托盤交換裝置作用

A. 什麼是托盤交換系統

物流托盤共用系統和物流網路信息平台是傳統物 流向現代物流轉變的基礎。托盤一貫化作業和社會化 應用是物流實現機械化操作、降低搬運成本、提高供 應能力、縮短供應時間、改善服務質量、開辟企業 「第三利益源泉」的根本手段,其中托盤共用系統起著 關鍵性作用。物流產業的健康發展、物流成本的大幅 降低很大程度上取決於托盤標準的統一與托盤共用系 統的有效建立。隨著中國物流產業的迅猛發展和世界 貿易地位的不斷攀升,日本、韓國、新加坡、馬來西 亞等亞太地區國家開始越來越關注中國的托盤和托盤 共用系統問題。自2000年以來,中日韓等國在北京、上海、杭州、東京、漢城、吉隆坡等地先後召開過10 多次國際會議,專題討論亞太地區托盤國際合作問題, 極力主張中國與日本、韓國開展托盤共用國際合作, 建立亞太地區托盤共用系統。因此中國的托盤共用系 統問題開始成為中國乃至亞洲物流產業關注的焦點.
如何建立托盤聯營系統
眾所周知，托盤是現代物流的基礎工具之一。可以說，離開了托盤便談不上是現代化的物流。如何才能充分發揮托盤的作用呢？通過分析對比，建立托盤聯營系統是解決問題的最好的辦法之一。
托盤的媒介作用
托盤是使靜態貨物轉變為動態貨物的媒介物，一種載貨平台，而且是活動的平台，或者說是可移動的地面。即使放在地面上失去靈活性的貨物，一經裝上托盤便立即獲得了活動性，成為靈活的流動貨物，因為裝在托盤上的貨物，在任何時候都處於可以轉入運動的准備狀態中。這種以托盤為基本工具組成的動態裝卸方法，就叫做托盤作業。
托盤作業不僅可以顯著提高裝卸效果，它的實行，使倉庫建築的形式、船舶的構造、鐵路和其他運輸方式的裝卸設施以及管理組織都發生變化。在貨物包裝方面，促進了包裝規格化和模塊化，甚至對裝卸以外的一般生產活動方式也都會有顯著的影響。隨著生產設備越來越精密，自動化程度越來越高，生產的計劃性越來越強和管理方式的逐步先進，工序間的搬運和向生產線供給材料和半成品的工作就越發顯得重要了。
而托盤作業是迅速提高搬運效率和使材料流動過程有序化的有效手段，在降低生產成本和提高生產效率方面起著巨大的作用。
了解托盤化的優點之後，如何才能使托盤化的優點在現實中得到應用呢？這就要引申到下一個問題：直達托盤作業。
直達托盤作業
搬運作業的重大原則就是作業量最少原則。即當貨物移動時盡量減少「二次搬運」和「臨時停放」，使搬運次數盡可能減少。為了提高運輸效率，操作者當然希望盡可能地減少轉載作業。但是，運輸中意外的途中換裝作業是很多的。例如，鐵路作業時，線路上的運輸是一次完成的，但是其前後的作業則最少需要6到8次。假如這6到8次換裝作業的每次都要將托盤上的貨物轉移到別的托盤上，則全程的裝卸作業很繁重，這就會喪失托盤運輸的效果。反之，如果貨物在始發地裝上托盤之後，不管途中有怎樣復雜的貨物儲運作業過程，都不改變托盤上貨物的原狀，直達終點，就能充分發揮托盤運輸的效果。不僅在鐵路方面，在汽車運輸和船舶運輸方面，實行托盤直達運輸，或者由各種運輸方式組成聯合直達運輸，對運輸行業和利用運輸的物資單位，都能得到很好的運輸經濟效果。
因此，托盤的直達運輸與使用是發展現代物流的必不可少的方式之一。
但是在我國，實際情況是絕大多數製造廠都沒能實現托盤的直達運輸，由此造成的人力、物力資源的浪費是十分驚人的。根據中國物流與采購聯合會托盤專業委員會的調查，在不能實現托盤直達運輸的理由中，企業選擇托盤周轉與回送等管理困難一項者最多。絕大多數企業都把托盤作為企業內部的周轉工具，托盤很少離開企業，從而大大降低了托盤的使用效果。
什麼是托盤聯營
局限於一定場合不可能充分發揮托盤的效果，只有實現從發貨點直達收貨點的徹底的直達運輸托盤化才能收到實效。但在實際中，又存在一些阻礙實行直達運輸托盤化的因素。其中的一個重要因素，就是托盤的所有權不同。把本企業的托盤用於對外運輸中，回收需要很長的時間。第二個因素是各企業的托盤規格不同，質量也不一致。因此托盤的相互交流和及時交換存在很大困難。為了實行直達運輸托盤化，唯一的辦法是建立一種托盤共用和交換系統。
托盤聯營就是執行這種制度的一種組織形式。實行托盤聯營時，首先需將托盤的規格統一化，使之具有相互交流和及時交換的基本條件，再訂立統一管理和交換托盤的制度。托盤聯營是形成社會公用運輸系統的一種組織，其目的在於使參加聯營的成員保有最低需要量的托盤，徹底實行直達運輸托盤化。
托盤聯營的概念早在1940年就已經在美國出現了。先是在耐火磚行業、肉食罐頭行業，隨後在鋼鐵行業都實行了托盤聯營。後來，美國在澳大利亞和歐洲遺留下來的托盤作業形式，成為該地區實行托盤聯營的開端。最早實行國家托盤聯營的是瑞典（1947年），其次是瑞士（1951年）。國內托盤聯營成功，對歐洲其他國家產生了重大的影響，導致了法國等許多國家紛紛組織各自國內的托盤聯營系統。隨後，又促進了歐洲各國之間的國際托盤聯營體系的成立。目前世界眾多工業先進的國家，都實行了托盤聯營。
通過實行托盤聯營，生產企業減少了自有托盤的保有量，減少了搬運裝卸作業，減少了包裝成本，降低了勞動力成本，加快了產品的流通速度，從而降低了生產成本，使得企業的產品更具有市場競爭力。對於用戶來說，收到的產品易更於搬運了，產品數量的檢驗更容易了，破損率降低了，產品的價格更低了。對運輸企業來說，企業不必再保有大量的托盤占壓資金，運輸的效率也大幅提高，貨物的破損率大大降低了。可見，托盤聯營使物流的參與者都獲得了顯著的收益。
幾種托盤聯營方式
1．及時交換方式
這種方式是以國家的主要運輸機構為中心進行經營的。這種經營方式的原則是，運輸部門從發貨人處接受載貨托盤時，交付同樣數量的空托盤，並在向收貨人交付載貨托盤時，從收貨人那裡領回同樣數量的空托盤。當然，為了能夠順利進行同樣數量的托盤及時交換，周轉托盤的質量及尺寸必須嚴格統一。其理想的模式如圖1所示。
載貨托盤由A向B向C 連續流動，而由於A 從B、B從C取得空托盤，因此A、B、C各自保有的托盤數量毫無增減，免去了運送空托盤的作業。這樣就使各企業保有的托盤數量減至最少數量，從社會整體看也能提高托盤的利用率，使直達運輸得以實現。
2．租賃聯營方式
這種方式的優點是，聯營用的托盤易於統一規格，即使在一個局部也能夠建立聯營，使用托盤的收貨人或發貨人，僅需在必要時借來必要數量的托盤即可。其缺點是在托盤流動過程中或在交付、回送、轉送托盤時，計算租賃費用的記錄比較復雜，並且需要很大規模的管理業務機構。
3．租賃與及時交換並用方式
這種雙重方式的要點在於，使各自分別實行不同交換聯營方式的眾多運輸企業，可以相互聯系和集結。也就是說，在及時的交換方式中，只有一個主要的運輸單位，並且限定用戶，而在雙重方式中，可以在許多運輸單位、發貨人與收貨人互相之間，實現標准托盤的交換。各運輸單位可以分別經營本公司獨立的及時交換方式，同時發貨人也能自己選擇運輸單位。
但是僅有這種方式對運輸企業是不利的。原因在於，為了適應用戶的需要，運輸企業必須經常保有大量的托盤，運輸調整上費用負擔太大。因此，分別經營各自獨立的及時交換方式的各運輸單位，有必要結合採用租賃經營方式。這樣運輸單位才能在需要的時候和在需要的地方，從租賃公司借取或歸還托盤。這種租賃聯營方式除了例外的情況，發貨人、收貨人和聯營組織都沒有直接關系，只有運輸企業才是聯營組織的顧客。這時發貨人與收貨人既可以同運輸單位直接交換載重託盤與空托盤，又能保持托盤的儲存量。由於托盤的交換是在聯營經營者與運輸單位之間處理完畢的，因而業務手續十分簡單。
建立中國的托盤聯營系統
隨著物流業的發展，我國托盤的生產和使用量增長迅速。然而由於長期處於無人規范管理狀態，造成我國托盤規格的不統一，使用方式落後。從中國物流與采購聯合會托盤專業委員會2002年的調查報告中可以看到，目前我國托盤的使用還局限於企業內部的流通，企業間的貨物運輸必須經過多次的人工裝卸搬運，降低了工作效率，相應地增加了企業的物流成本。就目前的狀況來看，只能說是基本實現了托盤化，距離托盤直達運輸作業還差得很遠。
根據目前我國托盤的使用現狀，非常有必要在我國盡快建立具有中國特色，適合我國國情的托盤聯營系統。
針對我國托盤市場長期無人管理，相對比較混亂的實際情況，要想建立起一個行之有效的聯營系統，首先要制定一個適用於聯營系統的托盤規格。其次，由於托盤聯營是一個十分龐大的系統，涉及到社會的各行各業，單憑幾家企業的力量是不可能實現的，而且托盤聯營系統的建立需要一定的時間，因此特別需要得到國家有關部門的大力扶持。建議可以先由若幹家企業牽頭，政府給予資金稅收方面的優惠。
另外，應該多與國外同行業交流，借鑒他們的先進經驗，少走彎路。比如日本發展托盤聯營系統用了將近30年的時間，而相鄰的韓國完成聯營系統只用了10多年的時間。相信只要各方面通力合作，一定能在最短的時間里建立起我國的托盤聯營系統

