柔性制造单元都有哪些结构组成？
柔性制造单元是在制造单元的基础上发展起来，又具有一定的柔性，是柔性制造系统朝小型化与经济化发展的产物。柔性制造单元的基本组成：FMC的结构由单台数控车床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成，它是实现单工序加工的可变加工单元，单元内的机床在工艺能力上通常是相互补充的，可混流加工不同的零件。系统对外设有接口，可与其他单元组成柔性制造系统。FMC概括起来主要分为以下三大部分。1、由数控车床和加工中心(含CNC)混合组成的加工设备加工回转体零件的车削单元的设备一般不超过4台；加工非回转体零件的单元一般选用一台加工中心作为基本加工设备。2、单元内部的自动化工件运输、交换和存储设备自动化工件运输、交换和存储设备具体随工件特点及其在单元内的输送方式而定，工件在单元内的输送方式有以下两种：1)托板输送方式。该类FMC适用于加工箱体或非回转体类零件。为便于工件输送及其在机床上夹固，工件(或工件及夹具)被装夹在托板上，工件的输送及其在机床上的夹紧都通过托板来实现。具体设备包括托板输送装置、托板存储库和托板自动交换装置。2)直接输送方式。该类FMC适用于加工回转体零件。工件直接由机器人或机械手搬运到数控车床、数控磨床或车削中心上夹紧加工。机床邻近设有料台用于存储坯件或工件。若FMC需要与外部系统联系，则料台为托板交换台，工件连同托板由外部输送设备(如小车)输入单元或自单元输出。3、FMC控制系统FMC控制系统实现对于加工中信息的处理、存储和传输，一般分两级，分别是单元控制级和设备控制级。(1)设备控制级设备控制级是针对各种设备，如机器人、机床、坐标测量机、小车及传送装置等的单机控制，功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务，并通过各种传感器监控这些任务的执行情况。设备控制级一般采用具有较强控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工程机。(2)单元控制级单元控制级是指挥和协调单元中各设备的活动，处理由物料贮运系统交来的零件托盘，并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。单元控制系统一般采用具有有限实时处理能力的微型计算机或工作站。单元控制级通过RS．232接口与设备控制级之间进行通信，并可以通过该接口与其他系统组成FMS。
什么是柔性生产系统?
柔性生产系统一般包括定制生产和在库生产两个部分。柔性生产的主旨是通过提升小批量生产的效率达到降低库存积压的风险目的。 1.定制生产 在工艺文件中定义了定制参数后，可以在销售订单系统中填写定制参数，也可以通过对接上游的销售平台，自动下载定制参数。销售订单系统将定制品信息递交给生产系统，对于定制品，生产系统会为每一个在制品生产一个唯一的定制码，以便后面各个工序中流转，生产入库后，会将定制码传递给仓储系统（WMS）。如图： 2.在库生产 在库生产指的是将半成品入库，根据发货单的发货需求，临时将半成品加工成成品发货出库。可以充分共享半成品的库存，减少成品积压。基本流程如下：
FMS中主要加工设备是什么？
一、柔性制造技术基本概念 1.FMS定义和组成 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。 FMS的组成： (1)加工系统 加工设备主要由加工中心和数控机床、柔性制造单元、工业机器人及其他设备组成。 (2)物料储运系统 包括工件储运系统和刀具储运系统，由工件装卸站、自动化仓库、自动化小车、机器人、托盘缓冲站、托盘交换装置、传送带、刀具库系统、交换工作台、夹具系统、换刀机械手等组成，储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等。运输路线可粗略分为直线式、环形封闭式、网状式和直线随机式四类。储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。 (3)计算机信息管理系统 (4)计算机信息管理系统负责系统中各部分的协调工作，包括设计规划、工程分析、生产调度、系统管理、质量控制、数据管理和网络通讯等。 2.FMS的特点 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；二是制造系统柔性制造技术的现状及发展趋势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承能力和兼容能力。 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,可以很容易地扩展系统结构,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。 