柔性制造系統(tǒng)輸送及倉儲單元研制-含碼垛功能[三維SW]【含圖紙】
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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09機(jī)制(4)班姓 名王建課題名稱柔性制造系統(tǒng)倉儲及輸送單元文獻(xiàn)綜述報(bào)告(包括國內(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 國外柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷史及研究成果3 國內(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)研究動態(tài)與趨勢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)儲裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動化制造系統(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,但卻引起了國內(nèi)外有關(guān)部門和企業(yè)的普遍重視,是當(dāng)前國內(nèi)外機(jī)床行業(yè)開發(fā)研究的中心課題。對其未來的發(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)志該國在國際市場上的競爭能力。因此各工業(yè)發(fā)達(dá)國家大都采取由政府投資或資助的辦法開展研究工作,推動其發(fā)展。這充分說明了FMS技術(shù)的重要性。1967年,英國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。英國是世界上開發(fā)柔性制造系統(tǒng)最早的國家,英國國家工程實(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、西歐(包括英國、西德、娜威、瑞典、法國、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)利用專家知識和推理規(guī)則進(jìn)行推理,求解決 各類問題(如解釋、預(yù)測、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.國內(nèi)柔性制造系統(tǒng)發(fā)展歷史及研究成果 我國第一套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,其對象是FB15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臺國產(chǎn)加工中心、日本富士通的AGV及4臺日本產(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,我國又相繼從聯(lián)邦德國引進(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KTM公司引進(jìn)了一套FMS安裝在大連機(jī)床廠。我國在柔性制造系統(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。我國在FMS的技術(shù)方面與國外還有一些差距。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,我國也加緊了對柔性制造技術(shù)的研究。在國內(nèi),上海已經(jīng)用了國內(nèi)第一條國際先進(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)動機(jī)、變速箱、等動力總成制造全過程,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)零庫存。4.柔性制造系統(tǒng)研究動態(tài)與趨勢柔性制造系統(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,并自動地對控制量進(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)是利用專家知識和推理規(guī)則進(jìn)行推理,可以對各類問題求解。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實(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。未來以知識密集為特征,以知識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)對信息進(jìn)行并行處理的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在自動控制領(lǐng)域,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢是其與專家系統(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?。坏诙?,減少直接勞動工人數(shù);第三,產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定;第四,減少成品庫存量;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,雖然問題會在做的過程中不斷出現(xiàn),相信我能做好一切。參考文獻(xiàn)1. 柔性制造系統(tǒng)及其運(yùn)用 高紅 沈陽工程學(xué)院工程系 110136 2. 柔性制造技術(shù)級其發(fā)展J 林勝 航空制造技術(shù) 1999 13183柔性制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢研究 高青 20084. 柔性制造自動化概論/劉延林 編著 武漢:華中科技大學(xué)出版社 2001年10月5. 我國FMS發(fā)展現(xiàn)狀 余勝海 社陀 制造技術(shù)與機(jī)床 1994 42446. 國外柔性制造系統(tǒng)(FMS)發(fā)展情況 解冀生 組合機(jī)床于自動化加工技術(shù) 1984.02 7. 國外柔性制造技術(shù)發(fā)展動態(tài) 宋硯玉 航空精密機(jī)械工程 1988.028. 國內(nèi)外柔性制造技術(shù)發(fā)展趨勢 楊志毅 機(jī)械工業(yè)部第四設(shè)計(jì)研究院9. Simultaneous scheduling of machines and automated guided vehicles in flexible manufacturing systems using genetic algorithms I.A.Chaudhry S.Mahmood M.Shami10.PLC Controlling System of Transportation Manipulator and Simulation Debugging Weina Han, Liwei Liu,2005,20(3):20-22
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