B. FMS是什麼

柔性製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製造系統，英文縮寫為FMS。

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，並由計算機進行控制，故能自動調整並實現一定范圍內多種工件的成批高效生產(即具有「柔性」)，並能及時地改變產品以滿足市場需求。

FMS兼有加工製造和部分生產管理兩種功能，因此能綜合地提高生產效益。FMS的工藝范圍正在不斷擴大，可以包括毛坯製造、機械加工、裝配和質量檢驗等。80年代中期投入使用的FMS，大都用於切削加工，也有用於沖壓和焊接的。

採用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，從而減少毛坯和在製品的庫存量，及相應的流動資金佔用量，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。

1967年，英國莫林斯公司首次根據威廉森提出的FMS基本概念，研製了「系統24」。其主要設備是六台模塊化結構的多工序數控機床，目標是在無人看管條件下，實現晝夜24小時連續加工，但最終由於經濟和技術上的困難而未全部建成。

同年，美國的懷特·森斯特蘭公司建成 Omniline I系統，它由八台加工中心和兩台多軸鑽床組成，工件被裝在托盤上的夾具中，按固定順序以一定節拍在各機床間傳送和進行加工。這種柔性自動化設備適於少品種、大批量生產中使用，在形式上與傳統的自動生產線相似，所以也叫柔性自動線。日本、前蘇聯、德國等也都在60年代末至70年代初，先後開展了FMS的研製工作。

1976年，日本發那科公司展出了由加工中心和工業機器人組成的柔性製造單元(簡稱FMC)，為發展FMS提供了重要的設備形式。柔性製造單元(FMC)一般由1～2台數控機床與物料傳送裝置組成，有獨立的工件儲存站和單元控制系統，能在機床上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件，可實現有限工序的連續生產，適於多品種小批量生產應用。

70年代末期，FMS在技術上和數量上都有較大發展，80年代初期已進入實用階段，其中以由3～5台設備組成的FMS為最多，但也有規模更龐大的系統投入使用。

1982年，日本發那科公司建成自動化電機加工車間，由60個柔性製造單元（包括50個工業機器人）和一個立體倉庫組成，另有兩台自動引導台車傳送毛坯和工件，此外還有一個無人化電機裝配車間，它們都能連續24小時運轉。

這種自動化和無人化車間，是向實現計算機集成的自動化工廠邁出的重要一步。與此同時，還出現了若干僅具有FMS基本特徵，但自動化程度不很完善的經濟型FMS，使FMS的設計思想和技術成就得到普及應用。

典型的柔性製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。加工設備主要採用加工中心和數控車床，前者用於加工箱體類和板類零件，後者則用於加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產中所用的FMS，常採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入托盤上的夾具中，並儲存在自動倉庫中的特定區域內，然後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。固定軌道式台車和傳送滾道適用於按工藝順序排列設備的FMS，自動引導台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1～4台機床輸送和裝卸工件，對於較大的工件常利用托盤自動交換裝置(簡稱APC)來傳送，也可採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，但一般多採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)，實現各的口工過程的控制；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。

性能完善的軟體是實現FMS功能的基礎，除支持計算機工作的系統軟體外，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體，大體上包括控制軟體(控制機床、物料儲運系統、檢驗裝置和監視系統)、計劃管理軟體(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數據管理軟體(模擬、檢索和各種資料庫)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，可能採用的方法有：測量機床主軸電機輸出的電流功率，或主軸的扭矩；利用感測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，並據此對其進行補償。

柔性製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、網路型和單元型。加工工件品種少、柔性要求小的製造系統多採用直線布局，雖然加工順序不能改變，但管理容易；單元型具有較大柔性，易於擴展，但調度作業的程序設計比較復雜。

柔性製造系統未來將向發展各種工藝內容的柔性製造單元和小型FMS；完善FMS的自動化功能；擴大FMS完成的作業內容，並與計算機輔助設計和輔助製造技術(CAD/CAM)相結合，向全盤自動化工廠方向發展。

