弹性制造系统课程大纲.ppt

彈性製造系統課程大綱 彈性製造系統 (Flexible Manufacturing System) 之定義 物料搬運系統 (Material handling system, MHS) FMS控制系統 FMS 規劃 系統模擬簡介 彈性製造系統定義 市場需求的變化: 效率 - 效率+品質 - 效率+品質+彈性 efficiency + quality + flexibility 彈性: 一個系統反應及適應改變的速率 真正的彈性, 從設計, 製造到銷售, 整個產品的生命週期都要有彈性 彈性製造系統 定義: 藉由物料搬運系統, 將一些半獨立數值控制 (Numerically controlled; NC) 機器連貫在一起, 由電腦控制的系統, 以有效生產低至中批量, 一種以上的零件 組成要素: 數值控制機器, 物料搬運設備, 電腦控制 共通點: 整合性, 智慧性, 立即性 彈性製造系統分類 (Kusiak, 1984) 彈性製造模組 (Flexible Manufacturing Module, FMM) 彈性製造單元 (Flexible Manufacturing Cell, FMC) 彈性製造群 (Flexible Manufacturing Group, FMG) 彈性生產系統 (Flexible Production System, FPS) 彈性製造線 (Flexible Manufacturing Line, FML) 彈性製造系統分類 不同型態的FMS其工件種類與年產量間的概略關係 彈性製造系統的目的及潛在利益 目的 同時達成零工型工廠 (Job Shop) 的高度生產彈性及轉換線 (Transfer Line)高生產效率 潛在利益 較高的機器使用率 減少在製品數量 降低製造前置時間 生產排程具有較高的彈性 較高的人員生產力 較高的品質水準 較準確的交貨期 較易改變生產數量及生產批量 FMS之組成 (I) 一般加工機能的工具機 (general purpose machine tools) 系統控制器 (system controller) 藉由感應器或檢測器等設備的反應，系統操作者可以調整設備的各種變化以順利完成工件的加工。 可控制的能力範圍有各工作站的控制，將工作指令傳到控制單位，生產控制、交通控制、加工路徑控制及系統的表現狀況資料的整理及儲存等領域。 物料搬運裝置（material handling devices） 此裝置的功能是搬運在製品，從裝卸站到加工站或加工站之間的搬運。 一般被廣泛運用的是機械人，也有少數的系統是使用輸送帶或搬運車協助加工件的搬運工作。 　 FMS之組成 (II) 工件裝卸站（load/unload station） 原物料和完成的工件在此裝卸，此任務可由人員或機器人執行 工件運輸裝置（work transportation devices） 從裝卸站到倉儲間的工件運輸 以人力操作的運輸機 (如推高機) 或自動無人搬運車 (AGV)為主 相關刀具的運送也需考慮 輔助設備（auxiliary equipment) 切削屑的清除、線上檢驗、自動測量器和計量器等輔助設備 刀具室和倉儲（tool room and storage） 此型設備常放置在加工線之外的位置 塑膠加工機零件之FMS CIM工廠中不同階層的系統結構 FMS標準系統控制架構 FMS控制系統之子系統 零件控制系統 流程計劃 零件確認 零件設置 零件行程安排 刀具控制系統 刀具確認 刀具設置 刀具行程安排 維修控制系統 警報訊號 線上 (on-line) 解決辦法 物料搬運系統 MHS功能 從原料儲存到最後的檢驗, 有效地移動工件, 包括從裝卸區將工件傳送到工具機, 檢驗站和清洗站, 及傳送檢驗完成的工件 將工件放置於扥板運送, 減少傳送的前置時間 MHS設備 滾輪輸送機 軌道導引或高架路徑系統 導軌直線運輸機 自動導向車 (Automated Guided Vehicles, AGVs) 電線導向車 光線導向車 自由行駛自動導向車 機器手臂 (Robotics) MHS 機器手臂之幾何圖形結構 FMS規劃階段 設立目標和方針 工件分析 選擇生產技術 開發製程 慎選工具機 原料處理系統及控制系統 檢驗技術的決定 製造模擬測試 人力需求 系統經費 FMS系統使用方針 成本有效性 縮減人力 (直接及間接) 縮減工具及相關費用 增進設備使用 降低在製品庫存量 減低工廠開銷 提昇成本計算控制 擴大庫存流通 增加管理資訊 FMS之效益 短期回應工廠每日的問題 工程和製程變更 機器閒置 切割刀具毀損 長期調節, 並有效改變系統 改變產品數量 混合不同產品 增加新產品 降低勞力 增進機器