柔性制造系统毕业论文

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中文摘要

随着经济快速发展、科学技术水平的提高以及工业化进程的加快,大规模生产、大量消费使得经济中的物流规模日益庞大和复杂。现代仓储管理不是单纯地保管在库商品的仓库,而是根据业务运转对各种不同类型的商品实施高效、快速的备货、分拣、销售生产预警、并且以高周转率进行配送的整体物流网络系统的中枢点。仓储运作效率管理是柔性制造系统的核心环节,确保仓储专业的服务、规范的操作、及时、准确地进行规模化、库存调节等。

目前,柔性制造系统仓储管理的信息化程度较低,工作效率低且经济性差,仓储信息获得手段也相对落后。本论文在充分满足柔性制造系统仓库信息化管理要求的前提下,立足柔性制造系统仓储管理现状和现有物质条件(计算机、网络等资源),在经济、易实现、使用方便的基础上,提出了改进柔性制造系统仓储管理现状的构想,研究设计了柔性制造系统仓储信息化管理系统。

论文的主要工作包括:进行仓储规划,运用条形码和编码技术,对柔性制造系统的仓储信息和库位信息进行编码;开发基于Visual Basie 6.0和Microsoft Access 2000数据库技术的仓储信息管理系统。

系统经测试,较好地实现了各部分功能,能够满足柔性制造系统仓储信息化管理需求。

关键词:柔性制造系统,仓储规划,条码技术,数据库,VB

Abstract

With the economical fast development, the science and technology level's enhancement as well as industrialization advancement's quickening, the large scale production, the heavy consumptions cause in the economical the physical distribution scale to be day by day huge and to be complex. The modern warehousing management is not purely certainly in the storehouse commodity warehouse, but according to the service revolution to each different type's commodity implementation highly effective, fast prepares goods, the sort, the sales production early warning, and carries on the allocation by the high cycling rate the overall physical distribution network system's main center spot. The warehousing operation efficiency management is the flexible manufacture system's core link, guaranteed that the warehousing specialized service, the standard operation, prompt, carries on the formalization, the stock adjustment accurately and so on.

At Present,FMS warehouse storage management of information technology is lower,the efficiency is low and the information storage means is relatively backward. This Paper give a conception of improving the FMS status of storage management and designed an information management system for FMS warehouse,to meet the FMS warehouse information management requirements,which based on FMS warehouse management status and the existing material conditions(computers,the internet and other resources).

The primary contents of this Paper include planed storage,coded the information of materials and storages paces with bar codes and coding technologies; developed FMS storage information management system based on Visual Basic 6.0 and Access 2000 database technology,achieved module functions ;studied the data recording technology with barcode recognition based equipment and wireless transceiver module.

The system has been tested and achieved the modules’function,it was able to meet the demand of FMS warehouse storage information management.

Keywords:FMS,Storage Planning,Bar Code Technology, Database,VB

目录

1绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2问题的提出 (3)

1.3研究内容 (4)

1.4研究意义 (5)

2柔性制造系统的产生和发展 (6)

2.1柔性制造系统的产生 (6)

2.2柔性制造系统的功能 (6)

2.3柔性制造系统的发展 (7)

3柔性制造系统仓储信息系统的总体设计 (8)

3.1柔性制造系统仓储信息系统设计原则 (8)

3.2柔性制造系统中的仓储信息系统总体设计构想 (8)

4仓储信息规划 (11)

4.1仓储信息规划原则 (11)

4.2仓储信息规划中条码技术的运用 (11)

4.3 物资编码 (13)

4.4物资信息分类编码 (14)

4.5货架编码 (15)

5柔性制造系统仓储信息系统的设计 (17)

5.1仓储信息管理系统 (17)

5.2数据库设计 (17)

5.3系统功能模块及结构 (20)

5.4入库模块设计 (20)

5.5出库模块设计 (22)

5.6库存查询功能模块设计 (23)

6系统模拟试验 (25)

6.1信息快速录入试验 (26)

6.2入库模块测试 (26)

6.3物资出库模块测试 (27)

6.4库存物资查询测试 (28)

7结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

1绪论

1.1研究背景

当今世界先进国家正处于由“工业经济”模式向“信息经济”模式转变的时期,其中技术进步因素起着极为重要的作用,它在经济增长中占很大的比重。“以高新技术为核心,以信息电子化为手段,提高工业产品附加值“已经成为现代企业自动化重要的发展目标。

如何加快利用计算机技术、通讯技术进行管理,适应世界经济发展需求是当前我国企业管理研究的重要课题之一。

对于存量巨大、存货品种繁多的仓储中心,要提高仓库利用率,保持高效率的货物周转,实施精确的库存控制,没有计算机的信息管理和处理是不可想象的。仓储信息化管理包括通过计算机和相关信息输入输出设备,对货物识别、理货、入库、存放、出库,进行操作管理,提供实时的查询,进行货位管理、存量控制,制作各种单证和报表,甚至于进行自动化控制等。仓储要实现提高效率、降低损耗、降低成本,就必须实现信息化。先进的管理信息系统作为是现代仓储的中枢神经,是现代物流体系的重要组成部分,也是提高物流服务效率的技术保障。

1.1.1国外发展概况

目前,在美国、欧洲、日本等发达国家,仓储行业被认为有着较为成熟的发育。自上个世纪80年代,发达国家的仓储行业己普遍采用了计算机应用系统。近几年里,仓储管理信息系统更是向高深技术和专业化发展,越来越多的物流企业加大投资建设仓储管理信息系统。

现代发达国家的仓储管理信息系统发展状况如下:

l)随着仓储企业或部门在客户的财务、库存、技术和数据管理方面承担越来越大的责任,仓储企业或部门对仓储管理信息系统越来越重视,加强研发,使得仓储管理信息系统在仓储管理中发挥战略性作用。

2)随着客户一体化物流服务需求的提高和仓储管理信息系统的发展,仓储管理信息系统更强调与供应链上其他物流管理信息系统的链接和资源共享,从而协同提供全面的供应链解决方案。

3)先进的仓储技术为仓储管理信息系统的发展提供了便利。迅速吸收各个工序中发生的信息,实现商品入库、验收、分拣、出库等工序全过程的计算机管理和控制,既提高了效率,又加强了管理。

4)仓储信息系统的软件开发者很熟悉仓储业务流程,同时对信息系统的设计、开发目标和战略也十分明确。因此开发出的信息系统能较好地符合仓储管理实际运作情况,提升管理层次。入库签收、在库管理、库存状态查询、预先发货通知、运行绩效检测、管理报告等,已成为仓储管理信息系统的基本内容。

5)将管理思想融于仓储管理信息系统中,而不是对手工操作进行简单的计算机模

拟。如美国沃尔玛公司的仓储管理信息系统,不仅能随时提供仓储任一商品的库存量,还能让供货商直接进入沃尔玛仓储系统中了解其产品的出库量如何,这在一定程度上反应了市场对这种产品的需求,从而有助于了解昨天,今天,上一周,上个月和去年卖得怎么样。并根据这些情况,对将来的销售情况进行预测,便于供应商决定未来的生产数量。

总之,现代发达国家的仓储管理信息系统不仅结合了成熟的信息技术和仓储业务的丰富经验,也结合了先进的管理思想,已形成一个良好的发展态势。

1.1.2国内发展概括

国内的发展状况我国的仓储信息化现状并不乐观。据中国仓储协会2005年4月公布的中国物流企业信息系统的调查报告,我国整个物流企业有61%完全没有信息系统的支持,在有信息系统支持的部分仅有38%有仓储管理信息系统。我国配送物流企业中有58%完全没有信息系统支持,而在有信息系统支持的42%的企业中,仅有40%的企业有仓储管理信息系统。我国对于仓储管理信息系统的探索起步不久,理论研究尚不够深入,同时由于仓储服务本身在服务意识上,以及在与业务单位之间的沟通上存在着不少问题,致使国内的仓储管理信息系统功能单一,服务不够完善,难以满足仓储业务的需要。

具体说来,我国仓储管理信息系统还有一些需要克服和解决的问题,主要表现在:

