柔性制造系统

出处：按学科分类—经济 经济科学出版社《企业管理学大辞典》第387页（1521字）

简称FMS，是在计算机的统一控制下，由自动装卸与运输系统将若干台数控机床或加工中心机床连接起来而组成的制造系统。

它是综合应用了现代数控技术、计算机技术、自动化物料输送技术，由计算机管理和控制的集成制造系统。

图8－12为柔性制造系统的构成。FMS由加工系统、物料运输系统、控制系统三部分组成。加工系统是FMS的执行部分，是完成工件加工任务的主要手段，包括数控机床、加工中心、机械手、托板转换装置4个部分。

前两部分完成生产加工任务，在目前柔性生产系统中，一般备有2～8台数控机床和加工中心；后两个部分起辅助作用。物料运输系统主要由工件及工具运输系统、铁屑处理系统、仓库储运系统3部分组成，承担对工件毛坯、半成品、成品、刀具、工夹具和铁屑废料等的存放、运输任务。

计算机控制系统主要由加工控制系统、工件检测系统、故障诊断系统、仓库管理控制系统4部分组成，它们是FMS的大脑，指挥着FMS的全部活动。它根据上级生产系统的要求，及时对FMS的各个执行系统发出适当的指令，使各执行系统能准确、高效而又协调地进行工作。在FMS运行中，控制系统对系统运行状况实行监控，以保证加工的质量和正常运行。

图8－13为计算机控制系统的基本结构。

图8－12 柔性制造系统的构成

图8－13 计算机控制系统的基本结构

FMS计算机主控制系统负责指挥和监控加工系统、工具系统、贮运系统、检验系统。在对加工系统的控制上与DNC计算机群控系统的关系为，群控系统负责具体加工过程的控制，此前的工件装夹、工具的齐备及加工完后的装卸等由主控制系统完成。

主控制系统的核心是系统控制软件的数据库。系统控制软件包括系统管理、系统监视、质量控制软件等。数据库存放生产数据、资源数据、运行数据等。

柔性制造系统根据使用范围，可分为：(1)柔性制造系统，适合于中小批量生产。

(2)柔性制造线，适合于中大批量生产，它由专门设计的三坐标动力部件和可换主轴箱的NC机床及部分加工中心机床组成，通常用滚动输送托盘，柔性较之柔性制造系统稍低一些。(3)柔性制造单元，用来加工一般零件的部分或全部工序的由工业机器人运行的几台加工机床或设备的组合制造单元。1967年英国建起了世界第一条FMS，到80年代初FMS进入实用阶段，现在发展较快，已从机械加工扩展到其他加工生产领域。我国在1988年也建成了JCS-FMS－1柔性制造系统。

FMS的柔性体现在七个方面：(1)产品的柔性，这个系统可以进行多品种生产，具有适应市场需求变化的能力；(2)机器的柔性，机器设有工具、夹具更换，工件定位，NC程序，在加工零件时系统具有调整变化的能力；(3)加工柔性，可以同时投入几种加工零件；(4)流程柔性，可以在加工中临时变更加工路径；(5)批量柔性，即在生产中能调节生产量的多少；(6)扩展柔性，可以根据实际需要进一步拓展生产能力；(7)企业柔性，系统内设备可以相互替代，改变作业程序。

FMS提高了生产系统的柔性，适宜多品种小批量生产。它的使用范围目前主要是机床、飞机、汽车、发动机等的零件生产。FMS还有以下优点：可提高机床、设备的利用率；操作者劳动强度大大降低；生产周期缩短；在制品的库存和积压减少；工夹具装卸时间大大减少。