柔性制造精選(九篇)

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第1篇：柔性制造范文

【關(guān)鍵詞】 科技革命 制造業(yè) 柔性制造

科技的迅猛發(fā)展不但改變了物理世界，而且改變了人們的思想觀念，并從根本上改變了人們的生活方式，從而給制造業(yè)實體和理念上雙重性的深遠影響。科技革命帶了變革的速度持續(xù)加快，從根本上加強了世界的互聯(lián)性，增加了多樣性，使得多元化成為常態(tài)，并加劇了不穩(wěn)定性，從而使商業(yè)環(huán)境更加呈現(xiàn)出動態(tài)性的特點。由此，產(chǎn)品的革新速度和多樣性空前加快，特別是全球競爭與國際貿(mào)易深入發(fā)展，企業(yè)想在全球供應(yīng)鏈和國際競爭中占據(jù)有利位置而不被淘汰，就必須適應(yīng)由科技突變而帶來的環(huán)境快速變化的趨勢。柔性制造策略是制造業(yè)面臨信息時代挑戰(zhàn)的重要策略，也是適應(yīng)外部商業(yè)環(huán)境快速變化和客戶需要動態(tài)要求的重要策略。因此，建立柔性制造系統(tǒng)對于我國制造業(yè)的生存和發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

一、柔性制造概述

1、柔性制造的內(nèi)涵。柔性制造技術(shù)是1967年英國莫林斯（MOLINS）提出來的用于機械制造行業(yè)的一種先進制造技術(shù)，此后這一理念在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，并已成為現(xiàn)代制造的一種科學(xué)“哲理”，倍受推崇。柔性制造技術(shù)的范圍是十分廣泛的，是對不同品種實現(xiàn)柔性制造的各種技術(shù)的總和。凡是側(cè)重于快速轉(zhuǎn)換的柔性要求、適合多品種、小批量生產(chǎn)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)的范疇，如柔性制造系統(tǒng)、柔性制造單元、柔性制造線、柔性制造工廠等。

2、柔性制造的影響因素。企業(yè)柔性制造的能力受到許多因素的影響，是企業(yè)綜合靈活適應(yīng)能力的體現(xiàn)。但具體而言，影響柔性制造技術(shù)水平的因素主要包括以下方面：（1）設(shè)備柔性：即設(shè)備滿足工藝變化的程度，這一點主要體現(xiàn)在市場需求變化時，設(shè)備轉(zhuǎn)換生產(chǎn)一系列不同品種產(chǎn)品的能力。（2）工藝柔性：工藝柔性包含兩個方面：一是工藝流程不變化時，其自身適應(yīng)產(chǎn)品和原材料變化的能力；二是為適應(yīng)產(chǎn)品和原材料變化而改變原有工藝的難易程度。（3）產(chǎn)品柔性：一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)型后，系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；二是產(chǎn)品更新后，對老產(chǎn)品有用的特性的繼承能力和兼容能力。（4）生產(chǎn)能力柔性：當生產(chǎn)量、品種變化時，系統(tǒng)也能經(jīng)濟地運行的能力。（5）維護柔性：持續(xù)高效地查詢、處理故障以保證生產(chǎn)正常進行的能力。（6）擴展柔性：當生產(chǎn)需要時，擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增加模塊，構(gòu)成一個更大系統(tǒng)的能力。（7）服務(wù)柔性：一是在顧客產(chǎn)品使用壽命周期內(nèi)，用新部件維修舊產(chǎn)品的能力；二是一些產(chǎn)品還需要可升級的能力。

3、柔性制造的指標體系。整體而言，柔性制造中“柔性”表現(xiàn)為兩個方面：第一方面是系統(tǒng)適應(yīng)外部變化的能力，第二方面是系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部變化的能力。具體而言，衡量一個制造系統(tǒng)柔性高低程度主要有三個衡量指標：數(shù)量的柔性，允許各種因素（如產(chǎn)量）自由變化的幅度；時間的柔性，能夠?qū)崿F(xiàn)變量（如銷售量）自由變化的幅度所需對應(yīng)的時間；成本的柔性，在訂單波動、產(chǎn)量波動的情況下，各項費用尤其是人工變動費用如何隨之變化，其費用的變動，尤其是人工成本隨產(chǎn)量波動而相應(yīng)變動的逼近程度反映了柔性管理的水平高低。如圖1所示。

二、柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)勢

1、靈活的適應(yīng)能力。柔性制造技術(shù)的“柔性”是相對于傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的“剛性”而言的，它是相對的，動態(tài)的，也是不斷改進的技術(shù)，而不是一成不變的。由于工業(yè)化帶來需求的規(guī)模化，傳統(tǒng)生產(chǎn)線主要實現(xiàn)的是單品種的持續(xù)性的大批量生產(chǎn)，優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，次品率低，單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，能同時滿足大量客戶的需求，適合標準化占領(lǐng)市場。但隨著科技革命的進一步發(fā)展，它改變了商業(yè)環(huán)境和現(xiàn)代市場的需求方式，客戶需求快速變化，并表現(xiàn)為多元化和個性化特征。傳統(tǒng)的制造方式難以滿足現(xiàn)代市場要求的多品種、小批量和快速化的生產(chǎn)需求，更缺乏現(xiàn)代市場所要求的靈活適應(yīng)性能力?；诂F(xiàn)代市場環(huán)境的變化，制造系統(tǒng)的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它能否在很短的開發(fā)周期內(nèi)生產(chǎn)出低成本、高質(zhì)量、不同品種產(chǎn)品的能力，能否適應(yīng)客戶需求的不斷變化。因而，柔性生產(chǎn)對于制造業(yè)變得越來越重要。

2、較高的客戶價值。由于柔性制造的思想和方法非常適合小批量、多品種、及時交貨的現(xiàn)代市場需求趨勢，在適合市場變化和客戶要求方面具有極大的快速靈活適應(yīng)能力。企業(yè)通過創(chuàng)造柔性優(yōu)勢，一方面，可以滿足了客戶的小批量、多品種的訂單需求，適應(yīng)了制造業(yè)市場快速多變的需求；另一方面，柔性制造系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮企業(yè)的柔性優(yōu)勢采取DESIGN IN 的銷售模式，主動為客戶提升產(chǎn)品個性化價值，提高產(chǎn)品的附加值和客戶的滿足度，為品牌贏得聲譽，樹立良好的品牌形象。DESIGN IN即“設(shè)計介入”，是指銷售人員要在客戶進行產(chǎn)品設(shè)計的前端介入。企業(yè)在實施DESIGN IN 的銷售模式中，要推廣“顧問式銷售，專家式服務(wù)”的銷售文化：要求每位銷售人員要成為客戶產(chǎn)品問題的解決方案的專家，不僅僅推銷自己的產(chǎn)品，更重要的是要從客戶需求的角度幫助客戶實現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計，提升產(chǎn)品的個性化，為客戶帶來較高的附加價值。同時，將客戶的個性化方案與企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢、柔性優(yōu)勢相結(jié)合，實現(xiàn)利潤模式上的雙贏。在客戶價值得到提升的同時，企業(yè)也將獲得大量訂單及個性化的溢價。

三、構(gòu)建完善的柔性制造系統(tǒng)

1、提高設(shè)備柔性。（1）增加靈活性設(shè)備。為適應(yīng)柔性制造的要求，企業(yè)在設(shè)備設(shè)計方面，必須針對柔性的要求進行全面和重大的調(diào)整。如在設(shè)備的調(diào)整方面，可以逐漸放棄單一用途的設(shè)備，增加多功能用途的設(shè)備；可以放棄難以轉(zhuǎn)換的設(shè)備，增加轉(zhuǎn)換能力較強的設(shè)備；可以減少設(shè)備整機的配備，增加多用途零部件組裝型設(shè)備等。這樣不僅能夠提高企業(yè)設(shè)備的轉(zhuǎn)換能力，而且能夠減少設(shè)備成本，在最佳經(jīng)濟條件下提高企業(yè)的柔性制造能力。（2）統(tǒng)一設(shè)備類型。不同型號轉(zhuǎn)換時，由于要求不同，每次轉(zhuǎn)換都會要求進行設(shè)備參數(shù)的重新調(diào)整等許多環(huán)節(jié)的重復(fù)無效率的工作，既影響工效又影響質(zhì)量。為此，企業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)許可和技術(shù)條件可行的情況下，統(tǒng)一零部件生產(chǎn)要求，或產(chǎn)品生產(chǎn)要求，并通過優(yōu)化設(shè)計，將多種型號材料和零部件減少類型，或統(tǒng)一化，同時增加它們的靈活適應(yīng)性。這樣不僅能夠提高工作效率，而且能減少浪費，縮減成本，提高柔性制造能力。

2、柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計。企業(yè)在構(gòu)建適合自身的柔性制造系統(tǒng)時，必須進行生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性設(shè)計，這里所提高的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)主要是“以單元化作業(yè)+人工輔助的生產(chǎn)模式”的生產(chǎn)模式。這種方式和完全的人工和自動化相比，具有巨大的優(yōu)勢：通過單元中自動化設(shè)備保證了質(zhì)量水平；通過人工連接，降低了投資與運行成本，而又不影響質(zhì)量；在一些簡單操作工序，采取人工操作，但通過工裝夾具來預(yù)防和控制人工生產(chǎn)的質(zhì)量波動。此外，這種模式還具有較好的柔性，對批量的要求大大降低。這一點在中國的許多制造業(yè)企業(yè)中具有典型的體現(xiàn)，中國之所在在全球供應(yīng)鏈中成為重要的零配件生產(chǎn)、加工，以及產(chǎn)品的組裝基地，和中國半自動化和人工化的靈活性有一定聯(lián)系。不過，我國企業(yè)未來構(gòu)建柔性制造系統(tǒng)的重點應(yīng)該加強科學(xué)合理的管理系統(tǒng)建設(shè)，加強單元自動化作業(yè)和人工輔助的雙重建設(shè)，并在設(shè)備轉(zhuǎn)換，工藝變化，生產(chǎn)能力的維護、擴展和服務(wù)方面更加柔性化，提高適應(yīng)市場變化和客戶個性化需求的要求。

3、建立完全信息化的管理系統(tǒng)。在快速變化面前，企業(yè)面臨的最大風(fēng)險就是庫存的風(fēng)險。這種風(fēng)險體現(xiàn)在：客戶的個性化要求，帶來產(chǎn)品的通用性差，多余的成品就變成了廢品，導(dǎo)致企業(yè)的成本急劇增加；技術(shù)的快速進步引起新生產(chǎn)的產(chǎn)品性能的階段性提升，導(dǎo)致原來庫存的產(chǎn)品自然降級，失去市場流通的利潤價值，給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失；有些產(chǎn)品隨著庫存時間的延長，產(chǎn)品會性能變差，產(chǎn)品有可能損壞而不能出售，給企業(yè)造成經(jīng)濟損失?；诳焖僮兓瘞淼膸齑嫘燥L(fēng)險，我國制造也企業(yè)應(yīng)該開發(fā)或先進的ERP系統(tǒng)，提升了信息化管理水平，更重要的是優(yōu)化了企業(yè)的流程，強化了企業(yè)精細化管理的觀念，對庫存產(chǎn)品實行“專用型號訂單化管理，通用型號流量化管理”，并按生產(chǎn)批號對庫存產(chǎn)品的質(zhì)量實行全壽命周期的追蹤管理，使庫存得到有效管理，及時預(yù)防和控制因庫存而產(chǎn)生的質(zhì)量問題，使因庫存質(zhì)量而造成的經(jīng)濟損失最小化。

