自動化裝配生產線具有良好的應用性，將其有效的應用汽車制造企業的汽車生產活動中，可以在汽車裝配環節中充分發揮作用，為提高汽車性能、功能、安全性、美觀等方面起到非常重要的作用。然而，要想使汽車制造企業中有效應用柔性自動化裝配生產線，需要重點注意以下幾方面。
對柔性自動化裝配生產線的應用進行總體布局
因為柔性自動化裝配生產線是由車身存儲、內飾裝配、底盤裝配、輪胎座椅裝配、最終裝配、整車檢測、車門分裝等組成的，這使得柔性自動化裝配生產線具有復雜性。因此，要想使柔性自動化裝配生產線可以在企業的汽車生產活動中有效的應用，首先需要完成的工作就是根據汽車制造企業的實際情況，來合理的進行柔性自動化裝配生產線總體布局。以此為依據，對汽車裝配柔性生產線的自動加工、物流系統、信息系統、軟件系統等進行合理規劃設計，促使各個系統可以支撐柔性自動化裝配生產線各個組成部分有效應用[3]。
2.1 加強柔性自動化裝配生產線智能化水平
因為提高柔性自動化裝配生產線的智能化水平是促使此生產線可以高質量、高效率應用的關鍵，所以在柔性自動化裝配生產線設置的過程中注意強化其智能化水平。而要想柔性自動化裝配生產線智能化水平提高，要求技術人員在按照柔性自動化裝配生產線總體布局規劃設計，合理構建計算機數據網絡系統、PLC總線網絡及無線LAN網絡系統等，使以上系統可以支撐整個自動化生產線智能的運行，并對其集中管理、分散控制。另外，由于柔性自動化裝配生產線的運行需要有電力系統支持，所以為保證智能化的運行此生產線，還要強化設置電力系統。也就是合理調試和優化電力系統的監控層、控制層、設備層，保證每個層次的網絡結構完好、軟硬件應用合理，使其可以支撐整個電力系統長期安全、穩定、高效的運行，為柔性自動化裝配生產線可以智能應用創造條件[4]。
2.2 合理設置自動化執行系統
因為自動化執行系統是支配整個柔性自動化裝配生產線的關鍵組成部分。為了保證柔性自動化裝配生產線應用符合企業汽車制造要求，就需要合理設置自動化執行系統，使其按照汽車制造要求，有序的、有步驟的支配生產線運行。那么，如何合理的設置自動化執行系統？首先就是合理配置智能感知系統，保證其可以實時、準確的獲取汽車生產相關信息；其次，就是在網絡環境下合理構建滑板系統、摩擦系統、自動單軌系統等，使所各個系統可以依據汽車生產信息發揮相應的指令，傳送給自動化執行系統。最后，自動化執行系統在接受到指令的情況下，規范、合理、標準的進行任務執行，從而使柔性自動化裝配生產線可以有效的應用[5]。
2.3 合理選用控制系統運行方式
集中管理系統通過管理計算機、工業以太網交換機，采用冗余光纖環網連接現場分系統PLC，收取現場所有信息，實現對整個系統的柔性管理。但要想使集中管理系統可以長期有效的應用，就要保證控制系統選用適合的控制方式來控制集中管理系統，使其規范運行。而設置控制系統的運行方式往往是困擾設計者的難題。因為一旦控制系統的運行方式選用不合理，將會導致控制系統的操作不到位，不利于集中管理系統可以長期安全、有效運行。所以，規劃設計柔性自動化裝配生產線應用的過程中，注意根據實際情況，選用適合的控制系統的運行方式[6]。
結束語：
在國內柔性自動化汽車裝配生產線應用日益廣泛的情況下，一些企業依舊采用剛性生產線。原因就在于柔性自動化裝配生產線的規劃設計應用的技術要求高、系統設置復雜。柔性自動化裝配生產線的有效應用，需要規范合理的進行總體布局、提高智能化水平、合理設置自動化執行系統、合理選用控制系統運行方式等。所以，我國相關技術人員應當持續致力于柔性自動化裝配生產線的研究與創新，使其可以更加方便的規劃設置和應用，為提升我國汽車生產水平創造條件。
參考文獻：
[1]高長利.論汽車制造企業柔性自動化裝配生產線應用[J].華章，2012，（36）：351
[2] 高長利.汽車制造企業柔性自動化裝配生產線的發展現狀及經濟效益[J].中國經貿，2012，（20）：17.
[3]衛東.大規模定制生產裝配生產線平衡技術的研究[D].上海交通大學，2005.
[4] 郭洪杰.飛機數字化柔性裝配生產線關鍵技術[J].航空制造技術，2011，（17）：38-43.