C. 兄弟機雙工作台怎麼互換

推拉交換
雙工作台數控加工中心的機床托盤交換裝置簡介數控機床的托盤交換裝置主要有兩大類:一類是旋轉交換,另一類是推拉交換。旋轉交換由於被交換的。

D. 自動化製造系統的詞條

自動化製造系統包括剛性製造和柔性製造，「剛性」的含義是指該生產線只能生產某種或生產工藝相近的某類產品，表現為生產產品的單一性。剛性製造包括組合機床、專用機床、剛性自動化生產線等。「柔性」是指生產組織形式和生產產品及工藝的多樣性和可變性，可具體表現為機床的柔性、產品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性製造包括柔性製造單元（FMC）、柔性製造系統（FMS）、柔性製造線（FML）、柔性裝配線（FAL）、計算機集成製造系統（CIMS）等。下面依據自動化製造系統的生產能力和智能程度進行分類介紹。
一、剛性自動化生產
1、剛性半自動化單機
除上下料外，機床可以自動地完成單個工藝過程的加工循環，這樣的機床稱為剛性半自動化機床。這種機床一般是機械或電液復合控制式組合機床和專用機床，可以進行多面、多軸、多刀同時加工，加工設備按工件的加工工藝順序依次排列；切削刀具由人工安裝、調整，實行定時強制換刀，如果出現刀具破損、折斷，可進行應急換刀；例如：單台組合機床，通用多刀半自動車床，轉塔車床等。從復雜程度講，剛性半自動化單機實現的是加工自動化的最低層次，但是投資少、見效快，適用於產品品種變化范圍和生產批量都較大的製造系統。缺點是調整工作量大，加工質量較差，工人的勞動強度也大。
2、剛性自動化單機
它是在剛性半自動化單機的基礎上增加自動上、下料等輔助裝置而形成的自動化機床。輔助裝置包括自動工件輸送、上料，下料、自動夾具、升降裝置和轉位裝置等；切屑處理一般由刮板器和螺旋傳送裝置完成。這種機床實現的也是單個工藝過程的全部加工循環。這種機床往往需要定做或改裝，常用於品種變化很小，但生產批量特別大的場合。主要特點是投資少、見效快，但通用性差，是大量生產最常見的加工裝備。
3、剛性自動化生產線
剛性自動化生產線是多工位生產過程，用工件輸送系統將各種自動化加工設備和輔助設備按一定的順序連接起來，在控制系統的作用下完成單個零件加工的復雜大系統。在剛性自動線上，被加工零件以一定的生產節拍，順序通過各個工作位置，自動完成零件預定的全部加工過程和部分檢測過程。因此，與剛性自動化單機相比，它的結構復雜，任務完成的工序多，所以生產效率也很高，是少品種、大量生產必不可少的加工裝備。除此之外，剛性自動生產線還具有可以有效縮短生產周期，取消半成品的中間庫存，縮短物料流程，減少生產面積，改善勞動條件，便於管
理等優點。它的主要缺點是投資大，系統調整周期長，更換產品不方便。為了消除這些缺點，人們發展了組合機床自動線，可以大幅度縮短建線周期，更換產品後只需更換機床的某些部件即可（例如可更換主軸箱），大大縮短了系統的調整時間，降低了生產成本，並能收到較好的使用效果和經濟效果。組合機床自動線主要用於箱體類零件和其他類型非回轉體的鑽、擴、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。剛性自動化生產線目前正在向剛柔結合的方向發展。
圖8-1所示為加工曲拐零件的剛性自動線總體布局圖。該自動線年生產曲拐零件1700件，毛坯是球墨鑄鐵件。由於工件形狀不規則，沒有合適的輸送基面，因而採用了隨行夾具安裝定位，便於工件的輸送。
該曲拐加工自動線由7台組合機床和1個裝卸工位組成。全線定位夾緊機構由1個泵站集中供油。工件的輸送採用步伐式輸送帶，輸送帶用鋼絲繩牽引式傳動裝置驅動。因毛坯在隨行夾具上定位需要人工找正，沒有採用自動上下料裝置。在機床加工工位上採用壓縮空氣噴吹方式排除切屑，全線集中供給壓縮空氣。切屑運送採用鏈板式排屑裝置，從機床中間底座下方運送切屑。
自動線布局採用直線式，工件輸送帶貫穿各工位，工件裝卸工位4設在自動線末端。隨行夾具連同工件毛坯經升降機5提升，從機床上方送到自動線的始端，輸送過程中沒有切屑撒落到機床上、輸送帶上和地面上。切屑運送方向與工件輸送方向相反，斗式切屑提升機1設在自動線始端。中央控制台6設在自動線末端位置。
剛性自動線生產率高，但柔性較差，當加工工件變化時，需要停機、停線並對機床、夾具、刀具等工裝設備進行調整或更換（如更換主軸箱、刀具、夾具等），通常調整工作量大，停產時間較長。
二、柔性製造單元FMC
柔性製造單元（Flexible Manufacturing Cell）是由單台數控機床、加工中心、工件自動輸送及更換系統等組成。它是實現單工序加工的可變加工單元，單元內的機床在工藝能力上通常是相互補充的，可混流加工不同的零件。系統對外設有介面，可與其它單元組成柔性製造系統。
1、FMC控制系統
FMC控制系統一般分二級，分別是單元控制級和設備控制級。
