發布日期：2022-04-27 點擊率：59
汽車業由傳統的單品種、大批量生產方式向多品種、中小批量及“變種變量”的生產方式過渡，以生產者為主導的生產方式逐步向以消費者為主導的生產方式轉變．柔性制造是適應這種轉變的較佳的生產制造方式。柔性制造是當代汽車生產中一個充滿魔力的詞匯，數年來，汽車生產廠家一直追逐著汽車柔性制造的夢想。所謂“柔性制造”是由信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成。能靈活、迅速地適應加工對象變換的自動化機械制造系統。經過柔性制造的“溫柔”助推。汽車市場上各主要汽車生產廠家之間的競爭形態。從成本、價格為主的競爭，轉向市場適應能力、新產品推出速度、產品個性化等方面的競爭，而不具有“柔性制造”能力的廠家將與此絕緣。
1 柔性化關系著制造業自動化系統的生存和發展
柔性制造系統(英文縮寫為FMS)，它是由加工、物流、信息流三個子系統組成，即由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備有機結合的整體。能適應加工對象變換的自動化機械制造系統。在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化。
所謂柔性。可以表述為兩個方面。一是系統適應外部環境變化的能力。可用系統滿足新產品要求的程度來衡量；二是系統適應內部變化的能力，可用在有干擾(如機器出現故障)的情況下，這時系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比可以用來衡量柔性。“柔性”是相對于“剛性”而言的。傳統的“剛性”自動化生產線主要實現單一品種的大批量生產。其優點是生產率很高，由于設備是固定的．所以設備利用率也很高，單件產品的成本低。但價格相當昂貴，且只能加工一個或幾個相類似的零件。如果想要獲得其他品種的產品，則必須對其結構進行大調整。重新配置系統內各要素，其工作量和經費投入與構造一個新的生產線往往不相上下。剛性的大批量制造自動化生產線只適合生產少數幾個品種的產品，難以應付多品種中小批量的生產。
柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和。柔性制造技術是技術密集型的技術群．凡是側重于柔性。適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。FMS的工藝基礎是成組技術。它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應的數控加工設備和工件、工具等物料的儲運系統。并由計算機進行控制。故能自動調整并實現一定范圍內多種工件的成批高效生產(即具有“柔性”)，并能及時地改變產品以滿足市場需求。采用FMS的主要技術經濟效果是：能按裝配作業配套需要。及時安排所需零件的加工。實現及時生產，從而減少毛坯和在制品的庫存量。及相應的流動資金占用量，縮短生產周期；提高設備的利用率，減少設備數量和廠房面積；減少直接勞動力。在少人看管條件下可實現晝夜24小時的連續“無人化生產”；提高產品質量的一致性。
當今世界已進入網絡、知識和高新技術為代表并以滿足消費者需求為核心的信息經濟時代。隨著科學技術的進步和社會經濟的發展。市場競爭日趨激烈，產品壽命周期縮短，更新換代加快，社會消費水平不斷提高，需求逐步多樣化、個性化，新的經營環境和新的生產技術。要求企業實現技術、生產、管理上的不斷創新，因而“柔性”發展戰略。就在世界發達工業國家應運而生。所謂“柔性”發展戰略。是指企業的制造技術、生產方式、管理模式均實現柔性化，即柔性制造、柔性生產、柔性管理。隨著社會進步和生活水平的提高，市場更加需要具有特色、符合客戶要求、樣式和功能干差萬別的個性化產品。激烈的市場競爭迫使傳統的大規模生產方式發生改變．要求對傳統的零部件生產工藝加以改進。傳統的制造系統不能滿足市場對多品種小批量產品的需求．因此生產制造系統的柔性對系統的生存越來越重要。隨著批量生產時代正逐漸被適應市場動態變化的生產所替換．一個制造自動化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在短的開發周期內，生產出較低成本、較高質量的不同品種產品的能力。柔性已占有相當重要的位置。
2 柔性制造系統的內容和特點
