自動化製造係統是指在較少的人工直接或間接幹預下,將原材料加(jiā)工成零件或將零件組裝成產品,在加工過程中實現(xiàn)管理過(guò)程(chéng)和工藝過程自動(dòng)化。管理過程包括產品的優化設計;程序的編製及工藝的生成;設備的組織及協調;材料的計劃與分配;環境的監控等。工(gōng)藝過程包括工件的裝卸、儲存和輸送;刀具的裝配、調(diào)整、輸送和(hé)更換;工件的切削(xuē)加(jiā)工、排屑、清洗和測量;切屑的(de)輸送、切削液的淨化處理等。
自動化製造係統包括剛性製造和(hé)柔性製造,“剛性”的含義是指該(gāi)生(shēng)產線隻能生產某種或生產工藝相(xiàng)近的某類產品,表(biǎo)現為生產產品的單一性。剛性(xìng)製造包括組合(hé)機床、專用機(jī)床、剛性自動化生產線等。“柔(róu)性”是指生產組織形式和生產(chǎn)產品及工藝的多樣性和可(kě)變性,可具體表(biǎo)現(xiàn)為機床(chuáng)的柔性、產品的柔性、加工的柔(róu)性、批量的柔性等。柔性製造包(bāo)括(kuò)柔性製造單元(FMC)、柔性製造(zào)係統(tǒng)(FMS)、柔性製造線(FML)、柔性裝配線(xiàn)(FAL)、計算機集成製造係統(CIMS)等。下麵依據自動化製造係統的生產能力和智(zhì)能程度進行(háng)分類介紹(shào)。
一、剛性自動化生產
1、剛性半自動化單機
除上下料外,機(jī)床可以自動(dòng)地完成單個工藝過程(chéng)的加工循環,這樣的機床稱為剛性半自動化機床。這種(zhǒng)機床一般(bān)是機械或電液複合控製(zhì)式組合機床和專用機床,可以進行多麵、多軸、多刀同時加工,加工設備按工件的加工工藝順序依次排列;切削(xuē)刀(dāo)具由人工安裝、調整,實行定(dìng)時強製換(huàn)刀(dāo),如果出現刀具破損、折斷,可進行應急(jí)換刀;例如:單台組合機床,通用多刀半自動車床,轉塔車床(chuáng)等。從複雜(zá)程度講,剛性(xìng)半自動化單機實現(xiàn)的(de)是加(jiā)工自動化的層次(cì),但是(shì)投資(zī)少、見效快,適用於產品品種變化(huà)範圍(wéi)和生產批(pī)量都較大的製造係統。缺點是調整工作量大,加工質量較差,工人的勞動強度(dù)也大。
2、剛性自動(dòng)化單機
它是在剛性半自動化單機(jī)的基礎上(shàng)增加自動上、下料等輔助裝置而(ér)形成的自動化機床。輔(fǔ)助(zhù)裝置包括自動(dòng)工件輸送、上料,下料、自(zì)動夾具、升降裝置和轉位裝置等;切屑處(chù)理一般由刮板器和螺旋傳送裝置完成。這種機床實現的也是單個工藝過程的全部加(jiā)工循環(huán)。這種機(jī)床(chuáng)往往需要(yào)定做或改裝,常用(yòng)於品(pǐn)種變化很小,但生產批(pī)量特別大的場合。主要特點是投資少、見效快,但通用性差(chà),是大量生產常見的加工裝備。
3、剛性自動化生產線
剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)是多(duō)工(gōng)位生(shēng)產過程,用工件輸送係統將各(gè)種自動化加工設備和輔助設備按一定的順序(xù)連接起來,在控製係統的作用下完成單個零件加工的(de)複雜大係統(tǒng)。在剛性自動線上,被加工零件以一定的生產(chǎn)節拍,順序通過各個工作位置,自動完成零件(jiàn)預定的全部加工過程和部分檢測過程(chéng)。因此,與剛性自動化單機相(xiàng)比,它的結構複雜,任務完(wán)成的工序多(duō),所以生產效率也很高,是少品種、大量生產必不可少的加工裝備。