托盘交换装置作用

A. 什么是托盘交换系统

物流托盘共用系统和物流网络信息平台是传统物 流向现代物流转变的基础。托盘一贯化作业和社会化 应用是物流实现机械化操作、降低搬运成本、提高供 应能力、缩短供应时间、改善服务质量、开辟企业 “第三利益源泉”的根本手段,其中托盘共用系统起着 关键性作用。物流产业的健康发展、物流成本的大幅 降低很大程度上取决于托盘标准的统一与托盘共用系 统的有效建立。随着中国物流产业的迅猛发展和世界 贸易地位的不断攀升,日本、韩国、新加坡、马来西 亚等亚太地区国家开始越来越关注中国的托盘和托盘 共用系统问题。自2000年以来,中日韩等国在北京、上海、杭州、东京、汉城、吉隆坡等地先后召开过10 多次国际会议,专题讨论亚太地区托盘国际合作问题, 极力主张中国与日本、韩国开展托盘共用国际合作, 建立亚太地区托盘共用系统。因此中国的托盘共用系 统问题开始成为中国乃至亚洲物流产业关注的焦点.
如何建立托盘联营系统
众所周知，托盘是现代物流的基础工具之一。可以说，离开了托盘便谈不上是现代化的物流。如何才能充分发挥托盘的作用呢？通过分析对比，建立托盘联营系统是解决问题的最好的办法之一。
托盘的媒介作用
托盘是使静态货物转变为动态货物的媒介物，一种载货平台，而且是活动的平台，或者说是可移动的地面。即使放在地面上失去灵活性的货物，一经装上托盘便立即获得了活动性，成为灵活的流动货物，因为装在托盘上的货物，在任何时候都处于可以转入运动的准备状态中。这种以托盘为基本工具组成的动态装卸方法，就叫做托盘作业。
托盘作业不仅可以显著提高装卸效果，它的实行，使仓库建筑的形式、船舶的构造、铁路和其他运输方式的装卸设施以及管理组织都发生变化。在货物包装方面，促进了包装规格化和模块化，甚至对装卸以外的一般生产活动方式也都会有显著的影响。随着生产设备越来越精密，自动化程度越来越高，生产的计划性越来越强和管理方式的逐步先进，工序间的搬运和向生产线供给材料和半成品的工作就越发显得重要了。
而托盘作业是迅速提高搬运效率和使材料流动过程有序化的有效手段，在降低生产成本和提高生产效率方面起着巨大的作用。
了解托盘化的优点之后，如何才能使托盘化的优点在现实中得到应用呢？这就要引申到下一个问题：直达托盘作业。
直达托盘作业
搬运作业的重大原则就是作业量最少原则。即当货物移动时尽量减少“二次搬运”和“临时停放”，使搬运次数尽可能减少。为了提高运输效率，操作者当然希望尽可能地减少转载作业。但是，运输中意外的途中换装作业是很多的。例如，铁路作业时，线路上的运输是一次完成的，但是其前后的作业则最少需要6到8次。假如这6到8次换装作业的每次都要将托盘上的货物转移到别的托盘上，则全程的装卸作业很繁重，这就会丧失托盘运输的效果。反之，如果货物在始发地装上托盘之后，不管途中有怎样复杂的货物储运作业过程，都不改变托盘上货物的原状，直达终点，就能充分发挥托盘运输的效果。不仅在铁路方面，在汽车运输和船舶运输方面，实行托盘直达运输，或者由各种运输方式组成联合直达运输，对运输行业和利用运输的物资单位，都能得到很好的运输经济效果。
因此，托盘的直达运输与使用是发展现代物流的必不可少的方式之一。
但是在我国，实际情况是绝大多数制造厂都没能实现托盘的直达运输，由此造成的人力、物力资源的浪费是十分惊人的。根据中国物流与采购联合会托盘专业委员会的调查，在不能实现托盘直达运输的理由中，企业选择托盘周转与回送等管理困难一项者最多。绝大多数企业都把托盘作为企业内部的周转工具，托盘很少离开企业，从而大大降低了托盘的使用效果。
什么是托盘联营
局限于一定场合不可能充分发挥托盘的效果，只有实现从发货点直达收货点的彻底的直达运输托盘化才能收到实效。但在实际中，又存在一些阻碍实行直达运输托盘化的因素。其中的一个重要因素，就是托盘的所有权不同。把本企业的托盘用于对外运输中，回收需要很长的时间。第二个因素是各企业的托盘规格不同，质量也不一致。因此托盘的相互交流和及时交换存在很大困难。为了实行直达运输托盘化，唯一的办法是建立一种托盘共用和交换系统。
托盘联营就是执行这种制度的一种组织形式。实行托盘联营时，首先需将托盘的规格统一化，使之具有相互交流和及时交换的基本条件，再订立统一管理和交换托盘的制度。托盘联营是形成社会公用运输系统的一种组织，其目的在于使参加联营的成员保有最低需要量的托盘，彻底实行直达运输托盘化。
