柔性制造定义

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:

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 。

柔性制造组成

常见的组成通常包括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。反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS，日本从1991年开始实施的“智能制造系统”(IMS)国际性开发项目，属于第二代FMS;而真正完善的第二代FMS预计本世纪十年代后才会实现。

柔性制造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。

柔性制造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。

柔性制造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。

产品的再制造过程一般包括七个步骤，即产品清洗、目标对象拆卸、清洗、检测、再制造零部件分类、再制造技术选择、再制造、检验等。

1.产品清洗

产品清洗是再制造工程的重要一步。清洗的清洁度对于产品性能的检测，再制造目标对象的准确确定等非常重要。其目的是清除产品外部尘土、油污、泥沙等脏物。外部清洗一般采用1～10MPa压力的冷水进行冲洗。对于密度较大的厚层污物，可以加入适量的化学清洗剂，并提高喷射压力和温度。常用的清洗设备包括：单枪射流清洗机、多喷嘴射流清洗机等。

2.目标对象拆卸

通过分析产品零部件之间的约束关系，确定目标对象的拆卸路径，完成目标对象拆卸。

3.目标对象清洗

目标对象的清洗就是根据目标对象的材质、精密程度、污染物性质不同，以及零件清洁度的要求，选择适宜的设备、工具、工艺和清洗介质，对目标对象进行清洗。目标对象清洗有助于发现目标对象的问题和缺陷，在零件再制造过程中具有重要的意义。

4.目标对象检测

目标对象检测不仅影响再制造的质量，也影响再制造的成本。零件从机器上拆下后，需要通过检测确定技术状态。常用的检测内容和方法有：

（1）零件几何形状精度。检测项目有：圆度、圆柱度、平面度、直线度、线轮廓度和面轮廓度等。检测一般采用通用量具，如游标量具、螺旋测微量具、量规、千分表、百分表。

（2）零件表面位置精度。检测项目有：同轴度、对称度、位置度、平行度、垂直度、斜度以及跳动等，检测一般采用心轴、量规和百分表等通用量具相互配合进行测量。

（3）零件表面质量。检测项目有：疲劳剥落、腐蚀麻点、裂纹与刮痕等，裂纹可采用渗透探伤、磁粉探伤、涡流探伤以及超声波探伤等。

（4）零件内部缺陷。内部缺陷包括裂纹、气孔、疏松、夹杂等。主要用射线及超声波探伤检查，对于近表面的缺陷，也可用磁粉探伤和涡流探伤等。

（5）零件机械物理性能。零件的硬度可用电磁感应、超声和剩磁等方法进行无损检测；硬化层深度、磁导率等可用电磁感应法进行无损检验；表面应力状态可采用X射线、光弹、磁性和超声波等方法测量。

（6）零件重量与平衡。有些零件如活塞、活塞连杆组的重量差需要检测。有些高速零件，如曲轴飞轮组、汽车传动轴等需要进行动平衡检查。高速零件不平衡将引起振动，并对其他零部件形成附加动载荷，加速零件磨损或其他损伤。动平衡需要在专门的动平衡机上进行。

5.再制造零部件分类

再制造零部件应根据其几何形状、损坏性质和工艺特性的共同性分类。零件分类的目的主要有：

①用以制定典型工艺过程和成组工艺过程。

②确定通用的再制造设备，以再制造成组的类似零件。

③合理组织工作地点。

④对相同的和类似的零件进行再制造时，消除定额指标的差异。

⑤使得统计、计划生产及其他作业实现机械化。

⑥建立合理的车间内和车间之间的运输图。

⑦对再制造企业的零件再制造工段和车间选择最佳的生产结构。

综上所述，再制造零件的分类为再制造企业采用大批量或批量方法实现再制造提供了条件。

6.再制造技术选择

根据再制造企业的技术水平、目标对象的损坏情况以及各种再制造技术的技术、经济和环境特性选择适宜的再制造技术。

7.再制造

根据所选的再制造技术，进行目标对象的再制造。

8.检验

对再制造后的目标零件进行检验，看是否达到技术要求。其具体内容和方法同目标对象检测 。

制造业的制造活动是多样的，根据生产制造的目的和前提，制造环境以分为定货生产、装配生产、工程生产和备货生产等4种制造方法。

工程生产的交货时间通常比定货生产、装配生产和备货生产都长。

这也就是制造业的生产销售环境，它们提前期的长短和工厂的制造

配置方式是不同的。

有时在一个公司里，同时混合存在着多种制造方法。

1. 订货生产（Make-To-Order，简称MTO）

订货生产：能够制造多种产品，只保持少量产成品库存，生产提前期短，交货期也短。

订货生产主要关心生产计划与控制。因为在订货生产中，大部分是新的订单，重复作业的比率不高，所以迅速地报告问题与更快地作出反应，以解决机器安装、物料计划更改等问题就变得非常重要了。

2. 装配生产（Assembly-To-Order，简称ATO）

装配生产是订货生产中的一种特例。即订单上所需要的最终产品是由库存中现有的零部件组装而成的，它

往往用于系列可选产品的订货生产中。这些零部件一般是通用的零部件，并且是事先生产好之后存入仓库的，当客户需要时，将它们装配起来就行了。

3. 工程生产（Engineer-To-Order，简称ETO）

工程生产是以工程项目来组织生产的，如电梯、锅炉、造船等生产。一般产品结构复杂，通用件和标准件少。先要进行产品设计，因此提前期长，交货期也长。

面向工程项目的企业通常给计划者提供不变的积压订单来进行生产

日程的安排。

4. 备货生产（Make-To-Stock，简称MTS）

备货生产：接受订单之前，就开始组织生产。一般有多种产品、多个地点的产成品库存，供客户选择。

在备货生产中，由于掌握了生产计划和控制的主动权，所以提前期较短，交货准时。

生产计划比较正确有效，库存为需求与供应的变化提供了缓冲，客户服务可得到相当大的改善，设备维护可采用计划维护方式。

生产销售环境受两种周期的制约。

一是从客户签订销售合同开始，到客户收到订购的产品或货物为止的时期，称之为需求周期（demand cycle，用D表示），也称客户交货提前期（customer delivery lead time，简称CDL）。

另一种是从设计、生产准备开始到客户收到货物为止的时期，称为生产周期（production cycle，用P表示）。

两种周期之比称为P/D值。各种销售环境的需求周期（D）同生产周期（P）的关系可用图2-2来说明。