除此之外,剛性自動生產線還具有可以有效縮短(duǎn)生產周期,取消半成品(pǐn)的中間庫存,縮短物料流(liú)程,減少(shǎo)生產麵積,改善勞動條件,便於管理等優點。它的主要缺點是投資大,係統調整周期長,更換產品不方便。為了消(xiāo)除這些缺點,人們發展了組合機床自動線,可以大幅度縮短(duǎn)建線周期,更換產品後隻需更換機床的某些部件即可(例如可更換主軸箱),大大縮短了係統的調整時間,降低了生產成本,並能(néng)收到較好的使(shǐ)用(yòng)效果和經濟(jì)效果。組合機床自動線(xiàn)主要用於箱體類零件(jiàn)和其他類型非回(huí)轉體的鑽、擴、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。剛性自動化生產線目前正在向剛柔結合的方向發展。
圖(tú)8-1所示為加工曲(qǔ)拐零件的剛性自動(dòng)線總體布局(jú)圖。該自動(dòng)線年生產曲拐零件1700件,毛坯是球墨鑄鐵件。由於工(gōng)件形狀不規則,沒有合適的輸送(sòng)基麵,因而采用了隨行夾具安裝定位,便於工件的輸送。
該曲拐加工自動線(xiàn)由7台組合機床和1個裝卸工(gōng)位組成。全線定位夾緊機構由1個泵站集中供油。工(gōng)件的輸送采用步伐式(shì)輸送帶,輸(shū)送帶用鋼絲(sī)繩牽引式傳(chuán)動裝(zhuāng)置驅動。因毛坯在隨行夾具上定(dìng)位需要人工找正,沒(méi)有采用自動(dòng)上下料裝置。在機床加工工位上采用壓縮空氣噴吹方式排除切屑,全線集中供給壓縮空氣。切屑運(yùn)送采用鏈板式排屑裝置,從機床中間底座下方運送切屑。
自動線布局采(cǎi)用直線式(shì),工件輸送帶貫穿各工位,工件裝卸工位4設在自動線末端。隨行夾具連同工件毛坯(pī)經升降機5提升,從機(jī)床上方送到自動(dòng)線的始端,輸送過程中沒有切屑(xiè)撒落到機床上、輸送(sòng)帶上和地麵上。切(qiē)屑運送方向與工件輸送方向相反,鬥式切屑提(tí)升機1設在自動(dòng)線始端。中央控製台6設(shè)在自動線末端位置(zhì)。
剛性自動線生產(chǎn)率高,但柔性較差,當加工工件變化時,需要停機、停線並對機床、夾具、刀具等工裝設備進行調整或更換(如更換主軸箱、刀具、夾具(jù)等),通常調整工作量大,停產(chǎn)時間較長(zhǎng)。
二(èr)、柔(róu)性製造單元FMC
柔性製造單元(Flexible Manufacturing Cell)是由單(dān)台數控機床、加工中心、工件自動輸送及更換係(xì)統等組成(chéng)。它是實現單工序加工的可變加工單元,單元(yuán)內的機床在工藝能(néng)力上通常是相互補充的,可混流加工不同的零件。係統對外設有接口,可與其它單元組成柔性製造係統。
1、FMC控製係統
FMC控製(zhì)係統一(yī)般分二級,分別是單元控製(zhì)級和設備控製級。
(1)設備控製級 是針對各種設備,如機(jī)器人(rén)、機床、坐標測量機、小車、傳(chuán)送裝(zhuāng)置等的單機控製。這一級的控製係統向上與單元控製係統用接口連接,向下與設備連接。設備控(kòng)製器(qì)的功能是把工作站控製器命令轉換成可(kě)操作的、有次序的簡單任務,並通(tōng)過各種傳感器監控這些任務的執行。設備控製級一般采用具有較強控製功(gōng)能的微型計算機(jī)、總線控製機或(huò)可編程控製器等工控(kòng)機。
(2)單元控製(zhì)級 這一級控製係統是指揮和協調單元中各設備的活動,處理由物料貯運係統交來的零件托盤,並通過(guò)控製工件調整、零件夾(jiá)緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下(xià)工件以及清洗工件等功能(néng)對設備級各子係統進行調度。單元控製係統一般采用具有有限實時處理(lǐ)能力的微型計算機或工作站(zhàn)。單元控製級通(tōng)過(guò)RS232接口與設備控製級(jí)之間進行(háng)通訊,並可以通過該接口與其它係統組成FMS。
