基本介紹
基本信息,1967年,1976年,1982年,系統結構組,
基本信息
FMS的工藝基礎是成組技術，它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應的數控加工設備和工件、工具等物料的儲運系統，並由計算機進行控制，故能自動調整並實現一定範圍內多種工件的成批高效生產(即具有“柔性”)，並能及時地改變產品以滿足市場需求。
FMS兼有加工製造和部分生產管理兩種功能，因此能綜合地提高生產效益。FMS的工藝範圍正在不斷擴大，可以包括毛坯製造、機械加工、裝配和質量檢驗等。80年代中期投入使用的FMS，大都用於切削加工，也有用於衝壓和焊接的。
採用FMS的主要技術經濟效果是：能按裝配作業配套需要，及時安排所需零件的加工，實現及時生產，從而減少毛坯和在制品的庫存量，及相應的流動資金占用量，縮短生產周期；提高設備的利用率，減少設備數量和廠房面積；減少直接勞動力，在少人看管條件下可實現晝夜24小時的連續“無人化生產”；提高產品質量的一致性。
1967年
英國莫林斯公司首次根據威廉森提出的FMS基本概念，研製了“系統24”。其主要設備是六台模組化結構的多工序數控工具機，目標是在無人看管條件下，實現晝夜24小時連續加工，但最終由於經濟和技術上的困難而未全部建成。
同年，美國的懷特·森斯特蘭公司建成 Omniline I系統，它由八台加工中心和兩台多軸鑽床組成，工件被裝在托盤上的夾具中，按固定順序以一定節拍在各工具機間傳送和進行加工。這種柔性自動化設備適於少品種、大批量生產中使用，在形式上與傳統的自動生產線相似，所以也叫柔性自動線。日本、前蘇聯、德國等也都在60年代末至70年代初，先後開展了FMS的研製工作。
1976年
日本發那科公司展出了由加工中心和工業機器人組成的柔性製造單元(簡稱FMC)，為發展FMS提供了重要的設備形式。柔性製造單元(FMC)一般由1～2台數控工具機與物料傳送裝置組成，有獨立的工件儲存站和單元控制系統，能在工具機上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件，可實現有限工序的連續生產，適於多品種小批量生產套用。
70年代末期，FMS在技術上和數量上都有較大發展，80年代初期已進入實用階段，其中以由3～5台設備組成的FMS為最多，但也有規模更龐大的系統投入使用。
1982年
這種自動化和無人化車間，是向實現計算機集成的自動化工廠邁出的重要一步。與此同時，還出現了若干僅具有FMS基本特徵，但自動化程度不很完善的經濟型FMS，使FMS的設計思想和技術成就得到普及套用。
毛坯一般先由工人裝入托盤上的夾具中，並儲存在自動倉庫中的特定區域內，然後由自動搬運系統根據物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式台車和傳送滾道適用於按工藝順序排列設備的FMS，自動引導台車搬送物料的順序則與設備排列位置無關，具有較大靈活性。
磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換，也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。切屑運送和處理系統是保證 FMS連續正常工作的必要條件，一般根據切屑的形狀、排除量和處理要求來選擇經濟的結構方案。
系統結構組
FMS信息控制系統的結構組成形式很多，但一般多採用群控方式的遞階系統。第一級為各個工藝設備的計算機數控裝置(CNC)，實現各的口工過程的控制；第二級為群控計算機，負責把來自第三級計算機的生產計畫和數控指令等信息，分配給第一級中有關設備的數控裝置，同時把它們的運轉狀況信息上報給上級計算機；第三級是FMS的主計算機(控制計算機)，其功能是制訂生產作業計畫，實施FMS運行狀態的管理，及各種數據的管理；第四級是全廠的管理計算機。
性能完善的軟體是實現FMS功能的基礎，除支持計算機工作的系統軟體外，數量更多的是根據使用要求和用戶經驗所發展的專門套用軟體，大體上包括控制軟體(控制工具機、物料儲運系統、檢驗裝置和監視系統)、計畫管理軟體(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數據管理軟體(仿真、檢索和各種資料庫)等。
為保證FMS的連續自動運轉，須對刀具和切削過程進行監視，可能採用的方法有：測量工具機主軸電機輸出的電流功率，或主軸的扭矩；利用感測器拾取刀具破裂的信號；利用接觸測頭直接測量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化；累積計算刀具的切削時間以進行刀具壽命管理。此外，還可利用接觸測頭來測量工具機熱變形和工件安裝誤差，並據此對其進行補償。
柔性製造系統按工具機與搬運系統的相互關係可分為直線型、循環型、網路型和單元型。加工工件品種少、柔性要求小的製造系統多採用直線布局，雖然加工順序不能改變，但管理容易；單元型具有較大柔性，易於擴展，但調度作業的程式設計比較複雜。
柔性製造系統的組成與功能