4、建設(shè)多能工隊伍。由于現(xiàn)代制造業(yè)都是按訂單生產(chǎn)，而訂單的波動性又相當大，由此便導(dǎo)致了產(chǎn)量的劇烈波動。在訂單多時，繁忙的季節(jié)，員工都能夠全員工作，取得可觀的收入；但當訂單下降時，原來數(shù)量的員工就會變得多余，如要保持員工數(shù)量的不減少，就會使員工的工作時間大幅縮減，從而使一線工人收入大幅下降，最終將導(dǎo)致員工隊伍的穩(wěn)定。為此，企業(yè)應(yīng)該采用了柔性化的績效管理機制。將核心骨干和關(guān)鍵崗位的員工發(fā)展為多能工，用高工資保證這部分員工隊伍的穩(wěn)定，在較低的訂單下，能夠一人多能，保持80%的工作飽和度；當訂單突然增大時，能夠在關(guān)鍵崗位保證產(chǎn)品質(zhì)量，并帶動新人快速適應(yīng)簡單崗位的工作。這樣，實現(xiàn)了短期內(nèi)從較低的產(chǎn)能過渡到較高的產(chǎn)能的快速變換能力。從而使變動成本與實際產(chǎn)量實現(xiàn)基本的同步波動，提高成本的柔性水平。

四、結(jié)束語

現(xiàn)代商業(yè)的競爭已經(jīng)從產(chǎn)品和質(zhì)量的競爭變成快速適應(yīng)能力的競爭。在現(xiàn)代全球競爭和科技突飛猛進的今天，只要跟不上市場和客戶的需求變化的速度，質(zhì)量再好的產(chǎn)品也會被淘汰。柔性制造是現(xiàn)代制造業(yè)企業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代商業(yè)競爭環(huán)境的重要策略，對于提高企業(yè)的靈活適應(yīng)性能力、滿足市場需求和客戶需求快速變化的能力至關(guān)重要。我國制造業(yè)企業(yè)具有開闊的視野，在借鑒國外先進柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身的優(yōu)勢，揚長避短，創(chuàng)建適合自身發(fā)展的具有中國特色的制造業(yè)企業(yè)的柔性制造系統(tǒng)。特別是，我國制造業(yè)企業(yè)要利用我國豐富的人力資源，并把我國制造業(yè)自動化程度不高的缺點轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)換能力強的優(yōu)勢，因勢利導(dǎo)地構(gòu)建適合現(xiàn)代國際制造業(yè)競爭需求和客戶需求快速變化的要求，實現(xiàn)我國制造業(yè)柔性制造的跨越式發(fā)展。

（注：本文系教育部人文社會科學(xué)研究青年基金，課題編號：10YJC630011。）

【參考文獻】

[1] 孫新、劉鐵軍、：企業(yè)質(zhì)量管理中精確檢測手段的應(yīng)用[J].鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院學(xué)報，2005（3）.

[2] 肖智軍、黨新民、劉勝軍：精益生產(chǎn)方式[M].海天出版社，2005.

[3] 張曉玲、史金飛、洪著財?shù)龋好艚葜圃炱髽I(yè)的分布式質(zhì)量控制系統(tǒng)[J].東南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（6）.

第2篇：柔性制造范文

關(guān)鍵詞：柔性制造系統(tǒng) 產(chǎn)品質(zhì)量 自動化

自1967年英國研制出世界第一條FMS以后，其優(yōu)越性為世界所矚目，進入21世紀以后，隨著工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代的機械制造裝備也發(fā)生了巨大的變化，對生產(chǎn)周期短、品種多、批量小的產(chǎn)品的加工需求越來越多。

模具工業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的基礎(chǔ)裝備。然而模具加工工藝復(fù)雜，并且使用的設(shè)備也非常多，產(chǎn)品品種繁多，交貨期短，屬于小批量加工生產(chǎn)，并且過度依賴熟練模具工，對經(jīng)驗要求較高。模具企業(yè)要想改革，就必須改變原有的、固定的制造模式，尋求新的制造技術(shù)來滿足市場需求。

以機器人制造單元為代表的柔性制造技術(shù)，在模具企業(yè)中進行推廣和應(yīng)用，可以大大提高模具的生產(chǎn)效率，滿足市場對產(chǎn)品多樣化、模具小批量的生產(chǎn)需求，對提高模具企業(yè)的市場競爭力具有重要意義。

一、柔性制造系統(tǒng)的分類

1.柔性制造單元FMC（Flexible Manufacturing Cell）

FMC主要是NC機床（一般為加工中心），可以運行數(shù)小時無人看管，它是柔性制造的基本單元，多個FMC可以組成FMS。由于FMC規(guī)模小，建造成本低，建造周期短，見效快，適用于廣大的小企業(yè)，通過更換不同的夾具與刀具，以適應(yīng)不同形狀產(chǎn)品的加工。

2.柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Manufacuring System）

多個柔性制造單元就可以構(gòu)建一個柔性制造系統(tǒng)，同時再配套相應(yīng)的工業(yè)機器人、輸送鏈進行物料的運輸，在計算機信息系統(tǒng)的控制下就可以進行多樣化的產(chǎn)品加工。

3.柔性制造工廠FMF（Flexible Manufacuring Factory）

柔性制造工廠主要利用計算機集成制造系統(tǒng)，將生產(chǎn)過程從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、制造、管理、倉庫保管等有機地組合成一個整體。該工廠可以實現(xiàn)無紙化和高度的無人化，全部由機器人來完成，可以大大提高生產(chǎn)效率。

通過可以加工的產(chǎn)品品種和產(chǎn)品批量，對以上三種柔性制造系統(tǒng)進行對比，如圖1所示。

圖1 柔性制造系統(tǒng)分類及對比

二、模具行業(yè)柔性制造系統(tǒng)及其組成

目前通用的模具零件的數(shù)控加工主要由加工中心、模具精雕機、線切割機床、電火花成型機、車銑復(fù)合中心、磨床、工具銑床等機床來完成，在使用的過程中存在的主要問題有以下幾點。

1.人工裝夾問題

目前的主要裝夾方式有平口鉗、專用夾具、三爪卡盤、通用組合夾具等，效率低，裝夾的過程中設(shè)備是空閑的，并且人工裝夾穩(wěn)定性差。

2.人工對刀問題

目前的主要對刀方式有光電尋邊器對刀、銑刀試切削對刀、光學(xué)對刀儀等，需要有經(jīng)驗的操作人員才能精確對刀，浪費時間。

3.人工檢測問題

目前的主要檢測方式有游標卡尺、千分尺、三坐標測量儀，耗費時間、易出現(xiàn)誤差、工件合格率不高、浪費材料。

可以通過對現(xiàn)有的設(shè)備進行升級改造，加裝具有統(tǒng)一接口的模塊化夾具，完成相應(yīng)模塊的柔性加工，工件安裝在專用的虎鉗上，定位靠其背部的定位槽完成，夾緊由拉釘和鋼球?qū)崿F(xiàn)，整個加工過程只需一次裝夾即可，減少了重復(fù)裝夾帶來的誤差，并且可以在加工過程中，連同夾具到三坐標測量機上在線測量，實時的調(diào)整加工的吃刀量，保證工件一次加工到位，如圖2所示。

圖2 柔性制造系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成

通過對現(xiàn)有數(shù)控機床的各部分功能分析并進行改造，經(jīng)過設(shè)計整合后重新布局的車間規(guī)劃圖如圖3所示。

圖3 柔性制造系統(tǒng)的設(shè)計布局

該柔性制造系統(tǒng)在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了工業(yè)機器人、物料輸送鏈、清洗站等，主要由以下幾部分組成。

（1）加工系統(tǒng)。主要由加工中心、模具精雕機、線切割機床、電火花成型機、車銑復(fù)合中心、磨床等組成。加工中心設(shè)置有接觸傳感器功能，它可改善整個加工中心功能，如自動定心、孔徑自動測量、刀具磨損自動檢測，自動消除間隙、X、Y、Z基準面位置自動補償，刀具壽命監(jiān)視、自動更換設(shè)備用刀具、故障監(jiān)視與診斷、自適應(yīng)控制。

（2）物料運輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)物料以及加工刀具的存儲和搬運，包括工業(yè)機器人、橫走式轉(zhuǎn)運機械手、軌道等構(gòu)成。機器人工件運輸小車與機器刀具運輸小車，具有相同結(jié)構(gòu)，都有電磁導(dǎo)向裝置，具有高柔性，能滿足物流變化。機器人工件運輸小車擔任機床與裝卸站之間的托扳交換，以適應(yīng)不同加工的需要。刀具損壞時，按照緊急刀具更換命令，及時從刀具室領(lǐng)取新刀具更換。

（3）CAD/CAM系統(tǒng)。其總的功能是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)控制集成化，自動處理加工與生產(chǎn)技術(shù)信息，提高生產(chǎn)準備效率，幫助生產(chǎn)部門有效地選擇NC機床、設(shè)計夾具與刀具，制定加工周期，確定加工程序，準備NC數(shù)據(jù)等。

（4）信息控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負責(zé)對生產(chǎn)過程中各種信息進行合理的調(diào)度、規(guī)劃、分析和管理，并通過計算機系統(tǒng)進行處理和反饋，從而對系統(tǒng)進行有效管理，保證系統(tǒng)正常運行并適應(yīng)不同批量加工任務(wù)的調(diào)度及優(yōu)化。

（5）產(chǎn)品質(zhì)量檢驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由三坐標測量機，再配合條碼掃描器和工件自動識別系統(tǒng)等來完成在線的自動檢測。

（6）外部設(shè)備。包括自動化立體倉庫、裝卸站、清洗站、刀具室與自動排屑系統(tǒng)等。

三、柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)點及發(fā)展前景

柔性制造系統(tǒng)改變了原有的、固定的、制造模式，基本實現(xiàn)全自動化地完成工件的加工，并且能夠保證零件的加工精度，并且可以隨時改變加工工藝，完成不同產(chǎn)品的模具。

（1）提高模具加工的生產(chǎn)效率和模具產(chǎn)品的整體加工質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，及時保證交貨期，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。

（2）通過改變工裝夾具，走形制造系統(tǒng)可以根據(jù)產(chǎn)品的不同對工藝路線進行調(diào)整，來完成不同的模具，提高了模具企業(yè)的市場響應(yīng)力。

（3）大大提高了模具企業(yè)的自動化程度和信息化程度，通過計算機系統(tǒng)進行處理和反饋，從而對系統(tǒng)進行有效管理，保證系統(tǒng)正常運行并適應(yīng)不同批量加工任務(wù)的調(diào)度及優(yōu)化。

（4）隨著企業(yè)的自動化程度和信息化程度的提高，機床的空閑時間基本消除，根據(jù)調(diào)度，提高了企業(yè)各種機床資源的使用率。

參考文獻：

[1]張欣，鄭永康.一種柔性數(shù)控加工系統(tǒng)的概念設(shè)計[J].機床與液壓，2013（8）.