2、FMC的基本控製功能
(1)單(dān)元中各加工設備的任務管理與調度,其中包(bāo)括(kuò)製定(dìng)單元作業(yè)計劃、計劃的管理與調(diào)度、設備和單元運行狀態的登錄與(yǔ)上報(bào)。
(2)單元內物(wù)流設備的管(guǎn)理與調度,這些設備包括(kuò)傳送帶(dài)、有軌或(huò)無軌物料運輸車、機器人、托盤係統、工件裝卸站等。
(3)刀具(jù)係統的管理,包括(kuò)向車間控製器和刀具預調儀提(tí)出刀具請求、將刀具分發至需要它的機床等。
圖8-2 柔性(xìng)製(zhì)造單元
1—數控車床 2—加工中心 3—裝卸(xiè)工(gōng)位 4—龍門式機械手 5—機器人6—加(jiā)工中心控製器
7—車床數控裝置 8—龍(lóng)門式(shì)機械手控製(zhì)器 9—小車控製器10—加工中心控製(zhì)器 11—機器人(rén)控製器(qì)
12—單元控(kòng)製器 13、14—運輸小車
圖8-2所示為一加工回轉體零件為主的柔性製造單元。它包(bāo)括1台數控(kòng)車床,1台加工中心,兩台運輸小車用於在工件裝卸工位3、數控車床1和加工中心(xīn)2之間的輸送,龍門式機械手4用來為數控車床裝卸工件(jiàn)和更(gèng)換刀具,機器人5進行加工中心刀具(jù)庫和機外刀庫6之間的刀具交(jiāo)換。控製係(xì)統由車床(chuáng)數(shù)控裝置7,龍門式機械手控製(zhì)器8,小車控製器9,加工中(zhōng)心(xīn)控製器10,機器人控製器11和單元控製器12等組(zǔ)成。單(dān)元控製器負責對單元組成設備的控製、調度、信息交換和(hé)監視。
圖8-3 帶托盤庫的柔性製造單元
1-刀具庫 2-換刀機械手 3-托盤庫 4-裝卸工位 5-托盤交換機構
圖8-3所示是加工棱體零件的柔性製造單元。單元主機是一台臥式加工中心,刀庫容量(liàng)為70把,采用雙機械手換刀,配有8工位自動交換(huàn)托盤(pán)庫(kù)。托盤庫為環形轉盤,托盤庫(kù)台麵支承在圓柱環形導軌上,由內側的環鏈(liàn)拖動而(ér)回轉(zhuǎn),鏈輪由電機(jī)驅動。托盤的選擇和定位由可編(biān)程控製器控製,托盤庫具有正反向回轉、隨機選擇(zé)及跳躍分度等功能。托盤的交換由設在環形台麵中央的液壓推拉機構實現。托盤庫(kù)旁設有工件裝卸工位,機床兩側設有自(zì)動排屑裝置。
三、柔(róu)性製(zhì)造係統FMS
柔性製造係統(Flexible Manufacturing System)是由兩台或兩台以上加工中心或數控機床組成,並在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化,其基本組(zǔ)成部分有:自動化加工設備,工件儲(chǔ)運係統,刀具儲(chǔ)運係統,多層計算(suàn)機控製係統等。
1、自動化加工設備
組成FMS的自動(dòng)化加工設(shè)備(bèi)有數控機床、加(jiā)工中心、車削中心等(děng),也可(kě)能是柔性(xìng)製(zhì)造單元。這些加工設(shè)備都是計(jì)算機控(kòng)製的,加工零件的改變(biàn)一般隻需要改變數控程序(xù),因而具有很高的柔性。自動化加(jiā)工設備(bèi)是自動化製造係統基本,也是重要(yào)的(de)設備。
2、工件儲運係統
