智能产线单机、单元仿真与调试 课件 项目1 1.1柔性线生产管理概述、1.2柔性线生产管理系统、1.3柔性线订单管理、1.4柔性线生产组织与计划

1.1柔性线生产管理概述PARTONE柔性化生产概要1、柔性化生产的定义与背景第一部分

柔性化生产概要从市场的历史发展来看，在工业化形成的初期，市场对产品有着充分的需求。这一时期的特点是：产品品种单一、生命周期很长、产品数量很多，各类产品的生产、开发、销售主要控制在少数企业手里。这就促使企业采用自动生产线提高生产率以满足市场的需求。19世纪60年代后，世界市场发生了很大的变化，对许多产品的需求呈现饱和趋势，出现产品品种日益增多、产品生命周期明显缩短以及产品交货期缩短的新特征，企业之间面临着激烈的竞争。企业为了赢得竞争的胜利，就要按照客户的不同需求进行生产，因此必须使生产柔性化，从而适应市场的变化。第一部分

柔性化生产概要顾客是上帝停工待料积压库存设备故障质量问题供应商管理．等无法满足客户需求被市场淘汰订单变化新产品授放加快产品更改频繁品质＼价格＼交货期快速响应等等一系列因素出现了柔性化生产2、什么是柔性管理

第一部分

柔性化生产概要柔性管理从本质上说是一种对“稳定和变化”进行管理的新方略。柔性管理理念的确立，以思维方式从线性到非线性的转变为前提。线性思维的特征是历时性，而非线性思维的特征是共时性，也就是同步转型。从表面混沌的繁杂现象中，看出事物发展和演化的自然秩序，洞悉下一步前进的方向，识别潜在的未知需要和开拓的市场，进而预见变化并自动应付变化，这就是柔性管理的任务。柔性管理以“人性化”为标志，强调跳跃和变化、速度和反应、灵敏与弹性，它注重平等和尊重、创造和直觉、主动和企业精神、远见和价值控制，它依据信息共享、虚拟整合、竞争性合作、差异性互补、虚拟实践社团等，实现管理和运营知识由隐性到显性的转化，从而创造竞争优势。PARTTWO柔性生产作用及特点1、柔性生产方式的含义第一部分

柔性化生产概要柔性生产方式适用于品种很多、批量很小、交货期严格的订单生产。它的含义主要包括两个方面：生产量的柔性和时间的柔性。一般说来，柔性生产的柔性应该正比于销售量的自由变化幅度，反比于能够实现销售量自由变化的幅度所需对应的时间。2、柔性生产作用:第二部分

柔性化生产作用及特点柔性可以表述为两个方面：第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足。新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力。第二部分

柔性化生产作用及特点生产量的柔性工厂在组织生产前通过市场调研，预测出市场对产品的需求量，并以此为依据设计生产线的生产能力。但是，由于市场需求是千变万化的，设计生产能力很难与市场的实际需求完全吻合，这就需要设计柔性的生产量。如图所示，如果设计生产能力高于市场的实际需求，那么企业的固定生产成本就会大大提高，导致企业亏本；如果设计生产能力不能满足市场需求的增加，那么企业的竞争力受到影响，企业同样可能亏损。在传统的生产方式中，生产线一旦确定，企业的生产能力也就随之确定，很难做到柔性化生产。JIT将工厂设计为柔性化的工厂，它的生产量完全可以根据销售量自由变化的幅度做出调整，这样既能降低成本，又能满足市场供应，增强产品的竞争力。一般说来，生产量的柔性越大越好，但是这一点很难实现。第二部分

柔性化生产作用及特点时间的柔性当市场需求发生改变的情况下，生产线上生产量的调整是需要一定时间的。例如，生产线生产某种产品的能力原来为每月500吨，现在要调整为每月生产800吨，这就需要一定的时间来完成生产能力的变化。因此，柔性的生产方式还体现在时间的柔性上。如图所示，在传统的刚性生产方式下，生产线上生产量的调整一般需要半年甚至一年的时间，这样往往不能适应市场需求的变化而导致企业亏本。而柔性化生产的工厂完全可以在一个星期甚至三天内完成这种变化。因此，时间的柔性就是要求让销量自由变化的幅度所对应的时间越短越好。2、柔性生产作用:第二部分