（1）設備控制級 是針對各種設備，如機器人、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置等的單機控制。這一級的控制系統向上與單元控制系統用介面連接，向下與設備連接。設備控制器的功能是把工作站控制器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務，並通過各種感測器監控這些任務的執行。設備控制級一般採用具有較強控制功能的微型計算機、匯流排控制機或可編程式控制制器等工控機。
（2）單元控制級 這一級控制系統是指揮和協調單元中各設備的活動，處理由物料貯運系統交來的零件托盤，並通過控制工件調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件等功能對設備級各子系統進行調度。單元控制系統一般採用具有有限實時處理能力的微型計算機或工作站。單元控制級通過RS232介面與設備控制級之間進行通訊，並可以通過該介面與其它系統組成FMS。
2、FMC的基本控制功能
（1）單元中各加工設備的任務管理與調度，其中包括制定單元作業計劃、計劃的管理與調度、設備和單元運行狀態的登錄與上報。
（2）單元內物流設備的管理與調度，這些設備包括傳送帶、有軌或無軌物料運輸車、機器人、托盤系統、工件裝卸站等。
（3）刀具系統的管理，包括向車間控制器和刀具預調儀提出刀具請求、將刀具分發至需要它的機床等。
圖8-2 柔性製造單元
1—數控車床 2—加工中心 3—裝卸工位 4—龍門式機械手 5—機器人6—加工中心控制器
7—車床數控裝置 8—龍門式機械手控制器 9—小車控制器10—加工中心控制器 11—機器人控制器
12—單元控制器 13、14—運輸小車
圖8-2所示為一加工回轉體零件為主的柔性製造單元。它包括1台數控車床，1台加工中心，兩台運輸小車用於在工件裝卸工位3、數控車床1和加工中心2之間的輸送，龍門式機械手4用來為數控車床裝卸工件和更換刀具，機器人5進行加工中心刀具庫和機外刀庫6之間的刀具交換。控制系統由車床數控裝置7，龍門式機械手控制器8，小車控制器9，加工中心控制器10，機器人控制器11和單元控制器12等組成。單元控制器負責對單元組成設備的控制、調度、信息交換和監視。
圖8-3 帶托盤庫的柔性製造單元
1－刀具庫 2－換刀機械手 3－托盤庫 4－裝卸工位 5－托盤交換機構
圖8-3所示是加工棱體零件的柔性製造單元。單元主機是一台卧式加工中心，刀庫容量為70把，採用雙機械手換刀，配有8工位自動交換托盤庫。托盤庫為環形轉盤，托盤庫檯面支承在圓柱環形導軌上，由內側的環鏈拖動而回轉，鏈輪由電機驅動。托盤的選擇和定位由可編程式控制制器控制，托盤庫具有正反向回轉、隨機選擇及跳躍分度等功能。托盤的交換由設在環形檯面中央的液壓推拉機構實現。托盤庫旁設有工件裝卸工位，機床兩側設有自動排屑裝置。
三、柔性製造系統FMS
柔性製造系統（Flexible Manufacturing System）是由兩台或兩台以上加工中心或數控機床組成，並在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化，其基本組成部分有：自動化加工設備，工件儲運系統，刀具儲運系統，多層計算機控制系統等。
1、自動化加工設備
組成FMS的自動化加工設備有數控機床、加工中心、車削中心等，也可能是柔性製造單元。這些加工設備都是計算機控制的，加工零件的改變一般只需要改變數控程序，因而具有很高的柔性。自動化加工設備是自動化製造系統最基本，也是最重要的設備。
2、工件儲運系統
FMS工件儲運系統由工件庫、工件運輸設備和更換裝置等組成。工件庫包括自動化立體倉庫和托盤（工件）緩沖站。工件運輸設備包括各種傳送帶、運輸小車、機器人或機械手等。工件更換裝置包括各種機器人或機械手、托盤交換裝置等。
3、刀具儲運系統
FMS的刀具儲運系統由刀具庫、刀具輸送裝置和交換機構等組成。刀具庫有中央刀庫和機床刀庫。刀具輸送裝置有不同形式的運輸小車、機器人或機械手。刀具交換裝置通常是指機床上的換刀機構，如換刀機械手。
4、輔助設備
FMS可以根據生產需要配置輔助設備。輔助設備一般包括：①自動清洗工作站；②自動去毛刺設備；③自動測量設備；④集中切屑運輸系統；⑤集中冷卻潤滑系統等。
5、多層計算機控制系統
FMS的控制系統採用三級控制，分別是單元控制級、工作站控制級、設備控制級。圖8-4就是一個FMS控制系統實例，系統包括自動導向小車（AGV）、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和倉儲設備等。
圖8-4 FMS控制系統實例
（1）設備控制級 是針對各種設備，如機器人、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置以及儲存/檢索等的單機控制。這一級的控制系統向上與工作站控制系統用介面連接，向下與設備連接。設備控制器的功能是把工作站控制器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務，並通過各種感測
