机械制造及其自动化专业毕业论文
摘要:自动化制造系统(FMS)是指自动化程度高的制造系统。目前,FMS通常是指以批量切割中的高级自动化和高水平自动化为目标的制造系统。
关键词:制造规模;关键技术;发展趋势
随着人们对产品多样化、低制造成本和短制造周期的需求日益增加,FMS得到了迅速发展,并由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械和控制设备的发展。
一、自动化机械制造的规模
FMS根据大小可以分为以下四类。
(A)自动化制造单元
FMC:比FMS晚6 ~ 8年左右问世并用于生产。它由1 ~ 2加工中心、工业机器人、数控机床和材料运输与储存设备组成,具有设置多种待加工产品的灵活性。FMC可以算是最小的FMS,是FMS向廉价化、小型化方向发展的产物。其特点是自动化和真用途单机自动化,至今已进入推广应用阶段。
(2)自动化制造系统
通常包括四台或四台以上全自动数控机床、手动中心和车削中心等。),由集中控制系统和物料搬运系统连接,可不停机实现多品种、中小批量加工和管理。
(3)自动化生产线
它是介于单一或少数品种、大批量非自动化自动生产线和中小批量多品种F: MS之间的生产线,其加工设备可以是通用加工中心、数控机床、专用机床或数控机床。物料搬运系统的自动化要求比FMS低,但生产率较高。
(4)自动化制造工厂
FMt是将多个FMS连接起来,用一个自动化仓库,与一个计算机系统进行通信,使用一个完整的FMS从订货、设计、加工、装配、检验、运输到交货。它包括CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)付诸实践,实现生产系统的自动化和自动化,进而实现全厂的整体生产管理、产品加工和物料储运过程。FMF自动化生产水平最高,体现了世界上最先进的自动化应用技术。它集制造自动化、产品开发和管理于一体,以智能制造系统IMS为代表,以信息流控制物流。其特点是实现工厂的自动化。
二、自动化的关键技术
计算机辅助设计
未来CAD技术的发展将引入专家系统,使其智能化,能够处理各种复杂的问题。当前设计技术的最新突破是光敏立体成型技术。这种新技术是直接使用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统将三维数字模型分割成几层二维片状图形,根据二维片状图形对池内光敏树脂液面进行光学扫描,扫描的液面就会变成固化塑料。这种循环操作会逐层扫描成型,并自动将分层固化的塑料粘合在一起。只需要确定数据,几个小时内就能做出准确的原型。它有助于加速新产品和新结构的开发。
(二)模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发的高性能模糊控制器具有自学习功能,能够在控制过程中不断获取新的信息,自动调整控制量,从而大大提高系统性能,特别是基于人工神经网络的自学习方法引起了极大的关注。
(3)工程智能、专家系统和智能传感器技术
到目前为止,FMS中使用的人工智能大多是指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则来推理和解决各种问题(如解释、预测、诊断、故障查找、设计、计划、监测、修理、指挥和控制等。).因为专家系统可以简单地将各种事实和经过验证的理论与通过经验获得的知识结合起来,所以专家系统增强了FMS各方面的自动化。展望未来,以知识密集型和知识处理手段为特征的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其是智能化)中发挥关键作用。人工智能将在未来的FMS中发挥越来越重要的作用。目前,人工智能仍然是FMS中最有前途的技术。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将是目前的4倍。FIMT是一种智能制造技术,旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助仿真专家的智能活动,在制造环境中替代或延伸人类的部分脑力工作。在制造过程中,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部刺激时自动调整其参数,以达到最佳工作状态,具有自组织能力。
(四)人工神经网络技术
人工神经网络(fANN)是一种模拟智能生物的神经网络并行处理信息的方法。因此,人工神经网络也是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络将很快与专家系统和模糊控制系统并列,成为现代自持系统的组成部分。三、启动控制技术的发展趋势
(A) FMC将成为开发和应用的热门技术。
这是因为FMC的投资比FMS少得多,经济效益也差不多,所以更适合财力有限的中小企业。目前国外很多厂商都把FMC列为发展重点。
(二)向多功能方向发展。
集焊接、装配、检验、钣金加工、铸造和锻造于一体的多功能柔性制造系统是简单加工柔性制造系统的进一步发展。FMS是实现未来工厂的一种新颖的概念模型和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展的战略举措。日本从1991开始实施的“智能制造系统”(frms)国际开发项目属于第二代FMS:正在不断实现完善的第二代FMS。智能机械与人相互融合,自动协调企业从接单到生产销售的所有生产经营活动。
进入新世纪,FMS发展迅速,几乎成为生产自动化的焦点。一方面,数控加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理和高技术等单项技术的发展,为集成一个整体系统提供了技术基础;另一方面,世界市场发生了很大的变化,从过去传统的、相对稳定的市场变成了一个动态的、多变的市场。为了从市场中生存和发展,提高企业对市场需求的适应能力,人们开始探索新的生产方式和商业模式。