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浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述報(bào)告
班 級(jí)
09機(jī)制（4）班
姓 名
王建
課題名稱
柔性制造系統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)及輸送單元
文獻(xiàn)綜述報(bào)告（包括國(guó)內(nèi)外本課題及相關(guān)研究的現(xiàn)狀、分析及參考文獻(xiàn)目錄，理工類要求不少于2000字）
目 錄
1 前言
2 國(guó)外柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷史及研究成果
3 國(guó)內(nèi)柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷史及研究成果
4 柔性制造系統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)
5 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師
審批意見
簽名：
年 月 日
柔性制造系統(tǒng)及輸送單元
王建
(09機(jī)制4班 B09300422)
1.前言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品的復(fù)雜程度也隨之增加，而產(chǎn)品的市場(chǎng)壽命日益縮短，更新?lián)Q代加速，中、小批量生產(chǎn)占有越來越重要的地位。面臨這—新的局面，必須大幅度提高制造柔性和生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。柔性制造系統(tǒng)正是在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生的。
?柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整，以適宜于多品種、中小批量生產(chǎn)。它通過簡(jiǎn)單地改變軟件的方法能夠制造出多種零件中任何一種零件。
2.國(guó)外柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷史及研究成果
?柔性制造系統(tǒng)(FMS),是現(xiàn)代機(jī)器制造業(yè)中的新型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。它是為填補(bǔ)占機(jī)器制造中70％以上的中小批量生產(chǎn)自動(dòng)化的空白而發(fā)展起來的,到目前僅有十幾年的歷史,但卻引起了國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門和企業(yè)的普遍重視,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外機(jī)床行業(yè)開發(fā)研究的中心課題。對(duì)其未來的發(fā)展雖有不同的議論,但普遍認(rèn)為,FMS的技術(shù)水平,將標(biāo)志該國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。因此各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大都采取由政府投資或資助的辦法開展研究工作,推動(dòng)其發(fā)展。這充分說明了FMS技術(shù)的重要性。
1967年，英國(guó)莫林斯公司首次根據(jù)威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系統(tǒng)24”。其主要設(shè)備是六臺(tái)模塊化結(jié)構(gòu)的多工序數(shù)控機(jī)床，目標(biāo)是在無人看管條件下，實(shí)現(xiàn)晝夜24小時(shí)連續(xù)加工，但最終由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的困難而未全部建成。
?英國(guó)是世界上開發(fā)柔性制造系統(tǒng)最早的國(guó)家，英國(guó)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室(NEL)建造的Moli飛一24系統(tǒng)是世界上第一個(gè)柔性制造系統(tǒng),它所提出的設(shè)想對(duì)世界上柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。到1982年為止,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世界上建成的柔性制造系統(tǒng)約有242個(gè)。在柔性制造系統(tǒng)擁有方面,日本處于領(lǐng)先地位,有63個(gè)系統(tǒng)。美國(guó)、西歐(包括英國(guó)、西德、娜威、瑞典、法國(guó)、愈大利、瑞士)的擁有量各為57個(gè)和79個(gè)。蘇聯(lián)和東德、捷克、匈牙利、保加利亞、波蘭等東歐國(guó)家總擁有量為35個(gè)。到二十世紀(jì)80年代末FMS已經(jīng)成為一項(xiàng)較成熟的技術(shù)，在全世界也得到了廣泛的應(yīng)用。
如今柔性制造系統(tǒng)已經(jīng)用到多種核心技術(shù)，如計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，將CAD技術(shù)引入專家系統(tǒng)中幫助解決復(fù)雜的問題。模糊控制技術(shù)，高性能的額模糊控制器具有自學(xué)功能，可以在控制過程中不斷獲取新的信息并自動(dòng)控制量作調(diào)整。人工智能、專家系統(tǒng)技術(shù)，柔性制造技術(shù)中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理，求解決 各類問題（如解釋、預(yù)測(cè)、診斷、查找故障、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等）。
3.國(guó)內(nèi)柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷史及研究成果
我國(guó)第一套FMS是北京機(jī)床研究所于1985年從日本富士通FANUC公司引進(jìn)的。該套FMS主要用于旋轉(zhuǎn)體加工，其對(duì)象是FB—15型、25型直流伺服電機(jī)的軸類、法蘭盤類、刷架體類和殼體類等四大類14種零件加工。這套FMS有5臺(tái)國(guó)產(chǎn)加工中心、日本富士通的AGV及4臺(tái)日本產(chǎn)的機(jī)器人組成，包括中央管理系統(tǒng)、物流控制系統(tǒng)、技工單元和監(jiān)視攝像系統(tǒng)四部分組成。1987年以后，我國(guó)又相繼從聯(lián)邦德國(guó)引進(jìn)了3套FMS，分別安裝在湘潭江麓機(jī)械廠，鄭州紡織機(jī)械廠和沈陽飛機(jī)制造廠，后來又從英國(guó)KTM公司引進(jìn)了一套FMS安裝在大連機(jī)床廠。我國(guó)在柔性制造系統(tǒng)這方面的研究起步較晚，第一條自行研發(fā)完整意義的FMS是在1996年是由原國(guó)防科工委組織、南京理工大學(xué)、沈陽55研究所、綿陽58研究所聯(lián)合承研。我國(guó)在FMS的技術(shù)方面與國(guó)外還有一些差距。
