技术

关键词 柔性集成制造 技术方法体系 快速系统实施

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

目前我国已是一个制造大国，但还不是制造强国，制造业的技术基础相对薄弱。加工制造业为了更好地适应新产品快速研制的需求，纷纷建立了精密机加车间，旨在满足高新技术产品关键零部件的快速变批量精密加工，由于采用设计制造一体化思想进行规划并系统地应用了柔性集成制造的技术与方法，取得了较好的应用成效。

1 柔性集成制造应用系统开发

通过部分重点企业结构调整调研，发现制造业还不同程度地存在如下问题：

(1)工艺设计效率低、生产准备时间长 零件设计已经普及了二维、三维软件的应用，但设计信息共享不足，工艺设计效率低，刀具准备和工装设计还有很大的盲目性和滞后性。

(2)数控设备利用率低 有些企业精密机加车间的数控设备开机率很高，但有效工作时间却非常低，因为多品种试制中经常更换加工程序和工装占用了过多的加工时间，增加了加工辅助时间。

(3)生产管理水平落后 作业计划和生产信息管理为传统的手工记录和统计方式，重复抄写，既费时又经常出现数据错误，很难准确掌握计划的完成情况、废品率等生产状况，信息无法共享。

解决上述问题需要企业大力应用柔性集成制造技术，已有经验表明 应用不同柔性集成水平的制造系统可提高生产率 2-4倍，新产品试制周期和费用减少1/3～1/2，能够系统地提高企业的综合竞争能力 [1] 。

结合制造基础技术应用项目的开展，在某企业的实施中，设计开发了如下应用系统：

(1)网络及数据库支撑子系统(NDS：Network and Database support System，包括组织、设施及网络和数据库环境)

(2)工程设计子系统(EDS：Engineering Design integrated System，以CAPP为核心的××关键零部件CAD/CAPP/CAM集成应用)，如图1所示。

(3)制造控制管理子系统(MCMS：Manufacturing Control & Management System，强调信息集成和人机协同的××关键零部件的柔性集成制造系统管理),如图2所示。

总体信息集成以快速以太网和 MS SQL Server 2000数据库管理系统为基础，上层实现产品设计、工艺设计集成，并通过工艺信息、制造资源信息和生产计划信息实现设计与制造集成，底层车间制造由 CANBUS和RS232组成现场控制总线网，运行模式选用集成DNC形式。系统中不设物流，不追求全盘自动化，以信息集成为主，运行过程强调人机协同， MCMS中设置人员工位11个，其中：操作人员工位7个、刀具准备人员工位1个(兼系统维修员)、物料管理人员工位1个、系统管理人员工位2个。

经过两个阶段近 7 个月的运行考核证明，机床负荷率和综合利用率有明显提高，缩短工艺准备时间在 37% 以上，机床联网运行后的生产效率和管理水平都有明显的提高。在完善的计算机网络和数据库系统的支持下，实现设计制造信息集成，对高新技术产品关键零部件生产起到了系统支持与保障作用。

2 柔性集成制造的技术方法体系研究

2.1 柔性集成制造实施方法研究的意义

21 世纪，客户的个性化需求更加明显和强烈，以大规模定