1)据相关调查表明,在已建的仓储管理信息系统中,有高达60%的企业认为效果一般,只有1/3的企业对系统满意,而更多的仓储企业没有仓储信息化的概念。

2)物流信息化标准程度较低,供应链上各种物流系统之间的开放性、兼容性较差,严重影响了仓储信息系统的建立及其与供应链上其他物流管理信息系统的信息交流与协作。

3)仓储管理信息系统的软件开发商大部分不熟悉仓储业务流程,即能符合中国仓储管理实际运作情况,又能提升管理层次的仓储管理软件为数不多。

4)仓储企业或部门对信息系统的设计、开发目标和战略也不十分明确。对于所有的仓储管理软件来说,其核心是管理,而凝聚于软件中的先进的管理思想是软件的灵魂所在。真正结合了先进的管理思想、成熟的信息技术和仓储业务的丰富经验的管理软件,才是市场所需要的仓储软件。如:怎样合理利用仓储空间,减少浪费;怎样使仓储作业流畅,提高效率;怎样使仓储区域设置更合理,避免对仓储作业造成影响;怎样将货品位置信息融入拣货指令中,提高拣选效率和准确率等等。

尽管国内现在也有一些厂商能提供仓储管理软件,但大多数没有考虑到上述思想,仅仅是一个会计系统而已,在某种意义上,它们仅仅是实现了计算机对手工作业的模拟,这与真正的仓储信息管理相距甚远,真正有着高技术含量并凝聚了先进管理思想在内的,足以和国外成熟的仓储管理软件比肩的国产软件还很少,这些因素就造

成了我国目前一些大型配送中心的仓储管理信息系统都还是国外的物流管理软件厂商提供的。可见,对于仓储管理信息系统方面的研究我们还远远不够。

1.2问题的提出

随着经济快速发展、科学技术水平的提高以及工业化进程的加快,大规模生产、大量消费使得经济中的物流规模日益庞大和复杂。现代仓储管理不是单纯地保管在库商品的仓库,而是根据业务运转对各种不同类型的商品实施高效、快速的备货、分拣、销售生产预警、并且以高周转率进行配送的整体物流网络系统的中枢点。仓储运作效率管理是柔性制造系统的核心环节,确保仓储专业的服务、规范的操作、及时、准确地进行规模化、库存调节等。

柔性制造系统在仓储管理中存在以下几个方面问题:

1)库房利用率低

仓库在仓储作业中显得混乱,往往会出现同一物资入库时不按类别记账、多处存放的混乱现象,这为查询盘点发货带来很多麻烦。特别当柔性制造系统操作管理员变更时,由于交接不妥,这种混乱情况更容易发生。混乱复杂的库存环境影响了仓储库房利用率,为仓储作业带来更大的困难,也不利于仓储管理。

2)物资保障不及时

柔性制造系统仓库的最终任务是为物资需求做好保障,面对出库调拨单首先要做的就是查账查找物资,混乱的库存状态和大量繁琐的账目查询往往要消耗大量的人力和时间查找库存物资,这严重影响了作业效率,延误物资保障时间,直接影响对物资的供应保障。

3)信息资源利用不足

现在大部分的仓库都配备了计算机,部分仓库也建立了局域网,但由于缺乏现成的仓储信息管理软件,在仓储信息管理中并没有将先进的计算机技术、网络技术等先进技术应用到柔性制造系统中来,造成计算机、网络等信息资源的浪费,这严重影响了整个系统的效率。由于信息化程度低,对仓储环境条件不能准确了解,难以做到对仓储及时调整控制,使得库房作业受影响,包括记账、库存统计、搬运等工作大多要靠人力完成,这样的仓储管理技术不能满足物资供应快速、及时、准确的要求。

要解决这个课题离不开信息系统的有力支撑,但由于我国仓储管理正处于起步阶段,信息化程度低,制约管理水平。因此,真正结合了先进的管理思想、成熟的信息技术和仓储业务的丰富经验的配送中心仓储管理软件已成为许多仓储管理最为迫切的需求。柔性制造系统需要运用先进的信息技术、网络技术和电子控制技术,对仓储活动进行计划、组织、指挥、协调、控制和监督,使仓储各项业务实现较的协调和配合,从而达到降低仓储成本,提高仓储效率、经济效益和配送中心物流服务水平获取竞争优势的目的。

为此,开发基于柔性制造系统的仓储管理信息系统有非常重要的现实意义。

本文就如何建立柔性制造系统中的仓储管理信息系统,试图找到适合国内一般企业仓储管理的构建思路。在此基础上设计实现了一个包括入库、理货、存货管理、拣货、出库等业务操作的仓储信息系统,希望本文所做的探讨以及设计和实现的思路能够对柔性制造系统中的仓储管理信息化有一些参考价值。

1.3研究内容

仓储管理信息系统是仓储活过程中的信息处理系统,是一个由计算机、应用软件连接起来,对物资原始信息管理、物资出入库、物资库存管理、物资查询统计等进行动态管理的系统。它能提供支持企业或组织的运行、管理和决策功能。它是为了帮助柔性制造系统中的多零件混合加工提供仓储信息检索,通过关键词查找零件、毛坯等的编号、地址、出入库时间等进行系统的调控,从而使仓储信息系统实现信息化。

本文针对柔性制造系统中的仓储管理现状,对仓储管理方面存在的问题进行细致的分析,在仓储管理理论指导下,提出对柔性制造系统进行科学的仓储管理,并运用软件工程、信息管理、数据库、仓储管理等学科的知识对柔性制造系统进行仓储管理。

具体研究内容如下:

l)首先对柔性制造系统的仓储管理的现状和原有系统的应用情况、存在问题进行调研,并详细分析柔性制造系统中仓储管理信息系统的需求及其可行性,在此基础上提出系统的目标。

2)应用系统工程的方法分析仓储管理存在的主要问题,并根据库房实际情况、仓储优化的目标以及限制条件,建立仓储模型,为建立完善、科学的仓储管理信息系统奠定理论基础。

3)在实际调研和相关理论基础上,对柔性制造系统的仓储管理组织结构和业务流程进行分析,根据分析结果对系统进行总体设计和规划,确定系统的功能模块,设计系统的总体架构,并分析比较现有开发技术及平台,选择合适的开发工具。

4)根据系统总体设计方案,对每一子系统及功能模块进行详细设计,从实现系统功能的角度上设计各功能模块的程序流程,并将货位优化等仓储优化方法融入系统,扩展系统的功能。

5)基于柔性制造系统中仓储管理信息系统的功能及业务流程,定义系统的数据流程,设计对应的数据字典;研究系统所涉及的实体以及实体之间的关系,建立实体联系模型(E-R模型);从建立概念数据模型入手,建立数据逻辑模型和物理模型,最终完成柔性制造系统的仓储管理信息系统的数据库设计。

6)在上述理论和方法研究基础上,为实现课题的最终目的,使研究成果付诸实施,本文以Access 2000作为后台数据管理系统,通过Visual Basic 6.0提供数据环境设计器设置和管理仓储信息系统按照软件工程的一般程序和原则,对柔性制造系统中仓储管理信息系统进行实际开发。

7)为保证系统的开发质量,对系统进行了细致的运行调试,并及时纠正调试过程

出现的问题,对柔性制造系统仓储管理信息系统的研制开发情况进行了总结,并就下一步的改进工作提出建议。

1.4研究意义

柔性制造系统具有明显的经济效益,代表着切削加工的发展方向。柔性制造系统作为应对市场激烈竞争的主要手段,已在各国特别是工业发达国家中得到较广泛的应用。柔性制造系统能较好的解决中小批量、多品种零件的加工,但是柔性制造系统要实现自动化加工,要更进一步提高其效率,还必须加强与之配套的刀具管理系统的研究,必须进行高效的刀具管理和监控。仓储系统作为柔性制造系统的子系统,己经成为柔性制造系统的一个重要组成部分,它主要是实现加工单元内所需零件的调度、贮存及信息管理等任务,从而可以及时而准确地为指定的机床提供物料和工具,以便在维持较好的设备利用率的前提下,生产出所需的合格产品。

仓储是产品生产、流通过程中因订单前置或市场预测前置而使产品、物品暂时存放。它是集中反映工厂物资活动状况的综合场所,是连接生产、供应、销售的中转站,对促进生产提高效率起着重要的辅助作用。同时,围绕着仓储实体活动,清晰准确的报表、单据帐目、会计部门核算的准确信息也同时进行着,因此仓储是物流、信息流、单证流的合一。建立仓储信息管理系统可以使仓库和物流中心更快、更好、更敏捷地面对当前新经济的诸多挑战。