柔性化生产作用及特点柔性可以表述为两个方面：第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足。新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力。2、柔性生产作用:第二部分

柔性化生产作用及特点柔性可以表述为两个方面：第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足。新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力。外部需求产品：Ｘ，Ｙ工厂内部急时应变。Ｘ。Ｙ产品制造出产品：Ｘ，Ｙ满足顾客获取最大利润2、柔性生产作用:第二部分

柔性化生产作用及特点柔性可以表述为两个方面：第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足。新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力。PARTThree柔性生产线概述1、柔性生产线:第三部分

柔性生产线概述1967年，美国的怀特·森斯特兰公司建成OmnilineI系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都先后开展了FMS的研制工作。1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由12台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。随着时间的推移，FMS在技术上和数量上都有较大发展，实用阶段，以由3－5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还出现了若干仅具有FMS基本特征，但自动化程度不很完善的经济型FMS，使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。2、工艺基础第三部分

柔性生产线概述FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。3、加工设备第三部分

柔性生产线概述加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。4、储存和搬运第三部分

柔性生产线概述储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。工业机器人可在有限的范围内为1－4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证FMS连续正常工作的必要条件，一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。5、信息控制第三部分

柔性生产线概述FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。PARTFour柔性生产线设计1、常用柔性生产线:第四部分

柔性生产线设计一字形线体U字形线体Z字形线体C字形线体第四部分

柔性生产线设计室外U型线线体室内U型线线体U字形线体案例U字形线体生产线特点第四部分

柔性生产线设计管理者操作员工

（1）易于管理，一了然的把整条生产线的情况是否正常，所有的员工都在管理者的视线内。这有利于生产时发现问题。（2）人员工少，操作岗位少，组长只须一名就够用。小结1、柔性化生产概要2、柔性生产作用及特点3、柔性生产线概述4、柔性生产线设计THANKS1.2柔性线生产管理系统PARTONE柔性制造系统简介1、柔性制造系统的发展第一部分

柔性制造系统简介1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成OmnilineI系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于在少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。第一部分

柔性制造系统简介1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。70年代末期，柔性制造系统在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的柔性制造系统为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。

第一部分

柔性制造系统简介这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还出现了若干仅具有柔性制造系统的基本特征，但自动化程度不很完善的经济型柔性制造系统FMS，使柔性制造系统FMS的设计思想和技术成果得到普及应用。迄今为止，全世界有大量的柔性制造系统投入了应用，仅在日本就有175套完整的柔性制造系统。国际上以柔性制造系统生产的制成品已经占到全部制成品生产的75%以上，而且比率还在增加。2、柔性制造系统的定义第一部分

柔性制造系统简介柔性制造系统（简称FMS）是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产的变化迅速进行调整，适用于多品种中、小批量生产。（依据：中华人民共和国国家军用标准－武器装备柔性制造系统术语）美国国家标准局(UnitedStatesNationalBureauofStandards)认为是：“由一个传输系统联系起来的一些设备（通常是具有换刀装置的加工中心）。传输装置把工件放在托盘或其它联接装置上送到各加工设备，使工件加工准确、迅速和自动。中央计算机控制机床和传输系统，可同时加工几种不同的工件”。第一部分

柔性制造系统简介它的出现标志了机械制造行业进入了一个新的发展阶段，克服了原来机械生产线只适合于大批量生产的刚性特征，能够适应中小批量、多品种的柔性生产方式，而且将手工操作减少到最低，具有很高的自动化特征。随着社会对多品种、中小批量产品的认同，对短生产周期、低制造成本的需求增加，加上微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备技术的日益成熟，柔性制造技术得到了广泛的应用。3、FMS的功能及优点第一部分