柔性制造系統有兩個主要特點，即柔性和自動化。FMS與傳統的單一品種自動生產線(相對而言，可稱之為剛性自動生產線。如由機械式、液壓式自動機床或組合機床等構成的自動生產線)的不同之處主要在于它具有柔性。一般認為，柔性在FMS中占有相當重要的位置．一個理想的FMS應具備多方面的柔性。柔性包括的主要內容及其特點：
設備(機器)柔性：系統中的加工設備(機器)具有適應加工對象變化的能力。其衡量指標是當加工對象的類、族、品種變化時，加工設備所需刀、夾、鋪具的準備和更換時間：硬、軟件的交換與調整時間；加工程序的準備與調校時間等；當要求生產一系列不同類型的產品時。機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。
工藝柔性：系統能以多種方法加工某一族工件的能力。工藝流程不變時自身適應產品或原材料變化的能力。以及制造系統內為適應產品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。工藝柔性也稱加工柔性或混流柔性，其衡量指標是系統不采用成批生產方式而同時加工的工件品種數。
產品柔性：系統能夠經濟而迅速地轉換到生產一族新產品的能力。一是產品更新或完全轉向后，系統能夠非常經濟和迅速地生產出新產品的能力；二是產品更新后，對老產品有用特性的繼承能力和兼容能力。產品柔性也稱反應柔性。衡量產品柔性的指標是系統從加工一族工件轉向加工另一族工件時所需的時間。
工序柔性：系統改變每種工件加工工序先后順序的能力。其衡量指標是系統以實時方式進行工藝決策和現場調度的水平。
維護柔性：采用多種方式查詢、處理故障，保障生產正常進行的能力。生產能力柔性：系統適應生產對象變換的范圍和綜合能力。當生產量改變、系統也能經濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產的制造系統，這一點尤為重要。
批量柔性：系統在成本核算上能適應不同批量的能力。其衡量指標是系統保持經濟效益的最小運行批量。
擴展柔性：系統能根據生產需要方便地模塊化進行組建和擴展的能力。當生產需要的時候。可以很容易地擴展系統結構，增加模塊，構成一個更大系統的能力。其衡量指標是系統可擴展的規模大小和難易程度。
運行柔性：系統處理其局部故障。并維持繼續生產原定工件族的能力。利用不同的機器、材料、工藝流程來生產一系列產品的能力和同樣的產品。換用不同工序加工的能力。其衡量指標是系統發生故障時生產率的下降程度或處理故障所需的時間。
FMS正是將“柔性”和。自動”兩者相乘，以其實現倍增的效果：適應市場需求．以利于多品種、中小批量生產；提高機床利用率，縮減輔助時間，以利于降低生產成本；縮短生產周期，減少庫存量，以利于提高市場響應能力；提高自動化水平，以利于提高產品質量、降低勞動強度、改善生產環境。FMS是有一個由計算機集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品種零部件的自動化制造系統。它具有多個標準的制造單元，自動上下料功能的數控機床；一套物料存儲運輸系統，可以在機床的裝夾工位之間運送工件和刀具；FMS是一套可編程的制造系統。含有自動物料輸送設備，能在計算機的支持下實現信息集成和物流集成，它可同時加工具有相似形體特征和加工工藝的多種零件；能自動更換刀具和工件；能方便地上網，容易與其它系統集成；能進行動態調度，在局部故障時，可動態重組物流路徑。柔性制造系統是一種技術復雜、高度自動化的系統。它將微電子學、計算機和系統工程等技術有機地結合起來。理想和圓滿地解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾。目前FMS規模趨于小型化、低成本．演變成柔性制造單元FMC，它可能只有一臺加工中心。但具有獨立自動加工能力。有的FMC具有自動傳送和監控管理的功能，有的FMC還可以實現24小時無人運轉。用于裝備的FMS稱為柔性裝備系統。
3 柔性制造系統的分類
柔性制造系統(FMS)是指自動化程度高的制造系統。柔性制造是指在計算機支持下，能適應加工對象變化的制造系統。是一組數控機床和其他自動化的工藝設備．由計算機信息控制系統和物料自動儲運系統有機結合的整體。柔性制造系統由加工、物流、信息流三個子系統組成。目前所談及的FMS通常是指在批量切削加工中以先進的自動化和高水平的柔性為目標的制造系統。柔性制造系統具有以成組技術為核心的對零件分析編組的功能；以微型計算機為核心的編排作業計劃的智能功能；以加工中心為核心。自動換刀、換工件的加工功能；以托盤和運輸系統為核心的工件存放與運輸功能；以各種自動檢測裝置為核心的自動測量、定位與保護功能。