2柔性制造系统的产生和发展

2.1柔性制造系统的产生

柔性制造系统(FMS)的雏形源于美国马尔罗西(MALROSE)公司,该公司在1963年制造了世界上第一条加工多种柴油机零件的数控生产线。FMS的概念由英国莫林斯(MOLINS)公司最早正式提出,并在1965年取得了发明专利,1967年推出了名为“Multisystem-24”(意为可24小时无人值守自动运行)的柔性制造系统,使FMS正式形成,至今已发展了30多年。柔性制造技术是管理技术和制造技术的有机集合,换句话说它是以数控技术为核心,以计算机技术、信息技术、检测技术、质量控制技术与生产管理技术相结合的先进制造技术,因而被世界各国所重视,并在发达国家的制造业中得到了广泛的应用。

FMS的出现和应用,成功解决了占机械制造业70%以上多品种、中小批量生产的效率低、成本高、质量差等弊病,很好地适应了产品生命周期短、市场竞争激烈、用户要求多样化的需求特点。FMS柔性生产系统的应用,解决了近百年来传统批量生产中固有的生产率同生产柔性,加工批量同制造成本之间的固有矛盾,使生产技术的潜力有了质的飞跃。

2.2柔性制造系统的功能

柔性制造系统是一种由两台以上加工中心或NC机床、一套功能完善的刀具和工件运输与存储系统,在计算机控制下能完成零件的整个制造过程的系统。虽然这种系统结构复杂、投资巨大,但是由于它能够适应中小批量多品种零件的加工要求,受到了制造厂商的普遍欢迎,是一种能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。

柔性制造技术高效、灵活的特性使其曾经是实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造的基础,且应用日益广泛,现己成为整个机械制造领域的核心技术。FMS 的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”),并能及时地改变产品或产品的各项属性以满足市场需求。

FMS兼有加工制造和生产管理两种功能,因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大,可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。采用FMS 的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人甚至无人看管条件卜实现昼夜24小时的连续生产,提高产品质量的一致性和稳定性。

柔性制造系统按机床与搬运系统的相互关系可分为直线型、循环型、网络型和单元型。加工工件品种少、柔性要求小的制造系统多采用直线布局,虽然加工顺序不能改变,但管理容易;单元型具有较大柔性,易于扩展,但调度作业的程序设计比较复

杂。

柔性制造系统有很多优点:

1)机床连续24小时运行;

2)减少直接劳动工人数量,在FMS中,加工、换刀、装夹、测量和物料搬运,全部由计算机自动控制,只需工人负责观察运行情况,进行工件装卸和维护;

3)减少在制品库存;

4)减少刀具和夹具;

5)柔性高。

柔性是FMS最大的特点,具体表现在:

1)能够加工比较宽的零件带,包括并不相似的零件;

2)能够适应变化的零件批量、零件品种的混合;

3)能够迅速响应设计、工艺的变化;

4)有能力适应生产计划的突然变化;

5)系统本身易于扩展、重新配置和改变。

2.3柔性制造系统的发展

经过近30多年的努力和实践,FMS技术已日趋完善,进入了实用化阶段,形成了高科技产业。随着科学技术的进步以及生产组织与管理方式的不断更换,FMS作为一种生产手段也将不断适应新的需求,不断引入新的技术、不断向更高层次发展。

FMS近期的主要发展趋势有:

1)向小型化、单元化方向发展;

2)向模块化、集成化方向发展;

3)单项技术性能与系统性能小断提高;

4)重视人的因素;

5)应用范围逐步扩大。

总之,FMS是为解决多品种、中小批量生产效率低、周期长、成本高以及质量差等问题而出现的,作为应付市场激烈竞争的主要手段,FMS己在各国特别是工业发达国家中得到了广泛的应用。但是,FMS要实现自动化加工,必须具有仓储管理功能。仓储信息管理系统成为FMS的一个不可或缺的子系统,其目的就是及时而准确地控制库存,以便在维持较好的设备利用率的前提下,生产出所需的合格产品。

3柔性制造系统仓储信息系统的总体设计

3.1柔性制造系统仓储信息系统设计原则

根据柔性制造系统仓储落后的现状,建立柔性制造系统仓储信息管理系统,该信息管理系统满足经济适用、易实现、易操作的要求,在柔性制造系统仓储信息管理系统时应遵循以下几条原则:

1)可行性

可行性指的是柔性制造系统仓储信息管理系统在开发起来容易实现,不需要投入太多的经费开支,不需要对现有设备作太大的改动,操作简单方便,业务人员不需要专门培训。依据目前仓储业务的流程,建立柔性制造系统仓储信息系统,实现入库、在库、出库操作由仓储信息系统控制,满足多样化信息查询需求,提供准确、及时的数据信息报告,简化人员操作过程,减少人为差错率,提高运作效率,降低物资在柔性制造系统中的存储成本。

2)功能性

信息系统必须满足仓储管理功能要求。柔性制造系统仓储信息管理系统是一项复杂的物资收发管信息处理系统,该系统的业务处理特点是实现以物资库存管理为基础、以物资收发为中心、以信息处理为核心,进行物资收进、库存管理、查询盘点和发出的一体化管理过程;信息系统包含物资基本信息管理、物资收发管理、物资库存管理、查询管理等功,它兼顾了物资收发和库存管理功能。柔性制造系统仓储信息管理系统要求设计出友好的人机界面,使信息系统易于操作。

3)精确性

柔性制造系统仓储信息管理系统必须通过当前物资管理状况和物资收发调整等活动状况,来衡量仓库的库存能力和物资保障能力。精确性为信息系统的处理过程减少传统手工书面操作带来的误差和不确定性,降低大量的多余物资库存消耗,提高供应保障质量。

4)及时性

信息系统及时性指仓储系统实时状态及管理控制。物资仓储信息必须及时地提供物资管理状况,实现信息实时更新或立即更新,但是频繁的更新信息会导致记账工作量的增加。对仓储进行规划和利用条码编码技术有助于及时的记录信息。概括地说,信息的及时性就是要求我们减少信息处理时间,从而提升工作效率加强物资保障能力。

3.2柔性制造系统中的仓储信息系统总体设计构想

根据柔性制造系统开发仓储信息管理系统的目的和原则,在经济适用的基础上对柔性制造系统中的仓储信息管理系统进行设计。在设计过程中充分利用柔性制造系统现有的计算机和仓库局域网络资源,开发仓储信息管理应用软件,用计算机软件系统对仓储信息进行处理。

对仓储物资和库房库位等信息进行规划,并对这些信息进行分类编码,用扫描条码的方法实现信息的快速录入,达到提高工作效率的目的,解决目前柔性制造系统仓库信息化程度低、物资管理耗时耗力、供应保障困难的问题。对于柔性制造系统仓储信息管理系统的设计我们做出下面两点构想:

1)对柔性制造系统进行仓储规划

在柔性制造系统的仓储管理过程中,对柔性制造系统进行仓储规划,实行货位管理,这样为仓储管理与操作提供方便,同时也可以通过计算机信息系统对库存空间进行控制,提高仓储空间利用率。利用现有的条码及编码技术对仓库物资和库房库位等信息进行分类编码,用条形码的形式唯一表示物资仓储管理的信息,这样为信息的录入和管理提供了方便。

2)建立柔性制造系统仓储信息系统

为了解决手工书面操作效率低下、易出错等问题,在仓储系统设计中充分利用柔性制造系统现有的计算机和局域网资源,建立仓储信息管理系统,用计算机完成对仓储信息的处理和管理。计算机处理信息的速度远大于手工操作,可靠性得到提高,通过计算机信息系统获取信息容易实现,满足柔性制造系统对生产效率提高的需求。

仓储信息管理系统中功能模块的设计是本系统设计的主要部分,根据柔性制造系统对出入库操作、信息管理、信息查询、库存盘点等功能的需求,建立柔性制造系统仓储信息管理系统功能模块,在软件系统中满足仓储功能需求。

仓储信息管理系统中各功能模块结构设计如图3.1所示。

图3.1 仓储信息管理系统功能模块结构图

在设计过程中使用面向对象的Visual Basic 6.0软件编程语言开发仓储信息管理系统,该编程语言简单易学,开发起来比较容易,能够满足开发基层仓储信息系统功能需求,人机界面良好,易于操作。对于系统中信息的管理采用VB默认的Microsoft Access 2000数据库。

3)信息快速录入技术

在传统手工操作模式下,仓储信息以书面方式手工记录,输入速度慢而且容易出错,另外仓储过程中大量的书面信息也不便于查询,信息获取困难。在仓储信息管理系统中利用条码技术,用条码设备扫描并传输条码信息,实现信息快速录入。条码技术的核心内容是利用扫描设备识读条码符号,扫描条码是经济实用的自动识别技术,它具有输入速度快、可靠性高、灵活实用等优点,另外条码标签易于制作,对设备和材料没有特殊要求,条码扫描设备操作容易,不需要特殊培训。