托盘联营的概念早在1940年就已经在美国出现了。先是在耐火砖行业、肉食罐头行业，随后在钢铁行业都实行了托盘联营。后来，美国在澳大利亚和欧洲遗留下来的托盘作业形式，成为该地区实行托盘联营的开端。最早实行国家托盘联营的是瑞典（1947年），其次是瑞士（1951年）。国内托盘联营成功，对欧洲其他国家产生了重大的影响，导致了法国等许多国家纷纷组织各自国内的托盘联营系统。随后，又促进了欧洲各国之间的国际托盘联营体系的成立。目前世界众多工业先进的国家，都实行了托盘联营。
通过实行托盘联营，生产企业减少了自有托盘的保有量，减少了搬运装卸作业，减少了包装成本，降低了劳动力成本，加快了产品的流通速度，从而降低了生产成本，使得企业的产品更具有市场竞争力。对于用户来说，收到的产品易更于搬运了，产品数量的检验更容易了，破损率降低了，产品的价格更低了。对运输企业来说，企业不必再保有大量的托盘占压资金，运输的效率也大幅提高，货物的破损率大大降低了。可见，托盘联营使物流的参与者都获得了显著的收益。
几种托盘联营方式
1．及时交换方式
这种方式是以国家的主要运输机构为中心进行经营的。这种经营方式的原则是，运输部门从发货人处接受载货托盘时，交付同样数量的空托盘，并在向收货人交付载货托盘时，从收货人那里领回同样数量的空托盘。当然，为了能够顺利进行同样数量的托盘及时交换，周转托盘的质量及尺寸必须严格统一。其理想的模式如图1所示。
载货托盘由A向B向C 连续流动，而由于A 从B、B从C取得空托盘，因此A、B、C各自保有的托盘数量毫无增减，免去了运送空托盘的作业。这样就使各企业保有的托盘数量减至最少数量，从社会整体看也能提高托盘的利用率，使直达运输得以实现。
2．租赁联营方式
这种方式的优点是，联营用的托盘易于统一规格，即使在一个局部也能够建立联营，使用托盘的收货人或发货人，仅需在必要时借来必要数量的托盘即可。其缺点是在托盘流动过程中或在交付、回送、转送托盘时，计算租赁费用的记录比较复杂，并且需要很大规模的管理业务机构。
3．租赁与及时交换并用方式
这种双重方式的要点在于，使各自分别实行不同交换联营方式的众多运输企业，可以相互联系和集结。也就是说，在及时的交换方式中，只有一个主要的运输单位，并且限定用户，而在双重方式中，可以在许多运输单位、发货人与收货人互相之间，实现标准托盘的交换。各运输单位可以分别经营本公司独立的及时交换方式，同时发货人也能自己选择运输单位。
但是仅有这种方式对运输企业是不利的。原因在于，为了适应用户的需要，运输企业必须经常保有大量的托盘，运输调整上费用负担太大。因此，分别经营各自独立的及时交换方式的各运输单位，有必要结合采用租赁经营方式。这样运输单位才能在需要的时候和在需要的地方，从租赁公司借取或归还托盘。这种租赁联营方式除了例外的情况，发货人、收货人和联营组织都没有直接关系，只有运输企业才是联营组织的顾客。这时发货人与收货人既可以同运输单位直接交换载重托盘与空托盘，又能保持托盘的储存量。由于托盘的交换是在联营经营者与运输单位之间处理完毕的，因而业务手续十分简单。
建立中国的托盘联营系统
随着物流业的发展，我国托盘的生产和使用量增长迅速。然而由于长期处于无人规范管理状态，造成我国托盘规格的不统一，使用方式落后。从中国物流与采购联合会托盘专业委员会2002年的调查报告中可以看到，目前我国托盘的使用还局限于企业内部的流通，企业间的货物运输必须经过多次的人工装卸搬运，降低了工作效率，相应地增加了企业的物流成本。就目前的状况来看，只能说是基本实现了托盘化，距离托盘直达运输作业还差得很远。
根据目前我国托盘的使用现状，非常有必要在我国尽快建立具有中国特色，适合我国国情的托盘联营系统。
针对我国托盘市场长期无人管理，相对比较混乱的实际情况，要想建立起一个行之有效的联营系统，首先要制定一个适用于联营系统的托盘规格。其次，由于托盘联营是一个十分庞大的系统，涉及到社会的各行各业，单凭几家企业的力量是不可能实现的，而且托盘联营系统的建立需要一定的时间，因此特别需要得到国家有关部门的大力扶持。建议可以先由若干家企业牵头，政府给予资金税收方面的优惠。
另外，应该多与国外同行业交流，借鉴他们的先进经验，少走弯路。比如日本发展托盘联营系统用了将近30年的时间，而相邻的韩国完成联营系统只用了10多年的时间。相信只要各方面通力合作，一定能在最短的时间里建立起我国的托盘联营系统

