柔性制造技術決定汽車工業的未來是專門為用戶解決疑難問題的,非常具有代表性,在客戶進行產品選型前,我們一般建議用戶先看下柔性制造技術決定汽車工業的未來。這樣能對用戶選型有非常大的幫助。
未來CAD技術發展將會引入專家系統。使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術的一個突破是光敏立體成形技術。即快速原型制造技術。該項新技術是直接利用CAD數據.通過計算機控制的激光掃描系統。將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形。并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描。被掃描到的液面則固化成形,在計算機控制下,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。
FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來,以知識密集為特征。以知識處理為手段的人工智能技術必將在FMS中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發展前途的仍是人工智能。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動.取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數,以達到最佳工作狀態。具備自組織能力。故IMT被稱為21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感器具有內在的“決策”功能。
人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域。神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統.成為現代自支化系統中的一個組成部分。
柔性制造系統的發展和未來
通過多年的努力和實踐,FMS技術已臻完善,進入了實用化階段,并已形成高科技產業。隨著科學技術的飛躍進步以及生產組織與管理方式的不斷更換.FMS作為一種生產手段也將不斷適應新的需求、不斷引入新的技術、不斷向更高層次發展。
FMC將成為發展和應用的熱門技術。這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近。更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。進入21世紀后.FMS獲得迅猛發展,幾乎成了生產自動化之熱點。一方面是由于單項技術如加工中心、工業機器人、CAD/CAM、資源管理及高度技術等的發展。提供了可供集成一個整體系統的技術基礎。另一方面.世界市場發生了重大變化,由過去傳統、相對穩定的市場,發展為動態多變的市場,為了從市場中求生存、求發展,提高企業對市場需求的應變能力.人們開始探索新的生產方法和經營模式。FMS是在自動化技術、信息技術及制造技術的基礎。將以往企業中相互獨立的工程設計、生產制造及經營管理等過程,在計算機及其軟件的支撐下。構成一個覆蓋整個企業的完整而有機的系統,以實現全局動態最優化?傮w高效益、高柔性,并進而贏得競爭全勝的智能制造系統。FMS作為當今世界制造自動化技術發展的前沿科技。為未來機構制造工廠提供了一幅宏偉的藍圖,已成為2l世紀機構制造業的主要生產模式。
發展效率更高的FML。多品種大批量的生產企業如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發展趨勢。
朝多功能方向發展、應用范圍逐步擴大。由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。FMS是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢.是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。應用范圍逐步擴大,如金屬切削FMS的批量適應范圍和品種適應范圍正逐步擴大,例如向適合于單件生產的FMS擴展和向適合于大批量生產的FMS(即FML)擴展。另一方面,FMS由最初的金屬切削加工向金屬熱加工、裝配等整個機械制造范圍發展。并迅速向電子、食品、藥品、化工等各行業滲透。
向模塊化、集成化方向發展。為有利于FMS的制造廠家組織生產、減低成本,也有利于用戶按需、分期、有選擇性地購置系統中的設備,并逐步擴展和集成為功能更強大的系統,FMS的軟、硬件都向模塊化方向發展。與計算機輔助設計和輔助制造系統相結合,利用原有產品系列的典型工藝資料,組合設計不同模塊。構成各種不同形式的具有物料流和信息流的模塊化柔性系統。另一方面是實現從產品決策、產品設計、生產到銷售的整個生產過程自動化。特別是管理層次自動化的計算機集成制造系統。在這個大系統中。柔性制造系統只是它的一個組成部分。為了保證系統工作的可靠性和經濟性,可將其主要組成部分標準化和模塊化。加工件的輸送模塊,有感應線導軌小車輸送和有軌小車輸送;刀具的輸送和調換模塊。有刀具交換機器人和與工件共用輸送小車的刀具輸送方式等。利用不同的模塊組合,構成不同形式的具有物料流和信息流的柔性制造系統。自動地完成不同要求的全部加工過程。以模塊化結構集成FMS、再以FMS作為制造自動化基本模塊集成CIMS是一種基本趨勢。
向小型化、單元化方向發展。早期的FMS強調規模。但由此產生了成本高、技術難度大、系統復雜、可靠性不好、不利于迅速推廣的弱點。為了讓更多的中小企業采用柔性制造技術。FMS由大型復雜系統。向經濟、可靠、易管理、靈活性好的小型化、單元化。即向FMC或FMM方向發展。FMC、FMM的出現得到了用戶的廣泛認可。柔性制造系統未來將向發展各種工藝內容的柔性制造單元和小型FMS;完善FMS的自動化功能;擴大FMS完成的作業內容,并與計算機輔助設計和輔助制造技術(CAD/CAM)相結合,向全盤自動化工廠方向發展。單項技術性能與系統性能不斷提高。單項技術性能與系統性能不斷提高,例如采用各種新技術,提高機床的加工精度、加工效率;綜合利用先進的檢測手段、網絡、數據庫和人工智能技術,提高FMS各單元及系統的自我診斷、自我排錯、自我修復、自我積累、自我學習能力,使之具有對溫度變化、振動、刀具磨破損、工件形狀和表面質量的自反饋、自補償、自適應控制能力;采用先進的控制方法和計算機平臺技術,實現FMS的自協調、自重組和預報警功能等。
加快發展各種工藝內容的柔性制造單元和小型FMS。因為FMC的投資比FMS少得多而效果相仿,更適合于財力有限的中小型企業。多品種、大批量生產中應用FML的發展趨勢是用價格低廉的專用數控機床代替通用的加工中心;完善FMS的自動化功能。FMS完成的作業內容擴大,由早期單純的機械加工型向焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄鍛等綜合性領域發展,另外,FMS與計算機輔助設計和輔助制造技術(CAD/CAM)相結合,向全盤自動化工廠方向發展。
柔性制造技術是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢,是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。屆時,智能化機械與人之間將相互融合。柔性地全面協調從接受訂單至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。