为摆脱仓储作业固定地点作业的限制,增强物资出入库、查询盘点操作灵活性,实现信息快速、实时传输,从降低开发成本上考虑,基于有线条码扫描枪和无线数据传输模块,对条码扫描识别设备进行改进,使信息采集传输通过无线方式实现,满足仓储系统对信息的快速、准确和实时需求。

信息快速录入部分的结构如图3.2所示。

图3.2 信息快速录入系统结构图

4 仓储信息规划

柔性制造系统的仓储信息规划是对仓储空间进行划分,对货架货位进行细分,用条形码形式反映仓储货架的基本信息,为仓储信息快速录入到计算机信息系统提供方便;结合信息系统查询,不仅可以了解物资存放的具体位置,还可以了解具体库位上存放的物资信息,这些为仓储工作提供依据。提高仓储作业效率,提高库存空间利用率,实现信息系统对库存位置的控制,这是仓储规划最终目的。

在仓储信息规划过程中应用条形码及编码技术,对物资信息和库房库位信息进行分类编码,使物资信息和库位信息得到唯一标识。使用条码信息技术,能够提高仓储信息录入和查询的速度,提高仓储工作效率,可以节省人力资源,减少人为因素对物资管理造成的影响。

4.1仓储信息规划原则

科学合理的储存规划,不仅可以提高物资收发作业的速度,还对库存物资提供了良好的自然环境,最大限度地减少自然因素对物资的影响。

库房布局遵循的原则为:

1)适应库房技术作业的要求;

2)便于库存管理,有利于提高物资保管质量和库房平面、空间利用率;

3)预留一定空间保证仓储任务增长的需要;

4)对货架货位做好编号,为物资仓储管理提供方便。

物资储存规划是根据库区的布局、库容和储存物资的类别合理规划物资及货物的布局,对库存物资进行编码和对物资的保管货位进行编号。仓库分为若干个库房,每个库房分为若干个库位。库房是仓库中独立和封闭的存货空间,库房内细分为库位,细分能够更加明确定义存货空间。

4.2仓储信息规划中条码技术的运用

在仓储信息规划中运用条码和编码技术,对物资信息和货位信息编码,为系统信息的处理提供了条件。条码技术本身不是一套系统,而是一种十分有效的识别工具,它提供准确及时的信息来支持成熟的管理系统。信息编码为信息系统提供了数据信息来源,编码设计成唯一标明数据的形式,为数据项目提供一个简单清楚的定义,并且为检索、操作中数据结构具有特定的含义。

4.2.1条码技术

在经济全球化、信息网络化的信息时代,起源于40年代、研究于60年代、应用于70年代、普及于80年代的条码技术正风靡全世界,并引起仓储管理、现代物流领域的重大变革。条码是利用光电扫描阅读设备来实现数据输入计算机的一种代码,它是一组按特定规则排列的条、空及其对应字符组成的表示一定信息的符号。不同的码制,条码符号组成规则不同。目前,比较常用的码制有EAN条码、UPC条码、二五条码、库德巴条码、九三条码、一二八码。

条码技术的核心内容是利用光电扫描设备识读条码符号,从而实现机器的自动识别,并快速准确的将信息录入到计算机信息处理系统,达到物资信息化管理目的。条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术,是现代仓库企业提高管理水平和竞争能力的重要技术手段。

4.2.2条码技术的特点

条码技术是目前使用起来经济、实用的一种自动识别技术,条码技术在信息领域发展迅速,深受用户的青睐。

条码技术具有以下几个方面的特点:

1)输入速度快。与键盘输入相比,条形码输入的速度是键盘输入的上百倍,并且能实现“即时数据输入。

2)采集信息量大。利用条码扫描,一次可以采集几十位字符的信息,并有一定的自动纠错能力。

3)可靠性高。键盘录入数据,出错率约为三千分之一,利用光学字符识别技术,出错率约为万分之一,而采用条码扫描录入方式,误码率仅有百万分之一,识读率可达98%以上。

4)灵活实用。条形码标识既可以作为一种识别手段单独使用,也可以和有关识别设备组成一个系统,实现自动化识别,还可以和其他控制设备连接起来实现自动化管理。

5)设备结构简单,成本低。条形码标签易于制作,对设备和材料没有特殊要求,识别设备操作容易,不需要特殊培训。

4.2.3仓储管理中应用条码的优势

在柔性制造系统的仓储规划管理过程中应用条码技术,可以把物资收进、发出、库存管理中各阶段的信息联接在一起,可跟踪物资从入库到出库的全过程。并且条码化可以保证数据的准确性,使用条码设备既方便又快捷,自动识别技术的效率与手工录入是无法比拟的。条码技术提供了一种对仓储过程中的物品进行标识和描述的方法,借助计算机和信息管理系统等现代技术手段,在仓储过程中可以随时跟踪了解有关物资的具体情况,并及时做出反应。

在柔性制造系统的仓储管理中应用条码技术可以达到以下几个目的:

1)在仓库管理中应用条码技术,能够去掉了手工书写单据的繁琐步骤,实现数据信息快速录入,计算机信息系统对信息管理更方便,能大大提高工作效率。

2)解决仓储信息获取困难的问题。传统操作中,一张单据从填写、收集信息到键盘输入,需要一天或更长的时间,而通过计算机系统进行条码信息处理,可以实现快速获取信息。

3)解决手工单据信息不准确的问题,达到提高工作效率,改善保障质量,消除事

务处理中的人工操作,减少无效劳动,消除因信息不准引起的附加库房存量,提高资金利用率等目的。

4)将单据所需的大量纸张文字信息转换成电子数据,简化了日后的信息查询步骤,管理人员不用再手工翻阅查找各种登记册和单据本,只需输入查询条件,计算机在很短的时间内就会查到所需记录,并将内容显示在屏幕上,加快了信息查询速度。提高数据统计的速度和准确性,减轻汇总统计人员的工作难度。

4.3 物资编码

4.3.1 物资编码概述

物资编码是将物资按分类内容,进行有次序的编排,用简明文字、符号或数字代替货物名称、类别及其他有关信息的一种方式。物资信息编码是物资仓储管理过程的基础部分,物资信息编码就是对大量的信息用合理代码加以表示。将信息编码以标准的形式发布,就构成标准信息分类编码,或称标准信息分类编码。人们通常借助代码进行手工方式或计算机方式的信息检索和查询,特别是在用计算机方式进行信息处理时,标准信息分类编码显得尤为重要。统一的信息分类编码是信息系统正常运转的前提。

4.3.2物资编码的作用

对物资进行统一编码,并运用到柔性制造系统的仓储信息系统中,通过信息系统可以掌握货物的动向,在仓储管理上具备以下作用:

1)增加货物信息的正确性;

2)提高仓储系统信息录入速度;

3)可以利用计算机信息系统对信息进行整理分析;

4)便于仓库收货和发货;

5)为仓储信息的查询核对提供方便;

6)通过统一编码,可以进行物资库存管理控制;

7)通过信息系统控制,可以进一步了解物资活动状态。

4.3.3物资信息编码的基本原则

目前,国际上对物资信息编码存在多种方法,它们彼此之间主要在编码密度、编码字符的数目和识别指标等方面侧重点不同,每种编码方式都针对使用环境要求具有自己的特点,因此必须了解所编条码适用的环境与要求,制定该编码方案的指导思想。

柔性制造系统仓储信息管理中信息编码的基本原则为:

1)在仓储信息编码过程中,充分利用物资已有条码,对部分没有附带条码的物资材料进行编码。

2)由于条码的位数越多,计算机的处理速度和存储要求就越高,代码越长,就越容易出现差错,增加条码标签的缺损几率。因此,在不影响代码系统的容量的情况下,应将物资信息化繁为简,减少条码位数。

3)从信息完整性角度考虑,要求所编条码能清楚完整的代表货物信息。

4)分类标准应尽可能一致,代码应反映分类对象的特点,代码应按一定规律排列,以便于计算机处理。

5)自编条码应作特定标识,便于与其它条码区别辨认,条码编订后不易频繁变动。

6)由于物料信息资源的扩充,编码也要具有一定的可扩充性,以便于未来货物的扩展及产品规格的增加预留号码。

7)编制代码格式要标准化、规范化,以提高代码的可靠性和满足与其它系统信息交换的要求。

4.4物资信息分类编码

柔性制造系统的仓储管理过程中对物资编码是加强信息化管理的手段之一。在物资进库时部分物资己经附带编码信息,厂家对这些物资已经编好条码,对于这部分物资不用重复编码,利用现成条码信息即可,在这里只是对那些入库时没有标识的物资进行统一编码。

