微电机柔性制造技术发展趋势
高志杰 (西安微电机研究所)
(摘 要)微电机制造特点是多品种、小批量、高精度,发展柔性制造技术是一个必然趋势。文中介绍柔性制造系统的构成、运行特点等,指出柔性制造系统可解决中小批量生产效率低、周期长、成本高、质量差等问题,对我国微电机制造技术的发展有重要意义。
(叙词)微电机,制造,柔性制造系统,结构,综述
0引 言
多品种、中小批量生产是国内外微电机制造业的基本特点。据统计,小批量生产成本比大批量生产约高百分之50,产品质量受人为影响也大得多。为解决这一问题,微电机制造业必须研究和采取相应的对策。企业的生产手段、模式和管理组织方法必须调整,以适应现代产品更新换代的速度和对产品质量的要求。
当代发达国家正致力于计算机集成制造系统(cims)技术的研究,并认为cims系统要比单独开发计算机在生产中的应用技术(如cam)有更大的经济效益。国外近几年发展了柔性制造系统( fms)为cims技术开发作出了技术准备。由计算机网络控制,以数控机床和数控加工中心为主,其配置以实觋****生产组织、空间和时间的高度适应性为原则,自动处理物料流和信息流,满足多品种、小批量、高效率、低成本生产的要求。这种技术用于多品种、小批量生产所耗用的工时,接近于大批量连续生产所耗用的工时。据资料介绍fms可提前百分之30—60的新产品交货期,零件加工成本可降低百分之90,占用工时缩短百分之60以上,在制品的库存可降低百分之90。另外还有提高产品质量、缩短投产周期等明显的效益。纵观我国微电机技术进步和国民经济发展需求的形势,努力开发fms,并最终实现cims,是社会发展和生产发展的必然趋势,是我国微电机制造业提高效益,赶超世界水平的关键,应当成为微电机制造企业技术发展明确追求的目标。图1表示微电机技术发展状况。
dfa-考虑工艺的产品设计
cam-计算机辅助制造
cad-计算机辅助设计
capp-计算机辅助工艺
gt-成组技术
emc-简易加工中心
caq-计算机辅助质量管理
camp-计算机辅助材料计划
mrp-制造资源计划
ad-自适应控制
fmc-柔性制造单元
dnc-直接数字控制
cnc-计算机数字控制
mic—债息管理系统
dss-决策支援系统
fms-柔性制造系统
mhs-材料运贮系统
phs-零件运贮系统
ths-刀具工具运贮系统
chs-冷动液运贮系统
whs-废料运贮系统
hims-人工智能错造系统
cims-计算机集成制造系统
his-专家系统柔性制造系统(fms)
柔性制造系统(fms)突出特点是柔性,是自动优选的随机加工能力,即同时制造一种以上工件的能力。控制系统将按比例安排各种零部件,满足产品的进度计划。fms中的机床出现故障,系统将自动选择线内其他机床代替,而使系统接近正常运行,同时也不受产品设计和刀具变化的影响。系统还具有可扩展性,能按要求扩大生产能力或可分阶段安装、使用,提高设备的利用率,减少一次投资的费用
1.1fms系统基本构成
fms指利用计算机控制的、具唷多个独立的生产工位和物料运贮网络,用于在中小批量生产时,高效率地制造多品种产品(零件)的生产系统。这个系统由其构成各个环节的硬件和通讯、控制、数据和信息处理组成,如图2所示。fms的主要特征是把机床、输送系统和控制网络密切结合起来,在保证系统有较高乘性的条件下,获得更高的生产率。
fms主要由三部分组成
a.能独立工作的数控机床;
b.-个在机床和各工位间输送工件、材料和刀具的运输网络;
c.协调各工位机床、加工过程、工件、刀具输送装置的总体控制系统。
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