第3篇：柔性制造范文

關(guān)鍵詞：柔性制造技術(shù) 產(chǎn)品設(shè)計 創(chuàng)新 模式 流程

工業(yè)革命后形成的標準化、大批量生產(chǎn)方式在短期內(nèi)創(chuàng)造了巨大的社會財富，滿足了物質(zhì)相對匱乏時期社會大眾的基本生活需求。但這種大一統(tǒng)的生產(chǎn)方式在一定程度上限制了產(chǎn)品的多樣性，導(dǎo)致了消費需求多元化與產(chǎn)品品種相對單一之間的矛盾。尤其進入豐裕社會后這一矛盾日漸突出，20世紀60年代出現(xiàn)的波普風(fēng)格、后現(xiàn)代主義等設(shè)計風(fēng)格就是大眾對單調(diào)、乏味的標準化設(shè)計形式的直接對抗。與此同時，在制造領(lǐng)域中適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)的柔性制造技術(shù)逐漸成型，并在計算機信息技術(shù)的支持下將工程設(shè)計、生產(chǎn)制造和經(jīng)營管理等環(huán)節(jié)整合為一個有機系統(tǒng)，實現(xiàn)全局動態(tài)最優(yōu)化和總體的高效益、高柔性[1]。

1 柔性制造技術(shù)綜述

柔性制造技術(shù)集現(xiàn)代信息技術(shù)、自動化技術(shù)以及機械裝備加工等高精技術(shù)于一體，是指導(dǎo)現(xiàn)代制造業(yè)快速應(yīng)對市場變化，實現(xiàn)訂單式生產(chǎn)的實用性先進制造技術(shù)[2]。柔性制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)有較大區(qū)別：運用傳統(tǒng)制造技術(shù)的生產(chǎn)線比較適合單一品種產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，所以傳統(tǒng)制造技術(shù)也被稱為剛性制造技術(shù)；而運用柔性制造技術(shù)的生產(chǎn)線則具有較高的可塑性，可以通過調(diào)整設(shè)備、工藝、流程等要素適應(yīng)不同產(chǎn)品的制造要求，能夠在滿足社會大眾的多元需求的同時較好地控制成本，提高產(chǎn)品性價比，增強市場競爭力。

1.1 柔性制造技術(shù)發(fā)展概述 柔性制造技術(shù)產(chǎn)生于上世紀60年代，英國莫林斯公司研制的“Molins system-24”被認為是最早運用了這一技術(shù)及理念的柔性制造系統(tǒng)（Flexible Manufacturing System，簡稱FMS）。隨后柔性制造技術(shù)在歐美、日本以及蘇聯(lián)等國家和地區(qū)倍受重視，形成了不同的技術(shù)特點和豐富的理論內(nèi)涵：1988年美國通用公司和里海大學(xué)共同提出敏捷制造戰(zhàn)略；1990年開始，美國、日本、加拿大等國聯(lián)合進行為期十年的智能制造系統(tǒng)（IMS）的研究與開發(fā)；1992年德國和美國提出精益生產(chǎn)理念（Lean Production） [3]等等。目前，柔性制造技術(shù)已成為制造領(lǐng)域的核心技術(shù)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制造系統(tǒng)中。

1.2 我國的柔性制造技術(shù)研究現(xiàn)狀 我國對柔性制造技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚，第一套柔性制造系統(tǒng)誕生于1985年；1985年之后我國對柔性制造技術(shù)的重視程度不斷提高，在國家機電部“七五”重點科技攻關(guān)項目等工程項目的帶動下，柔性制造技術(shù)進入自行開發(fā)和部分進口相結(jié)合的發(fā)展階段。總體而言，我國比較注重對柔性制造技術(shù)本身的應(yīng)用，對產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)組織、資源配置以及經(jīng)營銷售等相關(guān)環(huán)節(jié)及配套理論的關(guān)注度較低。但事實上柔性制造技術(shù)對這些環(huán)節(jié)的要求與傳統(tǒng)制造方式有較大區(qū)別，因此在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的同時還必須對相關(guān)環(huán)節(jié)及理論進行研究和改進，才能充分發(fā)揮柔性制造技術(shù)的效能，而產(chǎn)品設(shè)計作為產(chǎn)品生產(chǎn)的初始環(huán)節(jié)更是首當其沖地需要加以改進。

2 柔性制造技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展的意義

當前，柔性制造技術(shù)作為一種現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)“哲理”和工廠自動化的先進模式而被國際上所公認，成為現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)展的主流方向[4]。柔性制造技術(shù)的進步不僅推動了制造工藝技術(shù)群的快速發(fā)展，同時也對產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展產(chǎn)生了積極促進作用。

2.1 推動產(chǎn)品更新?lián)Q代，構(gòu)建了有利于產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展的外部環(huán)境 就產(chǎn)品設(shè)計的角度而言，產(chǎn)品品種越豐富、更新速度越快對產(chǎn)品設(shè)計理論、方法以及技術(shù)等發(fā)展的促進作用就越大。由傳統(tǒng)剛性制造技術(shù)形成的自動化生產(chǎn)線由于資金投入大、建設(shè)周期長，改造成本極高，所以往往在較長時期內(nèi)持續(xù)生產(chǎn)同一產(chǎn)品。比如福特的T型車從投產(chǎn)到停產(chǎn)延續(xù)將近20年，總產(chǎn)量超過1500萬臺，成為汽車發(fā)展史當中的傳奇。但在這近20年的生產(chǎn)過程中T型車只做了少量的局部設(shè)計改進，其功能、造型基本保持不變，原因之一就是生產(chǎn)線的改造成本過高?？梢妭鹘y(tǒng)剛性制造技術(shù)成為了產(chǎn)品更新?lián)Q代的障礙，不利于產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展。而柔性制造技術(shù)的特征之一就是產(chǎn)品的“柔性”，能夠根據(jù)市場變化快速適應(yīng)新產(chǎn)品的生產(chǎn)，促進產(chǎn)品更替。同時，柔性制造系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)性生產(chǎn)方式：到上世紀末，在歐、美、日等制造業(yè)發(fā)達國家中以中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品在數(shù)量上約占85%，在產(chǎn)值上約占60%-70%[5]。柔性制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用為產(chǎn)品的快速更替提供了技術(shù)保障，也為產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。

2.2 促進學(xué)科交叉滲透，增強了推動產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展的內(nèi)在動力 柔性制造技術(shù)充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)以及管理技術(shù)等最新成果，這些成果提高了生產(chǎn)制造的難度、精度和速度，同時也成為產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展的驅(qū)動力。如隨著計算機輔助設(shè)計技術(shù)（CAD）的出現(xiàn)和成熟，使產(chǎn)品設(shè)計的平面、三維虛擬表現(xiàn)變的更加快捷，有效地縮短了設(shè)計周期、提高設(shè)計效率；而計算機輔助制造技術(shù)（CAM）的發(fā)展則使得不規(guī)則曲面等原來難以批量生產(chǎn)的形態(tài)變得易如反掌，大幅提升了產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新空間；此外，柔性制造技術(shù)涉及領(lǐng)域的相關(guān)理論也為產(chǎn)品設(shè)計的理論發(fā)展提供了豐富的養(yǎng)分，如模塊化、并行工程以及產(chǎn)品族等理論的應(yīng)用就極大地豐富了產(chǎn)品設(shè)計的理論內(nèi)涵。柔性制造技術(shù)在技術(shù)和理論兩個層面都為產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展提供了充足的“燃料”，只要加以合理利用就能轉(zhuǎn)化為強大的動力。

3 柔性制造技術(shù)條件下產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展要點

現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計理論產(chǎn)生于工業(yè)革命之后，主要建立在傳統(tǒng)剛性制造技術(shù)基礎(chǔ)之上。由于柔性制造技術(shù)與剛性制造技術(shù)各方面差異較大，原有的產(chǎn)品設(shè)計理論、模式等已不能很好地適應(yīng)制造業(yè)發(fā)展的要求，必須深入研究柔性制造技術(shù)的機理特性、發(fā)展趨勢等，在此基礎(chǔ)上不斷改進、創(chuàng)新產(chǎn)品設(shè)計的理論、流程、模式以及手段等，才能適應(yīng)社會經(jīng)濟、市場需求的快速變化，符合制造技術(shù)發(fā)展的要求。

3.1 持續(xù)深化產(chǎn)品設(shè)計與其他學(xué)科的理論融合 現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計涉及經(jīng)濟、技術(shù)、文化和藝術(shù)等眾多領(lǐng)域，是不同學(xué)科交叉滲透的成果。產(chǎn)品設(shè)計必須加強對相關(guān)領(lǐng)域的理論研究，從中汲取可借鑒的內(nèi)容充實自己，才能突破固有設(shè)計理論的限制，不斷發(fā)掘、豐富自身理論內(nèi)涵，如模塊化設(shè)計就是產(chǎn)品設(shè)計與模塊化理論融合的成果。模塊化是柔性制造系統(tǒng)構(gòu)建的基本理念，而模塊化設(shè)計則是在對產(chǎn)品進行市場預(yù)測、功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出一系列通用的功能模塊；并根據(jù)用戶的要求對模塊進行選擇和組合，以構(gòu)成不同功能或功能相同但性能、規(guī)格不同的產(chǎn)品[6]。模塊化設(shè)計注重功能模塊的相對獨立，使各功能模塊的設(shè)計、測試、制造等工作能夠同步進行，有效縮短產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)周期，較好地適應(yīng)柔性制造技術(shù)高效、靈活的生產(chǎn)特性；同時，模塊化設(shè)計可以通過不同功能模塊的交叉組合形成產(chǎn)品族，而柔性制造技術(shù)源于成組技術(shù)，其特點之一就是較適合同一產(chǎn)品族產(chǎn)品的生產(chǎn)。模塊化設(shè)計理論與柔性制造技術(shù)各方面的高度適配性使它成為了當前產(chǎn)品設(shè)計的重要指導(dǎo)理論之一，被企業(yè)和設(shè)計師廣泛采用。柔性制造技術(shù)綜合運用了多學(xué)科、多領(lǐng)域的最新理論，產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)充分利用這一平臺加強與其他學(xué)科的滲透與融合，不斷充實、深化理論內(nèi)涵。