由于仓储信息管理系统面对仓库管理、物资收发管理、查询统计多个环节,而且涉及仓库货位编码,所以在建立信息分类编码体系时要确定编码的对象和方法。

1)信息对象的确定

信息的分类编码是为库存、收发、查询统计等服务的,因此仓库物资的分类与编码应以物品信息为主线,对其在存储、收发过程中的物资进行编码。

当面对仓库信息有很多类的对象需要编码时,如果代码空间划分不当,会造成各分类信息的代码长度相差太大,这对代码的设计和管理带来许多不便。因此在划分代码空间时,要考虑以下因素:

①根据时间统计出的信息种类多少来确定,数据量大的信息应占据较多代码空间。

②考虑仓库库存管理出现的新品种。一个仓库物资的信息不可能是一成不变的,在确定代码空间时还应对信息品种的发展留有一定的余地。

③考虑分类的相关因素。在制定代码时,应考虑各信息之间的联系,将相近、相似的信息放在相邻代码段内。对采用两位代码来表示信息大类的代码体系中,还应考虑将第一位代码作为层次的大类码,便于代码的编制和推广。

④考虑对己有标准的引用。对有些信息,已有国家标准和行业标准,应作为一个重要的参考依据。

2)货物编码的方法

信息编码过程是一个信息收集与整理的过程,在编码技术中使用的分类方法主要有线分类法、面分类法和混合分类法。

混合法物料编码联合使用英文字母与阿拉伯数字作为物料编码,而且多以英文字母代表物料类别或名称,然后再用十进位或其他方式编阿拉伯数字号码。这种物料编

码比十进位采用符号较多,它对柔性制造系统仓库小而散的配件管理作用很明显,因此在系统物资信息编码中采用了混合法对物资配件编码。

物资编码中前面代码原则上为分类码,按分类对象属性作为排列顺序,后面代码为细目代码。基层仓储编码中采用线性层次结构,前六位为分类码,后面四位为细目码。由于仓储中大多物资己附带条码,所编物资条码不是很多,所需细目代码只要三位即可,但是为了与己有物资条码位数相符和对自编条码的辨识,细目代码的最后一位用作自编条码特定标识,这样既满足所编条码与仓储物资已有条码位数相符,使自编码便于信息系统录入与管理,又能够辨别自编条码,防止编码冲突。其格式如图4.1所示。

细目编码

小类编码

大类编码

4.1 物资信息编码结构图

4.5货架编码

4.5.1编码思路

物资仓储规划好后,为了记忆和记录存储位置,我们对货架货位进行编号,货位编号是将库房货垛、货架及物资的存放具体位置统一编列号码,并做出标志。仓库货架编码包括库区、货架、货位等信息进行编码,以最大限度利用仓库容量为目的,采用“区域”和“货位”两段分位方法,按照划分的物料组将仓库分为相应的存储单元,对仓库按存放物料的物理特性进行全方位立体式划分和编码。

“区域”描述物料存放的物理特性区域,即与存储组相对应的成组存储单元,“货位”段描述物料具体存放的空间位置。整个编码由以上两段编码组合而成,并通过二者的有效组合,将整个仓库的所有分区和货架等进行较为理想的编码。

4.5.2编码作用

仓储信息管理系统中对仓库货位进行编码,并利用计算机信息系统对库位信息进行管理,在仓储管理中具有以下作用:

1)通过货位管理,合理划分库存空间位置,结合计算机信息管理系统对库位进行管理,可以提高库存空间利用率;

2)提供计算机系统对仓储位置的识别;

3)可以利用计算机信息系统对库位信息处理分析;

4)通过计算机信息系统对库位信息的管理,为物资进出库和查询盘点等仓储工

作提供库位信息,方便货物收发和库存管理,提高工作效率;

5)可以掌握了解库位空间物资存放情况,控制库存。

4.5.3货架与货位编码

一般货架编码方法有区段方式、类别群方式、坐标式、地址式四种,在具体编码过程中,由于储存物资特性不同,对于所适合的货位编码也不同,选择编码方式时根据保管货物的储存量、流动率和保管空间布置等因素而确定的。

在柔性制造系统中,小而散的配件是数量最多也是管理最为复杂的,收发管理上难度较大,因此我们利用地址式三号定位编码方法,它是利用保管区域中现成的参考单位,例如建筑物的第几栋、区段、排、行、层等,依照相关顺序来进行编码。地址式编码方式由于其所标注代表的区域通常以一个货位为限,有相对顺序性,使用起来容易理解又很方便,它对提高物资仓储效率、防止业务差错有重要意义。

根据柔性制造系统仓库库房的实际布局与库存容量的大小,对库房货架编码的设计为:区位号一货架号一货位号,区位为“区域”段,货架和货位为“货位”段,编号顺序不能颠倒也不能省略,具体划分见图4.2。

3

2

1

图4.2 仓库货位编码划分图

上图中各数字说明如下:

1为区位号,表示物料存放的分区号码,一位数字,顺序用1、2、3、等表示。

2为货架号,表示物料存放的货架号码,用两位数字表示成组存储单元,成组存储单元依据物料种类划分,从01开始。

3为货位号,表示物料在相应货栈上纵深位置,一位数字,由下向上用1、2、3、

等表示,接地用O表示,一般不放物料。

5柔性制造系统仓储信息系统的设计

5.1仓储信息管理系统

5.1.1系统概述

仓储信息管理系统是当前仓储管理中应用最广泛、技术最成熟的信息系统。柔性制造系统的仓储信息管理系统是本论文设计的重点内容,本章以面向对象的编程语言Visual Basic 6.0和Microsoft Access 2000数据库开发柔性制造系统仓储信息管理系统。

根据对柔性制造系统仓储需求的分析,结合柔性制造系统的业务流程,柔性制造系统仓储信息系统的设计要满足信息化仓储管理的要求,使物资入库、在库、出库业务由仓储信息系统控制,同时满足多样化的信息查询需求,能够提供准确、及时的数据报告,简化人员操作过程,减少人为差错率,提高物资保障效率。

柔性制造系统的仓储信息管理系统是以条码信息技术为基础,充分应用数据信息扫描采集和信息无线传输技术,建立实时仓储信息管理系统。实用性、稳定性、可拓展性和易操作性是贯穿本系统设计的原则。

5.1.2系统预计目标

1)实现计算机系统对仓储信息的处理,减少人的投入,降低误差,提高工作效率;

2)根据仓储作业模式,建立出入库信息流程,优化仓储作业过程;

3)根据仓储规划,完成库位信息控制,实现准确、有效的货物存取,确保仓储空间的有效使用;

4)利用仓储信息系统完成仓储过程中物资出入库、库存查询等功能,实现仓储信息流程信息提示功能,满足基层仓库仓储功能要求;

5)能够快速获取信息,实现多样化的信息查询功能;

6)实现系统数据库对仓储信息的管理。

目前,柔性制造系统仓储信息管理系统的研究和开发还处于起步阶段。现在都是博采众家之长,在研究和吸收国外仓储物流的成功经验和教训的同时,设计适合柔性制造系统的仓储信息系统。

5.2数据库设计

数据库是仓储信息管理系统的重要技术基础和支柱,它实现了信息系统数据信息储存和管理控制。数据库的设计是根据系统需求分析,对数据库的概念结构和逻辑结构进行设计。

5.2.1数据库管理系统的选择

目前比较流行的大型数据库管理系统有Oracle,Sybase,Microsoft SQL Server 等,比较小型的数据库管理系有Microsoft Access 2000和Visual FoxPro。

本系统研究的是柔性制造系统的仓储信息管理系统,要求具有一般的数据管理

浅谈柔性制造系统的应用现状及发展趋势

学校logo 本科毕业论文(设计)题目浅谈柔性制造系统的应用现状及发展趋势 学院理工学院 专业机械设计制造及其自动化 年级xxx 级 学号xxxxxxxx 姓名xx 指导教师xx 成绩 20xx年 xx 月 xx 日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) ABSTRACT (1) KEY WORDS (1) 引言 (2) 1.柔性制造系统的产生背景 (2) 2.柔性制造系统的定义及组成 (3) 2.1柔性制造系统的定义 (3) 2.2柔性制造系统的组成 (3) 2.2.1加工系统 (4) 2.2.2运储系统 (4) 2.2.3刀具的运储设备 (5) 2.2.4 柔性制造系统的控制与管理系统 (5) 2.3 柔性制造系统的特点 (6) 3 柔性制造系统的发展 (6) 3.1国外的发展 (6) 3.2国内的发展 (8) 4 柔性制造系统的趋势 (9) 4.1 向小型化、单元化方向发展 (9) 4.2 向模块化、集成化方向发展 (10) 4.3 单项技术性能与系统性能不断提高 (10) 4.4 重视人的因素 (10) 4.5 应用范围逐步扩大 (10) 5 结论 (11) 参考文献 (12) 致谢 (13)

