一、制造自動化技術的廣義内涵

自動化技術是人類在長期的生産活動中不斷追求的主要目标之一。

1、1936年美國通用汽車公司工作人員認為：在一個生産過程中，機器之間的零件轉移不用人去搬運就是“自動化”。即：以機械代替人力操作，自動完成特定的作業。

2、随着計算機的出現和應用，自動化的概念擴展為：用機器包括計算機代替或輔助人的體力勞動和腦力勞動，按照需求和目标，靈活、自動地完成特定的作業。

3、今天，柔性自動化制造技術是指：在廣義制造過程中的所有環節采用自動化技術，即對制造全過程進行優化規劃、組織、運作、協調、控制與管理，以實現優質、高效、低耗、敏捷和綠色生産的目标，并取得社會經濟效益。

柔性自動化制造技術在形式上的三層含義

1、代替人的體力勞動；

2、代替或輔助人的腦力勞動；

3、實現制造系統中人、機及整個系統的協調、管理、控制和優化。

柔性自動化制造技術在功能上的含義

可用TQCSEF模型來描述柔性自動化制造技術的目标。

發展曆程的第二種劃分方法（五個階段）

1、第一階段（1913年－）：剛性自動化，包括剛性生産線和自動單機。

該階段技術在20世紀40年代已經相當成熟。

特點：大批量生産；僅适用于單一品種

新技術：繼電器程序控制組合機床

2、第二階段（1930－）：數控加工，包括數控和計算機數控。

其中數控在20世紀50-70年代發展迅速并已成熟，70-80年代計算機數控加工取代了數控加工。

特點：柔性好；适用于多品種中小批量生産

新技術：數控技術、計算機編程技術等

3、第三階段（1965年－）：柔性制造，包括計算機直接控制（DNC）、FMS和FMC。

特點：柔性、高效率；适用于多品種中小批量生産；

新技術：GT，DNC，FMS，監控技術……

4、第四階段（1973－）：計算機集成制造系統CIMS

CIMS在20世紀80年代以來發展迅速。

特點：強調系統性和集成性；

新技術：現代制造技術、管理技術、計算機技術、自動化技術、信息技術、系統工程技術……

5、第五階段（1991年－）：智能制造系統（IMS），包括計算機直接控制（DNC）、FMS和FMC。

1990年4月由日本倡導。

特點：集成日本的企業技術、歐共體的精密工程技術、美國的系統技術等

以上介紹五個階段，是國外發達國家的發展曆程。我國與國外發達國家相比，有所滞後，目前正在努力跟進。

三、柔性自動化制造技術發展趨勢

1、集成技術和系統技術

研究熱點。

CIMS：信息集成和功能集成；

CE：過程集成；

AM：企業間集成；

2、人機一體化系統

全盤自動化和無人化工廠或車間曾經是制造自動化發展的目标。在對無人制造中出現的問題進行反思的基礎上，人們重新認識了人在柔性自動制造系統中有着機器不可替代的重要作用。

将人作為系統結構中的有機組成部分。

3、單元系統及其技術

單元系統：以一台或多台數控加工設備與物料儲運系統為主體，在計算機統一控制下，可進行多品種、中小批量零件自動化加工生産的機械加工工藝系統的總稱。

是CIMS的重要組成部分。

4、制造過程中的計劃與調度

在多品種、中小批量生産中，加工時間僅占生産時間的約5％，其餘 95％均為周轉等待時間；加工時間中真正進行切削的時間不足30% 。

5、柔性制造自動化制造技術的深度與廣度

FMC －－FML－－FMS；

但物流自動化設備投資在整個FMS的投資中占有相當大的比例，因此FMS的應用受到其投資大、見效慢和可靠性相對較差等不足的限制。

DNC具有投資小、見效快和可靠性高等優點，近年來研究較為活躍。

6、适應現代生産模式的制造環境

JIT；

CE；

LP；

AM……

7、加工系統的複合化和智能化

日本提出了智能完備制造系統（HMS）；

• 制造敏捷化 使企業面臨市場競争作出快速響應；

• 制造網絡化 實現制造過程的集成，實現異地制造、遠程協調作業；

• 制造虛拟化 保證産品和制造過程一次成功，盡早發現設計與生産中可避免的缺陷和錯誤；

• 制造智能化 擴大、延伸、部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動，以實現優化的制造過程。

制造全球化 市場國際化，産品制造跨國化，制造資源跨國家的協調、共享和優化利用；

• 制造綠色化 使産品從設計、制造、使用到報廢處理全生命周期中，對環境影響最小，資源利用率最高。

四、制造自動化技術涉及的相關内容

1、數控技術與系統

2、柔性制造系統

3、工業機器人

4、自動檢測與監控技術

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