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1 附錄 1中文譯文 柔性制造系統(tǒng) 介紹對制造系統(tǒng)和先進(jìn)的制造業(yè)的技術(shù)的討論，對定義制造系統(tǒng)這一術(shù)語是用的。 一個制造系統(tǒng)可以被定義為一系列的把原材料轉(zhuǎn)換成有用的形式和最終產(chǎn)品的增值的制造過程。 柔性是現(xiàn)代制造業(yè)的一個重要特性， 它的意思就是制造系統(tǒng)的工藝范圍廣、適應(yīng)生產(chǎn)的能力強(qiáng) ,有時候也能相對地提高生產(chǎn)率。柔性制造系統(tǒng)能很快地調(diào)整生產(chǎn)線以適應(yīng)不同零件的加工。 柔性制造系統(tǒng)是由一個或一組機(jī)床，在計算機(jī)控制系統(tǒng)和自動化物料運儲系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下工作的。之所以把它叫做一個柔性制造系統(tǒng)，是因為在計算機(jī)控制下，這個系統(tǒng)能 夠根據(jù)零件的不同進(jìn)行多樣性、廣泛地調(diào)整。 典型的 ? 處理設(shè)備 ,例如：機(jī)床、工作站、和機(jī)械手 ? 物料運儲設(shè)備 ,例如：機(jī)械手、運送裝置和 動導(dǎo)向運輸裝置 ) ? 一個交換系統(tǒng) ? 一個計算機(jī)控制系統(tǒng) 柔性制造系統(tǒng)業(yè)主要向著集成制造的目標(biāo)發(fā)展。 它包括自動制造過程的集成， 在柔性制造業(yè)系統(tǒng) , 那些數(shù)控機(jī)床 (例如 ,車床 ,鉆床 )和自動化的物料運儲系統(tǒng)經(jīng)由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行共享和及時的協(xié)調(diào)。 這就是一個小規(guī)模的集成。 柔性制造業(yè)系統(tǒng)向著能夠完全集成的制造目標(biāo)逐步形成了一些自動化制造的觀 念 : ? 計算機(jī)對機(jī)床的數(shù)字控制 (? 分配數(shù)字控制制造系統(tǒng) (? 自動物料運儲系統(tǒng) ? 成組技術(shù) (部份的組合 ) 當(dāng)這些自動化程序，將機(jī)器和人的思想進(jìn)行集成在一起成為一個系統(tǒng)，帶來了這些自動化的過程，這就是 人和計算機(jī) 2 是 然，在這個系統(tǒng)中人的勞動量要比用手工操作的制造系統(tǒng)少的多。 但是人仍然在 操作中扮演著一個重要的角色。 人所從事的工作主要包括以下幾項 : ? 修理和維護(hù)設(shè)備 ? 工具更換和安裝 ? 裝載和卸貨系統(tǒng) ? 數(shù)據(jù)輸入 ? 部分計劃變更 ? 計劃的實施 柔性制造系統(tǒng)的設(shè)備 , 像所有的制造業(yè)的設(shè)備一樣 ,也一定能被檢測出嚴(yán)重的故障 , 和被破壞。當(dāng)有問題被發(fā)現(xiàn)的時候 ,一個人修理時必須認(rèn)清楚它的來源，并且能夠制定解決問題的措施。 人也可以根據(jù)那些制定的措施來維修那些發(fā)生故障的設(shè)備。 即使是所有的系統(tǒng)都能正常的運作 ,也必須進(jìn)行周期的維護(hù)工作。 操作員應(yīng)也能夠調(diào)整機(jī)器和工具 , 并且給工作系統(tǒng)配置必需品。 增加工具能提高 但是不能除去人在工具變更中的作用。 一但原材料已經(jīng) 被載入自動化物料運儲系統(tǒng) ,它將以被規(guī)定的方式由系統(tǒng)控制運動。 但是 ,在完成的產(chǎn)品卸貨之前進(jìn)行新材料的的載入。 人和那些計算機(jī)的也是相互作用的，人必須通過計算機(jī)來控制 程序。當(dāng)再重新配置 生產(chǎn)另外類型的零件的時候 , 他們也必須改變原來的程序。