FMS工件儲運係統由工件庫、工件運輸設備和更換裝置等組成。工件庫包括(kuò)自動化立體倉庫和托盤(工件)緩衝站。工件運(yùn)輸設備包括各種傳送帶、運輸小車、機器人或(huò)機械手等。工(gōng)件更換(huàn)裝置包括各種機器(qì)人或機械(xiè)手、托盤交換裝置等。
3、刀具儲運係(xì)統
FMS的刀具儲運係統由刀具庫、刀具輸送(sòng)裝置和交(jiāo)換機構等組成。刀具庫有中央刀庫和機床刀庫。刀具輸(shū)送裝(zhuāng)置有不同形式的運輸小車、機(jī)器人或機械(xiè)手。刀具交換裝置通(tōng)常是(shì)指(zhǐ)機床上的換刀機構,如換刀機(jī)械(xiè)手。
4、輔助設備
FMS可(kě)以根據生產需要配(pèi)置輔助設備。輔助(zhù)設備一般包括:①自動清(qīng)洗工作站;②自動去毛刺設備;③自動測量設(shè)備;④集中切屑運輸係統;⑤集中冷卻潤滑(huá)係統(tǒng)等。
5、多層(céng)計算機控製係統
FMS的控製係(xì)統采用三級控製(zhì),分別是單元控製級、工作站控製級、設備控製級。圖8-4就是一個FMS控製係統實例,係統包括自動導向小(xiǎo)車(AGV)、TH6350臥式(shì)加工中心、XH714A立式加(jiā)工中(zhōng)心(xīn)和倉儲設(shè)備(bèi)等。
圖8-4 FMS控製係統實例
(1)設備控製級(jí) 是針對各種設備(bèi),如機器人、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置以及(jí)儲存/檢索等的單機控製。這一級的控製(zhì)係統向上與工作站控製係統用接(jiē)口連接(jiē),向下與設備連(lián)接。設備控製器的功能是把工作站控製器命令轉換成可(kě)操作的、有次序(xù)的簡單(dān)任(rèn)務,並通過各種傳感器監控(kòng)這些任務的執行。
(2)工作(zuò)站控製級 FMS工作站一般分成加工工作(zuò)站和物流工作站。加工工作站(zhàn)完成各工位的加工(gōng)工藝流程、刀具更換、檢驗等管理;物流工作站完成原(yuán)料、成品(pǐn)及半成品的儲存、運輸、工位變換(huàn)等(děng)管理。這一級控(kòng)製係統是指揮和協調單元中一個設備小組的活動,處理由物料貯運係統交來的零件托盤,並通(tōng)過控製工件調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗(yàn)、卸下工件以及清(qīng)洗工件等功能對設(shè)備級各子係統進行調度。設(shè)備控製級和工作(zuò)站控製(zhì)級等控製係統一般采用具有較強控製功能的有實時控製功(gōng)能的(de)微型計算機、總線控製機或可編程控製器等工控機。
(3)單元控製級 單元控製級作為FMS的一級控製(zhì),是全部生(shēng)產活動的總體控製係統,同時它(tā)還(hái)是(shì)承上啟下、溝通與上級(車間)控製器信息聯係的橋梁。因此,單元控製器對實現底(dǐ)三層有效的集成控製,提高FMS的經濟效益,特別是生(shēng)產(chǎn)能力,具有十分重要的意義。單元控製級一般采用具(jù)有較強實時處理能力的小型計算機(jī)或工作站。
圖8-5是一種較典型的FMS,4台加工中心直線布置(zhì),工件儲運係統由托盤站2、托盤運輸無軌小車4、工件裝卸工位3和布置在加工(gōng)中心前麵的托盤交(jiāo)換裝置12等組成。刀具儲運係統由中央刀庫8、刀具進(jìn)出站6、刀(dāo)具輸送機器人移動車7和刀具預(yù)調儀(yí)5等組成。單元控製器9、工作站控製器(圖中未標出)和設備控製裝置(zhì)組成三級計算機控製。切屑運輸係統沒有采用集中運輸方(fāng)式,每台加工(gōng)中心均配有切屑運輸裝置。
圖8-6 具有裝配功能的柔性製造係統