浅谈柔性制造系统的应用现状及发展趋势 摘要:市场竞争和客户的个性化需求使现代的制造业中多品种,中、小批量生产所占的比重越来越大。柔性制造系统正是为适应这种新的市场环境而发展起来的。本文主要阐述了柔性制造系统的概念,发展历史,系统组成,分析了柔性制造系统的应用现状,使人们能认识柔性制造系统、了解柔性制造系统,知道柔性制造系统的现状和目前柔性制造系统自身的一些不足,让柔性制造系统的发展得到人们的重视,从而让更多的人来关注柔性制造系统。 关键词:柔性系统;发展;组成;发展现状 Abstract:Market competition and personalized customer demand so that modern manufacturing industry in many varieties, small batch production, in the proportion of the growing. Flexible manufacturing system is to adapt to the new market environment and the development of. This article mainly elaborated the flexible manufacturing system concept, development history, system composition, analysis of the flexible manufacturing system's application present situation, so that people can know about the flexible manufacturing system, flexible manufacturing system FMS, know the present situation and the flexible manufacturing system of the limitation, make development of flexible manufacturing systems to get people's attention, and allow more people to pay attention to flexible manufacturing system. Key words:flexible system; development; composition; development status

柔性制造论文

密级: NANCHANG UNIVERSITY 期中考试论文 (2012 年) 题目柔性制造系统自动化立体仓库的管理 学院:机电工程学院系工业工程 专业班级:工业工程091班 学生姓名:贺宁学号:5400209123 任课教师:顾嘉 起讫日期:2012.4.9-2012.4.20

目录 摘要 (3) 关键字 (3) 正文 (3) 一.自动化立体仓库的构成 (3) 二.自动化立体仓库管理的最终目标 (4) 三.自动化仓库的管理 (5) 四.立体化仓库的调度 (5) 参考文献 (7)

柔性制造系统自动化立体仓库的管理 摘要:近年来,随着现代物流的高速发展,物流自动化程度逐步的提高,而自动化立体仓库是柔性制造系统的重要组成部分,研究和管理自动化立体仓库,对于推动柔性制造系统的发展和实用化进程具有重要意义.本文主要就是从自动化立体仓库结构进行分析,然后再从管理学的角度进行分析,最后再从生产调度问题上进行阐述,提出系列的柔性管理措施。关键字:柔性制造系统,立体化仓库,结构,调度问题 正文:自动化立体仓库是自动存取的一种现代仓库,它主要通过计算机控制和相关设备进行作业,现在自动化立体仓库在国内外已经得到相应的应用。 一·自动化立体仓库的构成 自动化立体仓库主要由机械和控制两部分构成。机械部分包括货架、输送部分和码垛部分等。控制部分包括传感器、条码阅读器、计算机网络通讯、数据库等。 1,机械部分 (1)货架 货架有固定式货架、通廊式货架、悬臂式货架、垂直旋转式货架、水平旋转式货架、垂直重力式货架、水平重力式货架等许多种,它们有各自的储物特点,如悬臂式货架适合于存储长条形货物等。 (2)输送部分 输送部分是货物出入库的桥梁,直接关系到仓库的性能。输送件有很多种t目前国内用得较多的是传送带、有轨小车、无轨小车、移动台车等。按价位论,移动台车最廉价,但存在行程短、效率低等缺点。 输送部分的方案选择主要考虑仓库的出入库频率和仓库的运行安全性。一般是在满足仓库出入库频率的前提下尽量选用价位低的输送方案。仓库的运行安全性是指当一部分输送链出现故障时,仍能保证仓库的正常运转。 对此,主要措施有:(1)安装备用输送链或备用小车;(2)选用出入库两端在一端出现故

柔性制造系统研究与分析

摘要 近年来,随着FMS系统技术的推广和实施,FMS中的生产计划问题得到理论界和工业界的普遍关注,然而,由于理论研究与工程实际缺乏很好的沟通,无论是所研究的问题还是提出的调度方法都离实用化要求有相当的差距。因此,研究一种有效、适用的算法来解决FMS系统实际生产中的计划问题是一个值得研究的课题。 本论文围绕着有实际应用背景的FMS生产调度问题,研究新的调度方法和技术及它们在实际调度问题中的应用,主要在以下几个方面作了一些研究, FMS系统计划调度模型研究,并对FMS系统计划调度进行层次划分和层次关系的分析,重点论述了FMS作业计划的内容和主要完成的功能。在分析了各种常用作业计划方法的基础上,提出了制定FMS作业计划的启发式传算法,本章描述了解决FMS作业计划调度最短完工时间问题的一种快速有效的启发式算法。该算法基于一种优先指派规则和随机规则,对实例能够得到最优解或近优解。最后为典型企业提出计划调度系统方案设计。 关键词:柔性制造系统FMS 作业计划静态调度动态调度启发式算法

ABSTRACT Recently,with the development and implement of the technology of FMS system,the problem of productive planning and scheduling in FMS system are getting the broad attention in the dotain of theory and industry . But because of the lack of communication between the theory and the pracitce,the questions and methods of scheduling being studied are all unpractical. So,it is worth studying to find effective and applicable algorithms to sovle the problem of productive planning and scheduling in FMS system. The paper studied a new method of scheduling and its application in the practical productive problem.We studied on model of planning and scheduling in FMS.The paper partitioned the arrangement of planning and scheduling in FMS system and analysised the relation of all the arrangement.We also discussed the content and the function of the planning in FMS system. Based on analysing commonly used methods of activity planning,We proposed the heuristic algorithm.In this paper ,heuristic algorithm for solving the minimum makespan problem of job shop scheduling was presented.The algorithm was based on priority dispatching rule and random rule .A lot of instances showed that they could get optial or near optial by the heuristic algorithm. Finally, we proposed scheduling system design for typical enterprises. Key words: Flexible Manufacturing System Activity Planning Static Scheduling Dynamic Scheduling Heuristic Algorithm

基于柔性制造系统的创新实训教学

收稿日期:2008-08-29 作者简介:庄焕伟(1981-),男,广东潮州人,广东技术师范学院工业中心助教。研究方向:机器人控制、电机运动控制。 广东技术师范学院学报 2008年第12期Journal of Guangdong Polytechnic Normal University No .12,2008 基于柔性制造系统的创新实训教学 庄焕伟 (广东技术师范学院工业中心,广东广州510665) 摘 要:本文介绍了广东技术师范学院工业实训中心利用柔性制造系统进行实训教学的模式,探讨了通过创 新实训,充分提高和培养学生的各种实际能力。 关键词:实训教学;综合素质;柔性制造系统中图分类号:G 424.31 文献标识码:A 文章编号:1672-402X (2008)12-0088-03 1引言 随着工业自动化技术的迅猛发展,现代自动生产加工系统中的控制和操作技术越来越复杂,往往综合了机械、气动、液压、传感器技术、PLC 及伺服驱动、数控技术、机器人技术、通信技术、柔性制造及计算机集成制造技术等多门学科;在传统的工程学科教学中,通常各门课程单独讲授,每门课程虽然都有相应的实验,但基本上是原理性的验证,一般都是某一特定知识点的实验,而且使用的设备一般是特定的实验平台,与实际工业生产用的设备有着较大的差异,致使学生很少有机会了解各种技术在实际工程中是如何被综合运用的,也致使学生在学习各门课程后,仍不具备有实际的综合工程应用能力,仍不能达到现代企业生产对人才的要求水平。 广东技术师范学院(以下简称学校)工业实训中心成立于2003年,是学校各系师生的实操训练中心和职业素质训导中心,工业中心按学科区域建设为艺术学部、工业工程学部、专业技术考证学部、信息技术学部、中文经管学部以及教育与外语学部等,已建有58个文理科实训室。学生在完成专业理论课程的学习后,再到工业中心参加专业相关项目的实训,通过实训,不仅能使得学生掌握一些专业领域的先进技术,增强学生对工厂、企业、公司等环境的深入了解,并熟悉对对口专业基本设备的操作、维护和保养,同时有利于使学生把所学的知识与工程实践结合起来,培养学生的综合工程应用能力,首先,满足现代化企业对人才的需求,其次,使学生走 上工作岗位后,能快速适应实际生产工作。 在柔性制造系统的实训教学中,我们进行创新的教学实践的尝试,围绕的中心思想是:充分发挥学生的主观能动性,激发学生的创新能力,以科学的方法转换学生的思维方式,系统地提高他们结合工程实际进行综合分析问题和解决问题的能力,使他们养成科学作风和团队协作精神。在柔性制造系统的实训教学上,通过引导学生自行设计训练方案、自行编写加工程序、自行操作加工、自行检验,在较大程度上改变了老师讲授,学生被动接受的传统教学模式,取得了较好的教学效果。 2教学设备的组成和功能 柔性制造系统FMS (Flexible Manufacturing Sys -tem )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;依各种生产要求的不同,柔性制造系统有各种不同的形式。学校工业中心微型自动生产线实训室的柔性制造系统的组成如图1所示。 图1实训设备系统组成