柔性制造系统简介FMS的功能（1）能自动控制和管理零件的加工过程，包括制造质量的自动控制、故障的自动诊断和处理、制造信息的自动采集和处理；（2）通过简单的软件系统变更，便能制造出某一零件族的多种零件；（3）自动控制和管理物料（包括工件与刀具）的运输和存储过程；（4）能解决多机床下零件的混流加工，且无需增加额外费用；!（5）具有优化的调度管理功能，无需过多的人工介入，能做到无人加工。第一部分

柔性制造系统简介FMS的优点采用柔性制造系统有许多优点，主要有以下几个方面：1）设备利用率高一组机床编入柔性制造系统后的产量，一般可达这组机床在单机作业时的三倍。柔性制造系统能获得高效率的原因，一是计算机把每个零件都安排了加工机床，一俟机床空闲，即刻将零件送上加工，同时将相应的数控加工程序输入这台机床。二是由于送上机床的零件早已装卡在托盘上（装卡工作是在单独的装卸站进行），因而机床不用等待零件的装卡。第一部分

柔性制造系统简介2）减少设备投资由于设备的利用率高，柔性制造系统能以较少的设备来完成同样的工作量。把车间采用的多台加工中心换成柔性制造系统，其投资一般可减少三分之二。3）减少直接工时费用由于机床是在计算机控制下进行工作，不需工人去操纵。唯一用人的工位是装卸站。这就减少了工时费用。4）减少了工序中在制品量，缩短了生产准备时间，和一般加工相比，柔性制造系统在减少工序间零件库存数量上有良好效果。有的减少了80%。这是因为缩短了等待加工时间第一部分

柔性制造系统简介5）改进生产要求有快速应变能力柔性制造系统有其内在的灵活性，能适应由于市场需求变化和工程设计变更所出现的变动，进行多品种生产。而且还能在不明显打乱正常生产计划的情况下，插入备件和急件制造任务。6）维持生产的能力许多柔性制造系统设计成具有当一台或几台机床发生故障时仍能降级运转的能力。即采用了加工能力有沉余度的设计，并使物料传送系统有自行绕过故障机床的能力，系统仍能维持生产。7）产品质量高减少零件装卡次数，一个零件可以少上几种机床加工，设计更好的专用夹具，更加注意机床和零件的定位都有利于提高零件的质量。第一部分

柔性制造系统简介8）运行的灵活性运行的灵活性是提高生产率的另一个因素。有些柔性制造系统能够在无人照看的情况下进行第二和第三班的生产。9）产量的灵活性车间平面布局规划得合理，需要增加产量时，增加机床，以满足扩大生产能力的需要。第一部分

柔性制造系统简介FMS柔性的体现(1)机床的柔性，系统中的机床通过配置相应的刀具、夹具、NC程序等，即可加工给定零件族中的零件。生产需求发生变化时，系统可以方便地扩展、收缩或重构。(2)加工柔性，以不同加工工序和工艺加工一个零件的能力或在给定的一个工艺规划下以不同的加工路线实现零件的加工（制造工作站间和加工功能间的互换和替代）。(3)产品的柔性，能够经济和迅速地转变生产产品。(4)零件流动路线柔性，系统在加工零件过程中出现局部故障时，能重新选择工件路径并继续加工。第一部分

柔性制造系统简介(5)产量柔性，运行系统适应不同产量并具有好的操作效益。(6)扩展的柔性，能够在需要时容易地、模块化地扩展系统的可能性。(7)操作柔性，能对每一种零件改变工序顺序。(8)生产柔性，FMS能够生产各类零件。(9)故障控制柔性，当系统中的设备出现故障时，制造系统对故障的处理能力。4、FMS的分类第一部分

柔性制造系统简介按系统的规模（1）FMC柔性制造单元（FlexibleManufacturingCell）一般是由1~2台数控机床、加工中心、工业机器人及物料运输存贮设备等组成。数控加工设备间由小规模的工件自动运输装置连接，并由计算机对它们进行生产控制和管理，具有适应加工多品种产品的灵活性。可将其视为一个规模最小的FMS，系统对外设有接口，可与其它单元组成FMS。它是FMS向廉价化小型化方向发展的一种产物。FMC问世并应用于生产比FMS晚6～8年。其特点是实现单机柔性自动化，迄今已进入普及应用程度。第一部分