1—控製櫃 2—手工工位 3—緊固機器人 4—裝配機器人 5—雙臂(bì)機器人 6—清洗站 7—倉庫
8—車削(xuē)加工中心 9—多坐標測量儀 10—鏜(táng)銑加工中心(xīn) 11—刀具預調站 12—裝配(pèi)機器(qì)人 13—小件裝(zhuāng)配站 14—裝夾(jiá)站 15—AGV(自動導引小車(chē)) 16—控製(zhì)區(qū)
圖(tú)8-6所示是一個具有柔(róu)性裝配功能的柔性(xìng)製造係統。圖的右(yòu)部是加(jiā)工係統,有一台鏜(táng)銑加工(gōng)中心10和(hé)一台車削中心8。9是多坐標(biāo)測量儀,7是立體倉庫、14是裝(zhuāng)夾具區。圖的左部是一個柔性(xìng)裝配係(xì)統,其中(zhōng)有一個裝載機器人12、三個(gè)裝夾具(jù)機器人3、4、13;一個雙臂機器人5、一個手工工位2和傳送帶。柔性加工和柔性裝(zhuāng)配兩個係統由一個自動導向小車作為運輸(shū)係(xì)統15連接。測量設備也(yě)集成(chéng)在總控係統範圍內。
柔性製造係(xì)統的主要特點有:①柔性高,適(shì)應多(duō)品種中(zhōng)小批量生產(chǎn);②係(xì)統內的(de)機床工(gōng)藝能力上是相互補充和相互替代的;③可混流加工不同的零件;④係統局部調整或維修不中斷整個係統的運作;⑤多層計算機控製(zhì),可以和上層計(jì)算機聯網;⑥可進行三班無人幹預(yù)生產。
四、柔(róu)性製造線FML
製造柔性線(xiàn)(Flexible Manufacturing Line)由自動化加工設備、工件輸送係統和控製係統等組成。柔性製造線FML與柔性製造係統之間的界限也(yě)很模糊,兩者的重要區別(bié)是前者象(xiàng)剛(gāng)性自動線一樣,具有一定的生產節拍,工作沿一定的方向順序傳送,後者則沒有(yǒu)一定的生產節拍,工件的(de)傳送方向也是隨機性質(zhì)的。柔性製造線主要適用(yòng)於品種變化不大的中批和大批量(liàng)生產(chǎn),線(xiàn)上(shàng)的機床主要是多軸主(zhǔ)軸箱的換(huàn)箱式和轉塔式加工中心。在工件變換以後,各機床的主(zhǔ)軸(zhóu)箱可自動進行(háng)更換,同時調入(rù)相應的數控程序,生產節拍也會作相應的調(diào)整。
柔性(xìng)製造線的(de)主要(yào)優點是:具有剛性自動線的絕大部分(fèn)優點,當批量(liàng)不很大時,生產成本比剛(gāng)性自(zì)動線低得多,當品種改變(biàn)時,係(xì)統所需的調整時間又比剛性自動線少得(dé)多,但建立係統的總費用卻比剛(gāng)性(xìng)自動線高得多(duō)。有時為了節省(shěng)投資,提高係(xì)統的運行效率,柔性製造(zào)線常采用剛柔結合的形式,即生產線的一部分設備采用剛(gāng)性專用設備(bèi)(主要是組合機床),另一(yī)部分采用換(huàn)箱或換刀式柔性加(jiā)工機床。
1、自動化加工設備 組成FML的自動化加工設備有數控機床、可換主軸(zhóu)箱機床。可換主軸箱機床是介(jiè)於加(jiā)工中(zhōng)心(xīn)和組合機床之間的一種中間機型。可換主軸箱機床(chuáng)周圍有(yǒu)主軸箱(xiāng)庫(kù),根據(jù)加工工件(jiàn)的需要(yào)更換(huàn)主(zhǔ)軸箱。主軸箱通常(cháng)是多軸的,可換主(zhǔ)軸箱機床(chuáng)對工件進行多麵、多軸、多刀同時加工,是一種高效機床。
2、工件輸(shū)送係統 FML的工件輸送係統和(hé)剛性自動線類似,采用各種(zhǒng)傳送帶輸送(sòng)工件,工件的流向(xiàng)與加工順序一致,依次通過各加工站。