人在 扮演著小而且重要的角色，但是這個角色在關(guān)鍵時候仍然是十分重要的。 在 所有控制系統(tǒng)都是由計算機(jī)提供。 個別的機(jī)床在 面被 制。 全部的系統(tǒng)被 制。自動化物料運儲系統(tǒng)就象數(shù)據(jù)收集、系統(tǒng)監(jiān)聽、工具控制 和交通控制的其他功能一樣 ,也是用計算機(jī)來控制的 ,人 / 計算機(jī)的相互作用這就是 柔性。 一、 柔性制造業(yè)的發(fā)展歷史 柔性制造業(yè)最初是有英國的莫林公司在 1960 年提出的 , 24小時無人值守自動運行 。 這個 24小時的無人值守的系統(tǒng)就是真正的 但是 ,由于自動化，集成化和計算機(jī)控制技術(shù)仍未發(fā)展到可以 3 能夠支撐系統(tǒng) , 所以它一開始就有很多局限性。 首先 在支撐系統(tǒng)發(fā)展完善的時間之前發(fā)展的。它發(fā)展到最后被丟棄也是再所難免的。 在 1960年到 1970年間，柔性制造業(yè)的概念還只是存在與一些大學(xué)里。 然而，在 1970年后期和 1980年早期由于復(fù)雜的計算機(jī)控制技術(shù)的出現(xiàn)，柔性制造業(yè)發(fā)展迅速的概念。 在美國柔性制造業(yè)主要使用者在汽車，卡車和發(fā)動機(jī)的制造業(yè)中。 二、柔性制造業(yè)的原理 在生產(chǎn)制造過程中制造的生產(chǎn)率和柔性之間總是存在著一定的不協(xié)調(diào)的關(guān)系。 一方面是生產(chǎn)線中有很高的生產(chǎn)率 , 但是柔性非常低。另一方面是獨立的 然生產(chǎn)率低，但是能提供最大的柔性 , 但是有能力的機(jī)器。 在這兩方面之間是柔性制造業(yè)發(fā)展最合適的方面。當(dāng)仍然維持柔性制造的情況下，能夠制造出在保持較高生產(chǎn)率，在以上兩方面總折 中的制造系統(tǒng)制造嗎？ 生產(chǎn)線能夠以高的生產(chǎn)率生產(chǎn)大量的零件。 這種生產(chǎn)需要采取很多的裝備 , 但是可以把這些大量的設(shè)備的相同的部分關(guān)掉。 它的主要缺點就是在任何一個部份中，哪怕甚至十分小的設(shè)計的變化也能夠引起整個的生產(chǎn)線的停工或者是重新再配置。 這樣的生產(chǎn)線最主要的弱點就是在沒有寶貴的時間進(jìn)行重新配置的情況下，不能夠生產(chǎn)制造同一部機(jī)械的各個不同的部份的零件。 傳統(tǒng)地 為這些設(shè)備可能被很快地就被重新調(diào)整、規(guī)劃，以適應(yīng)較小的或是甚至更主要的設(shè)計 的改變 , 所以這些機(jī)床對這一個目的是十分理想的。 但是，這些機(jī)車設(shè)備不能夠獨立地或以較高的生產(chǎn)率來生產(chǎn)體積大零件。 雖然這些機(jī)床和柔性十分不相配，但是它們也是閉合的。對于柔性制造系統(tǒng)特別地重要的、大概是最集中的能力就是在現(xiàn)在的生產(chǎn)制造形式下，能夠以很高的生產(chǎn)率、很大的柔性，為了生產(chǎn)另外的零件或產(chǎn)品快速地重新配置生產(chǎn)設(shè)備。柔性制造業(yè)就填充這一持續(xù)很久的制造業(yè)的空缺。 柔性制造業(yè)憑借自己的特有的能力，給生產(chǎn)者帶來了很多的便 4 利 : ? 柔性可以加工一系列 的零件 ? 加工零件的任意性 ? 同時制造不同的零件 ? 減少裝備時間和調(diào)試時間 ? 高效率地應(yīng)用機(jī)床 ? 減少直接的和間接的勞動成本 ? 能夠?qū)Σ煌牟牧线M(jìn)行識別處理 ? 如果一部機(jī)床損壞，不影響零件的制造 三、柔性制造系統(tǒng)組成 要有四個部分來組成 : ? 機(jī)床工具 ? 控制系統(tǒng) ? 材料處理系統(tǒng) ? 操作人員 一個柔性制造系統(tǒng)和任何其他的制造業(yè)的系統(tǒng)一樣，使用的是同一類型的機(jī)床工具 ,它們是自動化或用手操作的，用工具工作。