柔性制造系统简介

FMC有两大类：

加工中心配上托盘交换系统APC（AutomaticPalletChanger）数控机床配工业机器人第一部分

柔性制造系统简介（2）FMSFMS通常包括4台或更多的数控加工设备（加工中心与切削中心等、FMM或FMC，是由FMC为子系统构成的系统。FMS的控制、管理功能也比FMC强，对数据管理与通信网络的要求更高。由集中的控制系统及物料系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。（3）FML柔性制造生产线（FlexibleManufacturingLine）是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。它是以离散型生产中的FMS和连续性生产过程中的分散型控制系统（DCS）为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，但柔性较低，专用性较强、生产率较高、生产量较大，相当于数控化的自动生产线，一般用于少品种、中批量生产。因此，可以说FML相当于专用FMS,对物料系统的柔性要求低于FMS，但生产效率更高。第一部分

柔性制造系统简介（4）FMF柔性制造工厂（FlexibleManufacturingFactory）是以FMS为子系统构成，柔性制造由FMS扩大到全厂范围。配以自动化立体仓库，用计算机系统进行有机的联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。实现全厂范围内的生产管理过程、设计过程、制造过程和物料运储过程的全盘自动化，即实现自动化工厂的目标。第一部分

柔性制造系统简介按应用对象分类（1）切削加工FMS（2）钣金加工FMS（3）焊接FMS（4）柔性装配系统等PARTTWOFMS的组成和结构1、FMS的组成第二部分

FMS的组成和结构柔性制造系统的主要组成：（1）工作站（2）物料传送系统（3）计算机控制设备（4）管理及控制软件（5）其它重要单元硬件系统第二部分

FMS的组成和结构制造设备：数控加工设备（如加工中心）、测量机、清洗机等；自动化储运设备：传送带、有轨小车、AGV、搬运机器人、立体库、中央托盘库、物料或刀具装卸站、中央刀库等；计算机控制系统及网络通信系统。简单介绍如下：加工系统柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。

物料系统第二部分

FMS的组成和结构物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。储存和搬运系统搬运的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的巷道式立体仓库。毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的柔性制造系统，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。工业机器人可在有限的范围内为1～4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。2、软件系统第二部分

FMS的组成和结构系统支持软件：操作系统、网络操作系统、数据库管理系统等；FMS运行控制系统：动态调度系统、实时故障诊断系统、生产准备系统，物料（工件和刀具）管理控制系统等。简单介绍如下：计算机控制系统计算机控制系统用以处理柔性制造系统的各种信息,输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级(设备级、工作站级、单元级)分布式计算机控制系统,其中单元级控制系统(单元控制器)是柔性制造系统的核心。系统软件系统软件用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作,包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件。第二部分

FMS的组成和结构性能完善的软件是实现柔性制造系统的功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，更多数量的软件是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。第二部分

FMS的组成和结构FMS递阶控制结构FMS通常都采用集中管理，分散控制的分级集散系统。一般采用三级控制：第一级为管理级；第二级为系统控制级；第三级为设备控制级。3、FMS的运行与调度

第二部分

FMS的组成和结构基于递阶控制结构FMS调度和控制体系第二部分

FMS的组成和结构FMS作业计划编制与优化；作业计划运行仿真；计算机辅助工艺计划编制（CAPP）；数控程序自动编制与刀具轨迹模拟。FMS管理级的主要功能

第二部分

FMS的组成和结构（1）单元控制器是FMS控制系统软件的核心，它在FMS运行管理中起着十分重要的作用。一个FMS性能的高低、功能的强弱在某种意义上取决于单元控制的功能。单元控制器的基本功能包括：单元控制系统的通信管理、系统运行历史资料的管理、单元控制系统的总控管理、单元控制系统的起停控制、生产运行监控、作业计划的实时动态调度、系统资源的控制与管理、系统刀具、物料的配置管理与实时动态调度、系统故障的在线诊断与处理、数控程序的传送与管理。这些功能通常按照一定的生产控制逻辑和时序组成几个功能性的子系统来实现。1）生产准备系统2）动态调度系统3）故障诊断与系统监控系统FMS系统控制级的主要功能第二部分