B. FMS是什么

柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。

FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。

FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。80年代中期投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。

采用FMS的主要技术经济效果是：能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和在制品的库存量，及相应的流动资金占用量，缩短生产周期；提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积；减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”；提高产品质量的一致性。

1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。

同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。

1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。

70年代末期，FMS在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。

1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。

这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还出现了若干仅具有FMS基本特征，但自动化程度不很完善的经济型FMS，使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。

典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。

储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。

工业机器人可在有限的范围内为1～4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证 FMS连续正常工作的必要条件，一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。

FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。

性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。

为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。

柔性制造系统按机床与搬运系统的相互关系可分为直线型、循环型、网络型和单元型。加工工件品种少、柔性要求小的制造系统多采用直线布局，虽然加工顺序不能改变，但管理容易；单元型具有较大柔性，易于扩展，但调度作业的程序设计比较复杂。

柔性制造系统未来将向发展各种工艺内容的柔性制造单元和小型FMS；完善FMS的自动化功能；扩大FMS完成的作业内容，并与计算机辅助设计和辅助制造技术(CAD/CAM)相结合，向全盘自动化工厂方向发展。

C. 兄弟机双工作台怎么互换

推拉交换
双工作台数控加工中心的机床托盘交换装置简介数控机床的托盘交换装置主要有两大类:一类是旋转交换,另一类是推拉交换。旋转交换由于被交换的。

D. 自动化制造系统的词条

自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造，“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单一性。刚性制造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生产线等。“柔性”是指生产组织形式和生产产品及工艺的多样性和可变性，可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性制造包括柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、柔性制造线（FML）、柔性装配线（FAL）、计算机集成制造系统（CIMS）等。下面依据自动化制造系统的生产能力和智能程度进行分类介绍。
一、刚性自动化生产
1、刚性半自动化单机
除上下料外，机床可以自动地完成单个工艺过程的加工循环，这样的机床称为刚性半自动化机床。这种机床一般是机械或电液复合控制式组合机床和专用机床，可以进行多面、多轴、多刀同时加工，加工设备按工件的加工工艺顺序依次排列；切削刀具由人工安装、调整，实行定时强制换刀，如果出现刀具破损、折断，可进行应急换刀；例如：单台组合机床，通用多刀半自动车床，转塔车床等。从复杂程度讲，刚性半自动化单机实现的是加工自动化的最低层次，但是投资少、见效快，适用于产品品种变化范围和生产批量都较大的制造系统。缺点是调整工作量大，加工质量较差，工人的劳动强度也大。
2、刚性自动化单机
它是在刚性半自动化单机的基础上增加自动上、下料等辅助装置而形成的自动化机床。辅助装置包括自动工件输送、上料，下料、自动夹具、升降装置和转位装置等；切屑处理一般由刮板器和螺旋传送装置完成。这种机床实现的也是单个工艺过程的全部加工循环。这种机床往往需要定做或改装，常用于品种变化很小，但生产批量特别大的场合。主要特点是投资少、见效快，但通用性差，是大量生产最常见的加工装备。
3、刚性自动化生产线
