柔性制造定義

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。”而我國國家軍用標準則定義為“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。”簡單地說，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 。

柔性制造組成

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。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。

柔性制造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。

柔性制造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。

柔性制造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。

產品的再制造過程一般包括七個步驟，即產品清洗、目標對象拆卸、清洗、檢測、再制造零部件分類、再制造技術選擇、再制造、檢驗等。

1.產品清洗

產品清洗是再制造工程的重要一步。清洗的清潔度對于產品性能的檢測，再制造目標對象的準確確定等非常重要。其目的是清除產品外部塵土、油污、泥沙等臟物。外部清洗一般采用1～10MPa壓力的冷水進行沖洗。對于密度較大的厚層污物，可以加入適量的化學清洗劑，并提高噴射壓力和溫度。常用的清洗設備包括：單槍射流清洗機、多噴嘴射流清洗機等。

2.目標對象拆卸

通過分析產品零部件之間的約束關系，確定目標對象的拆卸路徑，完成目標對象拆卸。

3.目標對象清洗

目標對象的清洗就是根據目標對象的材質、精密程度、污染物性質不同，以及零件清潔度的要求，選擇適宜的設備、工具、工藝和清洗介質，對目標對象進行清洗。目標對象清洗有助于發現目標對象的問題和缺陷，在零件再制造過程中具有重要的意義。

4.目標對象檢測

目標對象檢測不僅影響再制造的質量，也影響再制造的成本。零件從機器上拆下后，需要通過檢測確定技術狀態。常用的檢測內容和方法有：

（1）零件幾何形狀精度。檢測項目有：圓度、圓柱度、平面度、直線度、線輪廓度和面輪廓度等。檢測一般采用通用量具，如游標量具、螺旋測微量具、量規、千分表、百分表。

（2）零件表面位置精度。檢測項目有：同軸度、對稱度、位置度、平行度、垂直度、斜度以及跳動等，檢測一般采用心軸、量規和百分表等通用量具相互配合進行測量。

（3）零件表面質量。檢測項目有：疲勞剝落、腐蝕麻點、裂紋與刮痕等，裂紋可采用滲透探傷、磁粉探傷、渦流探傷以及超聲波探傷等。

（4）零件內部缺陷。內部缺陷包括裂紋、氣孔、疏松、夾雜等。主要用射線及超聲波探傷檢查，對于近表面的缺陷，也可用磁粉探傷和渦流探傷等。

（5）零件機械物理性能。零件的硬度可用電磁感應、超聲和剩磁等方法進行無損檢測；硬化層深度、磁導率等可用電磁感應法進行無損檢驗；表面應力狀態可采用X射線、光彈、磁性和超聲波等方法測量。

（6）零件重量與平衡。有些零件如活塞、活塞連桿組的重量差需要檢測。有些高速零件，如曲軸飛輪組、汽車傳動軸等需要進行動平衡檢查。高速零件不平衡將引起振動，并對其他零部件形成附加動載荷，加速零件磨損或其他損傷。動平衡需要在專門的動平衡機上進行。

5.再制造零部件分類

再制造零部件應根據其幾何形狀、損壞性質和工藝特性的共同性分類。零件分類的目的主要有：

①用以制定典型工藝過程和成組工藝過程。

②確定通用的再制造設備，以再制造成組的類似零件。

③合理組織工作地點。

④對相同的和類似的零件進行再制造時，消除定額指標的差異。

⑤使得統計、計劃生產及其他作業實現機械化。

⑥建立合理的車間內和車間之間的運輸圖。

⑦對再制造企業的零件再制造工段和車間選擇最佳的生產結構。

綜上所述，再制造零件的分類為再制造企業采用大批量或批量方法實現再制造提供了條件。

6.再制造技術選擇

根據再制造企業的技術水平、目標對象的損壞情況以及各種再制造技術的技術、經濟和環境特性選擇適宜的再制造技術。

7.再制造

根據所選的再制造技術，進行目標對象的再制造。

8.檢驗

對再制造后的目標零件進行檢驗，看是否達到技術要求。其具體內容和方法同目標對象檢測 。

制造業的制造活動是多樣的，根據生產制造的目的和前提，制造環境以分為定貨生產、裝配生產、工程生產和備貨生產等4種制造方法。

工程生產的交貨時間通常比定貨生產、裝配生產和備貨生產都長。

這也就是制造業的生產銷售環境，它們提前期的長短和工廠的制造

配置方式是不同的。

有時在一個公司里，同時混合存在著多種制造方法。

1. 訂貨生產（Make-To-Order，簡稱MTO）

訂貨生產：能夠制造多種產品，只保持少量產成品庫存，生產提前期短，交貨期也短。

訂貨生產主要關心生產計劃與控制。因為在訂貨生產中，大部分是新的訂單，重復作業的比率不高，所以迅速地報告問題與更快地作出反應，以解決機器安裝、物料計劃更改等問題就變得非常重要了。

2. 裝配生產（Assembly-To-Order，簡稱ATO）

裝配生產是訂貨生產中的一種特例。即訂單上所需要的最終產品是由庫存中現有的零部件組裝而成的，它

往往用于系列可選產品的訂貨生產中。這些零部件一般是通用的零部件，并且是事先生產好之后存入倉庫的，當客戶需要時，將它們裝配起來就行了。

3. 工程生產（Engineer-To-Order，簡稱ETO）

工程生產是以工程項目來組織生產的，如電梯、鍋爐、造船等生產。一般產品結構復雜，通用件和標準件少。先要進行產品設計，因此提前期長，交貨期也長。

面向工程項目的企業通常給計劃者提供不變的積壓訂單來進行生產

日程的安排。

4. 備貨生產（Make-To-Stock，簡稱MTS）

備貨生產：接受訂單之前，就開始組織生產。一般有多種產品、多個地點的產成品庫存，供客戶選擇。

在備貨生產中，由于掌握了生產計劃和控制的主動權，所以提前期較短，交貨準時。

生產計劃比較正確有效，庫存為需求與供應的變化提供了緩沖，客戶服務可得到相當大的改善，設備維護可采用計劃維護方式。

生產銷售環境受兩種周期的制約。

一是從客戶簽訂銷售合同開始，到客戶收到訂購的產品或貨物為止的時期，稱之為需求周期（demand cycle，用D表示），也稱客戶交貨提前期（customer delivery lead time，簡稱CDL）。

另一種是從設計、生產準備開始到客戶收到貨物為止的時期，稱為生產周期（production cycle，用P表示）。

兩種周期之比稱為P/D值。各種銷售環境的需求周期（D）同生產周期（P）的關系可用圖2-2來說明。