隨著社會對產品多樣化、低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，FMS發展頗為迅速，并且由于微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備的發展。也促使柔性制造技術日臻成熟。制造業自動化進入一個嶄新時代。即基于計算機的集成制造(CIMS)時代，FMS已成為各工業化國家機械制造自動化的研制發展重點。按規模大小，柔性制造系統FMS可分為如下4類：
柔性制造單元(FMC)。FMC由單臺帶多托盤系統的加工中心或3臺以下的CNC機床、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成，具有適應加工多品種產品的靈活性。該單元根據需要可以自動更換刀具和夾具。加工不同的工件。柔性制造單元適合加工形狀復雜、加工工序簡單、加工工時較長、批量小的零件。它有較大的設備柔性，但人員和加工柔性低。FMC可視為一個規模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發展的一種產物，其特點是實現單機柔性化及自動化，迄今已進入普及應用階段。
柔性制造系統(FMS)。柔性制造系統是以數控機床或加工中心為基礎，配以物料傳送裝置組成的生產系統。該系統由電子計算機實現自動控制，能在不停機的情況下，實現多品種、中小批量的加工管理。FMS是使用柔性制造技術最具代表性的制造自動化系統。柔性制造系統適合加工形狀復雜、加工工序多、批量大的零件。其加工和物料傳送柔性大。但人員柔性仍然較低。
柔性制造線(FML)。柔性制造線是處于單一或少品種大批量非柔性自動線和FMS之間的生產線，其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床，亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于FMS，但生產率更高。柔性自動生產線是把多臺可以調整的機床(多為專用機床)聯結起來．配以自動運送裝置組成的生產線。該生產線可以加工批量較大的不同規格零件。柔性程度低的柔性自動生產線。在性能上接近大批量生產用的自動生產線；柔性程度高的柔性自動生產線，則接近于小批量、多品種生產用的柔性制造系統。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生產過程中的分散型控制系統(DCS)為代表，其特點是實現生產線柔性化及自動化，其技術已日臻成熟。迄今已進入實用化階段。
柔性制造工廠(FMF)。FMF是將多條FMS連接起來。配以自動化立體倉庫，用計算機系統進行聯系。采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD／CAM，并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際，實現生產系統柔性化及自動化。進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平。反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表，其特點是實現工廠柔性化及自動化。
4 柔性制造系統的組成
柔性制造系統是由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統。多年來的改革開放成果之一是我國已經變成了世界的“制造大國”、“世界工廠”，取得了舉世界矚目的成就，但是要看到我們為數不少的產品。還是“Made in China”而不是“Made by China”．要改變這種現狀的措施之一就是要強力推進FMS的發展。典型的柔性制造系統由數字控制加工設備、物料儲運系統和信息控制系統組成(具體有中央管理和控制計算機；物流控制裝置；自動化倉庫；無人輸送臺；制造單元；中央刀具庫；夾具站；信息傳輸網絡；隨行工作臺)。為了實現制造系統的柔性。FMS必須包括下列組成部分：
自動加工系統：自動加工系統是指以成組技術為基礎，把外形尺寸(形狀不必完全一致)、重量大致相似，材料相同，工藝相似的零件集中在一臺或數臺數控機床或專用機床等設備上加工的系統。柔性制造系統采用的設備由待加工工件的類別決定，主要有加工中心、車削中心或計算機數控(CNC)車、銑、磨及齒輪加工機床等，用以自動地完成多種工序的加工。
