柔性生产线是把多台可以调整的
机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的
生产线。它依靠计算机管理,并将多种生产模式结合,从而能够减少生产成本做到物尽其用。
简介
随着
科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。因为,在大批量生产方式中,
柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成
规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短
产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与
大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。
自从1954年美国
麻省理工学院第一台数字控制
铣床诞生后,70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来,从单台
数控机床的应用逐渐发展到
加工中心、
柔性制造单元、柔性生产线和
计算机集成制造系统,使柔性自动化得到了迅速发展。
种类
柔性生产线的种类,按范围大小分为产品生产线和零部件生产线,按节奏快慢分为流水生产线和非流水生产线,按
自动化程度,分为自动化生产线和非自动化生产线。
构成
就机械制造业的柔性生产线而言,其基本组成部分有:
1.自动加工系统
自动加工系统,指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台
数控机床或
专用机床等设备上加工的系统。
2.物流系统
物流系统,指由多种运输装置构成,如传送带、轨道一转盘以及
机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统,它是柔性生产线主要的组成部分。
3.信息系统
信息系统,指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行
分级控制的系统。
4.软件系统
软件系统,指保证柔性
生产线用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、
生产控制和系统监督等软件。柔性生产线适合于年产量1000~100,000件之间的中小批量生产。
优点
柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将
微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高
柔性化之间的矛盾。具体优点如下。
1、
设备利用率高:一组机床编入柔性生产线后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。
2、在制品减少80%左右。
3、生产能力相对稳定:自动加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
4、产品质量高:零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。
5、运行灵活:有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
6、产品应变能力大:刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。
发展趋势
柔性生产线的发展趋势大致有两个方面:
一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有
物料流和信息流的模块化柔性系统。
另一方面是实现从
产品决策、产品设计、生产到销售的整个
生产过程自动化,特别是管理层次自动化的
计算机集成制造系统。在这个大系统中,柔性生产线只是它的一个组成部分。
精益生产模式
精益生产模式的最终目的是以最优品质、最低成本和最高效率对市场需求作出最迅速的响应,最大限度满足顾客的要求。通过对生产过程中各个环节的把握,尽可能杜绝一切浪费,去掉一切无用的东西,精简产品开发设计、生产、管理中一切不产生附加值的工作,从而降低分摊到每件产品中的成本,并满足顾客对价格的要求。