3.2 深入推進設(shè)計模式的創(chuàng)新實踐 理論與實踐相對獨立又相輔相成的：理論引導(dǎo)實踐、實踐檢驗理論，兩者必須緊密結(jié)合才能實現(xiàn)各自價值。產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域同樣如此，在充實設(shè)計理論的同時還必須改進設(shè)計流程、步驟等環(huán)節(jié)，形成與理論相匹配的設(shè)計模式，才能更好地適應(yīng)柔性制造技術(shù)。并行設(shè)計就是在并行工程、模塊化等理論指導(dǎo)下創(chuàng)新設(shè)計模式的實踐成果。在傳統(tǒng)批量化大生產(chǎn)方式條件下，產(chǎn)品設(shè)計往往采用串行設(shè)計模式：整個設(shè)計過程被盡量細致地劃分為一系列連續(xù)的工作環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)的設(shè)計任務(wù)由不同部門或個人分別承擔，依次執(zhí)行和完成。串行設(shè)計模式以職能和分工任務(wù)為中心，條理清晰、職責(zé)明確，但設(shè)計周期長、運行效率低，且容易導(dǎo)致設(shè)計與制造等其他環(huán)節(jié)脫節(jié)，不能適應(yīng)柔性制造技術(shù)條件下短、頻、快的生產(chǎn)節(jié)奏，而并行設(shè)計則較好地解決上述問題。并行設(shè)計借鑒了并行工程的工作模式，對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造和支持過程）進行一體化設(shè)計[7]，并運用模塊化理念打破了傳統(tǒng)的部門劃分和封閉的組織模式，強調(diào)不同功能模塊團隊的協(xié)同工作，重視對產(chǎn)品開發(fā)流程的優(yōu)化重組，從而達到縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本等目的。產(chǎn)品設(shè)計的“并行”主要表現(xiàn)在以下幾個方面：其一是同一產(chǎn)品不同功能模塊的設(shè)計工作并行開展；其二是同一產(chǎn)品族不同產(chǎn)品的設(shè)計工作并行開展；其三是產(chǎn)品的設(shè)計與制造、裝配、檢測等環(huán)節(jié)并行開展。并行設(shè)計模式本身還需不斷改進和完善，同時它作為一種對設(shè)計模式的創(chuàng)新實踐也值得進一步研究和推廣。

3.3 不斷加強高新科技的設(shè)計應(yīng)用 “科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計注重創(chuàng)意，同時也必須充分利用高新科技改進設(shè)計方法和手段、拓展設(shè)計范圍和內(nèi)容。產(chǎn)品設(shè)計對高新科技的應(yīng)用包括以下幾個方面：一是利用高新科技作為設(shè)計輔助手段，提高設(shè)計能力和效率。比如以往設(shè)計中常常需要花費大量的財力、物力和時間在產(chǎn)品模型的制作上，而3D打印技術(shù)的應(yīng)用使這一環(huán)節(jié)變的簡便、快捷。福特公司利用這一技術(shù)打印出同一零部件的不同式樣供測試使用，將這一環(huán)節(jié)由數(shù)月縮短至幾天，極大地提高了設(shè)計的效率和質(zhì)量；二是將高新科技應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)制造當中，創(chuàng)新個性化生產(chǎn)模式。同樣以3D打印技術(shù)為例，近年來隨著相關(guān)技術(shù)日益成熟，3D打印的成本不斷下降，個人用戶持續(xù)上升。在不久的將來，每個人都可以成為設(shè)計師和生產(chǎn)者，完全按照個人意愿設(shè)計、制造日常用品?？梢灶A(yù)見這一全新的設(shè)計、制造模式將對產(chǎn)品設(shè)計和制造產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大沖擊，需提前準備、及時應(yīng)對；三是將高新技術(shù)運用于產(chǎn)品當中，開發(fā)新產(chǎn)品、滿足新需求。比如觸屏技術(shù)在數(shù)碼產(chǎn)品中的應(yīng)用、3D虛擬顯示技術(shù)在行車導(dǎo)航儀中的應(yīng)用等。

3.4 實時更新設(shè)計師的信息儲備 柔性制造技術(shù)能夠根據(jù)生產(chǎn)需要對制造工藝、流程以及資源等進行適度調(diào)整，但其調(diào)整是相對有限的。設(shè)計師一方面需充分了解包括柔性制造技術(shù)在內(nèi)的科技發(fā)展整體趨勢，另一方面還需掌握企業(yè)本身的柔性制造能力、資源配置能力等個體信息。在此基礎(chǔ)上通過信息的整合、分析，綜合考慮整體和個體的各方因素，以便有針對性地進行設(shè)計創(chuàng)新，避免因產(chǎn)品設(shè)計要求超越企業(yè)的“柔性”范圍而增加額外成本，同時也能夠從設(shè)計的角度對企業(yè)的生產(chǎn)組織、工藝設(shè)置等提出較為專業(yè)的建議。

4 結(jié)語

柔性制造技術(shù)在國內(nèi)、外的制造企業(yè)中被廣泛應(yīng)用，成為現(xiàn)代制造領(lǐng)域的核心技術(shù)。產(chǎn)品設(shè)計必須深入了解柔性制造技術(shù)及相關(guān)理論，并以此為平臺不斷創(chuàng)新設(shè)計理論、模式和手段等，充分適應(yīng)以柔性制造技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生產(chǎn)制造模式，才能設(shè)計出性能更卓越、價格更合理、品種更豐富的產(chǎn)品，更好地為社會、企業(yè)以及消費者服務(wù)。

參考文獻：

[1]張強.淺談柔性制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].技術(shù)與市場，2008.（5）：39-40.

[2]沈向東.柔性制造技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.2.

[3]吳立.關(guān)于柔性制造的研究[J].機床與液壓，2010，38（14）：9-11.

[4]陳琪.制造業(yè)企業(yè)推行柔性制造的意義及對策[J].企業(yè)經(jīng)濟，2005（4）：7-8.

[5]崔培枝，朱勝，姚巨坤.柔性再制造系統(tǒng)研究[J].機械制造，2003（11）：7-9.

[6]王志，張進生，于豐業(yè)，等.基于模塊化的機械產(chǎn)品快速設(shè)計[J].機械設(shè)計，2004，21（8）：1-3.

第4篇：柔性制造范文

一、規(guī)模

按規(guī)模大小FMS可分為如下4類：

1.柔性制造單元(FMC)

FMC的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年，它是由1~2臺加工中心、工業(yè)機器人、數(shù)控機床及物料運送存貯設(shè)備構(gòu)成，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC可視為一個規(guī)模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物，其特點是實現(xiàn)單機柔性化及自動化，迄今已進入普及應(yīng)用階段。

2.柔性制造系統(tǒng)(FMS)

通常包括4臺或更多臺全自動數(shù)控機床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來，可在不停機的情況下實現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。

3.柔性制造線(FML)

它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)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(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表，其特點是實現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動化，其技術(shù)已日臻成熟，迄今已進入實用化階段。

4.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(tǒng)進行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際，實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動化，進而實現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點是實現(xiàn)工廠柔性化及自動化。

二、關(guān)鍵技術(shù)

1.計算機輔助設(shè)計

未來CAD技術(shù)發(fā)展將會引入專家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復(fù)雜的問題。當前設(shè)計技術(shù)最新的一個突破是光敏立體成形技術(shù)，該項新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù)，通過計算機控制的激光掃描系統(tǒng)，將三維數(shù)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(nèi)的光敏樹脂液面進行光學(xué)掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，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(shù)據(jù)，數(shù)小時內(nèi)便可制出精確的原型。它有助于加快開發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。

2.模糊控制技術(shù)

模糊數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用是模糊控制器。最近開發(fā)出的高性能模糊控制器具有自學(xué)習(xí)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(diào)整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。

3.人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)

迄今，F(xiàn)MS中所采用的人工智能大多指基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)利用專家知識和推理規(guī)則進行推理，求解各類問題(如解釋、預(yù)測、診斷、查找故障、設(shè)計、計劃、監(jiān)視、修復(fù)、命令及控制等)。由于專家系統(tǒng)能簡便地將各種事實及經(jīng)驗證過的理論與通過經(jīng)驗獲得的知識相結(jié)合，因而專家系統(tǒng)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(包括專家系統(tǒng))技術(shù)必將在FMS(尤其智能型)中起著關(guān)鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發(fā)揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術(shù)，預(yù)計最有發(fā)展前途的仍是人工智能。預(yù)計到21世紀初，人工智能在FMS中的應(yīng)用規(guī)模將要比目前大4倍。智能制造技術(shù)(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在受到外界或內(nèi)部激勵時能自動調(diào)節(jié)其參數(shù)，以達到最佳工作狀態(tài)，具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術(shù)。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項技術(shù)是伴隨計算機應(yīng)用技術(shù)和人工智能而產(chǎn)生的，它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。

4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動控制領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列于專家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自支化系統(tǒng)中的一個組成部分。

三、發(fā)展趨勢

1.FMC將成為發(fā)展和應(yīng)用的熱門技術(shù)

這是因為FMC的投資比FMS少得多而經(jīng)濟效益相接近，更適用于財力有限的中小型企業(yè)。目前國外眾多廠家將FMC列為發(fā)展之重。

2.發(fā)展效率更高的FML

多品種大批量的生產(chǎn)企業(yè)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(guān)注。采用價格低廉的專用數(shù)控機床替代通用的加工中心將是FML的發(fā)展趨勢。

3.朝多功能方向發(fā)展

第5篇：柔性制造范文

關(guān)鍵詞：時間Petri網(wǎng)；狀態(tài)類方法；柔性制造系統(tǒng)；建模與調(diào)度

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A

1引言

在大規(guī)模制造系統(tǒng)中，通常有少數(shù)幾種產(chǎn)品的效率是很高的。但在面對瞬息萬變的市場時，它不具有靈活性。為了解決這個問題，一種新的生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)了：柔性制造系統(tǒng)（Flexible manufacturing systems， FMS）。FMS是一個由半獨立工作站和原料處理系統(tǒng)組成的計算機可控系統(tǒng)，用于高效地生產(chǎn)中小批量的、多品種的零部件[1]。柔性是指系統(tǒng)能對變化做出快速反應(yīng)的能力。變化可以是內(nèi)部的，比如產(chǎn)品質(zhì)量問題；也可以是外部的，比如設(shè)計和需求的變化。

所有FMS具有一組共同的特征：①狀態(tài)空間是離散集，狀態(tài)轉(zhuǎn)移是事件驅(qū)動的；②系統(tǒng)中的某些事件必須順序發(fā)生，某些以異步方式發(fā)生，而某些則可以獨立地發(fā)生（并發(fā)）；③系統(tǒng)會出現(xiàn)沖突的情況，因此會導(dǎo)致非確定性；某些操作過程可能是互斥的；④另外，系統(tǒng)也可能會陷入死鎖狀態(tài)，這是系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)該盡量避免的。因此，柔性制造系統(tǒng)的設(shè)計是非常復(fù)雜的工作：需要組合很多不同的元素，而且還要考慮許多不同的方面。這種復(fù)雜性決定了對形式化方法的重要需求。Petri網(wǎng)的形式化方法家族是柔性制造系統(tǒng)的絕好選擇，它已成功應(yīng)用于FMS設(shè)計和操作的各個方面：建模、調(diào)度、性能分析、控制和監(jiān)視[1，2]。

如果我們需要考慮FMS系統(tǒng)性能或?qū)崟r控制問題，那么引入時間限制是必需的。通常，可以采用兩種時間引入方式：時間關(guān)聯(lián)到庫所，時間關(guān)聯(lián)到變遷。其中后者更自然，因為變遷通常模擬系統(tǒng)的活動（它們需要一些時間來執(zhí)行）。聯(lián)系到變遷上的時間也有多種形式，其中計時 Petri網(wǎng)賦給每個變遷一個固定的延時[3]；時間 Petri網(wǎng)為每個變遷聯(lián)系一個時間間隔[4]。已經(jīng)證明，時間間隔比固定延時具有更強的表達能力[5]，因為間隔既能反映事件發(fā)生的不確定性，又能刻畫事件發(fā)生的時限性。時間Petri網(wǎng)已成為描述和驗證實時系統(tǒng)最常用的形式模型之一。

文章首先給出時間Petri網(wǎng)的基本定義，然后以一個典型柔性制造系統(tǒng)為例，建立時間Petri網(wǎng)調(diào)度模型，并利用狀態(tài)類分析方法，計算柔性制造系統(tǒng)的所有可行調(diào)度及執(zhí)行時間，獲得最優(yōu)調(diào)度，為模型的調(diào)度和控制提供有效支持。

4結(jié)論

制造系統(tǒng)大多具有離散事件動態(tài)系統(tǒng)的特征，所以Petri網(wǎng)非常適合這類系統(tǒng)的建模和分析。特別是柔性制造系統(tǒng)已成為一個活躍和有趣的應(yīng)用領(lǐng)域，時間Petri網(wǎng)理論可以很好地用于這類系統(tǒng)的實時控制、調(diào)度分析和性質(zhì)驗證。文章以一個典型柔性制造系統(tǒng)，給出了基于時間Petri網(wǎng)的柔性制造系統(tǒng)的建模與分析方法，并通過狀態(tài)類分析方法，得到所有可行調(diào)度及執(zhí)行時間，進而獲得模型的最優(yōu)調(diào)度。

參考文獻

[1]江志斌. Petri網(wǎng)及其在制造系統(tǒng)建模與控制中的應(yīng)用[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社. 2004.

