微電機柔性制造技術(shù)發(fā)展趨勢
高志杰 （西安微電機研究所）
（摘 要）微電機制造特點是多品種、小批量、高精度，發(fā)展柔性制造技術(shù)是一個必然趨勢。文中介紹柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成、運行特點等，指出柔性制造系統(tǒng)可解決中小批量生產(chǎn)效率低、周期長、成本高、質(zhì)量差等問題，對我國微電機制造技術(shù)的發(fā)展有重要意義。
（敘詞）微電機，制造，柔性制造系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)，綜述
0引 言
多品種、中小批量生產(chǎn)是國內(nèi)外微電機制造業(yè)的基本特點。據(jù)統(tǒng)計，小批量生產(chǎn)成本比大批量生產(chǎn)約高百分之50，產(chǎn)品質(zhì)量受人為影響也大得多。為解決這一問題，微電機制造業(yè)必須研究和采取相應(yīng)的對策。企業(yè)的生產(chǎn)手段、模式和管理組織方法必須調(diào)整，以適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度和對產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
當(dāng)代發(fā)達國家正致力于計算機集成制造系統(tǒng)(cims)技術(shù)的研究，并認為cims系統(tǒng)要比單獨開發(fā)計算機在生產(chǎn)中的應(yīng)用技術(shù)(如cam)有更大的經(jīng)濟效益。國外近幾年發(fā)展了柔性制造系統(tǒng)( fms)為cims技術(shù)開發(fā)作出了技術(shù)準(zhǔn)備。由計算機網(wǎng)絡(luò)控制，以數(shù)控機床和數(shù)控加工中心為主，其配置以實覡****生產(chǎn)組織、空間和時間的高度適應(yīng)性為原則，自動處理物料流和信息流，滿足多品種、小批量、高效率、低成本生產(chǎn)的要求。這種技術(shù)用于多品種、小批量生產(chǎn)所耗用的工時，接近于大批量連續(xù)生產(chǎn)所耗用的工時。據(jù)資料介紹fms可提前百分之30—60的新產(chǎn)品交貨期，零件加工成本可降低百分之90，占用工時縮短百分之60以上，在制品的庫存可降低百分之90。另外還有提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短投產(chǎn)周期等明顯的效益�？v觀我國微電機技術(shù)進步和國民經(jīng)濟發(fā)展需求的形勢，努力開發(fā)fms，并最終實現(xiàn)cims，是社會發(fā)展和生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，是我國微電機制造業(yè)提高效益，趕超世界水平的關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)成為微電機制造企業(yè)技術(shù)發(fā)展明確追求的目標(biāo)。圖1表示微電機技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。
dfa-考慮工藝的產(chǎn)品設(shè)計
cam-計算機輔助制造
cad-計算機輔助設(shè)計
capp-計算機輔助工藝
gt-成組技術(shù)
emc-簡易加工中心
caq-計算機輔助質(zhì)量管理
camp-計算機輔助材料計劃
mrp-制造資源計劃
ad-自適應(yīng)控制
fmc-柔性制造單元
dnc-直接數(shù)字控制
cnc-計算機數(shù)字控制
mic—債息管理系統(tǒng)
dss-決策支援系統(tǒng)
fms-柔性制造系統(tǒng)
mhs-材料運貯系統(tǒng)
phs-零件運貯系統(tǒng)
ths-刀具工具運貯系統(tǒng)
chs-冷動液運貯系統(tǒng)
whs-廢料運貯系統(tǒng)
hims-人工智能錯造系統(tǒng)
cims-計算機集成制造系統(tǒng)
his-專家系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)(fms)
柔性制造系統(tǒng)(fms)突出特點是柔性，是自動優(yōu)選的隨機加工能力，即同時制造一種以上工件的能力�？刂葡到y(tǒng)將按比例安排各種零部件，滿足產(chǎn)品的進度計劃。fms中的機床出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將自動選擇線內(nèi)其他機床代替，而使系統(tǒng)接近正常運行，同時也不受產(chǎn)品設(shè)計和刀具變化的影響。系統(tǒng)還具有可擴展性，能按要求擴大生產(chǎn)能力或可分階段安裝、使用，提高設(shè)備的利用率，減少一次投資的費用
1.1fms系統(tǒng)基本構(gòu)成
fms指利用計算機控制的、具唷多個獨立的生產(chǎn)工位和物料運貯網(wǎng)絡(luò)，用于在中小批量生產(chǎn)時，高效率地制造多品種產(chǎn)品（零件）的生產(chǎn)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)由其構(gòu)成各個環(huán)節(jié)的硬件和通訊、控制、數(shù)據(jù)和信息處理組成，如圖2所示。fms的主要特征是把機床、輸送系統(tǒng)和控制網(wǎng)絡(luò)密切結(jié)合起來，在保證系統(tǒng)有較高乘性的條件下，獲得更高的生產(chǎn)率。
fms主要由三部分組成
a．能獨立工作的數(shù)控機床；
b．-個在機床和各工位間輸送工件、材料和刀具的運輸網(wǎng)絡(luò)；
c．協(xié)調(diào)各工位機床、加工過程、工件、刀具輸送裝置的總體控制系統(tǒng)。
1.2 fms |