3.FMS适用范围 FMS是兼顾数控机床的灵活性和刚性自动生产线高效率两者的优点，他的适用范围也不同于以上两种加工方式，对单件小批生产来说，FMS比不上数控机床，资源利用很不充分；对大批大量生产来说，他的效率比不上刚性自动线，他的优越性在体现在多品种、变批量生产和市场相应快。 FMS是一项投资巨大的工程，是否选择和选择什么样规模的FMS，一定要根据具体情况作周密的技术、经营等分析，不可盲目实施。 二、 FMS的加工系统 1.加工系统的功能和要求 FMS的加工系统是由数控机床、加工中心等加工设备，并与夹具、托盘和自动上下料机构等机床附件共同构成的。加工系统是FMS的最基本的组成部分，肩负着FMS的加工能力的高低，并直接影响FMS的性能，是FMS的关键组成部分。 （1）工序集中 选择加工中心和多功能数控机床，较好地实现工序集中，减少工位数，减轻物流的负担，减少装夹次数，保证FMS加工质量。 （2）控制功能强、扩展性好 选用模块化的机床结构，其外部通信功能和内部管理功能强，有内装的可编程控制器，易于与辅助装置连接，方便系统的调整与扩展，减轻网络通信和上级控制器的负载。 （3）高刚度、高精度、高速度 选用切削功能强，加工质量稳定，生产效率高的机床。 （4）自保护与自维护性好 应设有过载保护装置，设有行程与工作区域限制装置，导轨和各相对运动件等无须润滑或能自动加注润滑，具有故障诊断和预警功能。 （5）使用经济性好 如导轨油可回收，断排屑处理快速、彻底，以延长刀具使用寿命，节省运行费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人值守而自动运行。 （6）对环境的适应性与保护性好 对工作环境的温度、湿度、粉尘等要求不高，各种密封件性能可靠、无渗透，能及时排除烟雾和异味，噪声、振动小，能保证良好的生产环境。 2.加工系统的用配置形式 FMS中机床设备的配置有互替式、互补式以及混合式等多种形式，以满足FMS柔性和高效率的生产要求。 (1)互替式机床配置 是指纳入FMS中的机床是一种并联关系，各机床功能可以互相代替，工件可随机输送到任何一台恰好空闲的机床上加工。在这种配置形式中，若某台机床发生了故障，系统仍能维持正常的工作，具有较大的工艺柔性和较宽的工艺范围。 (2)互补式配置 是指纳入FMS中各机床是互相补充的，各自完成特定的加工任务，工件在一定程度上必须按顺序经过各
什么是柔性生产
柔性生产是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。柔性生产是适应市场需求多变和市场竞争激烈而产生的市场导向型的按需生产的先进生产方式，其优点是增强制造企业的灵活性和应变能力，缩短产品生产周期，提高设备利用率和员工劳动生产率，改善产品质量。扩展资料柔性生产主要有以下几种方式：1、精益生产（LP）。是美国提出的，其特点是以简化组织和强调人的能动性为核心，力求低消耗、高效率、零库存，杜绝一切浪费，其基本前提是为满足用户的高质量产品需求。2、并行工程（CE）。也是美国提出的，其特点是对产品开发及其相关过程以组成多功能协同小组工作来进行，并在产品设计阶段就集成考虑生产制造、销售服务过程的适应性要求。3、敏捷制造（AM）。也是美国提出的，其特点是注重适应各种变化的快速要求，以动态多变的组织结构和充分发挥技术、组织人员的高度柔性集成为主导。4、智能制造（第一代IM，第二代CLM或HIM），是分别由日本和德国提出的，其特点是强调柔性化生产中人因的决定作用，这是以提高决策化为目的并在整个制造过程中贯穿智能活动。参考资料来源：百度百科-柔性生产
柔性制造系统是什么，都有哪些基本组成部分？
柔性制造系统，是指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连接装置上送到各加工设备，使工件加工准确、迅速和自动化。柔性制造系统有中央计算机控制机床和传输系统，有时可以同时加工几种不同的零件。系统组成一、加工设备加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。二、储存和搬运储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。工业机器人可在有限的范围内为1－4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证 FMS连续正常工作的必要条件，一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。