FMS的组成和结构（2）工作站控制器1）刀具工作站控制系统；2）物料工作站控制系统；3）制造工作站控制系统。…如果FMS体系结构总中没有设置工作站级，工作站控制器的功能通常被分配到单元控制器上和（或）设备控制器上。（3）设备级控制器设备控制器通常是由设备制造商提供，运行在设备控制机上，如NC、CNC等。设备控制器的主要功能是对设备进行控制和管理，实现相应的功能，对于集成到FMS中的设备还必须实现FMS接口功能。PARTThreeFMS国内外著名产品介绍1、南京航空航天大学CIMS工程研究中心第三部分

FMS国内外著名产品介绍图示是南京航空航天大学CIMS工程研究中心在九十年代购置的一套柔性制造系统，它主要用于学生的教学和培训。这套系统经过了多次改造，现在能够正常的运行。主控计算机与单元控制器之间由RS485口进行通讯，用来传送数据和检查是否传送有误。另外也有总体检查，以防止信号内的噪声干扰。FMS系统配有托盘输送系统在自动制造单元之间进行毛坯和零件的传递。每个托盘有一个唯一的标识码，由装在托盘站的传感器进行检测，零件的差别意味着要改变加工过程。托盘码有奇偶检验位，防止识别错误，使得传送更为可靠。托盘站用于将零件从输送带送至加工单元。第三部分

FMS国内外著名产品介绍这套FMS教学系统主要由以下设备组成：1）自动化物料仓库（AutomaticStorageandRetrievalSystem,AS/RS），它主要完成毛坯和成品的存储。2）传送带（Conveyer），它是一个环形物料传送设备，具有缓冲的能力，把工件传送带各个工作站。3）CNC车削中心（CNCLathe），它完成工件的车削加工。4）CNC铣削加工（CNCMill），它完成工件的铣削加工。5）机器人1（Robot1），它完成工件在自动化物料仓库与传送带之间的传递。6）机器人2（Robot2），它完成工件在传送带、车削中心和铣削中心之间的传递。7）设备控制计算机。在此计算机上安装了威达工控设计的工业控制卡，它对应每一个FMS设备都有相应的I/O点，与设备进行交互。并且，在此计算机上还实现了一个针对此工业控制卡的OPCerver，对外提供了标准的控制接口。8）中央控制计算机。在FMS监控系统的支持下，实现对系统的管理、调度和控制。2、郑州纺织机械股份有限公司第三部分

FMS国内外著名产品介绍郑州纺织机械股份有限公司于1994年引进日本村田钣金FMS柔性加工系统，是我国引进的第一条真正意义上的钣金FMS柔性加工系统。该生产线主要有计算机CADP/CAM编程系统、DATABANK数据库远程控制系统、108工位立体仓库、C-3000HYB数控激光转塔复合冲床(40工位、1500W激光)、SABER–9000直角剪床以及物流系统、分拣系统等组成。联线生产时最大加工板材规格2500mm×1250mm,最大加工板厚6.3mm。3、天津减速机厂第三部分

FMS国内外著名产品介绍天津减速机厂用于机座加工的JCS－FMS－2，于1990年由重庆大学与北京机床研究所联合研制而成，并通过了863/CIMS专家组联合组织的鉴定。它在单元层计算机的控制管理下，自动完成静态、动态调度等十几项功能。4、天津减速机厂第三部分