自动化制造系统柔性制造的研究现状

自动化制造系统柔性制造的研究现状 研究内容: 自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下,将原材料加工成零件或将零件组装成产品,在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化。管理过程包括产品的优化设计;程序的编制及工艺的生成;设备的组织及协调;材料的计划与分配;环境的监控等。工艺过程包括工件的装卸、储存和输送;刀具的装配、调整、输送和更换;工件的切削加工、排屑、清洗和测量;切屑的输送、切削液的净化处理等。 自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造,“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品,表现为生产产品的单一性。刚性制造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生产线等。“柔性”是指生产组织形式和生产产品及工艺的多样性和可变性,可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性制造包括柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)、柔性装配线(FAL)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 激烈的市场竞争促使企业产品的生产向多品种,中、小批量的生产类型过渡,为了应对这种新的竞争环境,柔性制造系统应运而生。在柔性制造系统中,生产调度、物流系统自动化控制以及信息集成是它的三个关键技术,这些技术对于柔性制造系统提高效率,降低成本以及形成更深层次的柔性化和自动化都非常有意义。 柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为: (1)柔性制造系统(FMS)。美国国家标准局把FMS定义为:“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联结装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动化。中央计算机控制机床和传输系统,柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。国际生产工程研究协会指出“柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何范围的产品族,系统的柔性通常受到系统设计时所考虑的产品族的限制。”而我国国家军用标准则定义为“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,适用于多品种、中小批量生产。”简单地说,FMS是由若干数控设备、物料运贮装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。 (2)柔性制造单元(FMC)。FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展的一种产物,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,其特点是实现单机柔性化及自动化,具有适应加工多品种产品的灵活性。迄今已进入普及应用阶段。 (3)柔性制造线(FML)。它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS 之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。 (4)柔性制造工厂(FMF)。FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了

柔性制造系统FMS教学内容

柔性制造系统F M S

柔性制造系统(FMS) 1.概述 1.1 柔性制造系统的发展 1967年,英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念,研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床,目标是在无人看管条件下,实现昼夜24小时连续加工,但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。 同年,美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统,它由八台加工中心和两台多轴钻床组成,工件被装在托盘上的夹具中,按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于在少品种、大批量生产中使用,在形式上与传统的自动生产线相似,所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初,先后开展了FMS的研制工作。 1976年,日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC),为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1~2台数控机床与物料传送装置组成,有独立的工件储存站和单元控制系统,能在机床上自动装卸工件,甚至自动检测工件,可实现有限工序的连续生产,适于多品种小批量生产应用。 70年代末期,柔性制造系统在技术上和数量上都有较大发展,80年代初期已进入实用阶段,其中以由3~5台设备组成的柔性制造系统为最多,但也有规模更庞大的系统投入使用。

1982年,日本发那科公司建成自动化电机加工车间,由60个柔性制造单 元(包括50个工业机器人)和一个立体仓库组成,另有两台自动引导台车传送毛坯和工件,此外还有一个无人化电机装配车间,它们都能连续24小时运转。 这种自动化和无人化车间,是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时,还出现了若干仅具有柔性制造系统的基本特征,但自动化程度不很完善的经济型柔性制造系统FMS,使柔性制造系统FMS的设计思想和技 术成果得到普及应用。 迄今为止,全世界有大量的柔性制造系统投入了应用,仅在日本就有175 套完整的柔性制造系统。国际上以柔性制造系统生产的制成品已经占到全部制成品生产的75%以上,而且比率还在增加。 1.2 柔性制造系统的定义 柔性制造系统(简称FMS)是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控 制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元,能根据制造任务或生产的变化迅速进行调整,适用于多品种中、小批量生产。(依据:中华人民共和国国家军用标准-武器装备柔性制造系统术语)美国国家标准局(United States National Bureau of Standards)认为是:“由一个传输系统联系起来的一些设备(通常是具有换刀装置的加工中心)。传输装置把工件放在托盘或其它联接装置上送到各加工设备,使工件加工准确、迅速和自动。中央计算机控制机床和传输系统,可同时加工几种不同的工件”。 它的出现标志了机械制造行业进入了一个新的发展阶段,克服了原来机械 生产线只适合于大批量生产的刚性特征,能够适应中小批量、多品种的柔性生

柔性制造系统的关键技术a

柔性制造系统的关键技术 柔性制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,也促使柔性制造技术日臻成熟,80年代后,制造业自动化进入一个崭新时代,即基于计算机的集成制造(CIMS)时代,FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。 一、规模 按规模大小FMS可分为如下4类: 1.柔性制造单元(FMC) FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS 向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实现单机柔性化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。 2.柔性制造系统(FMS) 通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

3.柔性制造线(FML) 它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS 之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。 4.柔性制造工厂(FMF) FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发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(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。 二、柔性制造的关键技术 1.计算机辅助设计 未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形

柔性制造系统论文

摘要:本文主要阐述了柔性制造系统的基本概念、,并在此基础之上了解柔性制造系统的工艺基础,系统组成和分类进行阐明,探讨了柔性制造技术发展的应用现状与趋势。 关键词:柔性制造系统结构组成类型应用 一.柔性制造系统的定义 FMS至今仍未有统一、明确、公认的定义,不同的国家、企业、学者和用户往往各有各的说法,所强调的关键特征也各有差异。所以,确切地定义FMS要比具体地描述一个FMS困难得多。 美国国家标准局定义FMS为:由一个传输系统联接起来的一些设备(通常是具有自 动换刀装置的加工中心机床)组成,传输装置把工件放在托盘或其他联接装置上送到各 加工设备,加工设备和传输系统在中央计算机控制下,使工件加工准确、迅速和自动 化。柔性制造系统有时可同时加工几种不同的零件。 日本国际贸易与工业部定义FMS为:由2台或更多NC机床组成的系统,这些机床 与自动物料管理设备一一连接,在计算机或类似设备控制下完成自动加工或处理操 作,从而可加工多个不同形状和尺寸的工件。 中国机械部北京机械工业自动化研究所1993年编写的《制造自动化术语汇编》 中,定义FMS为:将自动化生产系统从少品种大批量生产型转向多品种生产型的柔性 化系统。FMS包括:(1)机械加工中心等加工作业机床;(2)加工对象的辅助作业工业机 器人和托盘;(3)加工对象的搬运作业工业机器人/传送带/无人搬运车;(4)存贮工件的 自动仓库;(5)上述作业用的各种自动设备的管理和控制用计算机。 二.柔性制造系统工艺基础 FMS的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”),并能及时地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能,因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大,可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验 等。投入使用的FMS,大都用于切削加工,也有用于冲压和焊接的。 三.柔性制造系统的组成 (1)加工系统 柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。 (2)物料系统 物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。 (3)计算机控制系统 计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。 (4)系统软件 系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。 四.柔性制造系统的分类 (1)柔性制造单元(FMC)

柔性制造系统及其应用

柔性制造系统及其应用 随着经济一体化,竞争全球化时代的到来,需求多样化、竞争差异化,传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。迫使传统的大规模生产方式发生改变,批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换,这就使制造系统的柔性越来越重要。柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,以适宜于多品种、中小批 随着经济一体化,竞争全球化时代的到来,需求多样化、竞争差异化,传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。迫使传统的大规模生产方式发生改变,批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换,这就使制造系统的柔性越来越重要。柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,以适宜于多品种、中小批量生产。当制造对象发生变化时,它通过简单地改变软件、工装、刀具就够制造出所需的零件。 1 柔性制造系统概述 随着经济一体化,竞争全球化时代的到来,需求多样化、竞争差异化,传统的制造系统已不能满足市场对多品种小批量产品的需求。迫使传统的大规模生产方式发生改变,批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产系统所替换,这就使制造系统的柔性越来越重要。柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制、高效率地制造某一类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整,以适宜于多品种、中小批量生产。当制造对象发生变化时,它通过简单地改变软件、工装、刀具就够制造出所需的零件。 它主要由三部分组成: (1)多台数控加工设备; (2)可以在装夹工位、加工设备、交换工作站之间运送及储存工件的运储系统;