柔性制造在漢航空航天、汽車制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)也加緊了對(duì)柔性制造技術(shù)的研究。在國(guó)內(nèi)，上海已經(jīng)用了國(guó)內(nèi)第一條國(guó)際先進(jìn)水平的生產(chǎn)線，柔性生產(chǎn)已涵蓋沖壓、機(jī)身、油漆、總裝、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、等動(dòng)力總成制造全過程，他們可以在同一生產(chǎn)線上同時(shí)生產(chǎn)四種不同平臺(tái)車型產(chǎn)品，不僅如此，他們還把柔性生產(chǎn)線延伸到各主要零部件供應(yīng)商，也可以使零部件直接到自己的生產(chǎn)線工位立即裝備，因而省去庫(kù)存。通過企業(yè)自身和上下游供應(yīng)和銷售IT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)100%按訂單生產(chǎn)、銷售并實(shí)現(xiàn)零庫(kù)存。
4.柔性制造系統(tǒng)研究動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)
柔性制造系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了很多相關(guān)技術(shù)
（1）利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)
CAD技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)環(huán)境下的完整設(shè)計(jì)過程，是一項(xiàng)產(chǎn)品建模技術(shù)(將產(chǎn)品的物理模型轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模型)。帶有32位Pc微機(jī)的CAD已成為應(yīng)用主流。引入專家系統(tǒng)的CAD使其具有智能化，可處理各種復(fù)雜問題，當(dāng)前的一個(gè)應(yīng)用熱點(diǎn)是快速成型(RP)技術(shù)。它利用三維CAD數(shù)據(jù)，通過快速成型機(jī)將一層層的材堆積成實(shí)體原型。RP技術(shù)具有快速、高柔性、高度集成等突出優(yōu)點(diǎn)，尤其適合制造單件小批量、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品或原型。
（2）機(jī)電一體化技術(shù)
機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械、電子、信息、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科的相互融合和交叉，特別是機(jī)械、信息學(xué)科的融合交叉。從這個(gè)意義上說，其內(nèi)涵是機(jī)械產(chǎn)品的信息化，它由機(jī)械、信息處理、傳感器三大部分組成。近年來，微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)
作為機(jī)電一體化的一個(gè)發(fā)展方向得到了特別重視和研究。
（3）模糊控制技術(shù)
模糊數(shù)學(xué)在工業(yè)上的應(yīng)用始于1974年對(duì)鍋爐和蒸汽機(jī)的模糊控制。目前模糊控制技術(shù)正處于穩(wěn)定發(fā)展階段，其核心是模糊控制器。新近開發(fā)的高性能模糊控制器具有基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息，并自動(dòng)地對(duì)控制量進(jìn)行調(diào)整，大大改善了系統(tǒng)的性能。
（4）人工智能、專家系統(tǒng)技術(shù)
迄今，F(xiàn)MS中所采用的人工智能（AI)大多基于規(guī)則的專家系統(tǒng)（ES)。專家系統(tǒng)是利用專家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理，可以對(duì)各類問題求解。由于專家系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地將各種事實(shí)及驗(yàn)證過的理論與通過經(jīng)驗(yàn)獲得的知識(shí)相結(jié)合，因而為FMS的各方面工作增強(qiáng)了柔性。未來以知識(shí)密集為特征，以知識(shí)處理為手段的人工智能
(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS中起著關(guān)鍵作用。
（5）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)技術(shù)
ANN是由許多神經(jīng)元按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相互連接而成的，模擬人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行并行處理的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在自動(dòng)控制領(lǐng)域，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是其與專家系統(tǒng)和模糊控制技術(shù)的結(jié)合，成為現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。
5.小結(jié)
如上所述，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展源于它的積極作用。在工業(yè)生產(chǎn)中采用柔性制造具有如下優(yōu)點(diǎn)：第一，設(shè)備利用率高，占地面積??；第二，減少直接勞動(dòng)工人數(shù)；第三，產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定；第四，減少成品庫(kù)存量；第五，柔性高，適應(yīng)多品種生產(chǎn)；第六，維持生產(chǎn)能力強(qiáng)。
通過收集各方面的資料和初期規(guī)劃，我已經(jīng)對(duì)柔性制造系統(tǒng)有了初步的了解，相信經(jīng)過自己的努力和老師的指導(dǎo)下，我能把它做好，雖然問題會(huì)在做的過程中不斷出現(xiàn)，相信我能做好一切。
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