物流系統：用以實現工件及工裝夾具的自動供給和裝卸，以及完成工序間的自動傳送、調運和存貯工作。它由多種運輸裝置構成，包括各種傳送帶、自動導引小車、工業機器人、軌道、轉盤、機械手及專用起吊運送機等。完成工件、刀具等的供給與傳送的系統，它是柔性制造系統主要的組成部分。計算機信息控制系統：指對加工和運輸過程中所需各種信息收集、處理、反饋，并通過電子計算機或其他控制裝置(液壓、氣壓裝置等)，對機床或運輸設備實行分級控制的系統。用以處理柔性制造系統的各種信息，輸出控制CNC機床和物料系統等自動操作所需的信息。通常采用三級(設備級、工作站級、單元級)分布式計算機控制系統，其中單元級控制系統(單元控制器)是柔性制造系統的核心。
系統軟件：指保證柔性制造系統用電子計算機進行有效管理的必不可少的組成部分。它包括設計、規劃、生產控制和系統監督等軟件。柔性制造系統適合于年產量1,000～100,000件之間的中小批量生產。用以確保柔性制造系統有效地適應中小批量多品種生產的管理、控制及優化工作，包括設計規劃軟件、生產過程分析軟件、生產過程調度軟件、系統管理和監控軟件等。
柔性中心總體功能由工程設計系統、工程管理系統、質量管理分系統、車間制造分系統和網絡數據庫支持系統構成。工程管理信息分系統(EMS)實現項目管理、技術狀態管理、庫存管理、生產計劃制訂、成本管理。質量信息管理分系統(QMS)基于Intranet實現生產過程質量信息收集、分析、處理、反饋和質量文檔管理。工程設計分系統(EDS)應用基于PDM實現關鍵零件CAD/CAPP/CAM集成設計等。車間制造分系統(WMS)實現關鍵零件的數控加工、數控設備的DNC、生產計劃調度等。網絡數據庫支撐環境(NET/DB)對EMS，EDS，WMS分系統的運行提供集成環境，提供Intranet服務，支持柔性中心的信息集成。
典型的柔性制造系統由數字控制加工設備、物料儲運系統和信息控制系統組成。加工設備主要采用加工中心和數控車床．前者用于加工箱體類和板類零件，后者則用于加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產中所用的FMS。常采用可更換主軸箱的加工中心。以獲得更高的生產效率。
儲存和搬運系統搬運的物料有毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等；儲存物料的方法有平面布置的托盤庫。也有儲存量較大的桁道式立體倉庫。毛坯一般先由工人裝人托盤上的夾具中．并儲存在自動倉庫中的特定區域內。然后由自動搬運系統根據物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式臺車和傳送滾道適用于按工藝順序排列設備的FMS．自動引導臺車搬送物料的順序則與設備排列位置無關，具有較大靈活性。工業機器人可在有限的范圍內為14臺機床輸送和裝卸工件，對于較大的工件常利用托盤自動交換裝置(簡稱APC)來傳送，也可采用在軌道上行走的機器人，同時完成工件的傳送和裝卸。磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換。也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。切屑運送和處理系統是保證FMS連續正常工作的必要條件。一般根據切屑的形狀、排除量和處理要求來選擇經濟的結構方案。
FMS信息控制系統的結構組成形式很多。但一般多采用群控方式的遞階系統。第一級為各個工藝設備的計算機數控裝置(CNC)，實現各加工過程的控制；第二級為群控計算機，負責把來自第三級計算機的生產計劃和數控指令等信息，分配給第一級中有關設備的數控裝置，同時把它們的運轉狀況信息上報給上級計算機；第三級是FMS的主計算機(控制計算機)，其功能是制訂生產作業計劃，實施FMS運行狀態的管理，及各種數據的管理；第四級是全廠的管理計算機。
性能完善的軟件是實現FMS功能的基礎．除支持計算機工作的系統軟件外．數量更多的是根據使用要求和用戶經驗所發展的專門應用軟件，大體上包括控制軟件(控制機床、物料儲運系統、檢驗裝置和監視系統)、計劃管理軟件(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數據管理軟件(仿真、檢索和各種數據庫)等。為保證FMS的連續自動運轉。須對刀具和切削過程進行監視，可能采用的方法有：測量機床主軸電機輸出的電流功率。或主軸的扭矩；利用傳感器拾取刀具破裂的信號；利用接觸測頭直接測量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化：累積計算刀具的切削時間以進行刀具壽命管理。此外，還可利用接觸測頭來測量機床熱變形和工件安裝誤差。并據此對其進行補償。柔性制造系統按機床與搬運系統的相互關系可分為直線型、循環型、網絡型和單元型。加工工件品種少、柔性要求小的制造系統多采用直線布局．雖然加工順序不能改變，但管理容易。單元型具有較大柔性，易于擴展，但調度作業的程序設計比較復雜。