浅谈柔性制造系统及其在制造业中的应用

浅谈柔性制造系统及其在制造业中的应用 袁榕徽 华东理工大学机械学院机设095 10094261 【摘要】柔性制造系统(FMs)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,FMS发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,也促使柔性制造技术日臻成熟,80年代后,制造业自动化进入一个崭新时代,即基于计算机的集成制造(CIMS)时代,FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。 【关键词】柔性制造系统计算机辅助设计柔性制造系统的应用 1柔性制造系统 1.1规模 按规模大小FMS可分为如下4类: (1)柔性制造单元(FMC)。 FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6-8年。它是由1 2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS 向廉价化及小型化方向发展和一种产物。其特点是实现单机柔性化及自动化。迄今已进入普及应用阶段。 (2)柔性制造系统(FMS)。 通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)。由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来。可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。 (3)柔性制造线(FML)。 它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心 CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床。对物料搬运系统柔性的要求低于FMS 但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。 (4)柔性制造工厂(FMF)。 FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM。并使计算机集成制造系统(ClMS)投入实际实现生产系统柔性化及自动化。进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平。反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发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(IMS)为代表。其特点是实现工厂柔性化及自动化。 1.2关键技术 (1)计算机辅助设计。 未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化。可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术。该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统将三维数字模型分成若干层二维片状图形。并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料。如此循环操作。逐层扫描成形。并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起。仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于

柔性制造系统

柔性制造系统 一、基本简介 简称,,,,是一组数控机床和其他自动化的工艺设备,由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成。 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 Syste m),英文缩写为FMS。 FMS的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制,故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”),并能及时地改变产品以满足市场需求。 [编辑本段] 二、主要功能和技术效果 FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能,因此能综合地提高生产效益。FMS 的工艺范围正在不断扩大,可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。80年代中期投入使用的FMS,大都用于切削加工,也有用于冲压和焊接的。

采用FMS的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”;提高产品质量的一致性。 [编辑本段] 三、发展历史 1967年,英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念,研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床,目标是在无人看管条件下,实现昼夜24小时连续加工,但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。 同年,美国的怀特?森斯特兰公司建成 Omniline I系统,它由八台加工中心和两台多轴钻床组成,工件被装在托盘上的夹具中,按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用,在形式上与传统的自动生产线相似,所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初,先后开展了FMS的研制工作。 1976年,日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC),为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1,2台数控机床与物料传送装置组成,有独立的工件储存站和单元控制系统,能在机床上自动装卸工件,甚至自动检测工件,可实现有限工序的连续生产,适于多品种小批量生产应用。 70年代末期,FMS在技术上和数量上都有较大发展,80年代初期已进入实用阶段,其中以由3,5台设备组成的FMS为最多,但也有规模更庞大的系统投入使用。 1982年,日本发那科公司建成自动化电机加工车间,由60个柔性制造单元(包括50个工业机器人)和一个立体仓库组成,另有两台自动引导台车传送毛坯和工件,此外还有一个无人化电机装配车间,它们都能连续24小时运转。

柔性制造系统简述

柔性制造系统简述 1 前言 20世纪60年代以来,随着生活水平的提高,用户对产品的需求向着多样化、新颖化的方向发展,传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求,企业必须寻找新的生产技术以适应多品种、中小批量的市场需求。同时,计算机技术的产生和发展,CAD/CAM 、计算机数控、计算机网络等新技术新概念的出现以及自动控制理论、生产管理科学的发展也为新生产技术的产生奠定了技术基础。在这种情况下,柔性制造技术应运而生。柔性制造系统(Flexible Manufacturing System —FMS)的雏形源于美国马尔罗西(MAL —ROSE)公司,该公司在1963 年制造了世界上第1 条加工多种柴油机零件的数控生产线。FMS 的概念是由英国莫林(MOLIN)公司最早正式提出,并在1965 年取得了发明专利。FMS 正式形成后,世界上各工业发达国家争相发展和完善这项新技术,使之在实际应用中取得了明显的经济效益。柔性制造系统作为一种新的制造技术,在零件加工业以及与加工和装配相关的领域都得到了广泛的应用。 2 FMS 的定义和组成 FMS 指在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上, 通过计算机软件科学, 把工厂生产活动中的自动化设备有机地集成起来, 打破设计和制造的界限, 取消图纸、工艺卡片, 使产品设计、生产相互结合而成的, 适用于中、小批量和较多品种生产的高柔性、高效率、高自动化程度的制造系统。下图是典型的FMS 示意图。 从从图中可以看出,FMS 一般由5个功能系统构成: (l)自动加工系统。一般由2台以上的数控机床、加工中心或柔性制造单元(FMC)以及其他的加工设备构成。 (2)自动物流系统。该系统包括运送工件、刀具、冷却润滑液等加工过程中所需“物资”的搬运装置以及装卸工作站。 (3)自动仓库系统。由设置在搬运线始端或末端的自动仓库和设在搬运线内的缓冲站构成,用以存放毛坯、半成品和成品。 (4)自动监视系统。由各种传感器检测和识别整个FMS 及各分系统的运行状态,对系统进行故障诊断和处理,保证系统的正常运行。

柔性制造系统中输送单元的设计

柔性制造系统中输送单元的设计 毕业设计题目: 柔性制造系统中输送 单元的设计 系 (部): 机电工程系 专业:机电一体化技术 学生姓名: 方亚茹 班级学号: 09542-33 指导教师: 王周让 2011 年 12月 20 日 1 毕业设计任务书 机电工程系机电一体化技术专业 学生姓名方亚茹学号 09542-33 一、毕业设计题目: 柔性制造系统中输送单元的设计 二、毕业设计时间 2011 年10月20日至2011年 12 月 20日 三、毕业设计地点: 陕西航空职业技术学院 指导教师王周让 2011 年 12 月 20 日 2 摘要 本文简要介绍了物料输送单元在整个柔性演示系统中扮演着至关重要的角色.物料输送单元的结构设计是否合理及稳定性能好坏直接反应了整个系统的优劣.本设计中,采用性能稳定,定位精度高的进口元部件作为物料的定位系统。利用可编程

序控制器对机械手进行控制,选取了合适的PLC型号,根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案,画出了机械手的工作时序图,并绘制了可编程序控制器的控制程序。关键词:换向阀、机械手、气动驱动 3 第一章输送单元的概述 1.1输送单元的概述 输送单元由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种输送装置,它可自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。 输送单元并不是在简单意义上代替人工的劳动,而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置,既有人对环境状态的快速反应和分析判断力,又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力,从某种意义上说它也是机器的进化过程产物,它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各,也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备. 输送单元能按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用.

柔性制造系统及其应用实例

随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,是终使中小批量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。 自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后,70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来,从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统,使柔性自动化得到了迅速发展。 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,英文缩写为FMS。FMS 的工艺基础是成组技术,它按照成组的加工对象确定工艺过程,选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统,并由计算机进行控制。故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产,并能及时地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能,因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大,包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。 柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。它具有设备利用率高、生产能力相对稳定、产品质量高、运行灵活和产品应变能力大的优点。 一、柔性制造系统及其组成 1. 柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)简称FMS,是在计算机统一控制下,由自动装卸与输送系统将若干台数控机床或者加工中心连接起来而构成的一种适合于多品种、中小批量生产的先进的制造系统。图1所示是典型的

【独家】柔性制造技术现状研究

摘要文章简述了柔性、柔性制造技术的概念、分类、所涉及的关键技术,以及发展应用趋势,以促使人们对新的制造技术认识和重视。 随着社会的进步和生活水平的提高,社会对产品多样化,低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,传统的制造技术已不能满足市场对多品种小批量,更具特色符合顾客个人要求样式和功能的产品的需求。90年代后,由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展,制造业自动化进入一个崭新的时代,技术日臻成熟。柔性制造技术已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。 1基本概念 11柔性柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的,传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低。但价格相当昂贵,且只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。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。 12柔性制造技术柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为凡是侧重于柔性,适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为: 1)柔性制造系统(FMS) 关于柔性制造系统的定义很多,权威性的定义有:

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