微電機柔性制造技術發(fā)展趨勢
高志杰 （西安微電機研究所）
（摘 要）微電機制造特點是多品種、小批量、高精度，發(fā)展柔性制造技術是一個必然趨勢。文中介紹柔性制造系統(tǒng)的構成、運行特點等，指出柔性制造系統(tǒng)可解決中小批量生產效率低、周期長、成本高、質量差等問題，對我國微電機制造技術的發(fā)展有重要意義。
（敘詞）微電機，制造，柔性制造系統(tǒng)，結構，綜述
0引 言
多品種、中小批量生產是國內外微電機制造業(yè)的基本特點。據統(tǒng)計，小批量生產成本比大批量生產約高百分之50，產品質量受人為影響也大得多。為解決這一問題，微電機制造業(yè)必須研究和采取相應的對策。企業(yè)的生產手段、模式和管理組織方法必須調整，以適應現(xiàn)代產品更新?lián)Q代的速度和對產品質量的要求。
當代發(fā)達國家正致力于計算機集成制造系統(tǒng)(cims)技術的研究，并認為cims系統(tǒng)要比單獨開發(fā)計算機在生產中的應用技術(如cam)有更大的經濟效益。國外近幾年發(fā)展了柔性制造系統(tǒng)( fms)為cims技術開發(fā)作出了技術準備。由計算機網絡控制，以數控機床和數控加工中心為主，其配置以實覡****生產組織、空間和時間的高度適應性為原則，自動處理物料流和信息流，滿足多品種、小批量、高效率、低成本生產的要求。這種技術用于多品種、小批量生產所耗用的工時，接近于大批量連續(xù)生產所耗用的工時。據資料介紹fms可提前百分之30—60的新產品交貨期，零件加工成本可降低百分之90，占用工時縮短百分之60以上，在制品的庫存可降低百分之90。另外還有提高產品質量、縮短投產周期等明顯的效益。縱觀我國微電機技術進步和國民經濟發(fā)展需求的形勢，努力開發(fā)fms，并最終實現(xiàn)cims，是社會發(fā)展和生產發(fā)展的必然趨勢，是我國微電機制造業(yè)提高效益，趕超世界水平的關鍵，應當成為微電機制造企業(yè)技術發(fā)展明確追求的目標。圖1表示微電機技術發(fā)展狀況。
dfa-考慮工藝的產品設計
cam-計算機輔助制造
cad-計算機輔助設計
capp-計算機輔助工藝
gt-成組技術
emc-簡易加工中心
caq-計算機輔助質量管理
camp-計算機輔助材料計劃
mrp-制造資源計劃
ad-自適應控制
fmc-柔性制造單元
dnc-直接數字控制
cnc-計算機數字控制
mic—債息管理系統(tǒng)
dss-決策支援系統(tǒng)
fms-柔性制造系統(tǒng)
mhs-材料運貯系統(tǒng)
phs-零件運貯系統(tǒng)
ths-刀具工具運貯系統(tǒng)
chs-冷動液運貯系統(tǒng)
whs-廢料運貯系統(tǒng)
hims-人工智能錯造系統(tǒng)
cims-計算機集成制造系統(tǒng)
his-專家系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)(fms)
柔性制造系統(tǒng)(fms)突出特點是柔性，是自動優(yōu)選的隨機加工能力，即同時制造一種以上工件的能力。控制系統(tǒng)將按比例安排各種零部件，滿足產品的進度計劃。fms中的機床出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將自動選擇線內其他機床代替，而使系統(tǒng)接近正常運行，同時也不受產品設計和刀具變化的影響。系統(tǒng)還具有可擴展性，能按要求擴大生產能力或可分階段安裝、使用，提高設備的利用率，減少一次投資的費用
1.1fms系統(tǒng)基本構成
fms指利用計算機控制的、具唷多個獨立的生產工位和物料運貯網絡，用于在中小批量生產時，高效率地制造多品種產品（零件）的生產系統(tǒng)。這個系統(tǒng)由其構成各個環(huán)節(jié)的硬件和通訊、控制、數據和信息處理組成，如圖2所示。fms的主要特征是把機床、輸送系統(tǒng)和控制網絡密切結合起來，在保證系統(tǒng)有較高乘性的條件下，獲得更高的生產率。
fms主要由三部分組成
a．能獨立工作的數控機床；
b．-個在機床和各工位間輸送工件、材料和刀具的運輸網絡；
c．協(xié)調各工位機床、加工過程、工件、刀具輸送裝置的總體控制系統(tǒng)。
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