刚性自动化生产线是多工位生产过程，用工件输送系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来，在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。在刚性自动线上，被加工零件以一定的生产节拍，顺序通过各个工作位置，自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过程。因此，与刚性自动化单机相比，它的结构复杂，任务完成的工序多，所以生产效率也很高，是少品种、大量生产必不可少的加工装备。除此之外，刚性自动生产线还具有可以有效缩短生产周期，取消半成品的中间库存，缩短物料流程，减少生产面积，改善劳动条件，便于管
理等优点。它的主要缺点是投资大，系统调整周期长，更换产品不方便。为了消除这些缺点，人们发展了组合机床自动线，可以大幅度缩短建线周期，更换产品后只需更换机床的某些部件即可（例如可更换主轴箱），大大缩短了系统的调整时间，降低了生产成本，并能收到较好的使用效果和经济效果。组合机床自动线主要用于箱体类零件和其他类型非回转体的钻、扩、铰、镗、攻螺纹和铣削等工序的加工。刚性自动化生产线目前正在向刚柔结合的方向发展。
图8-1所示为加工曲拐零件的刚性自动线总体布局图。该自动线年生产曲拐零件1700件，毛坯是球墨铸铁件。由于工件形状不规则，没有合适的输送基面，因而采用了随行夹具安装定位，便于工件的输送。
该曲拐加工自动线由7台组合机床和1个装卸工位组成。全线定位夹紧机构由1个泵站集中供油。工件的输送采用步伐式输送带，输送带用钢丝绳牵引式传动装置驱动。因毛坯在随行夹具上定位需要人工找正，没有采用自动上下料装置。在机床加工工位上采用压缩空气喷吹方式排除切屑，全线集中供给压缩空气。切屑运送采用链板式排屑装置，从机床中间底座下方运送切屑。
自动线布局采用直线式，工件输送带贯穿各工位，工件装卸工位4设在自动线末端。随行夹具连同工件毛坯经升降机5提升，从机床上方送到自动线的始端，输送过程中没有切屑撒落到机床上、输送带上和地面上。切屑运送方向与工件输送方向相反，斗式切屑提升机1设在自动线始端。中央控制台6设在自动线末端位置。
刚性自动线生产率高，但柔性较差，当加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整或更换（如更换主轴箱、刀具、夹具等），通常调整工作量大，停产时间较长。
二、柔性制造单元FMC
柔性制造单元（Flexible Manufacturing Cell）是由单台数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成。它是实现单工序加工的可变加工单元，单元内的机床在工艺能力上通常是相互补充的，可混流加工不同的零件。系统对外设有接口，可与其它单元组成柔性制造系统。
1、FMC控制系统
FMC控制系统一般分二级，分别是单元控制级和设备控制级。
（1）设备控制级 是针对各种设备，如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置等的单机控制。这一级的控制系统向上与单元控制系统用接口连接，向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务，并通过各种传感器监控这些任务的执行。设备控制级一般采用具有较强控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。
（2）单元控制级 这一级控制系统是指挥和协调单元中各设备的活动，处理由物料贮运系统交来的零件托盘，并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。单元控制系统一般采用具有有限实时处理能力的微型计算机或工作站。单元控制级通过RS232接口与设备控制级之间进行通讯，并可以通过该接口与其它系统组成FMS。
2、FMC的基本控制功能
（1）单元中各加工设备的任务管理与调度，其中包括制定单元作业计划、计划的管理与调度、设备和单元运行状态的登录与上报。
（2）单元内物流设备的管理与调度，这些设备包括传送带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、工件装卸站等。
（3）刀具系统的管理，包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求、将刀具分发至需要它的机床等。
图8-2 柔性制造单元
1—数控车床 2—加工中心 3—装卸工位 4—龙门式机械手 5—机器人6—加工中心控制器
7—车床数控装置 8—龙门式机械手控制器 9—小车控制器10—加工中心控制器 11—机器人控制器
12—单元控制器 13、14—运输小车
图8-2所示为一加工回转体零件为主的柔性制造单元。它包括1台数控车床，1台加工中心，两台运输小车用于在工件装卸工位3、数控车床1和加工中心2之间的输送，龙门式机械手4用来为数控车床装卸工件和更换刀具，机器人5进行加工中心刀具库和机外刀库6之间的刀具交换。控制系统由车床数控装置7，龙门式机械手控制器8，小车控制器9，加工中心控制器10，机器人控制器11和单元控制器12等组成。单元控制器负责对单元组成设备的控制、调度、信息交换和监视。
图8-3 带托盘库的柔性制造单元
1－刀具库 2－换刀机械手 3－托盘库 4－装卸工位 5－托盘交换机构
图8-3所示是加工棱体零件的柔性制造单元。单元主机是一台卧式加工中心，刀库容量为70把，采用双机械手换刀，配有8工位自动交换托盘库。托盘库为环形转盘，托盘库台面支承在圆柱环形导轨上，由内侧的环链拖动而回转，链轮由电机驱动。托盘的选择和定位由可编程控制器控制，托盘库具有正反向回转、随机选择及跳跃分度等功能。托盘的交换由设在环形台面中央的液压推拉机构实现。托盘库旁设有工件装卸工位，机床两侧设有自动排屑装置。
三、柔性制造系统FMS
柔性制造系统（Flexible Manufacturing System）是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成，并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化，其基本组成部分有：自动化加工设备，工件储运系统，刀具储运系统，多层计算机控制系统等。