這些機(jī)床包括車床，磨床，鉆床 , 鋸床 , 等。 在 所使用的機(jī)床的類型實際上是靠這些機(jī)床各自的用途來設(shè)定的，一些 要被設(shè)計成符合定義明確要求的特性。在這些情況下，包括在系統(tǒng)中的機(jī)床的操作計劃都是必須的。 一個這樣的系統(tǒng)就是一個能夠很好提供服務(wù)的系統(tǒng)。 在一個車間的配置設(shè)定中 ,真實的請求不能被及時地識別任何其他的設(shè)定，或一定必然要有很高的可靠性、可能性 , 機(jī)器系統(tǒng)會至少能夠包含標(biāo)準(zhǔn)的制造業(yè)的操作。這樣的系統(tǒng)就是一個用途一般的系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)是為 ? 規(guī)劃零件的運儲和分配 ? 控制和監(jiān)聽工作流程 ? 控制加工過程 5 ? 系統(tǒng) /工具控制 /監(jiān)聽 在 制軟件是相當(dāng)復(fù)雜和煩瑣的，因為它必須同時地執(zhí)行許多不同的任務(wù)。不管曾經(jīng)在這一區(qū)域中實行的什么樣的研究 ,都沒有和 調(diào)度程序功能包括計劃該如何生成 考慮機(jī)床工具的現(xiàn)在工作狀態(tài)，工作進(jìn)程 ,工作工具 ,工作夾具 ,等等。 行程能夠自動地安排，也可能在一個操作員的協(xié)助下進(jìn)行工作 。 也有很多 送功能包括實行程序調(diào)度和協(xié)調(diào)車間內(nèi)各部分的動作，也就是說 , 能夠決定何時何地傳送一個貨盤 , 什么時候該開始在在加工中心中處理 , 等等。 監(jiān)視器的功能與監(jiān)聽工作進(jìn)展 , 機(jī)器狀態(tài) , 警報信息等等 , 有關(guān)系 ,而且能夠給調(diào)度進(jìn)程和發(fā)送者提供輸入所產(chǎn)生各種不同的制造報告和警報信息。系統(tǒng)里面處理部份原料的運輸由一個傳送控制模塊來管理。 用多點控制的運輸工具由一個 統(tǒng)控制 ,控制邏輯就變的相當(dāng)?shù)貜?fù)雜，并成為 在載入?yún)^(qū)域的部分為它收集做好準(zhǔn)備時， 在一個終端機(jī)中的一個裝載 / 卸載模塊能夠在載入?yún)^(qū)域分別告知操作者進(jìn)入到系統(tǒng)，并且使他或她能夠更新控制系統(tǒng)的狀態(tài)。一個儲存控制模塊能夠中保留一個部份被儲存的帳戶在 S 中的精確位置。 工具管理模塊維持所有的有關(guān)工具的賬戶數(shù)據(jù)的并保持工具在 具管理模塊能夠管理遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過正常的數(shù)目，而且此外，模塊還能控制工具的準(zhǔn)備和流程。 能是在生產(chǎn)車間中為 生產(chǎn)車間的裝備中 是很重要的 ; 一個功能齊全的 于以前的 論的片段 ) 事實上有很多機(jī)器工具的制造商已經(jīng)發(fā)展了專有的通信條款， 這些條款是很復(fù)雜的，因為在 除此之外，那些多設(shè)備的物理的集成實際上是十分困難的；舉例來說，在托盤中各種各樣的裝載 / 卸載的機(jī)械裝置都是應(yīng)用很復(fù) 6 雜的機(jī)械工具，它們來自各種不同的生產(chǎn)廠商。因此，僅僅可取的方法就是從主要的機(jī)械工具制造商中購買一個比較接近用具的關(guān)鍵系統(tǒng)，工具購買實現(xiàn) 唯一適當(dāng)?shù)姆绞揭徺I 來自主要的工作母機(jī)制造業(yè)者之一的一個關(guān)鍵系統(tǒng)。這個系統(tǒng)必須是可靠的和能很好地進(jìn)行測試，并且應(yīng)該由多個廠商負(fù)責(zé)幫助這個系統(tǒng)進(jìn)行故障的處理。 自動化的物料運儲系統(tǒng)的是一個的能夠協(xié)助獨立的 床形成一組，并加入到全面的 內(nèi)的基本的成分。