FMS国内外著名产品介绍天津减速机厂用于机座加工的JCS－FMS－2，于1990年由重庆大学与北京机床研究所联合研制而成，并通过了863/CIMS专家组联合组织的鉴定。它在单元层计算机的控制管理下，自动完成静态、动态调度等十几项功能。THANKS1.3柔性线订单管理PARTONE柔性线生产分析1、市场压力和柔性生产难点第一部分

柔性生产分析

顾客是上帝

销售紧急订单多批量小市场需求波动大新产品投放加快产品规格更改频繁交货期短快速响应质量价格……订单下达到工厂YESNO超时加班额外成本标准化不够停工待料积压库存设备故障生产变更次数多质量问题沟通障碍员工技能........强势供应商MOQ采购约束交货延迟采购周期长…………第一部分

柔性生产分析

应对多品种小批量/内外部干扰的柔性生产对策分析No.特性优化思路和方法1多品种不稳定调整多品种多换线多2小批量批量小样件多效率/成本压力3交期短4内外部瓶颈限制第一部分

柔性生产分析

制造型企业的要素构分析企业战略规划生产决策营销决策财务决策生产规模与技术决策厂址选择产品决策产品试制工艺设计产品设计生产计划与控制车间生产出货--配送基建工艺-设备配置厂区布置车间布置采购生产管理模式和机制广义工厂管理狭义工厂管理生产系统运行生产系统设置...生产支持工厂设计成本控制质量控制人力资源第一部分

柔性生产分析要素生产分析管理对策1生产类型1期量分析选择合适的计划策略

2管理特征分析

2生产变更方式1换型次数分析1合理批量

2快速换模

2换型时间分析3弹性生产线3多种少量生产1产品ABC分析1生产线布置

2模组化分析2多能工培训

3材料通用性分析3成立机动小组4交期管理1生产流程分析1通用材料库存生产

2前置时间分析2库存优化管理

3自制外包分析3供应链优化5产销配合方式1产能负荷分析1加班、外包策略

2瓶颈管理

2订货期分析3定期销售协调

3订单出货流程分析1订单优先级管理

2表单简化/标准化6现场管理1快速响应与沟通方式3目视化/看板/精益柔性生产分析与对策参考表PARTTWO生产类型与计划策略分析第二部分

生产类型与计划策略分析1、产品与工艺的分析（生产导向）2、市场与客户需求的分析（营销导向）3、瓶颈约束（例外管理）基于产品与工艺分析的生产方式第二部分

生产类型与计划策略分析低产量低标准化一样一件多品种较低产量大批量高标准化大宗产品少数主要产品较高的产量工艺混杂的流动(单件生产)间断的顺序流动(成批生产)连接的顺序流动(流动装配线)连续工艺流动特种设施大型机器设备汽车组装制糖工业产品结构、产品寿命周期不可行区不可行区工艺流程结构寿命周期阶段第二部分

生产类型与计划策略分析流程型工业石油化学工业塑料制药洗涤剂农药和化肥金属冶炼纺织烟草酿酒饮料造纸等离散型工业加工/装配型汽车制造机床工业工程机械电子设备计算机家用电器家具服装工业等第二部分

生产类型与计划策略分析两种方式的主要区别第二部分

生产类型与计划策略分析备货生产方式（MTS,Maketostock）在对市场预测的基础上，有计划地生产出完工产品存货并以存货供应顾客，产成品存货是其最显著的特点顾客定制程度较低生产效率高要准确预测顾客需求生产管理的重点是按“量”组织生产过程各环节的平衡订货生产方式（MTS,Maketoorder）收到顾客订单才按顾客要求进行设计、采购、组织生产、发货等工作各批的规格、数量、质量和交货期等可能都不同产成品存货较少生产管理的重点是确保交货期，按“期”组织生产过程各环节的衔接平衡基于市场需求分析的生产类型第二部分