1、自动化加工设备
组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、车削中心等，也可能是柔性制造单元。这些加工设备都是计算机控制的，加工零件的改变一般只需要改变数控程序，因而具有很高的柔性。自动化加工设备是自动化制造系统最基本，也是最重要的设备。
2、工件储运系统
FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘（工件）缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输小车、机器人或机械手等。工件更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装置等。
3、刀具储运系统
FMS的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和交换机构等组成。刀具库有中央刀库和机床刀库。刀具输送装置有不同形式的运输小车、机器人或机械手。刀具交换装置通常是指机床上的换刀机构，如换刀机械手。
4、辅助设备
FMS可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备一般包括：①自动清洗工作站；②自动去毛刺设备；③自动测量设备；④集中切屑运输系统；⑤集中冷却润滑系统等。
5、多层计算机控制系统
FMS的控制系统采用三级控制，分别是单元控制级、工作站控制级、设备控制级。图8-4就是一个FMS控制系统实例，系统包括自动导向小车（AGV）、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和仓储设备等。
图8-4 FMS控制系统实例
（1）设备控制级 是针对各种设备，如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置以及储存/检索等的单机控制。这一级的控制系统向上与工作站控制系统用接口连接，向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务，并通过各种传感
器监控这些任务的执行。
（2）工作站控制级 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艺流程、刀具更换、检验等管理；物流工作站完成原料、成品及半成品的储存、运输、工位变换等管理。这一级控制系统是指挥和协调单元中一个设备小组的活动，处理由物料贮运系统交来的零件托盘，并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。设备控制级和工作站控制级等控制系统一般采用具有较强控制功能的有实时控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。
（3）单元控制级 单元控制级作为FMS的最高一级控制，是全部生产活动的总体控制系统，同时它还是承上启下、沟通与上级（车间）控制器信息联系的桥梁。因此，单元控制器对实现底三层有效的集成控制，提高FMS的经济效益，特别是生产能力，具有十分重要的意义。单元控制级一般采用具有较强实时处理能力的小型计算机或工作站。
图8-5是一种较典型的FMS，4台加工中心直线布置，工件储运系统由托盘站2、托盘运输无轨小车4、工件装卸工位3和布置在加工中心前面的托盘交换装置12等组成。刀具储运系统由中央刀库8、刀具进出站6、刀具输送机器人移动车7和刀具预调仪5等组成。单元控制器9、工作站控制器（图中未标出）和设备控制装置组成三级计算机控制。切屑运输系统没有采用集中运输方式，每台加工中心均配有切屑运输装置。
图8-6 具有装配功能的柔性制造系统
1—控制柜 2—手工工位 3—紧固机器人 4—装配机器人 5—双臂机器人 6—清洗站 7—仓库
8—车削加工中心 9—多坐标测量仪 10—镗铣加工中心 11—刀具预调站 12—装配机器人 13—小件装配站 14—装夹站 15—AGV（自动导引小车） 16—控制区
图8-6所示是一个具有柔性装配功能的柔性制造系统。图的右部是加工系统，有一台镗铣加工中心10和一台车削中心8。9是多坐标测量仪，7是立体仓库、14是装夹具区。图的左部是一个柔性装配系统，其中有一个装载机器人12、三个装夹具机器人3、4、13；一个双臂机器人5、一个手工工位2和传送带。柔性加工和柔性装配两个系统由一个自动导向小车作为运输系统15连接。测量设备也集成在总控系统范围内。
柔性制造系统的主要特点有：①柔性高，适应多品种中小批量生产；②系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的；③可混流加工不同的零件；④系统局部调整或维修不中断整个系统的运作；⑤多层计算机控制，可以和上层计算机联网；⑥可进行三班无人干预生产。
四、柔性制造线FML
制造柔性线（Flexible Manufacturing Line）由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。柔性制造线FML与柔性制造系统之间的界限也很模糊，两者的重要区别是前者象刚性自动线一样，具有一定的生产节拍，工作沿一定的方向顺序传送，后者则没有一定的生产节拍，工件的传送方向也是随机性质的。柔性制造线主要适用于品种变化不大的中批和大批量生产，线上的机床主要是多轴主轴箱的换箱式和转塔式加工中心。在工件变换以后，各机床的主轴箱可自动进行更换，同时调入相应的数控程序，生产节拍也会作相应的调整。
柔性制造线的主要优点是：具有刚性自动线的绝大部分优点，当批量不很大时，生产成本比刚性自动线低得多，当品种改变时，系统所需的调整时间又比刚性自动线少得多，但建立系统的总费用却比刚性自动线高得多。有时为了节省投资，提高系统的运行效率，柔性制造线常采用刚柔结合的形式，即生产线的一部分设备采用刚性专用设备（主要是组合机床），另一部分采用换箱或换刀式柔性加工机床。
