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智能制造需要怎样的柔性生产?
更新时间:2018-10-12 浏览数:
根据国标定义,柔性制造系统是数控加工设备、物料运储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环境的变化。

刚性生产系统是用于工件输送系统将各种刚性自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序链接起来,在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统,适合进行大批量生产,效率高、成本低、质量稳定、程序固化。


柔性制造系统则是建立在成组技术的基础上,由计算机控制的自动化生产系统,可同时加工形状相近的一组或一类产品,适合多品种、小批量的高效制造模式,减少毛坯和在制品的库存量,减少直接劳动力。

柔性生产的要求

第一,机器柔性。当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。譬如,非标终端设施的切换、控制程序自动下载更换。

第二,工艺柔性。工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力,譬如,基于强化学习的协作机器人、机器人夹爪力度传感器;制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度,譬如通过神经网络拟合原材料、工艺和质量之间的关联关系并确定最优解。

第三,产品柔性。产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。譬如,模块化设计和装配。

第四,维护柔性。采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。譬如,知识库的建立、预测性维护。

第五,生产能力柔性。当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。譬如,预留工位,循环流转工位和缓存工位。


第六,扩展柔性。当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。譬如,根据工艺流程,将生产流程分成不同的工位,在瓶颈工位处并行扩充才能。

第七,运行柔性。利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品, 换用不同工序加工的能力。

“什么系统柔性是最高的?”是“人”,所有的柔性都是在模仿“人”。

“如果自动化可以做到跟人一样的兼容性,那么这条产线的柔性就意味着非常高了。”

如何满足柔性生产?

首先是“感知”,这是人可以获取各种信息做判断的基础,集成各类传感器、机器视觉、测量设备等,产线有望获得感知。

其次是“分析”,对采集的数据实时处理,分析挖掘后形成知识。

再次是“决策”,所谓决策就是基于“知识”的生产管理对新的数据进行推理应用,产生相应生产决策数据或指令。

最后是“执行”,就是用工业机器人、数控机床、各种专有设备完成生产的要求。


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