[2]N. Wu， F. Chu， C. Chu， and M.C. Zhou. Schedulability analysis of shortterm scheduling for crude oil operations in refinery with oil residency time and chargingtank-switchoverlap constraints[J]. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering， 2011， 8（1）： 190-204.

[3]C. Ramchandani. Analysis of asynchronous concurrent systems by timed Petri nets[D]. Ph.D. thesis， project MAC technical report 120， MIT， Cambridge， MA， 1974.

[4]P. Merlin and D. J. Farber. Recoverability of communication protocolsimplication of a theoretical study[J]. IEEE Trans. on Communications， 1976， 24（9）： 1036-1043.

[5]B. Berthomieu and M. Diaz. Modeling and verification of time dependent systems using Time Petri Nets[J]. IEEE Trans. on Software Eng.， 1991， 17（3）： 259-273.

[6]J. Wang， Y. Deng， G. Xu. Reachability analysis of real-time systems using time Petri nets[J]. IEEE Transactions on Systems， Man， and Cybernetics， Part B： Cybernetics， 2000， 30（5）： 725-736.

[7]R. Hadjidj， H. Boucheneb. Onthefly TCTL model checking for Time Petri nets[J]. Theoretical Computer Science， 2009， 410（42）： 4241-4261.

第6篇：柔性制造范文

關(guān)鍵詞： 計算機輔助工藝設(shè)計；單元；特征技術(shù)；三維

中圖分類號：TB4文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）07-0028-01

0引言

計算機輔助工藝過程設(shè)計（簡稱CAPP）是指借助于計算機軟硬件技術(shù)和支撐環(huán)境，利用計算機進行數(shù)值計算、邏輯判斷和推理等的功能來制定零件機械加工工藝過程。當前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，多品種、小批量的生產(chǎn)模式已占主導(dǎo)地位，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計方法已不能適應(yīng)造業(yè)的需要?；谌S模型的產(chǎn)品建模與分析技術(shù)越來越引起企業(yè)重視，針對系列產(chǎn)品或新產(chǎn)品的基于3D的參數(shù)化工藝設(shè)計模型，可以對零部件進行快速準確的工藝設(shè)計，如定位、裝夾規(guī)劃、工序圖生成、NC程序生成、工裝設(shè)計等，是柔性制造環(huán)境下CAPP的發(fā)展趨勢。

1技術(shù)現(xiàn)狀

在設(shè)計方法上，CAPP經(jīng)歷了檢索式、派生式、創(chuàng)成式以及混合式系統(tǒng)，相比較而言，混合式CAPP系統(tǒng)較為實用。20世紀50年代人工智能AI的發(fā)展促進了智能式CAPP的發(fā)展。圍繞知識庫和推理機組織的專家系統(tǒng)是智能式CAPP的核心[1]。隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展，人們對CAPP系統(tǒng)也有了新的認識，其發(fā)展呈現(xiàn)出集成化、系統(tǒng)化、智能化、標準化等特點。

2柔性參數(shù)化三維CAPP系統(tǒng)功能與建模

柔性制造模式下參數(shù)化三維CAPP所包括的四個功能：裝夾規(guī)劃；工序規(guī)劃；尺寸鏈計算和工藝模型評價[2]，與傳統(tǒng)CAPP相比柔性參數(shù)化三維CAPP在功能上具有以下特點：

2.1 工序規(guī)劃功能日益突出強大產(chǎn)品的拓撲結(jié)構(gòu)確定后，改變幾何參數(shù)時，相對應(yīng)的裝夾方案變化較小，而工序規(guī)劃中的內(nèi)容則變化較大。工序規(guī)劃中的數(shù)控編程技術(shù)（刀具選擇、路徑規(guī)劃、切削參數(shù)的選取）成為主要工作內(nèi)容，編程質(zhì)量直接影響著制造周期和成本。

2.2 特征技術(shù)成為柔性制造模式下實現(xiàn)CAPP的重要途徑多品種小批量制造環(huán)境下，使得傳統(tǒng)CAPP技術(shù)難以實現(xiàn)快捷統(tǒng)一的裝夾規(guī)劃，而傳統(tǒng)的CAPP技術(shù)又著重于檢索和派生技術(shù)，內(nèi)容集中在工序圖的生成，無法為企業(yè)提供實用的推理和決策功能，成為制造過程中的瓶頸。特征技術(shù)的出現(xiàn)為實現(xiàn)CAPP技術(shù)的柔性化提供可能，特征被分為總體特征、制造特征、主特征和載體特征，通過特征分類與設(shè)計特征自動識別技術(shù)，以及設(shè)計特征到工藝特征的映射技術(shù)[3]，實現(xiàn)基于特征的柔性CAPP技術(shù)。

3柔性參數(shù)化三維CAPP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特點

柔性制造模式下CAPP系統(tǒng)以商品化CAD/CAM環(huán)境為開發(fā)平臺，建立了集成的零件工藝信息模型和豐富的制造特征庫，綜合利用各種工藝設(shè)計方法。采用XML技術(shù)實現(xiàn)對制造資源、工藝數(shù)據(jù)和工藝知識的描述，并采用面向?qū)ο蟮乃枷朐O(shè)計數(shù)據(jù)庫以方便管理,完善地實現(xiàn)數(shù)據(jù)、知識的動態(tài)更新。

3.1 基于特征技術(shù)的信息集成在三維CAD平臺上提供三維標準件庫、設(shè)計特征庫，在產(chǎn)品的幾何層與零件層增加特征層，將幾何形狀特征和設(shè)計約束特征通過特征映射成工藝特征，基于特征加工知識進行輔助工藝決策，再經(jīng)過基于特征的數(shù)控編程技術(shù)實現(xiàn)快速制造。同時建立三維的工藝裝備庫，并生成三維工序簡圖，不僅實現(xiàn)可視化裝夾規(guī)劃，而且實現(xiàn)自動化工序規(guī)劃。

3.2 基于知識描述的智能工藝設(shè)計在知識表達上可采用面向?qū)ο蟮姆椒?，混合式知識表達模型，以及各種模糊知識的表示。在推理方面，人工智能中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對于知識自學(xué)習(xí)和聯(lián)想記憶有很大進展，不精確推理也有所應(yīng)用。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，出現(xiàn)知識系統(tǒng)，分布式系統(tǒng)，多層次系統(tǒng)等。在決策方法上，基于Agent的智能決策技術(shù)，分級規(guī)劃的決策方法等，從強調(diào)工藝決策的自動化轉(zhuǎn)變到注重工藝基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及基本設(shè)計功能，開發(fā)重點從注重工藝過程的自動生成，轉(zhuǎn)向整個產(chǎn)品工藝設(shè)計的輔助工具。

3.3 工藝設(shè)計過程管理標準化每個制造企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品類型是不同的，在應(yīng)用CAPP的過程會產(chǎn)生各自特點的制造資源、流程控制、工藝數(shù)據(jù)和報表，但是其工藝設(shè)計過程則是相似的，可分為任務(wù)分配、工藝設(shè)計、工藝簽審和工藝歸檔四個階段[4]，用戶類型也可分為工藝設(shè)計員、工藝組長、譯審員、質(zhì)保員、車間主任和系統(tǒng)管理員等，簽審路線也是明確的，便于在PDM中實施角色和流程的規(guī)范管理。

4總結(jié)

隨著國際市場的開放和一體化，先進制造模式是制造企業(yè)創(chuàng)造效益的新途徑，在多品種小批量的制造環(huán)境下，柔性參數(shù)化三維CAPP系統(tǒng)是適應(yīng)產(chǎn)品多樣化的新技術(shù)途徑，有助于制造業(yè)發(fā)揮先進制造模式的技術(shù)優(yōu)勢，也代表了CAPP系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

參考文獻：

[1]劉艷斌，趙海兵.基于3D-CAPP技術(shù)及其發(fā)展研究[J].機械制造，2006年09期：14-16.

[2]章萬國，蔡力鋼.基于三維的定量化CAPP及其關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國機械工程，2003年22期：1926-1929.

第7篇：柔性制造范文

關(guān)鍵詞：可重構(gòu)制造系統(tǒng)；柔性測度；動態(tài)規(guī)劃；柔性值

一、引言

可重構(gòu)制造系統(tǒng)（Reconfigurable Manufacturing System，RMS）是一種能夠根據(jù)產(chǎn)品功能和生產(chǎn)能力的需求及市場需求變化做出快速響應(yīng)，以應(yīng)對不可預(yù)測的全球性市場激烈競爭的制造系統(tǒng)。在當今全球經(jīng)濟一體化的時代背景下，制造企業(yè)面臨著提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本及對市場需求做出快速響應(yīng)的多重壓力。在這一嚴峻形勢下，提升制造系統(tǒng)的柔性對企業(yè)提高競爭優(yōu)勢有著非常重要的意義。RMS是一種可重新構(gòu)形的現(xiàn)代制造系統(tǒng)，它不僅具有剛性制造系統(tǒng)較高的生產(chǎn)制造效率，還具有柔性制造系統(tǒng)自動化程度高的優(yōu)勢，從而它是滿足大批定制要求的最佳制造系統(tǒng)。制造企業(yè)在構(gòu)建可重構(gòu)制造系統(tǒng)時，需要綜合考慮柔性與成本兩個因素，合理地確定RMS柔性的大小才能使企業(yè)獲得最大化的利益。因此，準確地測度RMS的柔性具有重要的實踐意義。

針對生產(chǎn)制造系統(tǒng)的柔性研究，早期學(xué)者的研究側(cè)重于針對柔性制造系統(tǒng)的柔性進行評價。楊思遠、劉細兵在討論柔性制造系統(tǒng)柔性衡量標準的基礎(chǔ)上建立了柔性的凈現(xiàn)值指標評價模型；李巖、張曉坤和徐躍飛等在針對影響柔性制造系統(tǒng)的柔性因素進行深入分析的基礎(chǔ)上提出了用模糊評價方法對制造系統(tǒng)柔性進行評價。隨后，學(xué)者們逐漸將柔性作為制造系統(tǒng)的一個特征，研究柔性的概念并針對影響制造系統(tǒng)柔性的各種因素進行分析，并且給出了具體的柔性評價的方法。近年來，梁福軍、寧汝新及姜曉鵬、王潤孝、庫祥臣分別對RMS的柔性進行了定義并系統(tǒng)闡述了柔性的分類，但是都沒有針對RMS柔性的測度方面進行研究。