1、自动化加工设备 组成FML的自动化加工设备有数控机床、可换主轴箱机床。可换主轴箱机床是介于加工中心和组合机床之间的一种中间机型。可换主轴箱机床周围有主轴箱库，根据加工工件的需要更换主轴箱。主轴箱通常是多轴的，可换主轴箱机床对工件进行多面、多轴、多刀同时加工，是一种高效机床。
2、工件输送系统 FML的工件输送系统和刚性自动线类似，采用各种传送带输送工件，工件的流向与加工顺序一致，依次通过各加工站。
3、刀具 可换主轴箱上装有多把刀具，主轴箱本身起着刀具库的作用，刀具的安装、调整一般由人工进行，采用定时强制换刀。
图 8-7 柔性制造线示意图
图8-7为一加工箱体零件的柔性自动线示意图，它由2台对面布置的数控铣床，4台两两对面布置的转塔式换箱机床和1台循式换箱机床组成。采用辊道传送带输送工件。这条自动线看起来和刚性自动线没有什么区别，但它具有一定的柔性。FML同时具有刚性自动线和FMS的某些特征。在柔性上接近FMS，在生产率上接近刚性自动线。
五、柔性装配线FAL
柔性装配线（Flexible Assembly Line）通常由装配站、物料输送装置和控制系统等组成。
1、装配站
FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人，不可编程的自动装配装置和人工装配工位。
2、物料输送装置
在FAL中，物料输送装置根据装配工艺流程为装配线提供各种装配零件，使不同的零件和已装配成的半成品合理地在各装配点间流动，同时还要将成品部件（或产品）运离现场。输送装置由传送带和换向机构等组成。
3、控制系统
FAL的控制系统对全线进行调度和监控，主要是控制物料的流向、自动装配站和装配机器人。
图8-8 柔性装配示意图
1—无人驾驶输送装置 2—传送带 3—双臂装配机器人 4—装配机器人
5—拧螺纹机器人 6—自动装配站 7—人工装配工位 8—投料工作站
图8-8是FAL的示意图，线中有无人驾驶输送装置1，传送带2，双臂装配机器人3，装配机器人4，拧螺纹机器人5，自动装配站6，人工装配工位7和投料工作站8等组成。投料工作站中有料库和取料机器人。料库有多层重叠放置的盒子，这些盒子可以抽出，也称之为抽屉，待装配的零件存放在这些盒子中。取料机器人有各种不同的夹爪，它可以自动地将零件从盒子中取出，并摆放在一个托盘中。盛有零件的托盘由传送带自动地送往装配机器人或装配站。
六、计算机集成制造系统（CIMS）
计算机集成制造系统（Computer Intergrated Manufacturing System）是一种集市场分析、产品设计、加工制造、经营管理、售后服务与一体，借助于计算机的的控制与信息处理功能，使企业运作的信息流、物质流、价值流和人力资源有机融合，实现产品快速更新、生产率大幅提高、质量稳定、资金有效利用、损耗降低、人员合理配置、市场快速反馈和良好服务的全新的企业生产模式。
1、CIMS的功能构成
CIMS的功能构成包括下列内容，如图8-9所示。
（1）管理功能 CIMS能够对生产计划、材料采购、仓储和运输、资金和财务以及人力资源进行合理配置和有效协调。
（2）设计功能 CIMS能够运用CAD、CAE、CAPP（计算机辅助工艺编制）、NCP（数控程序编制）等技术手段实现产品设计、工艺设计等。
（3）制造功能 CIMS能够按工艺要求，自动组织协调生产设备（CNC、FMC、FMS、FAL、机器人等）、储运设备和辅助设备（送料、排屑、清洗等设备）完成制造过程。
图8-9 CIMS的组成
（4）质量控制功能 CIMS运用CAQ（计算机辅助质量管理）来完成生产过程的质量管理和质量保证，它不仅在软件上形成质量管理体系，在硬件上还参与生产过程的测试与监控。
（5）集成控制与网络功能 CIMS采用多层计算机管理模式，例如工厂控制级、车间控制级、单元控制级、工作站控制级、设备控制级等，各级间分工明确、资源共享，并依赖网络实现信息传递。CIMS还能够与客户建立网络沟通渠道，实现自动定货、服务反馈、外协合作等。
从上述介绍可知，CIMS是目前最高级别的自动化制造系统，但这并不意味着CIMS是完全自动化的制造系统。事实上，目前意义上CIMS的自动化程度甚至比柔性制造系统还要低。CIMS强调的主要是信息集成，而不是制造过程物流的自动化。CIMS的主要特点是系统十分庞大，包括的内容很多，要在一个企业完全实现难度很大。但可以采取部分集成的方式，逐步实现整个企业的信息及功能集成。
2、CIMS的关键技术
CIMS是传统制造技术、自动化技术、信息技术、管理科学、网络技术、系统工程技术综合应用的产物，是复杂而庞大的系统工程。CIMS的主要特征是计算机化、信息化、智能化和高度集成化。目前各个国家都处在局部集成和较低水平的应用阶段，CIMS所需解决的关键技术主要有信息集成、过程集成和企业集成等问题。
（1）信息集成 针对设计、管理和加工制造的不同单元，实现信息正确、高效的共享和交换，是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。信息集成的首要问题是建立企业的系统模型。利用企业的系统模型来科学的分析和综合企业的各部分的功能关系、信息关系和动态关系，解决企业的物质流、信息流、价值流、决策流之间的关系，这是企业信息集成的基础。其次，由于系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库和应用软件，且各系统间可能使用不同的通信协议，因此信息集成还要处理好信息间的接口问题。
（2）过程集成 企业为了提高T（效率）、Q（质量）、C（成本）、S（服务）、E（环境）等目标，除了信息集成这一手段外，还必须处理好过程间的优化与协调。过程集成要求将产品开发、工艺设计、生产制造、供应销售中的各串行过程尽量转变为并行过程，如在产品设计时就考虑到下游工作中的可制造性、可装配性、可维护性等，并预见产品的质量、售后服务内容等。过程集成还包括快速反应和动态调整，即当某一过程出现未预见偏差，相关过程及时调整规划和方案。
（3）企业集成 充分利用全球的物质资源、信息资源、技术资源、制造资源、人才资源和用户资源，满足以人为核心的智能化和以用户为中心的产品柔性化是CIMS全球化目标，企业集成就是解决资源共享、资源优化、信息服务、虚拟制造、并行工程、网络平台等方面的关键技术。