器監控這些任務的執行。
（2）工作站控制級 FMS工作站一般分成加工工作站和物流工作站。加工工作站完成各工位的加工工藝流程、刀具更換、檢驗等管理；物流工作站完成原料、成品及半成品的儲存、運輸、工位變換等管理。這一級控制系統是指揮和協調單元中一個設備小組的活動，處理由物料貯運系統交來的零件托盤，並通過控制工件調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件等功能對設備級各子系統進行調度。設備控制級和工作站控制級等控制系統一般採用具有較強控制功能的有實時控制功能的微型計算機、匯流排控制機或可編程式控制制器等工控機。
（3）單元控制級 單元控制級作為FMS的最高一級控制，是全部生產活動的總體控制系統，同時它還是承上啟下、溝通與上級（車間）控制器信息聯系的橋梁。因此，單元控制器對實現底三層有效的集成控制，提高FMS的經濟效益，特別是生產能力，具有十分重要的意義。單元控制級一般採用具有較強實時處理能力的小型計算機或工作站。
圖8-5是一種較典型的FMS，4台加工中心直線布置，工件儲運系統由托盤站2、托盤運輸無軌小車4、工件裝卸工位3和布置在加工中心前面的托盤交換裝置12等組成。刀具儲運系統由中央刀庫8、刀具進出站6、刀具輸送機器人移動車7和刀具預調儀5等組成。單元控制器9、工作站控制器（圖中未標出）和設備控制裝置組成三級計算機控制。切屑運輸系統沒有採用集中運輸方式，每台加工中心均配有切屑運輸裝置。
圖8-6 具有裝配功能的柔性製造系統
1—控制櫃 2—手工工位 3—緊固機器人 4—裝配機器人 5—雙臂機器人 6—清洗站 7—倉庫
8—車削加工中心 9—多坐標測量儀 10—鏜銑加工中心 11—刀具預調站 12—裝配機器人 13—小件裝配站 14—裝夾站 15—AGV（自動導引小車） 16—控制區
圖8-6所示是一個具有柔性裝配功能的柔性製造系統。圖的右部是加工系統，有一台鏜銑加工中心10和一台車削中心8。9是多坐標測量儀，7是立體倉庫、14是裝夾具區。圖的左部是一個柔性裝配系統，其中有一個裝載機器人12、三個裝夾具機器人3、4、13；一個雙臂機器人5、一個手工工位2和傳送帶。柔性加工和柔性裝配兩個系統由一個自動導向小車作為運輸系統15連接。測量設備也集成在總控系統范圍內。
柔性製造系統的主要特點有：①柔性高，適應多品種中小批量生產；②系統內的機床工藝能力上是相互補充和相互替代的；③可混流加工不同的零件；④系統局部調整或維修不中斷整個系統的運作；⑤多層計算機控制，可以和上層計算機聯網；⑥可進行三班無人干預生產。
四、柔性製造線FML
製造柔性線（Flexible Manufacturing Line）由自動化加工設備、工件輸送系統和控制系統等組成。柔性製造線FML與柔性製造系統之間的界限也很模糊，兩者的重要區別是前者象剛性自動線一樣，具有一定的生產節拍，工作沿一定的方向順序傳送，後者則沒有一定的生產節拍，工件的傳送方向也是隨機性質的。柔性製造線主要適用於品種變化不大的中批和大批量生產，線上的機床主要是多軸主軸箱的換箱式和轉塔式加工中心。在工件變換以後，各機床的主軸箱可自動進行更換，同時調入相應的數控程序，生產節拍也會作相應的調整。
柔性製造線的主要優點是：具有剛性自動線的絕大部分優點，當批量不很大時，生產成本比剛性自動線低得多，當品種改變時，系統所需的調整時間又比剛性自動線少得多，但建立系統的總費用卻比剛性自動線高得多。有時為了節省投資，提高系統的運行效率，柔性製造線常採用剛柔結合的形式，即生產線的一部分設備採用剛性專用設備（主要是組合機床），另一部分採用換箱或換刀式柔性加工機床。
1、自動化加工設備 組成FML的自動化加工設備有數控機床、可換主軸箱機床。可換主軸箱機床是介於加工中心和組合機床之間的一種中間機型。可換主軸箱機床周圍有主軸箱庫，根據加工工件的需要更換主軸箱。主軸箱通常是多軸的，可換主軸箱機床對工件進行多面、多軸、多刀同時加工，是一種高效機床。
2、工件輸送系統 FML的工件輸送系統和剛性自動線類似，採用各種傳送帶輸送工件，工件的流向與加工順序一致，依次通過各加工站。
3、刀具 可換主軸箱上裝有多把刀具，主軸箱本身起著刀具庫的作用，刀具的安裝、調整一般由人工進行，採用定時強制換刀。
圖 8-7 柔性製造線示意圖
圖8-7為一加工箱體零件的柔性自動線示意圖，它由2台對面布置的數控銑床，4台兩兩對面布置的轉塔式換箱機床和1台循式換箱機床組成。採用輥道傳送帶輸送工件。這條自動線看起來和剛性自動線沒有什麼區別，但它具有一定的柔性。FML同時具有剛性自動線和FMS的某些特徵。在柔性上接近FMS，在生產率上接近剛性自動線。
五、柔性裝配線FAL
柔性裝配線（Flexible Assembly Line）通常由裝配站、物料輸送裝置和控制系統等組成。