系統(tǒng)必須能讓那些安裝在托盤上的工件從一個工作站移動到另外一個工作站上。當(dāng)工件等待著去一個指定的工作站被處理的時候，這個系統(tǒng)必須盡可能地給它提供適當(dāng)?shù)奈恢谩? 物料運儲系統(tǒng)必須能夠卸載在工作站上的工件，并且能夠裝載另外一個運輸?shù)较乱粋€工作站上的零件。 它還必須能夠適應(yīng)計算機(jī)的控制，并且完全地與柔性制造系統(tǒng)中的其他的成分相容。最后， 在 一些 置的自動化引導(dǎo)小車 (如物料運儲就是一個重要的方法。 在 (S) 常常集合在一起的。 這使系統(tǒng)能在無人操縱的情況下正常地運行，降低了勞動強(qiáng)度。在白天班將那些未加工的零件固定在貨盤中，載入系統(tǒng)并且儲存的 待著機(jī)器可能的需要時的命令。當(dāng)工序完成的時候 , 運輸機(jī)就把零件運回到 S，在 個工序或者被從 卸載， 完全無人值守的操作非常少見的；在大部份的情形下一或較多的操作員將會總是不在長場的 , 他們很少在重要的情形下干涉系統(tǒng)， (這個被計算機(jī)控制系統(tǒng)正常地自動地工作 ) ，但是系統(tǒng)能夠糾正那些較小的錯誤，并且能讓系統(tǒng)高的效率運行。 4. 人類的操作員 最后成分是人的成分。 雖然柔性制造的觀念是盡量減少制造過程中人的參與次數(shù) ,但是它還不能完全不用人參與。而且 ,人在柔性制造業(yè)中所扮演的角色仍然是十分重要的。包括規(guī)劃 ,操作 ,監(jiān)聽 ,控制 ,和維護(hù)系統(tǒng)。 造 控制階層的性質(zhì) 當(dāng)描述和討論制造控制和在先進(jìn)制造系統(tǒng)自動化工廠中應(yīng)用 7 和 計算機(jī)整合的制造業(yè) ) 技術(shù)的時候，它對于安排許多計劃和在透視階層的控制活動是很方便的 ,全部的策略計劃在頂部，和制造程序的操作控制在底部。 那兩個最重要的組織， 國家標(biāo)準(zhǔn)局 )現(xiàn)在被叫做 國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的學(xué)會 ) ，美國的 ( 和 國際的標(biāo)準(zhǔn)化組織 ),提議為先進(jìn)的制造系統(tǒng)的控制水平的定義了一個國際的標(biāo)準(zhǔn)( 型 )。 工廠層，車間層，單元層、 工作站和設(shè)備層。 型增加了一層，在它的模型中包括六個層次，即企業(yè)，工廠層 /制造廠，部分層 /區(qū)域，車間層，工作站，設(shè)備層。這些階層的模型在計劃和執(zhí)行計算機(jī)集成制造系統(tǒng)中主要地被當(dāng)作叁考的框架使用，但是他們也是可適用于討論生產(chǎn)計劃和大概的控制活動。 這對討論制造業(yè)的控制水平的定義是有關(guān)系的，因為在文學(xué)和商業(yè)產(chǎn)品的描述中常常會用到一些自動化工廠的專業(yè)術(shù)語。不同的級的典型的工作和職務(wù)在如下列各項 : 1)企業(yè)控制包括全部的企業(yè)的戰(zhàn)略計劃。 這是產(chǎn)品的需求計劃，市場策略 , 和區(qū)分企業(yè)內(nèi)部的各分區(qū)的工作。 制造業(yè)控制被運用在企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，就是負(fù)責(zé)的完成企業(yè)的使命 ; 這些年來規(guī)劃的水平在應(yīng)用中得到了衡量，并沒有常常發(fā)生變化。 2)設(shè)備控制負(fù)責(zé)實現(xiàn)企業(yè)策略。 它在制造設(shè)備控制和運行方面有這樣的功能例如加工制造和產(chǎn)品工程學(xué)，數(shù)據(jù)管理和其他的長期活動。 3)區(qū)域控制負(fù)責(zé)在車間內(nèi)的資源配置和制造的協(xié)調(diào)。 