E. APC缩写什么意思

1、汽车领域的APC

中国汽车工程学会汽车发动机分会、中国内燃机学会汽油机煤气机分会联合学术年会（Automotive Powertrain Conference）

2、网络游戏人工智能非玩家控制角色

APC，即AI Non Player Character，指的是人工智能非玩家控制角色。在角色扮演类网络游戏中，APC是NPC的进化版，具有拟人的智商和情商。APC系统由《QQ仙灵》首创，标志着回合网游开始向泛智能化转型。

3、军事领域的APC

APC Armored Personnel Carrier（人员装甲运输车）：二线车辆，通常为轮式，装甲很薄并且火力很弱（以色列的“雌虎”等型号是例外）。

与步兵战车的区别是步兵战车可以搭载步兵直接投入战斗，而装甲输送车则是二线车辆，并不能直接投入战斗，其作用类似于载重汽车，可以用来运送人员和物资。

APC Armor Piercing Capped （被帽穿甲弹）：和穿甲弹类似，主要区别是弹头部加了一个帽子（这样可以部分防止弹体碎裂或跳弹），其他原理相同，但是只有在高攻角（60到70度）时才能发挥威力，角度较低就不要使用了。破甲弹版本是APCHE。

4、美国电力转换集团

美国电力转换公司（简称APC），美国电力转换公司（APC）品牌在全球已成为顶级电源、制冷和管理解决方案的代名词。2007年2月14日，施耐德电气收购了美国电力转换公司（APC）。

通过将APC与MGE合并，施耐德电气一跃成为单相UPS系统市场的领导者（APC），三相UPS系统的市场领导者（MGE），以及关键电源和制冷市场的顶尖解决方案供应商。