5 汽車制造業對柔性化的要求和發展
在工業化國家中，柔性制造系統作為邁向工廠自動化的第一步，已獲得了實際的應用。它的應用，圓滿地解決了機械制造高自動化和高柔性之間的矛盾。
隨著科學技術的發展。人類社會對產品的功能與質量的要求越來越高，產品更新換代的周期越來越短，產品的復雜程度也隨之提高，傳統的大批量生產方式受到了挑戰。這種挑戰不僅對中小企業形成了威脅，而且也困擾著國有大中型企業。因為，在大批量生產方式中。柔性和生產率是相互矛盾的。眾所周知，只有品種單一、批量大、設備專用、工藝穩定、效率高，才能構成規模經濟效益；反之，多品種、小批量生產，設備的專用性低。在加工形式相似的情況下，頻繁地調整工夾具，工藝穩定難度增大，生產效率勢必受到影響。為了同時提高制造工業的柔性和生產效率，使之在保證產品質量的前提下，縮短產品生產周期，降低產品成本。最終使中小批量生產能與大批量生產抗衡，柔性自動化系統便應運而生。幾十年來，從單臺數控機床的應用逐漸發展到加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統和計算機集成制造系統。使柔性自動化得到了迅速發展。
近年來，柔性化生產制造方式越來越流行，不斷地滲透到眾多產品密集型制造行業中。從實際應用上來說．它解決了長期以來多品種小批量加工自動化的難題，也能夠適應產品不斷更新的需求，因此廣受眾多廠家歡迎，在汽車零部件制造業內尤為突出。柔性生產技術以美國較為領先，福特汽車公司在20世紀末已與英格索蘭合作，研制出集高柔性和高效率于一身的高速加工中心．加快了汽車產品的更新換代，讓汽車制造廠具備每年推出數十款新車的能力。但在中國，目前才只有大連機床和沈陽機床具備提供發動機PT泵總成柔性自動生產的能力。
中國已成為世界上柔性自動生產線(簡稱FTL)應用最熱、進口最多的國家。目前已經安裝超過100條生產線，每條的單價約為1.6億人民幣。東風汽車引進了雙主軸雙刀塔數控車床、柔性制造單元、曲軸和凸輪軸數控磨床、車架三面高速數控沖床、五軸高速橋式銑床等；同時也采用一些國產機床，例如缸體、缸蓋和凸輪軸的粗加工生產線。奇瑞汽車有限公司第二發動機廠曲軸精加工線是德國勇克(JUNKER)機床總承包的交鑰匙工程．勇克承包了九道加工工序，其中四道主要工序主要為磨削曲軸主軸頸外圓、曲軸連桿軸頸、止推軸頸。帶凸緣法蘭端．軸頸端。設備開動后的好處非常明顯。大大縮短了交貨周期。產量提升也快很多．這主要歸功于整條生產線工藝成熟，柔性很強。汽車業界對柔性化的具體要求，除了生產柔性外，還包含產品柔性和市場柔性；所謂產品柔性，即在產品中能隨時增加、去除或更換某些零部件，做到以消費者為主導的個性化服務；至于市場柔性，則要求制造系統具有能適應市場環境動態變化的綜合能力，從而實現多品種、系列化和混流生產，同時能夠縮短生產準備周期。柔性生產線必須能完成多種加工．有利于實現批量生產、降低庫存費用和提高設備利用率；在操作上，當機器出現故障時，也易于實現動態調度。
6 制造系統柔性化的關鍵技術
柔性制造的主要技術有：計算機輔助設計與制造技術；模糊控制技術；人工智能、專家系統及智能傳感器技術；人工神經網絡技術。柔性制造的主要裝備有：數控機床、加工中心、工業機器人、計算機以及相應的倉儲物流系統。柔性制造推動了信息技術與機械加工技術的一體化。
在進行柔性制造系統的設計、規劃時，主要涉及以下關鍵技術：如柔性制造系統的監控和管理系統，柔性制造系統的物流系統，柔性制造系統的刀具傳輸和管理系統，柔性制造系統的聯網技術，柔性制造系統的輔助系統設計等。
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。
7 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。總體高效益、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。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 索爾維全系列Solef?PV