1、裝配站
FAL中的裝配站可以是可編程的裝配機器人，不可編程的自動裝配裝置和人工裝配工位。
2、物料輸送裝置
在FAL中，物料輸送裝置根據裝配工藝流程為裝配線提供各種裝配零件，使不同的零件和已裝配成的半成品合理地在各裝配點間流動，同時還要將成品部件（或產品）運離現場。輸送裝置由傳送帶和換向機構等組成。
3、控制系統
FAL的控制系統對全線進行調度和監控，主要是控制物料的流向、自動裝配站和裝配機器人。
圖8-8 柔性裝配示意圖
1—無人駕駛輸送裝置 2—傳送帶 3—雙臂裝配機器人 4—裝配機器人
5—擰螺紋機器人 6—自動裝配站 7—人工裝配工位 8—投料工作站
圖8-8是FAL的示意圖，線中有無人駕駛輸送裝置1，傳送帶2，雙臂裝配機器人3，裝配機器人4，擰螺紋機器人5，自動裝配站6，人工裝配工位7和投料工作站8等組成。投料工作站中有料庫和取料機器人。料庫有多層重疊放置的盒子，這些盒子可以抽出，也稱之為抽屜，待裝配的零件存放在這些盒子中。取料機器人有各種不同的夾爪，它可以自動地將零件從盒子中取出，並擺放在一個托盤中。盛有零件的托盤由傳送帶自動地送往裝配機器人或裝配站。
六、計算機集成製造系統（CIMS）
計算機集成製造系統（Computer Intergrated Manufacturing System）是一種集市場分析、產品設計、加工製造、經營管理、售後服務與一體，藉助於計算機的的控制與信息處理功能，使企業運作的信息流、物質流、價值流和人力資源有機融合，實現產品快速更新、生產率大幅提高、質量穩定、資金有效利用、損耗降低、人員合理配置、市場快速反饋和良好服務的全新的企業生產模式。
1、CIMS的功能構成
CIMS的功能構成包括下列內容，如圖8-9所示。
（1）管理功能 CIMS能夠對生產計劃、材料采購、倉儲和運輸、資金和財務以及人力資源進行合理配置和有效協調。
（2）設計功能 CIMS能夠運用CAD、CAE、CAPP（計算機輔助工藝編制）、NCP（數控程序編制）等技術手段實現產品設計、工藝設計等。
（3）製造功能 CIMS能夠按工藝要求，自動組織協調生產設備（CNC、FMC、FMS、FAL、機器人等）、儲運設備和輔助設備（送料、排屑、清洗等設備）完成製造過程。
圖8-9 CIMS的組成
（4）質量控制功能 CIMS運用CAQ（計算機輔助質量管理）來完成生產過程的質量管理和質量保證，它不僅在軟體上形成質量管理體系，在硬體上還參與生產過程的測試與監控。
（5）集成控制與網路功能 CIMS採用多層計算機管理模式，例如工廠控制級、車間控制級、單元控制級、工作站控制級、設備控制級等，各級間分工明確、資源共享，並依賴網路實現信息傳遞。CIMS還能夠與客戶建立網路溝通渠道，實現自動定貨、服務反饋、外協合作等。
從上述介紹可知，CIMS是目前最高級別的自動化製造系統，但這並不意味著CIMS是完全自動化的製造系統。事實上，目前意義上CIMS的自動化程度甚至比柔性製造系統還要低。CIMS強調的主要是信息集成，而不是製造過程物流的自動化。CIMS的主要特點是系統十分龐大，包括的內容很多，要在一個企業完全實現難度很大。但可以採取部分集成的方式，逐步實現整個企業的信息及功能集成。
2、CIMS的關鍵技術
CIMS是傳統製造技術、自動化技術、信息技術、管理科學、網路技術、系統工程技術綜合應用的產物，是復雜而龐大的系統工程。CIMS的主要特徵是計算機化、信息化、智能化和高度集成化。目前各個國家都處在局部集成和較低水平的應用階段，CIMS所需解決的關鍵技術主要有信息集成、過程集成和企業集成等問題。
（1）信息集成 針對設計、管理和加工製造的不同單元，實現信息正確、高效的共享和交換，是改善企業技術和管理水平必須首先解決的問題。信息集成的首要問題是建立企業的系統模型。利用企業的系統模型來科學的分析和綜合企業的各部分的功能關系、信息關系和動態關系，解決企業的物質流、信息流、價值流、決策流之間的關系，這是企業信息集成的基礎。其次，由於系統中包含了不同的操作系統、控制系統、資料庫和應用軟體，且各系統間可能使用不同的通信協議，因此信息集成還要處理好信息間的介面問題。
（2）過程集成 企業為了提高T（效率）、Q（質量）、C（成本）、S（服務）、E（環境）等目標，除了信息集成這一手段外，還必須處理好過程間的優化與協調。過程集成要求將產品開發、工藝設計、生產製造、供應銷售中的各串列過程盡量轉變為並行過程，如在產品設計時就考慮到下游工作中的可製造性、可裝配性、可維護性等，並預見產品的質量、售後服務內容等。過程集成還包括快速反應和動態調整，即當某一過程出現未預見偏差，相關過程及時調整規劃和方案。
（3）企業集成 充分利用全球的物質資源、信息資源、技術資源、製造資源、人才資源和用戶資源，滿足以人為核心的智能化和以用戶為中心的產品柔性化是CIMS全球化目標，企業集成就是解決資源共享、資源優化、信息服務、虛擬製造、並行工程、網路平台等方面的關鍵技術。