三、信息控制FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各加工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。特性“弹性制造系统发送资料”包含大部分来自工作站结点、设备及仪表器具的短期消息及大笔系统所需的文件资料。该消息规模涵盖少数字元组到数百字节。运行软件和其他资料如造册在大规模文件中，当加工阶段之资料，运行仪器沟通之资料，监测状态之资料及从各小工作站回报之资料等。回报时间也有些差异，大笔程序文件从主要电脑下载到每仪器或从弹性制造系统开始之工作站结点﹙node﹚通常约要花60秒。仪表信息需在决定性时间延迟﹙deterministic time delay﹚的某期间内提交，其他信息类型运于短时间警急回报和传输与接收大部分瞬间消息。弹性制造系统的可靠性协议（reliable FMS protocol）来支持所有FMS特性是现今急迫的。现存美国电气电子工程师协会（IEEE）所制定协议并不能满足现今环境之实际沟通需求。载波感测多重访问碰撞侦测（即CSMA/CD，为Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect的简写）协议延迟是指当一些工作站结点不受因消息碰撞增加而产生限制。标记（Token Bus）有决定性消息延迟但不能优先支持FMS沟通之沟道结构（access scheme）。权标环状（Token-Ring）提供通过优先次序和低消息延迟；然而该发送资料并不可信。单一结点（工作站node）失误通常发生在通过该工作站结点之发送错误。另外，权标环状的拓扑（一种实体网络架构的类型）也是需要高等布线安装网络及成本。FMS通信协议设计支持即时沟通时间和延迟／故障回报消息和即时回应任何紧急信号之需求。因为工业生产过程中常见过热、尘埃和电磁干扰（EMS）产生之机械失误和故障，因此需要一优先机制和即时紧急警报消息并且运作适当传输回复程序。标记（Token Bus）修改实行于一个优先通路机制，允许短且低延迟传输消息以及较长消息。以上内容参考 百度百科-柔性制造系统
柔性制造单元的基本功能及应用都有哪些内容？
柔性制造单元是在制造单元的基础上发展起来，又具有一定的柔性，是柔性制造系统朝小型化与经济化发展的产物。柔性制造单元的基本功能及应用：1、基本功能1)自动化加工功能。可以自动完成车削、钻镗、铣削及攻螺纹等加工。2)物料传输、存储功能。柔性制造单元配备有运行物料存储容量所需的在制品库、物料传输装备和工件装卸交换装置，并有刀具库和换刀装置。3)自动检验、监控等功能。FMC可以完成刀具检测、工件在线测量或磨损检测监控、机床保护监控等。4)FMC还有清洗、检验及切屑处理等功能。2、FMC的应用方式1)作为独立加工设备使用，其优点有：提高了工件搬运和装夹的效率，减轻劳动强度；机床利用率和加工效率比加工中心高；可实现晚闯无人看管生产，提高机床利用率；可方便地进行多品种零件(单元所限定的零件组范围内)的同时混流生产。2)作为其他柔性制造系统的基本组成模块。当前柔性制造系统和柔性自动线日趋采用模块化组合方式，以FMC作为其基础模块，优点是可以为柔性制造系统分段建设创造条件。因此，FMC在结构配置和控制等方面都趋于适应组成系统的需要。3、FMC的应用范围FMC可以根据需要自动更换刀具和夹具，因此适于多品种、小批量生产。工件的全部加工一般是在一台机床上完成，因此常用于箱体类复杂零件的加工。FMC在汽车制造业应用非常广泛，而且也广泛应用于液压／气动阀类、泵类、电动工具及冰箱压缩机缸体等工件的加工。柔性制造技术在各工业发达国家已经得到广泛的生产应用。FMC的投资比FMS少而经济效益相接近，更适用于财力有限的中、小型企业。目前，国外众多厂家将FMC列为发展的重点。4、引入或购置FMC前的技术准备企业引入或购置FMC前需做以下准备工作：根据生产任务选择适合在FMC上加工的零件，编制FMC待加工零件的情况表，主要内容包括零件外形尺寸，最大、最小加工尺寸和加工要求，所用刀具类型、品种和数量，工装、工时和年产量等。分析比较各种商品化FMC的结构、性能及其价格，选出适当的FMC型号。根据零件情况表作刀具统计，确定刀库容量。一般完成一件中等复杂程度零件的全部加工需30把以内的刀具，考虑留有余地，实现混流生产，宜选60把左右刀具的刀库容量。若考虑更复杂零件的混流生产，则应选100把左右刀具的容量。根据零件情况统计表确定托板库工作台的数量。为保证实现第二、三班无人照看生产，托板库工作台应保证可安装的零件足够使用。对两班制，一般选6个工作台。选购必要附件，如对刀仪、冷却装置及监控装置等。柔性制造单元的实施效益：1、可以实现24h连续运转。2、增加了设备的柔性。FMC比单台加工中心更容易实现多品种配套加工。3、生产利润高。4、有利于实现计算机集成生产系统。
