柔性制造、计算机集成、精益生产、虚拟制造等是先进制造业的发展趋势,机器人技术在先进制系统中的地位和作用十分重要,但是目前在机器人向先进制造系统集成方面有一些问题需要突破。
1、先进制造业发展趋势
随着信息技术、材料技术、新能源技术等新技术与制造技术的相互交叉、渗透、融合,现在的制造业与过去相比有了许多重大而深刻的变化。日益增长的复杂性是现在制造业的一个重要特点控制工程网版权所有,这不仅表现在制造系统中,还表现在所制造的产品,制造过程以及企业的结构中。这种复杂性对传统的控制和调度方法提出了严峻的挑战。先进制造技术控制工程网版权所有,先进制造技术作为一个专有名词的提出始于20世纪80年代末期的美国,这个概念一经提出立即获得世界各国的积极响应,将制造技术的研究推向新的高潮。包括机器人、柔性制造系统以及它们所依赖的控制软件会给现代企业带来重大的冲击。
传统的计算机集成制造系统是适应规模生产的,它的层次控制适合于在稳定状态下的批量生产,可以通过批量规模以及标准化来节约硬件成本。因
柔性制造系统FMS
柔性制造系统是60年代后期发展起来的一种先进制造系统,关于柔性制造的定义很多,但是一直未形成统一的认识。柔性生产主要依靠有高度柔性的制造设备来实现多品种小批量的生产。它的优势是明显的:如增强制造企业的灵活性和应变能力、缩短产品生产周期、提高设备使用效率和员工劳动生产率、改善产品质量等。
计算机集成制造系统CIMS
CIMS将制造系统中的各种自动化孤岛用计算机进行有机的集成,使制造系统适合于多品种,中小批量的生产,提高制造系统的总体效益。
精益生产系统LPS
精益生产是美国麻省理工学院根据其在INVP(International Motor Vehicle Program)的研究中对日本丰田生产方式的总结www.cechina.cn,于1990年提出的制造生产模式。精益生产的原则是:团队作业,交流,有效利用资源并消灭一切浪费,不断改进及改善。精益生产追求的目标是大幅度降低劳动力需求、占地面积、投资、工程时间及新产品开发时间。
智能制造系统IMS
智能制造是指应用智能制造技术和智能制造系统的制造生产模式,是在制造的各个环节中CONTROL ENGINEERING China版权所有,以一种高度柔性和高度集成的方式,通过计算机模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承和发展。
敏捷制造系统AMS
敏捷制造是美国Lehigh大学和美国通用汽车公司在1998年首次提出的。它强调的是一种新的企业结构,在这个结构中每一个公司都能开发自己的产品和实施自己的经营战略。构成这个结构的基石是三种基本资源:有创新精神的管理结构和组织:有技术、有知识的高素质人员;先进制造技术。敏捷源于这三种制造资源的有效集成。
全能制造系统HMS
HMS由若干个全能体(Holon)组成,每一个全能体是一个既独立又协作的完整的个体,且在每个个体中都含有整个系统的价值和目的、每个全能体可以互相转换、传送、存储和确认信息及物理对象。一般来说www.cechina.cn,全能体既包含信息处理部分,也包含物理处理部分,同时也可以是另一全能体的特殊条件。
虚拟制造系统VMS
VMS是多学科先进制造技术的综合应用。其本质是以计算机支持的仿真技术、产品建模技术、人工智能技术、并行工程技术、分布式智能协同求解技术等为前提,对设计、制造等过程进行统一建模,在产品设计阶段实时地、并行地模拟产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测产品性能、产品的可制造性、产品的成本等。从而更有效地、灵活地组织生产,使工厂与车间的设计与布局更为合理,以达到产品的开发周期和成本的最小化,产品设计质