Resumen: El sistema de fabricación automatizado (FMS) se refiere a un sistema de fabricación con un alto grado de automatización. Actualmente, FMS suele referirse a un sistema de fabricación que tiene como objetivo la automatización avanzada y la automatización de alto nivel en el corte por lotes.
Palabras clave: escala de fabricación; tecnologías clave; tendencias de desarrollo
Con la creciente demanda de diversificación de productos, bajos costos de fabricación y ciclos de fabricación cortos, FMS se ha desarrollado rápidamente y debido al desarrollo. de tecnología microelectrónica, tecnología informática, tecnología de comunicación, maquinaria y equipos de control.
1. Escala de fabricación de maquinaria automatizada
FMS se puede dividir en las siguientes cuatro categorías según su tamaño.
(A) Unidad de fabricación automatizada
FMC: Salió entre 6 y 8 años más tarde que FMS y se utiliza en producción. Consta de 1 o 2 centros de mecanizado, robots industriales, máquinas herramienta CNC y equipos de transporte y almacenamiento de materiales, con la flexibilidad de configurar una variedad de productos para procesar. El FMC puede considerarse el FMS más pequeño y es el producto del desarrollo del FMS hacia el abaratamiento y la miniaturización. Se caracteriza por la automatización y la automatización independiente de propósito real, y ahora ha entrado en la etapa de promoción y aplicación.
(2) Sistema de fabricación automatizado
Suele incluir cuatro o más máquinas herramienta CNC totalmente automáticas, centros manuales y centros de torneado. ), conectado por el sistema de control centralizado y el sistema de manejo de materiales, puede realizar el procesamiento y la gestión de lotes pequeños y medianos de variedades múltiples sin detener la máquina.
(3) Línea de producción automatizada
Es una línea de producción entre una sola o un pequeño número de variedades, líneas de producción automáticas no automatizadas de gran volumen y líneas de producción pequeñas y medianas. lotes de múltiples variedades F: MS. Su equipo de procesamiento Puede ser un centro de mecanizado general, una máquina herramienta CNC, una máquina herramienta para fines especiales o una máquina herramienta CNC. Los sistemas de manipulación de materiales tienen menores requisitos de automatización que los FMS, pero tienen una mayor productividad.
(4) Fábrica de fabricación automatizada
FMt conecta múltiples FMS, utiliza un almacén automatizado para comunicarse con un sistema informático y utiliza un FMS completo desde el pedido hasta el diseño, procesamiento, ensamblaje, inspección, transporte hasta la entrega. Incluye CAD/CAM y pone en práctica el Sistema de Fabricación Integrado por Computadora (C1MS) para realizar la automatización y automatización del sistema de producción, realizando así la gestión general de la producción, el procesamiento de productos y el proceso de almacenamiento y transporte de materiales de toda la fábrica. FMF tiene el más alto nivel de producción automatizada y incorpora la tecnología de aplicación de automatización más avanzada del mundo. Integra la automatización de la fabricación, el desarrollo y la gestión de productos, representados por el sistema de fabricación inteligente IMS, y controla la logística con el flujo de información. Su característica es realizar la automatización de fábricas.
2. Tecnologías clave de automatización
Diseño asistido por ordenador
El desarrollo futuro de la tecnología CAD introducirá sistemas expertos para hacerlos inteligentes y capaces de manejar diversos problema de complejidades. El último avance en la tecnología de diseño actual es la tecnología de moldeo tridimensional fotosensible. Esta nueva tecnología utiliza directamente datos CAD y divide el modelo digital tridimensional en varias capas de gráficos en láminas bidimensionales a través de un sistema de escaneo láser controlado por computadora. Según los gráficos en láminas bidimensionales, el nivel de líquido de resina fotosensible en la piscina. se escanea ópticamente. El líquido escaneado La superficie se convertirá en plástico solidificado. Esta operación cíclica escanea el molde capa por capa y une automáticamente las capas de plástico solidificado. Simplemente determine los datos y podrá tener un prototipo preciso en unas pocas horas. Ayuda a acelerar el desarrollo de nuevos productos y estructuras.
(2) Tecnología de control difuso
La aplicación práctica de las matemáticas difusas es el controlador difuso. El controlador difuso de alto rendimiento recientemente desarrollado tiene una función de autoaprendizaje, que puede obtener continuamente nueva información durante el proceso de control y ajustar automáticamente la cantidad de control, mejorando así en gran medida el rendimiento del sistema. En particular, el método de autoaprendizaje basado en neuronas artificiales. Las redes han causado gran preocupación.
