關(guān)鍵詞 柔性集成制造 技術(shù)方法體系 快速系統(tǒng)實(shí)施

Keywords flexible integrated manufacturing, technique approach system, rapid system actualize

目前我國(guó)已是一個(gè)制造大國(guó)，但還不是制造強(qiáng)國(guó)，制造業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。加工制造業(yè)為了更好地適應(yīng)新產(chǎn)品快速研制的需求，紛紛建立了精密機(jī)加車間，旨在滿足高新技術(shù)產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的快速變批量精密加工，由于采用設(shè)計(jì)制造一體化思想進(jìn)行規(guī)劃并系統(tǒng)地應(yīng)用了柔性集成制造的技術(shù)與方法，取得了較好的應(yīng)用成效。

1 柔性集成制造應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

通過部分重點(diǎn)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整調(diào)研，發(fā)現(xiàn)制造業(yè)還不同程度地存在如下問題：

(1)工藝設(shè)計(jì)效率低、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng) 零件設(shè)計(jì)已經(jīng)普及了二維、三維軟件的應(yīng)用，但設(shè)計(jì)信息共享不足，工藝設(shè)計(jì)效率低，刀具準(zhǔn)備和工裝設(shè)計(jì)還有很大的盲目性和滯后性。

(2)數(shù)控設(shè)備利用率低 有些企業(yè)精密機(jī)加車間的數(shù)控設(shè)備開機(jī)率很高，但有效工作時(shí)間卻非常低，因?yàn)槎嗥贩N試制中經(jīng)常更換加工程序和工裝占用了過多的加工時(shí)間，增加了加工輔助時(shí)間。

(3)生產(chǎn)管理水平落后 作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)信息管理為傳統(tǒng)的手工記錄和統(tǒng)計(jì)方式，重復(fù)抄寫，既費(fèi)時(shí)又經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，很難準(zhǔn)確掌握計(jì)劃的完成情況、廢品率等生產(chǎn)狀況，信息無法共享。

解決上述問題需要企業(yè)大力應(yīng)用柔性集成制造技術(shù)，已有經(jīng)驗(yàn)表明 應(yīng)用不同柔性集成水平的制造系統(tǒng)可提高生產(chǎn)率 2-4倍，新產(chǎn)品試制周期和費(fèi)用減少1/3～1/2，能夠系統(tǒng)地提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力 [1] 。

結(jié)合制造基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的開展，在某企業(yè)的實(shí)施中，設(shè)計(jì)開發(fā)了如下應(yīng)用系統(tǒng)：

(1)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù)支撐子系統(tǒng)(NDS：Network and Database support System，包括組織、設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境)

(2)工程設(shè)計(jì)子系統(tǒng)(EDS：Engineering Design integrated System，以CAPP為核心的××關(guān)鍵零部件CAD/CAPP/CAM集成應(yīng)用)，如圖1所示。

(3)制造控制管理子系統(tǒng)(MCMS：Manufacturing Control & Management System，強(qiáng)調(diào)信息集成和人機(jī)協(xié)同的××關(guān)鍵零部件的柔性集成制造系統(tǒng)管理),如圖2所示。

總體信息集成以快速以太網(wǎng)和 MS SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，上層實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)集成，并通過工藝信息、制造資源信息和生產(chǎn)計(jì)劃信息實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造集成，底層車間制造由 CANBUS和RS232組成現(xiàn)場(chǎng)控制總線網(wǎng)，運(yùn)行模式選用集成DNC形式。系統(tǒng)中不設(shè)物流，不追求全盤自動(dòng)化，以信息集成為主，運(yùn)行過程強(qiáng)調(diào)人機(jī)協(xié)同， MCMS中設(shè)置人員工位11個(gè)，其中：操作人員工位7個(gè)、刀具準(zhǔn)備人員工位1個(gè)(兼系統(tǒng)維修員)、物料管理人員工位1個(gè)、系統(tǒng)管理人員工位2個(gè)。

經(jīng)過兩個(gè)階段近 7 個(gè)月的運(yùn)行考核證明，機(jī)床負(fù)荷率和綜合利用率有明顯提高，縮短工藝準(zhǔn)備時(shí)間在 37% 以上，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行后的生產(chǎn)效率和管理水平都有明顯的提高。在完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的支持下，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造信息集成，對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)品關(guān)鍵零部件生產(chǎn)起到了系統(tǒng)支持與保障作用。

2 柔性集成制造的技術(shù)方法體系研究

2.1 柔性集成制造實(shí)施方法研究的意義

21 世紀(jì)，客戶的個(gè)性化需求更加明顯和強(qiáng)烈，以大規(guī)模定