柔性制造技術是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢

柔性可以表述為兩個方面。**方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量?！叭嵝浴笔窍鄬τ凇皠傂浴倍缘?傳統的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產率很高,由于設備是固定的,所以設備利用率也很高,單件產品的成本低。但價格相當昂貴,且只能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批量的生產。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換,一個制造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發周期內,生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。

柔性主要包括

1)　機器柔性：當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。
　　2)　工藝柔性：一是工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力;二是制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。
　　3)　產品柔性：一是產品更新或完全轉向后,系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力;二是產品更新后,對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。
　　4)　維護柔性：采用多種方式查詢、處理故障,保障生產正常進行的能力。
　　5)　生產能力柔性　當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統,這一點尤為重要。
　　6)　擴展柔性：當生產需要的時候,可以很容易地擴展系統結構,增加模塊,構成一個更大系統的能力。
　　7)　運行柔性：利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品,換用不同工序加工的能力。

1.2　柔性制造技術柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群,我們認為凡是側重于柔性,適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規模大小劃分為:
　　1)　柔性制造系統(ＦＭＳ)
　　關于柔性制造系統的定義很多,權威性的定義有:
　　美國國家標準局把ＦＭＳ定義為:“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備,傳輸裝置把工件放在其他聯結裝置上送到各加工設備,使工件加工準確、迅速和自動化。中央計算機控制機床和傳輸系統,柔性制造系統有時可同時加工幾種不同的零件。 國際生產工程研究協會指出“柔性制造系統是一個自動化的生產制造系統,在最少人的干預下,能夠生產任何范圍的產品族,系統的柔性通常受到系統設計時所考慮的產品族的限制?！?而我國國家軍用標準則定義為“柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化制造系統,它包括多個柔性制造單元,能根據制造任務或生產環境的變化迅速進行調整,適用于多品種、中小批量生產?！?簡單地說,ＦＭＳ是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務和生產品種變化而迅速進行調整的自動化制造系統。 目前常見的組成通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。目前反映工廠整體水平的ＦＭＳ是**代ＦＭＳ,日本從1991年開始實施的“智能制造系統”(ＩＭＳ)國際性開發項目,屬于第二代ＦＭＳ;而真正完善的第二代ＦＭＳ預計本世紀十年代后才會實現。
　　2)　柔性制造單元(ＦＭＣ)
　?。疲停玫膯柺啦⒃谏a中使用約比ＦＭＳ晚6～8年,ＦＭＣ可視為一個規模最小的ＦＭＳ,是ＦＭＳ向廉價化及小型化方向發展的一種產物,它是由1～2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,其特點是實現單機柔性化及自動化,具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。

3)　柔性制造線(ＦＭＬ)
　　它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種ＦＭＳ之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、ＣＮＣ機床;亦可采用專用機床或ＮＣ專用機床,對物料搬運系統柔性的要求低于ＦＭＳ,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生過程中的分散型控制系統(ＤＣＳ)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。

4)　柔性制造工廠(ＦＭＦ) ＦＭＦ是將多條ＦＭＳ連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統進行聯系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整ＦＭＳ。它包括了ＣＡＤ/ＣＡＭ,并使計算機集成制造系統(ＣＩＭＳ)投入實際,實現生產系統柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。ＦＭＦ是自動化生產的最高水平,反映出世界上***的自動化應用技術。