第8章 柔性制造系统解析.ppt

* 武汉理工大学机电学院 */72 （4）FMS实时动态调度系统建模 离散控制系统常用的系统建模工具有：Petri网理论、活动循环图法（Activity Cycle Diagram，ACD）等 （5）FMS动态调度决策规则 l??工件的投入； l??工件选择设备； l??设备选择工件； l??传送设备选择； l? 成品退出系统等。 零件投入规则 每种零件的批量比例关系 零件的优先级（按交货日期确定） 当前装卸站的夹具优先等 * 武汉理工大学机电学院 */72 工作站控制器的功能 l?刀具工作站控制系统； l?物料工作站控制系统； l?制造工作站控制系统。 如果FMS体系结构总中没有设置工作站级，工作站控制器的功能通常被分配到单元控制器上和（或）设备控制器上。 设备级控制器的功能 设备控制器通常是由设备制造商提供，运行在设备控制机上，如NC、CNC等。设备控制器的主要功能是对设备进行控制和管理，实现相应的功能，对于集成到FMS中的设备还必须实现FMS接口功能。 * 武汉理工大学机电学院 */72 五、计算机集成制造系统（CIMS） 1.CIMS的功能构成 * 武汉理工大学机电学院 */72 CIMS递阶控制结构 * 武汉理工大学机电学院 */72 CIMS递阶控制结构 在由工厂、车间、单元、工作站、设备等五层控制所织成的CIMS体系结构模型中，柔性制造系统覆盖了其中的底三层，即单元层、工作站层和设备层。在工厂的经营管理、工程设计、制造三大功能中．FMS负责制造功能的实施，所有产品的物理转换部是由制造单元完成的。工厂的经营管理所制定的经营目标、设计部门所完成的产品设计、工艺设计等都要出制造单元来实现。可见制造单元的运行特性对整个工厂具有举足轻重的作用。 * 武汉理工大学机电学院 */72 2. CIMS的关键技术 （1）信息集成； （2）过程集成； （3）企业集成。  * 图8-6所示是一个具有装配功能的柔性制造系统。柔性制造系统的主要特点有：柔性高，适应多品种中、小批量生产；系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；可混流加工不同的零件；系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；多层计算机控制，可以和上层计算机联网；可进行三班无人干预生产。 * 最常见的是巷道式立体仓库。它适用于存放多品种少批量货物。巷道两边是多层货架。在巷道间有堆装机，沿巷道轨道移动，堆装机上的装卸托盘可到多层货架的每一个仓位存取货物，送至巷道一端的出入库装卸站。如下图所示。 * * * * * 单元控制器 是FMS控制系统软件的核心，它在FMS运行管理中起着十分重要的作用。一个FMS性能的高低、功能的强弱在某种意义上取决于单元控制的功能。 设备控制器 通常是由设备制造商提供，运行在设备控制机上，如NC、CNC等。设备控制器的主要功能是对设备进行控制和管理，实现相应的功能，对于集成到FMS中的设备还必须实现FMS接口功能。 * * * * * * CIMS的功能构成包括下列内容(参考图8-9)：（1）管理功能。（2）设计功能。（3）制造功能。（4）质量控制功能。（5）集成控制与网络功能。 * 武汉理工大学机电学院 */72 * 武汉理工大学机电学院 */72 FMS配置小型化 系统结构的模块化 与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合 实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化 不断提高FMS的性能 3、FMS的发展趋势 * 武汉理工大学机电学院 */72 1、加工系统的功能与要求 加工系统是FMS的最基本的组成部分，也是FMS中耗资最多的部分，担任把原材料转化为最终产品的任务。加工系统的要求如下： 工序集中，减轻物流负担，减少装夹次数； 控制功能强、扩展性好； 高刚度、高精度、高速度； 自保护与自维护性好； 使用经济性好； 对环境的适应性与保护性好。 二、FMS的加工系统 * 武汉理工大学机电学院 */72 2、加工系统中常用的加工设备简介 2.1 目前FMS的加工对象主要有两大类： 箱体类 回转体类 2.2 加工中心 加工中心（Machining Center，MC）是一种备有刀库并能按预定程序自动更换刀具，对工件进行多工序加工的高效数控机床。 箱体类：常用镗铣加工中心 回转体类：常用车削加工中心 * 武汉理工大学机电学院 */72 加工中心的系统基本组成与一般数控机床一样，只是在此基础上增加了刀库和自动换刀装置而形成一类更复杂，但用途更广，效率更高的数控机床。加工中心配置有刀库和自动换刀装置，能在一台机床上完成车、铣、镗、钻、铰、攻螺纹、