生产类型与计划策略分析

订货组装、订货制造和订货工程三种方式订货组装方式ATO预先生产出半成品存货，按顾客要求组装成不同的产品类似于备货生产方式，零部件标准化和通用程度高，生产批量大，效率较高既适合采用流水线降低成本，也可满足顾客不同要求代表着产品设计和制造综合改进的方向订货工程方式ETO按顾客要求设计制造，即收到顾客订单后先要进行工程图纸设计，之后进行采购、外协、生产技术准备和制造三种方式中订货工程方式的生产周期最长，生产和作业管理的重点是缩短设计周期，提高零部件的标准化和通用水平订货制造方式MTO按顾客要求制造，产品已设计好，可按计划提前进行采购原材料并外委加工等工作产品生产期限等于生产周期，可缩短交货期如果预测不准，造成原材料和外协件积压生产和作业管理重点是加强预测和缩短采购提前期和生产周期第二部分

生产类型与计划策略分析基于生产管理类型与订单交付期产品设计与工艺准备外购与制造总装配发运按预测为库存组织生产按订单按预测组织在产品生产按订单组织最后工序按订单组织加工与最后工序按预测采购部分原材料按订单组织从产品设计、采购、加工、最后工序、发运全过程OLT备货生产型订货组装/包装型订货制造型订货工程型交货日期OLTOLTOLTPARTThree订单前期分析第三部分

订单前期分析订单处理 制定生产计划 采购、外委、运输、进货检验、仓储 生产准备 生产、加工、装配、搬运、存储、检验 终检仓储出货 产出提前期分析第三部分

订单前期分析关键BACABC占用资金销售额/出货量ABC（2-8法则）分析——产品与客户的分类关键关键第三部分

订单前期分析1）产能的限制产能小于市场的需求工程能力，过程能力不足生产的质量未能达到市场预期的水准2）市场的限制市场的需求小于产能3）物料供应的限制供货商无法如期供应所需的原料4）新产品研发的限制缺乏新的产品新产品未能迅速上市5）管理政策的限制传统绩效评估的办法与标准、绩效奖金的计算，效率津贴6）思维的限制传统的管理思维模式仍适合未来的环境吗？瓶颈管理（TOC，TheoryofConstraint）认为：一个企业计划与控制的目标就是寻求顾客需求与企业能力的最佳配合，对瓶颈环节进行有效的控制，其余环节与瓶颈环节同步瓶颈约束分析第三部分

订单前期分析低产量低标准化一样一件多品种较低产量大批量高标准化大宗产品少数主要产品较高的产量工艺混杂的流动(单件生产)间断的顺序流动(成批生产)连接的顺序流动(流动装配线)连续工艺流动特种设施大型机器设备汽车组装制糖工业产品结构、产品寿命周期不可行区不可行区工艺流程结构寿命周期阶段主要的应用领域THANKS1.4柔性线生产组织与计划PARTONE生产组织概述1、生产组织的概念第一部分

生产组织概述生产组织，是指为了确保生产的顺利进行所进行的各种人力、设备、材料等生产资源的配置。生产组织是生产过程的组织与劳动过程组织的统一。生产过程的组织主要是指生产过程的各个阶段、各个工序在时间上、空间上的衔接与协调。它包括企业总体布局，车间设备布置，工艺流程和工艺参数的确定等。在此基础上，进行劳动过程的组织，不断调整和改善劳动者之间的分工与协作形式，充分发挥其技能与专长，不断提高劳动生产率。良好的组织，要善用各种各样的人，将其安排在最适当的位置，发挥集体的功能，组织工作实际是计划功能之一，因为组织工作要不断的审核并修正公司的结构，才能改善组织的效率。2、生产过程第一部分

生产组织概述生产过程是劳动过程和自然过程的组合通过原材料转换成产品或服务的形式，将现金变成储备资金，再变成生产资金，最后转换成产品资金，并在这一过程中实现增值。是功能、质量和成本形成的过程生产过程的组成生产技术准备过程生产支持过程辅助生产过程基本生产过程生产过程内容第一部分

生产组织概述生产技术准备过程产品图纸、技术资料、工艺文件、工装模具辅助生产过程动力供应、工装模具制造、设备厂房维护基本生产过程原材料转化为产成品生产支持过程物