3、刀具 可換主軸箱(xiāng)上裝(zhuāng)有(yǒu)多把(bǎ)刀具,主軸箱本身起著刀具庫的作用,刀具(jù)的(de)安裝、調整一般(bān)由人工進行,采(cǎi)用定時強製換刀。
圖 8-7 柔性製造線示意圖
圖8-7為一加工箱體零件的柔性自動線示意圖,它由(yóu)2台(tái)對麵布置的數控銑床,4台兩兩對麵布置的轉塔式(shì)換箱機床和1台循(xún)式換箱機床組成。采用輥道傳送帶輸送工件。這條自動線看起來(lái)和剛性自動線沒有什麽區(qū)別,但它具有一定的柔性。FML同時具有剛性自動線和FMS的某些特征。在柔性上接近FMS,在生產(chǎn)率上接近剛性自動線。
五、柔性裝配線FAL
柔性裝配(pèi)線(Flexible Assembly Line)通常由裝(zhuāng)配站、物料輸送裝置和控製係統等組成。
1、裝配站
FAL中的裝配站可以是可編程的裝(zhuāng)配機器人,不(bú)可編程的自動裝(zhuāng)配裝置和人工裝配工位。
2、物料輸送裝置
在FAL中,物料輸送裝置(zhì)根據裝配(pèi)工藝流程為裝配線提供各(gè)種(zhǒng)裝配零件,使不同的零件和已裝配(pèi)成的半成品(pǐn)合理(lǐ)地在各裝配點間流動,同時還要將成品部件(或產品)運離現場。輸送裝置由傳送帶和換向機構等組成。
3、控製係統
FAL的控製係統對(duì)全線進行(háng)調度和監控,主要是控製物料的流向、自(zì)動裝配(pèi)站和裝配機器人。
圖8-8 柔性裝配示意圖
1—無人駕駛輸(shū)送裝置 2—傳送帶 3—雙臂裝配機器人 4—裝配機器人
5—擰螺(luó)紋機器人(rén) 6—自動裝(zhuāng)配站(zhàn) 7—人工(gōng)裝配工位 8—投料工作站(zhàn)
圖8-8是(shì)FAL的(de)示意圖,線中有無(wú)人駕駛輸送裝置1,傳送(sòng)帶2,雙臂裝配機器人3,裝配機器人4,擰螺紋機器人5,自動(dòng)裝配站6,人工裝配工位7和投料(liào)工(gōng)作站8等組成。投料工作站中有(yǒu)料庫和取料機器人(rén)。料庫有多層重(chóng)疊放置(zhì)的盒子,這些盒子可(kě)以抽出,也稱之為抽屜,待裝配的(de)零件存放在這些盒子中。取(qǔ)料機器人有各種不同的夾爪,它可以自動地將零(líng)件從(cóng)盒子中取出,並擺放在一(yī)個托盤中。盛有零件的托盤由傳送(sòng)帶自動(dòng)地送往裝配機器人或裝配站。
六、計算機集成製造係統(CIMS)
計算機(jī)集成製造係統(Computer Intergrated Manufacturing System)是一種集市場分析、產品設計、加工製造、經營管理、售後服務與一體,借助於計算機的的控製與信息處理功能,使企業運作的信息(xī)流、物質流、價值流和人力資源有機融合(hé),實現產品快(kuài)速更新、生產率大幅提(tí)高、質量穩定、資金有效利用、損耗降低、人員合理(lǐ)配置、市場快速反饋和良好服務的全新的企業生產模式。
1、CIMS的功能構成
CIMS的功能構成(chéng)包括下列內容,如圖8-9所(suǒ)示。
(1)管理功能 CIMS能夠(gòu)對(duì)生產計劃、材料采購、倉儲和運輸、資(zī)金和財務以及人力資源進行合理配置和有效協調。
(2)設計功能 CIMS能夠運用CAD、CAE、CAPP(計算機輔助工(gōng)藝編製(zhì))、NCP(數控程序編製)等(děng)技術手段實現產品設計、工藝設計等。
(3)製(zhì)造功能 CIMS能(néng)夠按工藝要求,自動(dòng)組織協調生(shēng)產設備(CNC、FMC、FMS、FAL、機器(qì)人等)、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備和輔助(zhù)設備(送料、排屑、清洗等設備)完成製造過程。