在已有的制造系統(tǒng)柔性測度研究中，學(xué)者們從不同的角度對制造系統(tǒng)柔性的測度進行了研究。Mandalbaum用制造系統(tǒng)的柔性在環(huán)境變化發(fā)生時造成的損失或者帶來的收益來對柔性進行測度；Gustavsson認為制造系統(tǒng)的柔性可以用制造系統(tǒng)的投資剩余值與投資原值之比來表示；Kumar則根據(jù)生產(chǎn)制造系統(tǒng)處理不確定性環(huán)境的能力以反映該系統(tǒng)的柔性，建立了基于信息理論的柔性測度方法；Slack認為制造系統(tǒng)的柔性應(yīng)該在由狀態(tài)范圍維度、狀態(tài)轉(zhuǎn)移費用維度和狀態(tài)轉(zhuǎn)移時間維度構(gòu)成的三維空間中進行度量；Barad認為制造系統(tǒng)運行柔性可以用系統(tǒng)適應(yīng)變化所需的時間來度量并采用時間Petri網(wǎng)描述柔性。以上為學(xué)者從四個不同的角度對柔性的主要特征進行了描述并提出了相應(yīng)的柔性測度方法。

綜上所述，目前對于制造系統(tǒng)柔性的測度主要是基于經(jīng)濟效果、信息論、Petri網(wǎng)和多維度的柔性度量方法，但這些柔性度量方法存在著不同程度的缺陷。雖然目前制造系統(tǒng)柔性度量研究存在一定程度的缺陷，但是針對制造系統(tǒng)“柔性”這一特征的研究已經(jīng)十分豐富。但是，目前針對可重構(gòu)制造系統(tǒng)柔性的研究還很貧乏，還僅限于柔性的概念和分類。針對現(xiàn)有研究的不足，本文選用隨機動態(tài)規(guī)劃的方法，針對制造系統(tǒng)的一個生產(chǎn)制造周期構(gòu)造了RMS中柔性的隨機動態(tài)規(guī)劃定量評價模型，通過求解模型得到最優(yōu)收益值，本文用RMS和剛性制造系統(tǒng)最優(yōu)收益值之差來定義柔性，既可避免由于運行環(huán)境、制造系統(tǒng)自身等因素的變化對制造系統(tǒng)柔性測度的準確性的影響，又可以直觀地反映出可重構(gòu)制造系統(tǒng)對顧客需求發(fā)生變化的響應(yīng)程度。

二、RMS的柔性及測度原理

（一）RMS的柔性

RMS的柔性是指RMS整體通過系統(tǒng)本身的構(gòu)件之間的重新構(gòu)形從而實現(xiàn)的對加工任務(wù)或加工工作的適應(yīng)性。RMS由七個柔性因素構(gòu)成，即設(shè)備柔性、產(chǎn)品柔性、工藝柔性、工序柔性、運行柔性、批量柔性和重構(gòu)柔性。RMS具有柔性決定了其在生產(chǎn)制造過程中的優(yōu)勢：RMS具有剛性制造系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)的特性，其生產(chǎn)能力和生產(chǎn)功能介于剛性制造系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)之間；RMS是基于多個工件族來進行設(shè)計的，對工件族中的所有工件提供定制柔性；另外，其構(gòu)形能夠根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的變化而進行調(diào)整，在一定程度上適應(yīng)了以多品種、中小批量、短的產(chǎn)品生命周期等為特征的以顧客需求為導(dǎo)向的生產(chǎn)模式。因此，可重構(gòu)制造系統(tǒng)的柔性對企業(yè)適應(yīng)快速變化的市場需求具有重要的意義。

（二）RMS柔性測度原理

本文設(shè)定了一個生產(chǎn)制造周期，即從上一種產(chǎn)品生產(chǎn)制造完成時刻開始到因顧客需求改變而轉(zhuǎn)入下一種能夠滿足顧客需求的產(chǎn)品的生產(chǎn)制造完成時刻為止。針對這一生產(chǎn)制造周期建立隨機動態(tài)規(guī)劃模型，求解出該條件下的最優(yōu)收益值，即可重構(gòu)制造在面臨需求改變的情況下對自身進行調(diào)整以適應(yīng)這種變化這一過程中的獲得的最優(yōu)收益。由于剛性制造系統(tǒng)不具有柔性，在相同的假設(shè)條件下求得的剛性制造系統(tǒng)的最優(yōu)收益值即制造系統(tǒng)不具備柔性值時的最優(yōu)收益。RMS的最優(yōu)收益值和剛性制造系統(tǒng)的最優(yōu)收益值之差為可重構(gòu)制造系統(tǒng)僅考慮柔性作用下制造系統(tǒng)的最優(yōu)收益即可表示RMS的柔性值。

三、RMS柔性測度模型

RMS因其內(nèi)在的柔性使得企業(yè)能夠更好地適應(yīng)外界環(huán)境的變化，對各種不確定性因素做出相應(yīng)的反應(yīng)，從而增強企業(yè)自身的市場競爭力。與此同時，可重構(gòu)制造系統(tǒng)要素隨時間變化的特征使得系統(tǒng)的定量評價更加困難，因此必須建立能夠反映其內(nèi)涵的動態(tài)隨機模型。由于影響系統(tǒng)的不確定性因素很多，本文主要討論由于顧客需求發(fā)生變化對RMS造成的不確定性，而這里所指的顧客需求變化指的是顧客對產(chǎn)品組合、需求數(shù)量及對新產(chǎn)品的需求等。

（一）可重構(gòu)制造系統(tǒng)柔性定量評價的假設(shè)條件

1.假設(shè)該機械制造企業(yè)一個生產(chǎn)周期為上一批工件加工完畢的時刻開始至下一批工件加工完畢的時刻為止，且生產(chǎn)制造的兩種產(chǎn)品種類不同。

2.假設(shè)制造系統(tǒng)在第一種產(chǎn)品生產(chǎn)完成至第二種產(chǎn)品開始生產(chǎn)之前自身已完成調(diào)整可以進行轉(zhuǎn)產(chǎn)，因為本文主要研究可重構(gòu)制造系統(tǒng)對顧客需求變化的響應(yīng)程度。

3.制造系統(tǒng)在整個生產(chǎn)周期內(nèi)不受到除顧客需求發(fā)生變化之外的其他外界因素影響。

（二）評價RMS柔性的隨機動態(tài)規(guī)劃模型

1.確定階段

在此階段企業(yè)將要進行個階段的生產(chǎn)加工。

2.狀態(tài)變量和決策變量的設(shè)定

在t階段末，第t階段的生產(chǎn)制造過程結(jié)束并開始第t+1階段的生產(chǎn)制造。若在第t階段末，已知顧客需求第i種產(chǎn)品的產(chǎn)量為di（t），即Ni（t）=di（t）；假設(shè)生產(chǎn)制造完第j種產(chǎn)品的產(chǎn)量為xj（t），則有：狀態(tài)變量St=（xi（t），di（t）），可達到的狀態(tài)集合St={xj（t），dt（t）}，其中i，j=1，2，...，n，xj（t）=1，2，...，Mj，di（t）=1，2，...，Dj。

第t階段末需要對第t+1階段的生產(chǎn)進行決策，允許集合為：Dt（St）={xi（t+1）}，其中，i=1，2，...，n，xi=1，2，...，D。

若決策變量Ut（St）=xi（t+1），則有所做的決策為：第t+1階段生產(chǎn)制造第種產(chǎn)品的產(chǎn)量為xi（t+1）。其中，Mi為每個階段各種工件的產(chǎn)量上限數(shù)，Mi取整數(shù)；Di為每個階段對各種產(chǎn)品的需求上限，Di取整數(shù)，且Di≤Mi；xi（t）為第i種工件的產(chǎn)量；dj（t）為顧客對第j種產(chǎn)品的需求產(chǎn)量；Nj（t）為第t階段末顧客對第i種產(chǎn)品的需求量，Nj（t）=1，2，...，Di；di（t）∈[1，Di]，di（t）取整數(shù)，i=1，2，...，n。

（三）決策過程

由于上文中構(gòu)建的模型假定初始狀態(tài)已給定，因此選用逆序解法求得結(jié)果：F（0，xi（0），dj（0））={EF（1，xi（1），dj（1））}。此時，F(xiàn)值為該可重構(gòu)制造系統(tǒng)在整個加工階段的最優(yōu)收益值。

通過利用上文構(gòu)建的隨機動態(tài)規(guī)劃模型并對其求解，可以得到RMS在需求等外界條件處于經(jīng)常性變動的情況下整個加工階段的最優(yōu)收益值F。同時，也可以計算出該制造系統(tǒng)的剛性最優(yōu)收益值F，即假設(shè)顧客需求等外界條件不變的情況下制造系統(tǒng)生產(chǎn)制造同一種產(chǎn)品的最優(yōu)收益值Vf。最后，計算兩者之差即可定義為RMS的柔性值，即

Vf=F-F′

以Vf，即可重構(gòu)制造系統(tǒng)與剛性制造系統(tǒng)最優(yōu)收益值之差來定義可重構(gòu)制造系統(tǒng)的柔性值更具有準確性和客觀性

四、結(jié)論

本文在可重構(gòu)制造系統(tǒng)柔性的相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上，通過隨機動態(tài)規(guī)劃的方法建立模型并通過模型求解分別得到可重構(gòu)制造系統(tǒng)與剛性制造系統(tǒng)的最優(yōu)收益值，最后可重構(gòu)制造系與剛性制造系統(tǒng)的最優(yōu)收益值之差即可重構(gòu)制造系統(tǒng)的柔性值。

本文尚存在如下不足：一是只考慮顧客需求發(fā)生變化時RMS對這一外界變化的反應(yīng)能力，而沒有考慮其他外界因素發(fā)生變化對RMS柔性的影響；二是建立模型時假設(shè)了一個理想狀態(tài)即設(shè)備處于無故障狀態(tài)、原材料供應(yīng)充足等條件完全具備，但在實際生產(chǎn)制造過程中這種理想狀態(tài)并不總是存在。因此，今后需要針對以上不足之處進行系統(tǒng)和深入研究。

參考文獻：

[1]楊思遠，劉細兵.柔性制造系統(tǒng)的經(jīng)濟評價[J].上海交通大學(xué)學(xué)報，1994（02）.

[2]李言，張曉坤，徐躍飛等.FMS柔性的評價[J].機械科學(xué)與技術(shù)，1994（02）.

[3]梁福軍，寧汝新.可重構(gòu)制造系統(tǒng)系統(tǒng)理論研究[J].機械工程學(xué)報，2003（39）.

[4]姜曉鵬，王潤孝，庫祥臣.可重構(gòu)制造系統(tǒng)研究進展[J].機床與液壓，2007（35）.

[5]Mandalbaum M. Flexibility in Decision Making： an Exploration and Unification[D].Univ. of Toronto，1978.

[6]Kumar Vinod. Entropic measures of manufacturing flexibility [J].International Journal of Production Research，1987（07）.

[7]Slack N. The Flexibility of Manufacturing Systems. Int. J. of Oper.&Prod.mauagement，1978（04）.