(3) Inteligencia de ingeniería, sistemas expertos y tecnología de sensores inteligentes
Hasta ahora, la inteligencia artificial utilizada en FMS se refiere principalmente a sistemas expertos basados en reglas. Los sistemas expertos utilizan conocimiento experto y reglas de razonamiento para razonar y resolver diversos problemas (como explicación, predicción, diagnóstico, búsqueda de fallas, diseño, planificación, monitoreo, reparación, comando y control, etc.). y las teorías probadas se combinan con el conocimiento adquirido a través de la experiencia, por lo que los sistemas expertos mejoran la automatización de todos los aspectos del FMS. De cara al futuro, la tecnología de inteligencia artificial (incluidos los sistemas expertos), caracterizada por métodos intensivos en conocimiento y procesamiento de conocimientos, seguramente desempeñará un papel clave en los FMS (especialmente la inteligencia).
La inteligencia artificial desempeñará un papel cada vez más importante en los futuros FMS. Actualmente, la inteligencia artificial sigue siendo la tecnología más prometedora en FMS. Se espera que a principios del siglo XXI la escala de aplicación de la inteligencia artificial en FMS sea cuatro veces mayor que el nivel actual. FIMT es una tecnología de fabricación inteligente que tiene como objetivo integrar la inteligencia artificial en todos los aspectos del proceso de fabricación, utilizando las actividades inteligentes de expertos en simulación para reemplazar o ampliar parte del trabajo mental humano en el entorno de fabricación. Durante el proceso de fabricación, el sistema puede monitorear automáticamente su estado operativo y ajustar automáticamente sus parámetros cuando se expone a estímulos externos o internos para lograr condiciones de trabajo óptimas y tiene capacidades de autoorganización.
(4) Tecnología de redes neuronales artificiales
La red neuronal artificial (fANN) es un método de procesamiento paralelo de información que simula la red neuronal de organismos inteligentes. Por tanto, las redes neuronales artificiales también son una herramienta de inteligencia artificial. En el campo del control automático, las redes neuronales pronto se unirán a los sistemas expertos y de control difuso y se convertirán en una parte integral de los modernos sistemas autosostenibles. 3. Tendencia de desarrollo de la tecnología de control de puesta en marcha
(A) FMC se convertirá en una tecnología popular en desarrollo y aplicación.
Esto se debe a que la inversión de FMC es mucho menor que la de FMS y los beneficios económicos son similares, por lo que es más adecuado para pequeñas y medianas empresas con recursos financieros limitados. En la actualidad, muchos fabricantes extranjeros han incluido al FMC como su foco de desarrollo.
(2) Desarrollar hacia la multifuncionalidad.
El sistema de fabricación flexible multifuncional que integra soldadura, montaje, inspección, procesamiento de chapa, fundición y forjado es un desarrollo adicional del sistema de fabricación flexible de procesamiento simple. FMS es un modelo conceptual novedoso y una nueva tendencia de desarrollo para realizar la fábrica del futuro. Es un movimiento estratégico que determina el desarrollo futuro de las empresas manufactureras. El proyecto de desarrollo internacional "sistema de fabricación inteligente" (frms) implementado en Japón desde 1991 pertenece al FMS de segunda generación: el FMS de segunda generación que se mejora constantemente. La maquinaria y las personas inteligentes se integran entre sí para coordinar automáticamente todas las actividades de producción y operación de la empresa, desde la recepción de pedidos hasta la producción y las ventas.
En el nuevo siglo, FMS se ha desarrollado rápidamente y casi se ha convertido en el foco de la automatización de la producción. Por un lado, el desarrollo de tecnologías individuales como centros de mecanizado CNC, robots industriales, CAD/CAM, gestión de recursos y alta tecnología ha proporcionado una base técnica para la integración de un sistema global; por otro lado, el mercado mundial ha experimentado grandes cambios; El mercado tradicional, relativamente estable, se ha convertido en un mercado dinámico y cambiante. Para sobrevivir y desarrollarse en el mercado y mejorar la adaptabilidad de las empresas a las demandas del mercado, la gente comenzó a explorar nuevos métodos de producción y modelos de negocio.