圖8-9 CIMS的組成
(4)質量控製功能 CIMS運(yùn)用CAQ(計算機輔助(zhù)質(zhì)量管理)來完成(chéng)生產過程的(de)質量管理和質量保證,它(tā)不僅在軟件上(shàng)形成質量管理體係,在硬件上還(hái)參與(yǔ)生產過程的測試與監控。
(5)集成(chéng)控(kòng)製(zhì)與網絡(luò)功能 CIMS采用多層(céng)計算機管理模(mó)式,例如工廠控製級、車間控製級、單元控製級、工作站控製級、設備控製(zhì)級等,各(gè)級間分工明確、資源共享,並依賴網絡實現信息傳遞。CIMS還能夠與(yǔ)客戶建立網絡溝通渠道(dào),實現(xiàn)自動定貨、服(fú)務反饋、外協合作等。
從上述介紹可知,CIMS是目前別(bié)的自動化製造係統,但這並不意味著CIMS是完全自動化的製造係統(tǒng)。事實(shí)上,目前意義上CIMS的自動化程度(dù)甚至比柔性製造係統(tǒng)還要低(dī)。CIMS強調的主要是信息集成,而不是製造過程物流的自動化。CIMS的(de)主要特點是係統十分龐大,包(bāo)括的內(nèi)容很多,要在一個企(qǐ)業完全實(shí)現難度很大。但可以采取部(bù)分集成的(de)方式,逐步(bù)實現整個企業的信息及功能集成。
2、CIMS的關鍵技術
CIMS是傳統製造技術、自動化技術、信息技術、管理科學、網絡技術、係統工程技術綜合應用(yòng)的產(chǎn)物,是(shì)複雜而龐大的係統(tǒng)工(gōng)程。CIMS的主要特征是計算機化、信息化、智能化和高度集成(chéng)化。目前各個國家都處在局部集成和較低(dī)水(shuǐ)平的應用階段(duàn),CIMS所需解(jiě)決的關鍵技術(shù)主(zhǔ)要有信息集成、過程集(jí)成和企業集成等問題。
(1)信息集(jí)成(chéng) 針對設計、管理和加工製造的(de)不同單元,實現信息正確(què)、高效的共享和交換,是改善企業技術(shù)和管理水平必須首先(xiān)解決的問題。信息集成(chéng)的首要問題是建立企業的係統模型。利用企業的係統模型來科學的分析和綜合企業的各部分的(de)功能關係、信息關係和動態關係,解決企業(yè)的物質流、信(xìn)息流、價值流、決(jué)策流之(zhī)間的關係,這是企業信息集成的(de)基礎。其次,由於(yú)係統中包含了不同的操作係統、控製係統、數據庫和應用軟件,且各(gè)係(xì)統間可能使用不同(tóng)的通信協議,因此信息集成還要處理好信息間的接口問題。
(2)過程集成 企業為了提高T(效率)、Q(質(zhì)量(liàng))、C(成本)、S(服務)、E(環境)等目標(biāo),除了信息集成這(zhè)一手段外,還必須處理好過程間的優化(huà)與協調。過程集成要求將產(chǎn)品開發、工藝(yì)設計(jì)、生產製造、供應銷售中(zhōng)的(de)各串行過程盡量轉(zhuǎn)變為並行過程,如在產品(pǐn)設(shè)計時就考慮(lǜ)到下遊工作中的可製造性、可裝配性、可維護性等,並預見產品的質量、售後服務內容等。過程集成還包括快速反(fǎn)應和(hé)動態調整,即當某一過程出現(xiàn)未預見偏差(chà),相關過程及(jí)時(shí)調整規劃和方案。
(3)企業集(jí)成 充分利用全球的物質(zhì)資源、信息資源、技術資源、製造資源、人才資源和用戶資(zī)源,滿足以人為核心的智能化和以用戶為中心的產品柔(róu)性化是CIMS全球化目標,企業集成就是解決資源共享、資源優(yōu)化、信(xìn)息服務、虛擬製造(zào)、並行工(gōng)程、網絡(luò)平台等方麵的(de)關鍵技術。