第8篇：柔性制造范文

該品種特性：幼樹較直立，成年樹半開張，枝粗葉大，果大、單果重1200g-2350g，平均果重1680g。果形呈倒卵圓形，果皮黃綠色，皮薄，平均厚0.7-0.9cm，襄皮粉紅色，汁胞紅色。可溶性固形物11.55%以上，總糖8.76%，總酸0.74%，風(fēng)味酸甜，少核或無核，富含番茄紅素和β胡蘿卜素，是溪蜜柚的55倍和46.8倍。果實成熟期比溪蜜柚早15-20d，9月中、下旬均可上市。具有早結(jié)、豐產(chǎn)、適應(yīng)性強，經(jīng)濟效益高、營養(yǎng)價值豐富等特點，品質(zhì)上等。

我縣于2007年早春從福建省平和縣小溪鎮(zhèn)引進紅肉蜜柚3000株，采用2.5m×3m株行距密植，定植在五強溪庫區(qū)，畝栽植90株，共計33.3畝。徑過對紅肉蜜柚采用寶塔形整形修剪，合理控制樹體，科學(xué)施肥，綜合預(yù)防病蟲危害及精心果園管理，定植后第三年（2009年）有83.3%的樹開始掛果，平均株產(chǎn)8.5kg，畝產(chǎn)646kg，第四年100%的樹結(jié)果，株產(chǎn)21.3kg，畝產(chǎn)1917kg，第五年株產(chǎn)達到31.7kg，畝產(chǎn)2873kg，盛產(chǎn)期畝產(chǎn)可達4000-5000kg，達到紅肉蜜柚密植速生、早期豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的?，F(xiàn)將紅肉蜜柚密植寶塔形整形修剪早期豐產(chǎn)栽培技術(shù)總結(jié)介紹如下，供廣大紅肉蜜柚種植戶參考及推廣應(yīng)用。

1.柚園選擇

紅肉蜜柚應(yīng)選擇當?shù)匦^(qū)氣候環(huán)境條件優(yōu)越及靠近河流、水庫等大水體附近的地方，遠離三害（空氣、水源、土壤）污染源的環(huán)境。選地要求土層深厚，土壤疏松肥沃，有機質(zhì)含量高，水源充足，排灌良好，地下水位在1m以下，交通方便，坐北朝南，背風(fēng)向陽，丘陵的地帶建園。以砂質(zhì)壤土為佳，丘陵緩坡地應(yīng)先修好水平梯田，搞好水土保護后再栽植。避免在冷空氣流經(jīng)的風(fēng)口或滯積的低洼地建園，以防凍害。

2.選擇優(yōu)質(zhì)壯苗

苗木應(yīng)選擇無病蟲危害，品種純正，嫁接口愈合良好，根系發(fā)達完好，有3-4條側(cè)根。枝干粗壯，苗高在60-70cm以上，莖干直徑1.2cm以上，葉片完整厚實濃綠，具有一定分枝的二年生苗或一年生優(yōu)質(zhì)大苗，嚴禁在疫區(qū)調(diào)苗。

3.高標準建園

3.1 撩壕壓青，施足底肥

對規(guī)劃好的園地，應(yīng)在定植前3個月完成整地、開梯、撩壕壓青和施足底肥等工作。壕溝寬1m、深0.8m，溝長與地塊等長，分層壓埋山青和底肥，一般底層用秸干、綠肥、山青、稻草、土雜肥等均可，每畝用量4000-5000kg，石灰50kg ，分兩層回填壓埋。上層用腐熟畜欄肥、家禽肥或優(yōu)質(zhì)農(nóng)家堆肥，每畝用量2000-3000kg，與土壤混勻回填壓埋。每定植穴施優(yōu)質(zhì)農(nóng)家腐熟肥或有機堆肥20-25kg，菜枯餅2-3kg，過磷酸鈣2kg，硫酸鉀高效復(fù)混肥0.5-0.8kg，與表土拌混均勻后填入穴內(nèi)培成丘狀，灌水塌實，待泥土沉實后栽植。

3.2栽植時期和密度

（1）栽植時期：一般在春秋兩季進行，苗木成活率高。無凍害地區(qū)，以秋梢停止生長后的10月份栽植為宜，栽后根系能恢復(fù)生長，無“緩苗”現(xiàn)象，次春能按時萌芽抽梢，對擴大樹冠、早結(jié)、豐產(chǎn)有利。春季栽植常在土壤解凍后至萌芽前的2月下旬至3月上旬，此時定植宜早不宜遲，過遲有“緩苗”現(xiàn)象。（2）栽植密度：紅肉蜜柚計劃密植以2.5m×3m株行距，南北行向為宜，每畝栽植90株，便于經(jīng)后間伐和管理。

3.3栽植技術(shù)

栽植時要對苗木進行合理修剪整形，剪去過長的主根，剪平大根傷口，剪去過多過密枝葉，減少苗木蒸騰失水。對從外地購的苗木，栽植時應(yīng)先將根系置于25cm水中浸泡4-5小時，讓根系吸足水分。根系在穴內(nèi)擺布要均勻舒展，扶正苗木，然后在根系上覆以細碎肥沃松土，踏實、澆足定根水后再封土或蓋一層雜草，以利保溫保濕，防止土面板結(jié)，提高苗木成活率。嫁接口以土壤沉實后露出地面5-10cm為宜，過深過淺對苗木生長均不宜。

4.土肥水管理

4.1 土壤與水分管理

柚苗定植后1-2年內(nèi)，在樹盤留0.5m-1m的樹幅，全園均可套種綠肥和經(jīng)濟作物，第三年開始掛果后可在行間進行生草栽培或種植綠肥。要在2-4年內(nèi)完成柚園的深翻擴穴改土工作。并結(jié)合深翻擴穴埋壓綠肥，增施有機肥和磷鉀肥，酸性土壤施用適量石灰，熟化土壤，提高有機質(zhì)含量，減少水土流失，改善根系生長環(huán)境，使根系分布深廣，延長豐產(chǎn)年限，提高樹體抗逆能力。在梅雨季節(jié)，做好清溝排澇工作，整理好梯面，以防漬水爛根引起落葉、落花和落果。在7-9月夏秋高溫干旱季節(jié)應(yīng)經(jīng)常保持土壤濕潤，進行樹盤覆蓋，并根據(jù)柚樹年周期的需水特點及時做好排灌，防止高溫干旱落果，果實進入成熟期后適當控水，提高果實含糖量和品質(zhì)，有利促進花芽分化。

4.2 幼年樹施肥

幼樹施肥目的在于促進枝葉健壯生長，加速樹冠形成。在苗木定植后1-3年內(nèi)，每月施肥一次，要實行勤施薄施，少吃多餐，以速效性氮肥為主的施肥原則。幼年樹全年施肥7-8次，一般在每次新梢發(fā)7d后各施一次催梢肥，在新梢展葉至轉(zhuǎn)綠期，再增施一次壯梢肥。每次株施稀薄人糞尿5-10kg，同時摻0.5%尿素或1%硫酸鉀高效復(fù)合肥，施肥濃度可逐次適量加大，全年噴葉面營養(yǎng)肥3-4次，每次新梢葉片轉(zhuǎn)綠前各噴1次。8月底以后應(yīng)控制施用氮肥防止晚秋梢和冬梢抽發(fā)。在10月下旬至11月上旬重施一次基肥，以腐熟有機優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥和綠肥為主，結(jié)合深翻擴穴改土施入，株施有機農(nóng)家肥20-30kg，綠肥40kg，枯餅肥2kg，適量磷鉀肥。

4.3成年樹施肥

施肥目的是促發(fā)健壯春梢和早秋梢，控制夏梢和晚秋梢，壯大果實增產(chǎn)增收。因此，要進行科學(xué)施肥，測土配方施肥，增施有機肥和重施鉀肥，平衡施用化肥，配合施用微量元素肥，實現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足柚樹的需要，培養(yǎng)中庸豐產(chǎn)樹勢。成年樹全年 施肥4-5次，即：春季萌芽肥，在萌芽前7-10d施，夏季穩(wěn)果肥，在5月中下旬第二次生理落果前施；秋季壯果促梢肥，在7月上旬穩(wěn)果后至秋梢抽發(fā)前施；采果肥，在果實采收前后7天內(nèi)施，恢復(fù)樹勢。每次株施腐熟人糞尿10-15kg，同時摻0.5%尿素或1%硫酸鉀高效復(fù)合肥，噴葉面營養(yǎng)肥3-4次。重施基肥，在10月下旬至11月中下旬施，以優(yōu)質(zhì)有機肥為主，株施腐熟人畜糞或農(nóng)家禽肥40-50kg，綠肥50kg，枯餅肥2kg，過磷酸鈣2kg，高效復(fù)合肥1kg，酸性土壤施用適量石灰，結(jié)合深翻擴穴改土分層施入，并及時灌水一次。

5.寶塔形整形修剪

5.1樹形的選擇

紅肉蜜柚密植栽培樹形宜選用單干直立寶塔形樹形，其特性是：上部以小型枝組為主，中部以中型枝組為主，下部以大型枝組為主。采用落頭和回縮修剪控制樹形高度和樹冠擴展，樹高控制在3m以下，樹冠在2.5m以內(nèi)，使樹體緊湊，呈上小下大，呈寶塔形，站領(lǐng)空間，立體結(jié)果，充分利用土地和光能，有利于增加單位面積株數(shù)和早期群體產(chǎn)量。

5.2寶塔形整形方法

苗木定植后留60-70cm左右定干，選擇先端生長強壯的枝逐年直立延伸培養(yǎng)成中心干，在中心干上選留8-9個主枝，分3-4層呈放射狀排列，第一層3個主枝，第二層2-3主枝，第三層2個主枝，第四層1-2個主枝。各個主枝呈交叉不同方位均勻分布，同一方向距離不少于40cm，層間距以40-50cm為宜，在主枝上直接安排側(cè)枝和枝組，長勢過強的要適當短截，注意除萌、芽和摘心，萌通過2-3年選留和精心培養(yǎng)就能完成寶塔形樹形的整形工作。

5.3幼年樹的修剪

應(yīng)強調(diào)以夏剪抹芽、控梢、摘心為主，并掌握“去早留齊，去少留多”的原則進行放梢，促發(fā)健壯春梢和早秋梢，及時抹除位置不當萌芽和過密枝梢，抹除晚秋梢和冬梢，初結(jié)果樹要抹除夏梢。對輔養(yǎng)技和各種延長技留一定長度適時摘心、短截促發(fā)分枝。對直立旺枝、強枝、應(yīng)采用拉枝、撐枝、吊枝等方法開張枝條角度。及時剪除枯枝，病蟲枝和密生枝、交叉枝等集中燒埋，幼年樹修剪時宜輕不宜重，要保留樹冠下部枝條和內(nèi)膛弱枝。