E. APC縮寫什麼意思

1、汽車領域的APC

中國汽車工程學會汽車發動機分會、中國內燃機學會汽油機煤氣機分會聯合學術年會（Automotive Powertrain Conference）

2、網路游戲人工智慧非玩家控制角色

APC，即AI Non Player Character，指的是人工智慧非玩家控制角色。在角色扮演類網路游戲中，APC是NPC的進化版，具有擬人的智商和情商。APC系統由《QQ仙靈》首創，標志著回合網游開始向泛智能化轉型。

3、軍事領域的APC

APC Armored Personnel Carrier（人員裝甲運輸車）：二線車輛，通常為輪式，裝甲很薄並且火力很弱（以色列的「雌虎」等型號是例外）。

與步兵戰車的區別是步兵戰車可以搭載步兵直接投入戰斗，而裝甲輸送車則是二線車輛，並不能直接投入戰斗，其作用類似於載重汽車，可以用來運送人員和物資。

APC Armor Piercing Capped （被帽穿甲彈）：和穿甲彈類似，主要區別是彈頭部加了一個帽子（這樣可以部分防止彈體碎裂或跳彈），其他原理相同，但是只有在高攻角（60到70度）時才能發揮威力，角度較低就不要使用了。破甲彈版本是APCHE。

4、美國電力轉換集團

美國電力轉換公司（簡稱APC），美國電力轉換公司（APC）品牌在全球已成為頂級電源、製冷和管理解決方案的代名詞。2007年2月14日，施耐德電氣收購了美國電力轉換公司（APC）。

通過將APC與MGE合並，施耐德電氣一躍成為單相UPS系統市場的領導者（APC），三相UPS系統的市場領導者（MGE），以及關鍵電源和製冷市場的頂尖解決方案供應商。