5、药品

APC，全称复方乙酰水杨酸片，是一种主要由阿司匹林、非那西丁、咖啡因制成的解热镇痛药，用于缓解发热、头痛、神经痛、牙痛、月经痛、肌肉痛、关节痛。

F. FMS制造中主要加工设备是什么

柔性制造系统简称FMS(Flexible Manufacture System)，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成，在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

FMS制造中主要加工设备由加工中心和数控机床、柔性制造单元、工业机器人及其他设备组成。包括工件储运系统和刀具储运系统，由工件装卸站、自动化仓库、自动化小车、机器人、托盘缓冲站、托盘交换装置、传送带、刀具库系统、交换工作台、夹具系统、换刀机械手等组成，储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等。运输路线可粗略分为直线式、环形封闭式、网状式和直线随机式四类。储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。

FMS的控制系统采用三级控制，分别是单元控制级、工作站控制级、设备控制级。图1就是一个FMS控制系统实例，系统包括自动导向小车（AGV）、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和仓储设备等。

图1 FMS控制系统实例

（1）设备控制级 是针对各种设备，如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置以及储存/检索等的单机控制。这一级的控制系统向上与工作站控制系统用接口连接，向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务，并通过各种传感器监控这些任务的执行。

（2）工作站控制级 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艺流程、刀具更换、检验等管理；物流工作站完成原料、成品及半成品的储存、运输、工位变换等管理。这一级控制系统是指挥和协调单元中一个设备小组的活动，处理由物料贮运系统交来的零件托盘，并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。设备控制级和工作站控制级等控制系统一般采用具有较强控制功能的有实时控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。

（3）单元控制级 单元控制级作为FMS的最高一级控制，是全部生产活动的总体控制系统，同时它还是承上启下、沟通与上级（车间）控制器信息联系的桥梁。因此，单元控制器对实现底三层有效的集成控制，提高FMS的经济效益，特别是生产能力，具有十分重要的意义。单元控制级一般采用具有较强实时处理能力的小型计算机或工作站。

G. 数控铣床的辅助装置有哪些

除机床基础件以外，数控机床的机械结构由以下各部分组成：（1）主传动系统（2）进给传动系统（3）实现某些部件动作和辅助功能的系统和装置，如液压、气动、润滑、冷却等系统，排屑、防护装置，刀架和自动换刀装置，走动托盘交换装置（4）特殊功能装置，如刀具破损监控、精度检测和监控装置。
机床基础件通常指床身、底座、立柱、横梁、滑座、工作台等。
对于加工中心除上述部件外，至少还要有自动换刀装置，有的还有双工位自动交换装置。而对于柔性制造单元还带有工位数较多的工件自动交换装置，有的甚至还配有用于上下料的工业机器人。

H. 数控机床机床本体的作用

构成数控机床的机床本体的部件：
1.机床基础件：指床身、底座、立柱、滑座、工作台等。它的功能是支撑机械零部件和组件的本体,并保证这些零部件业在切削过程中的精确位置。
2.主传动系统：其功用是实现主运动。
3.进给系统：其功用是实现进给运动。
4.以及液压、气动、润滑、冷却、防护、排屑等辅助装置。是实现某些部件动作和某些辅助功能的装置。
5.其他部件：实现工件回转、分度定位的装置和附件（如回转工作台）。刀库、刀架和自动换刀装置 (ATC) 。自动托盘交换装置 (APC) 。 特殊功能装置，如刀具破损检测、精度检测和监控装置等。 其中，机床基础件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置是构成数控机床的机床本体的基本部件，其他部件则按数控机床的功能和需要选用。

I. 托盘在物流标准化中的意义

对一下来有利：
1、对仓储环节货架标准自化、货物存储标准化有利，有利于增加设施通用性和增加库容；
2、对运输标准化有利，大家都可以按照标准制造车厢，增加车辆装载容积；
3、对企业内部搬运有利，方便内部部门交换容器和装置；
4、对企业之间有利，相同规格有利于节约和规范操作，减小空间浪费；
5、有利于整个社会节约资源，重复利用相同资源；
6、有利于整个社会标准化物流装备和物流作业。

J. 机床间的传送装置有哪些

机床间工件传输装置有托盘与托盘交换器、随行夹具、传送装置、有轨运输小内车、无轨运容输小车。
托盘交换器常用于机床和传送装置的连接；随行夹具用于结构形状复杂而缺少可靠运输面工件传送、滚道和带式传送机用于机床之间或装配线上工件的传输、有轨运输小车和无轨运输小车则用于车间内FMS系统工件在机床或工作站之间运输和传送。