柔性制造技術(shù)在各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到廣泛的生產(chǎn)應(yīng)用,數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元(FMC),柔性制造系統(tǒng)(FMS)應(yīng)用日益廣泛,計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)將使生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造管理、供銷、財(cái)務(wù)都用計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)工廠的全盤計(jì)算機(jī)管理的自動(dòng)化。在80年代CIMS呼聲甚高,認(rèn)為是機(jī)械制造的發(fā)展方向,但按這種概念建立CIMS需要極大的硬件投資和很長(zhǎng)的開發(fā)建設(shè)時(shí)間。由于技術(shù)的飛躍發(fā)展,過(guò)分強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一管理,無(wú)法適應(yīng)多變的生產(chǎn)。因此現(xiàn)在CIMS的概念必須更新,要有更多的靈活性能,才能適應(yīng)迅速多變的生產(chǎn)。
CAD/CAM一體化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,大大地縮短了產(chǎn)品的研制開發(fā)周期,同時(shí)也促進(jìn)了設(shè)計(jì)思想的變化。設(shè)計(jì)考慮制造(DFM)的思想現(xiàn)已被更多的人接受,在保證產(chǎn)品性能要求的前提下大大減少了制造成本,并行工程是將設(shè)計(jì)、工藝準(zhǔn)備、加工制造、裝配調(diào)試工作從串聯(lián)作業(yè)改為前后銜接的并行作業(yè),大大縮短了生產(chǎn)周期。最近提出的敏捷制造技術(shù)將柔性自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展到一個(gè)新高度。由于因特網(wǎng)的發(fā)展,就有可能將不同的工廠的生產(chǎn)有機(jī)地組織起來(lái),發(fā)揮各自的特長(zhǎng)進(jìn)行合作生產(chǎn)。敏捷制造技術(shù)主要包括三部分內(nèi)容:
(1)基層單位的計(jì)算機(jī)管理和自動(dòng)化。但這里不強(qiáng)調(diào)全盤自動(dòng)化,在用計(jì)算機(jī)管理更經(jīng)濟(jì)時(shí)就采用自動(dòng)化,否則就由人參加。
(2)計(jì)算機(jī)仿真和虛擬制造在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研制時(shí)特別有用。
(3)通過(guò)因特網(wǎng)將不同工廠、不同地區(qū)的單位有機(jī)地組織起來(lái),發(fā)揮各單位的特長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)、異地制造和裝配,達(dá)到產(chǎn)品的快速、高效、優(yōu)質(zhì)、低成本生產(chǎn)。
柔性制造系統(tǒng),按其構(gòu)成的機(jī)床類型、柔性程度和生產(chǎn)效率的不同,可分為以下3種型式。
1、FMS(典型的柔性制造系統(tǒng))是以NC/MC為主體的生產(chǎn)設(shè)備與運(yùn)輸路線可以改變的自動(dòng)化運(yùn)輸裝置的有機(jī)結(jié)合,是由DNC與CNC、CNC與CNC或單一的CNC等多種不同型式的分級(jí)控制系統(tǒng)而形成的一個(gè)由物質(zhì)流(工件和刀具)與信息流結(jié)合的完整的柔性自動(dòng)生產(chǎn)線。
2、FML(柔性自動(dòng)線)通常是由可換主軸箱機(jī)床、通用和專用數(shù)控機(jī)床、加工中心及輔助設(shè)備等機(jī)床群和傳送路線固定的工件輸送裝置所組成,傳送裝置的系統(tǒng)是非柔性的或柔性程度較低的、用可編程序控制器(PC)或(CNC)控制,可適應(yīng)多品種、中大批量生產(chǎn)的一種柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。
3、FMC是由MC+APL(自動(dòng)交換工作臺(tái)裝置)組成,它有自動(dòng)化核心的加工功能,以及對(duì)這兩者的協(xié)調(diào)和控制功能。有自動(dòng)控制、維護(hù)監(jiān)視等功能,假如再配有與外部輸送系統(tǒng)連接的設(shè)置,還可以構(gòu)成組成FMS的模塊。FMC具有夜班無(wú)人看管的功能,只要在其托盤上分別裝夾好相同的工件,它便可以可靠地、連續(xù)地進(jìn)行加工。
加工質(zhì)量的高低是制造系統(tǒng)好壞的一個(gè)綜合指標(biāo),它反映了控制系統(tǒng)的水平、工藝裝備的精度、加工工藝的好壞及刀具系統(tǒng)的管理,以及被加工對(duì)象的狀況等。為此應(yīng)從以下幾方面來(lái)提高系統(tǒng)的綜合控制水平:
①開發(fā)和使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)切削過(guò)程的自適應(yīng)控制、自動(dòng)檢測(cè)和刀具的壽命管理。
②提高工裝、夾具的定位精度及使用性能,絕對(duì)避免裝夾變形情況,同時(shí)要合理地制定加工工藝。
③加強(qiáng)對(duì)刀具系統(tǒng)的管理,提高刀具制造精度和使用壽命。
④保證被加工對(duì)象在材料和毛坯精度上的相對(duì)穩(wěn)定。
生產(chǎn)效率的高低是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用程度的一種反映,因此我們需做好如下幾方面的工作:
①在工藝編制上要盡可能使工序集中,以減少程序轉(zhuǎn)換的時(shí)間。
②優(yōu)化程序的結(jié)構(gòu)、減少程序的運(yùn)行時(shí)間。
③利用多種手段來(lái)達(dá)到提高切削用量的目的。
④合理地安排生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、調(diào)整好各機(jī)床加工的均衡性,從而提高機(jī)群的整體效率。
柔性技術(shù)的使用還處在初級(jí)階段,在諸多方面仍不夠完善,但其收效確是顯著的,具體表現(xiàn)在:
(1)生產(chǎn)投資期短、輔助工作少、而且價(jià)格低;
(2)加工質(zhì)量高且穩(wěn)定;
(3)使得生產(chǎn)組織、工藝的再調(diào)整十分便利;
(4)可進(jìn)行三班不停機(jī)工作、設(shè)備利用率高。為此,我相信通過(guò)柔性技術(shù)的開發(fā)和使用,必將給企業(yè)今后的發(fā)展帶來(lái)巨大的活力。