5.4成年樹修剪

紅肉蜜柚具有良好的內(nèi)膛結(jié)果能力，結(jié)果母枝大部分在樹冠內(nèi)部，為較弱小春梢和秋梢（3-5cm），1-3年枝均可結(jié)果，多為著生在3-4年生側(cè)生短縮枝上的2年生無葉枝。故樹冠頂部和修剪稍重，內(nèi)部和下部宜輕，內(nèi)膛枝和樹冠下部弱枝不可剪除，保留樹冠內(nèi)3-4年生側(cè)枝上著生的較弱無葉枝。對營養(yǎng)生長過旺枝葉密集的樹冠應(yīng)采用“開天窗和開側(cè)窗”的方法，鋸掉樹冠上部和明顯影響光照的大枝，打通光路，使樹冠內(nèi)通風(fēng)透光，減少病蟲危害，讓冠內(nèi)較弱枝和無葉枝結(jié)果。同時要抑強扶弱，平衡主枝，多留小枝，養(yǎng)根養(yǎng)干，剪去枯枝，病蟲枝、密生枝、交叉枝、徒長枝、要及時回縮結(jié)果枝組和衰老枝組，更新復(fù)狀，增加枝量，培育中庸豐產(chǎn)樹勢，立體結(jié)果。

6.?；ū９c疏花疏果

6.1保花保果主要技術(shù)措施

（1）加強栽培管理，增強樹勢，保護好葉片。（2）合理修剪與控梢，調(diào)解營養(yǎng)分配。（3）重點噴施營養(yǎng)素，控制使用生長調(diào)節(jié)劑，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。（4）積極創(chuàng)造授粉受精有利環(huán)境條件，提高坐果率。（5）對營養(yǎng)生長旺樹，應(yīng)采用環(huán)割、環(huán)剝、緩和樹勢，9-10月環(huán)割有利于促進花芽分化，4-5月環(huán)割有利于，提高座果率。（6）除夏梢，節(jié)省營養(yǎng)，保證果實正常生長。紅肉蜜柚的座果率低只有1-2.5%，?；ū９羌t肉蜜柚密植早期豐產(chǎn)的一項極為重要關(guān)鍵技術(shù)措施。

6.2疏花疏果

以平衡大小年為目標，適時疏花疏果，俗話說：“疏果不如先疏花，疏花不如先疏蕾”，節(jié)省營養(yǎng)利于提高座果率。因此，對結(jié)果母枝在花蕾期先疏花序，后疏花蕾，去頭尾留中間，疏弱留壯花2-3朵，應(yīng)根據(jù)樹勢和葉果120-1301進行適量疏留果，先疏除病蟲果、畸形果、小果、園果、每果枝只留一個果，不留雙果，留果要分布均勻。

7.主要病蟲害防治

紅肉蜜柚主要蟲害有潛葉蛾、紅蜘蛛、介殼蟲類、蚜蟲、天牛、花蕾蛆、潛葉甲和惡性葉甲等；病害有潰瘍病、炭疽病、流膠病、煙煤病、黑星病等，是影響果實產(chǎn)量和商品質(zhì)量的重要因素。柑桔病蟲害無公害防治應(yīng)積極貫徹以“預(yù)防為主，綜合防治”的植保方針。防治技術(shù)措施有：（1）選用無病苗木，嚴禁從疫區(qū)調(diào)苗，加強植物檢疫。（2）加強精心管理，增施有機肥，平衡使用化肥，不偏施氮肥，培養(yǎng)健壯樹勢，提高樹體抵抗力。（3）采用生物防治，柚樹行間生草栽培或種植綠肥，為天敵提供有利生物場所，科學(xué)選用生物源農(nóng)藥和礦物源農(nóng)藥，保護好天敵。（4）合理修剪，剪除病蟲枝，對樹冠郁密的樹要據(jù)大枝，使樹冠內(nèi)通風(fēng)透光，減少病蟲危害。（5）使用物理防治，懸掛殺蟲燈和殺蟲板及性引誘劑誘殺害蟲。（6）搞好病蟲預(yù)測預(yù)報，根據(jù)病蟲發(fā)現(xiàn)規(guī)律和發(fā)生時期及時噴藥防治。使用農(nóng)藥防治應(yīng)符合“農(nóng)藥安全使用標準”和“農(nóng)藥安全使用準則”，藥劑應(yīng)選擇高效、低毒、低殘留的有機合成農(nóng)藥進行無公害防治。提倡交替輪換和病蟲兼治混合使用農(nóng)藥，以減緩抗藥性產(chǎn)生，有效控制病蟲危害，達到事半功倍的效果。

8.防寒防凍

凍害是制約柑橘生產(chǎn)的重要因素，解放以來，在湖南大約10年左右出現(xiàn)一次大凍害，溫度驟然降-9℃度以下，使柑橘生產(chǎn)遭受嚴重損失，以1977年元月冰凍最重。因此，必須重視防寒防凍工作，防寒防凍要從12月開始一直到春季氣溫回升結(jié)束，是一項長期性工作。應(yīng)從建園開始就要選擇利用當?shù)鼐植繙嘏男夂虻囟谓▓@。對現(xiàn)有柚樹要進行深翻擴穴改土，增施有機肥，以加強培育管理為重點，提高樹體抗寒能力。冬季凍害來臨前，積極采用防御措施，如凍前灌水、果園培土、覆蓋、熏煙、樹干包扎、刷白和圍捆樹冠，噴布抑蒸保溫劑等，均能起到防凍保暖作用。

第9篇：柔性制造范文

【關(guān)鍵詞】 乳腺癌；保乳術(shù)；乳房成形

【關(guān)鍵詞】 乳腺癌；保乳術(shù)；乳房成形

我們于199904/200605，對22例早期乳腺癌患者進行了保留乳房根治術(shù)加胸壁肌肉填充一期隆胸乳房成形術(shù)，取得了較為滿意的效果. 因此在不影響治療效果的前提下，更好地保留患者的乳房外形，是乳腺外科的一個研究方向.

1對象和方法

1.1對象22例患者年齡38～55(平均45)歲，腫瘤位于外上象限者15例，內(nèi)上象限者4例，外下象限者3例. 均行2個切口，其中19例行腫瘤廣泛切除術(shù)（lumpectomy）加腋窩弧形切口根治腫瘤保留乳房，3例行象限切除術(shù)(quadrantectomy)加腋窩弧形切口根治腫瘤保留乳房. 乳房成形19例采用胸大肌，3例采用背闊肌肌瓣，其中6例術(shù)后腋窩有積液. 全組患者術(shù)后臨床分期根據(jù)UICC均為Ⅰ期. 原發(fā)腫瘤最大直徑T＜1.5 cm者18例，1.5～2.0 cm者4例. 淋巴清掃數(shù)目最少5枚，最多21枚，平均13枚.

1.2方法

1.2.1手術(shù)方式① 腫塊所在乳腺區(qū)段切除并全腋淋巴結(jié)清除術(shù)19例. 腫瘤位于乳房外上象限或者內(nèi)上象限，做腫瘤所在區(qū)段切除或者象限切除，切除腫瘤及皮膚、瘤周組織(切緣距瘤緣≥2 cm，病理殘腔切緣陰性)并清掃腋窩淋巴結(jié)；腫瘤位于乳房外下，行放射狀或弧形切口(約7～8 cm)，切除腫瘤及皮膚、瘤周組織(切緣距瘤緣≥2 cm)另做腋前線縱切口清掃腋窩淋巴結(jié). ② 腋窩橫弧形切口，前端不應(yīng)超過胸大肌外側(cè)，后端不超過背闊肌外側(cè). ③ 淋巴結(jié)清掃level I：背闊肌前緣至胸小肌外緣，II：胸小肌外緣至胸小肌內(nèi)緣，III：胸小肌內(nèi)緣至腋靜脈入口處（halsted韌帶）. ④ 外上或者內(nèi)上象限者切除腫瘤清掃淋巴結(jié)或從胸大肌肱骨附著出斷離胸大肌一束卷曲縫合，填塞于瘤體殘腔分別與胸大肌深層及切緣皮下組織固定防止移動乳腺外形變化. ⑤ 外下象限腫瘤切除后用背闊肌從其前緣分離一束同樣卷曲縫合填塞于瘤體殘腔分別與胸大肌深層及切緣皮下組織固定. ⑥腋窩置引流管3～5 d，瘤體殘腔不置引流，術(shù)后常規(guī)預(yù)防使用抗生素7～10 d.

1.2.2輔助治療全組患者均于術(shù)后1 mo左右開始放療，總劑量40～60 Gy(照射全乳、腋區(qū)、鎖骨下區(qū)、內(nèi)乳區(qū)及胸壁). 放療半量后開始給予CAF 方案化療4～6個周期. 免疫組化檢測ER和/或PR陽性者，化療結(jié)束后給予TAM口服3～5年.

轉(zhuǎn)貼于 　　2結(jié)果

全組患者隨訪服1～6 a均為局部復(fù)發(fā)和遠處轉(zhuǎn)移. 乳房美容優(yōu)良率81.8%（18/22）， 一般滿意率18.2%（2/22），全乳腺放射及瘤床局部皮膚紅斑100%（22/22）乳房變硬不適27.3%（6/22）.

3討論

乳腺癌是實體瘤中療效最佳的腫瘤之一，是女性的第一高發(fā)腫瘤，乳腺癌的保乳治療能與傳統(tǒng)根治術(shù)獲得同樣的遠期療效. 在歐美國家保乳手術(shù)已成為Ⅰ， Ⅱ期乳腺癌的首選術(shù)式. 目前乳腺癌的保乳治療在我國逐漸為越來越多的患者和醫(yī)務(wù)工作者所接受. 據(jù)統(tǒng)計保乳術(shù)后患者3年、5年10年生存率分別為99%， 94%， 80%. 局部復(fù)發(fā)率分別為5.4%， 7%， 7.7%，與文獻報告相仿［2］，乳房保留率分別為97.8%， 93%， 88%. 而同期采用胸壁肌肉填充配合放療、化療的報道不多.

保乳術(shù)一期胸壁肌肉乳房成形術(shù)同常規(guī)保留乳房手術(shù)一樣，局部復(fù)發(fā)仍然是患者和醫(yī)務(wù)工作者最為關(guān)注的問題. 這與腫瘤的切除范圍、術(shù)中無瘤技術(shù)操作、腫瘤生物學(xué)行為、腫瘤臨床分期及術(shù)后綜合治療程度等有關(guān). 該組患者隨訪1～4年，其中17例隨訪近1年，經(jīng)過術(shù)后放射和化療，乳房外形滿意率100%且隨訪近期生存率100%，可能系該組患者臨床分期均為Ⅰ期，原發(fā)病灶小及腋窩淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移及開展該術(shù)式時間短有關(guān).

為了徹底切除腫瘤防止復(fù)發(fā)和保證乳房的美容效果這兩個原則，我們選擇Ⅰ期患者，且切除范圍足夠大，為了彌補切除充分而影響美容效果我們設(shè)計使用胸壁肌肉填充，肌皮瓣與皮下組織縫合局部彈性好，可防止肌瓣失張力后局部彈性減低發(fā)生萎縮. 完整切除原發(fā)病灶切常規(guī)行腋窩淋巴結(jié)清掃，這樣在根治腫瘤的同時為乳腺癌患者術(shù)后美容有多了一個療效可靠的方法. 術(shù)后完成了放射治療、化療和內(nèi)分泌等治療，綜合治療特別是放射治療后，未見明顯的乳房變硬、纖維化、胸壁水腫等副作用.

參考文獻

［1］左文述，徐忠法，劉奇. 現(xiàn)代乳腺腫瘤學(xué)［M］. 濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，1996:250-268.