5、葯品

APC，全稱復方乙醯水楊酸片，是一種主要由阿司匹林、非那西丁、咖啡因製成的解熱鎮痛葯，用於緩解發熱、頭痛、神經痛、牙痛、月經痛、肌肉痛、關節痛。

F. FMS製造中主要加工設備是什麼

柔性製造系統簡稱FMS(Flexible Manufacture System)，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。柔性製造系統由加工、物流、信息流三個子系統組成，在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化。

FMS製造中主要加工設備由加工中心和數控機床、柔性製造單元、工業機器人及其他設備組成。包括工件儲運系統和刀具儲運系統，由工件裝卸站、自動化倉庫、自動化小車、機器人、托盤緩沖站、托盤交換裝置、傳送帶、刀具庫系統、交換工作台、夾具系統、換刀機械手等組成，儲存和搬運系統搬運的的物料有毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等。運輸路線可粗略分為直線式、環形封閉式、網狀式和直線隨機式四類。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。

FMS的控制系統採用三級控制，分別是單元控制級、工作站控制級、設備控制級。圖1就是一個FMS控制系統實例，系統包括自動導向小車（AGV）、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和倉儲設備等。

圖1 FMS控制系統實例

（1）設備控制級 是針對各種設備，如機器人、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置以及儲存/檢索等的單機控制。這一級的控制系統向上與工作站控制系統用介面連接，向下與設備連接。設備控制器的功能是把工作站控制器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務，並通過各種感測器監控這些任務的執行。

（2）工作站控制級 FMS工作站一般分成加工工作站和物流工作站。加工工作站完成各工位的加工工藝流程、刀具更換、檢驗等管理；物流工作站完成原料、成品及半成品的儲存、運輸、工位變換等管理。這一級控制系統是指揮和協調單元中一個設備小組的活動，處理由物料貯運系統交來的零件托盤，並通過控制工件調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件等功能對設備級各子系統進行調度。設備控制級和工作站控制級等控制系統一般採用具有較強控制功能的有實時控制功能的微型計算機、匯流排控制機或可編程式控制制器等工控機。

（3）單元控制級 單元控制級作為FMS的最高一級控制，是全部生產活動的總體控制系統，同時它還是承上啟下、溝通與上級（車間）控制器信息聯系的橋梁。因此，單元控制器對實現底三層有效的集成控制，提高FMS的經濟效益，特別是生產能力，具有十分重要的意義。單元控制級一般採用具有較強實時處理能力的小型計算機或工作站。

G. 數控銑床的輔助裝置有哪些

除機床基礎件以外，數控機床的機械結構由以下各部分組成：（1）主傳動系統（2）進給傳動系統（3）實現某些部件動作和輔助功能的系統和裝置，如液壓、氣動、潤滑、冷卻等系統，排屑、防護裝置，刀架和自動換刀裝置，走動托盤交換裝置（4）特殊功能裝置，如刀具破損監控、精度檢測和監控裝置。
機床基礎件通常指床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作台等。
對於加工中心除上述部件外，至少還要有自動換刀裝置，有的還有雙工位自動交換裝置。而對於柔性製造單元還帶有工位數較多的工件自動交換裝置，有的甚至還配有用於上下料的工業機器人。

H. 數控機床機床本體的作用

構成數控機床的機床本體的部件：
1.機床基礎件：指床身、底座、立柱、滑座、工作台等。它的功能是支撐機械零部件和組件的本體,並保證這些零部件業在切削過程中的精確位置。
2.主傳動系統：其功用是實現主運動。
3.進給系統：其功用是實現進給運動。
4.以及液壓、氣動、潤滑、冷卻、防護、排屑等輔助裝置。是實現某些部件動作和某些輔助功能的裝置。
5.其他部件：實現工件回轉、分度定位的裝置和附件（如回轉工作台）。刀庫、刀架和自動換刀裝置 (ATC) 。自動托盤交換裝置 (APC) 。 特殊功能裝置，如刀具破損檢測、精度檢測和監控裝置等。 其中，機床基礎件、主傳動系統、進給系統以及液壓、潤滑、冷卻等輔助裝置是構成數控機床的機床本體的基本部件，其他部件則按數控機床的功能和需要選用。

I. 托盤在物流標准化中的意義

對一下來有利：
1、對倉儲環節貨架標准自化、貨物存儲標准化有利，有利於增加設施通用性和增加庫容；
2、對運輸標准化有利，大家都可以按照標准製造車廂，增加車輛裝載容積；
3、對企業內部搬運有利，方便內部部門交換容器和裝置；
4、對企業之間有利，相同規格有利於節約和規范操作，減小空間浪費；
5、有利於整個社會節約資源，重復利用相同資源；
6、有利於整個社會標准化物流裝備和物流作業。

J. 機床間的傳送裝置有哪些

機床間工件傳輸裝置有托盤與托盤交換器、隨行夾具、傳送裝置、有軌運輸小內車、無軌運容輸小車。
托盤交換器常用於機床和傳送裝置的連接；隨行夾具用於結構形狀復雜而缺少可靠運輸面工件傳送、滾道和帶式傳送機用於機床之間或裝配線上工件的傳輸、有軌運輸小車和無軌運輸小車則用於車間內FMS系統工件在機床或工作站之間運輸和傳送。