這一個典型的操作控制水平能夠在好幾個天或數(shù)個星期維持同一個狀態(tài)。 這一個層也經(jīng)常被稱為命 " 車間層 " ， “ 車間控制層 ” 術(shù)語包括區(qū)域控制和下一層的控制，在美國的著作中，車間控制經(jīng)常被稱為 "制造活動控制 ",在 柔性制造 系統(tǒng)中 4)單元控制負(fù)責(zé)在制造單元里工作站間的作業(yè)調(diào)度。這包括資源分配 , 作業(yè)指令的發(fā)放，工作路線的確定 ,分配給個別的工作站 , 對工作和工作站的工作情況的監(jiān)聽。 5)工作站控制負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)工作站上被實行運行分配到工作站的一個工作 ,這一個功能操作可以在幾秒到幾小時的時間內(nèi)完成 8 6)設(shè)備層是在一部機(jī)器上執(zhí)行具體的工作。 在一個工作機(jī)床上，這一層的特點是局部地的控制機(jī)床的主軸速度 , 冷卻等等。 9 附錄 2外文文獻(xiàn) s an to of it is to a of A be as a of In is an t a is of A is to a of A is an or of by an is a of a be to a of is it is a A ? 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A ? A of It 10 of In ,a a of by ? of of ? ? of in MS is in of is a of a in of ? ? ? of of be a is a to 11 is up as of MS in is of it is in of MS as MS to of or in at in MS is by MS is is as is of 一、 in 4. 4 a it to MS a of As it as 12 an of 960s 970s. of in 970s 980s, a of in of 二、 In At of of At of NC of in of a in a of of at a of in is in a to be is a it to of in be to or as 13 or at MS NC is of is to to to or in a of ? a of ? of ? of ? ? ? to ? to if 三 、 MS ? ? ? ? 1、 of as be it or an so of in 14 on in be to a In in be a be as a In a or in is of or a of of at be as 2. MS a of ? of ? he MS is in MS MS is it to in is no to MS to of in of so be or be by an MS by 15 on to a to a on so is so to as as A of GV a of MS A a at to to or to of at A an of in S/RS as as an of of in be of of in of NC MS on NC of to a a “ of is NC in of is of is 16 in of a is to a of a of 3. he is a a of NC a be of on to as It be to on as to be at a be to a at to It be in MS be to of a s) as a of An S) is in to or In on in S/RS on is to S/RS it or to be MS is in 17 or be so to in is by to 4. in MS is as a of in it it in mai