成组技术和柔性生产

成组技术和柔性生产（精选6篇）

篇1：成组技术和柔性生产

一、柔性生产的定义

随着信息技术的飞速发展，企业面临经营环境不断变化的挑战，市场竞争的全球化、顾客和市场需求的多样化和不确定性、产品寿命的缩短、价格竞争的加剧等等都给企业现存的生产方式提出新的、更高的要求。为了在残酷的竞争中生存和发展，企业就必须研究一些低成本并且能够快速反应的制造方法，柔性制造（或柔性生产）就是这些

方法的总称。因此，与其说柔性制造是一种生产方式，还不如说是一种全新的制造理念。

二、传统生产面对的瓶颈问题和产生原因

1、产品切换时间长：“现在生产的产品品种越来越多，用在换线的时间越来越长，因此生产效率低，库存量也大。”

2、客户要求灵活性增加：“现在的客户都是提早两天发指示，第三天就要出货，两天时间根本就出不了产品，只能增加产品库存来满足客户的需要？”

3、批量小批次多：“我们每台机器的最小生产批量是200公斤，而客户的订单却越来越小，有时候甚至是1、2公斤，这样的订单每做一次就会增加剩余库存，而且越积越多，只能增加仓库来应对。”

造成传统生产的这些瓶颈问题的原因是多方面的：

首先，是这个世界的变化太快，随着人民生活水平的提高，人们日益追求个性化的产品和服务，消费观念也随时在调整，因此市场需求瞬息万变，这就必然出现了产品多样化的细分和批量小批次多的生产需求特点。

其次，在传统生产阶段，由于科学技术还不够先进、市场需求单

一、经营观念落后，直接导致的结果是生产设备自动化程度不高，功能单一，可根据不同产品特点和不同工艺调整设备的弹性不大，常常出现大型专用设备面对小批量生产的尴尬现象。

再则，还有一个更重要的原因：即信息化技术利用程度不高。在传统生产中，大部分的生产管理工作是用手工帐目操作完成的，对于数据信息的管理、物料的管理、生产工艺的管理都处于比较落后的手工管理阶段。这样，一方面，在生产管理上太依赖于个别熟练人员的存在；另一方面，在市场瞬息万变的时候，需要去更改生产基础数据信息（例如bom）、生产工艺、库存管理等各方面的信息所需要的时间很长，无法满足变化的速度。同时，由于手工帐目信息不易共享，因此在企业的内部存在着较大的沟通障碍，这也会降低企业的效率。在20世纪90年代初，国内许多的国有企业被迫改型或者倒闭，其中一个很重要的原因就是由于设备老化，在产品转型和更新换代上缺乏有效的措施，而随着技术的快速发展，那些在五六十年代的主导产品已经被淘汰，因而不得不退出市场。在那个时代，其中一个最典型的例子是晶体管技术替代了电子管技术，从而使计算机技术得到了迅速的发展。（题外话：这些变化还导致了大批失业工人的产生，原因是大批的技术工人已经习惯于原来的手工技能操作，对自动化设备却一无所知，使得英雄无用武之地。）

传统生产由于上述在生产组织上存在的问题，因而其制造成本很高，在生产过程中更是产生了极大的浪费。

有人说21世纪企业之间的竞争是成本的竞争。在面对技术成熟度越来越接近，可替代产品的越来越多样性，一个企业要想长远发展，维持股东利益，唯有在成本上取得竞争优势。目前的家电行业、汽车行业价格战无不打得如火如荼。自从日本丰田汽车公司在20世纪60年代实行jit生产方式以来，零库存管理、存货控制就被成为了一个控制成本的基本观念和方式。而传统生产方式恰恰在库存控制方面存在着先天的不足。同时由于传统生产方式在产品成本的会计方法上也比较粗放，使产品的定价与成本产生偏差，直接影响了企业的正确利润核算，严重的还可能导致企业的错误战略决策。所以说，当面对客户需求变化的时候，以增加库存和增加成本为代价来满足客户需要的话，企业的生存终将受到挑战。

三、柔性生产要解决的问题

通过上面的讨论，我们已经知道，在传统生产方式中存在的问题有：生产多种产品、切换时间、小批量多批次、制造成本控制、成本核算方式、设备投资成本等。柔性生产要解决的就是上述这些问题。柔性制造的理念就是要实现小批量多品种生产；中间库存减少。

因此，柔性制造总的趋势是生产线越来越短，越来越简，设备投资越来越少；中间库存越来越少，场地利用率越来越高，成本越来越低；生产周期越来越短，交货速度越来越快；各类损耗越来越少，效率越来越高，从而大大地降低生产成本，强化企业的竞争力。

四、柔性生产的实现方式

在制造业中，存在着八大浪费：即制造过多的浪费、制造不良的浪费、加工本身的浪费、动作的浪费、待工待料的浪费、沟通的浪费、搬运的浪费、库存的浪费。柔性生产方式如果能够有效消除这些浪费，那么也就达到了解决问题的目的。制造过多和库存的浪费体现在

库存管理方面；动作的浪费、搬运的浪费体现在一些没有产生附加值的动作上，现代作业观念认为，每一个作业动作都应该产生附加价值，否则就是一种成本浪费；制造不良的浪费是指质量成本及重工工时（rework）的浪费；沟通的浪费是指互相扯皮导致的效率损失。为了实现柔性生产的弹性，在生产系统设计上可以采用多种形式相结合的方式。

1、设备投资的柔性：为了避免大型专业化设备面对小批量多批次的尴尬，现在越来

越多的企业开始采用台桌式工作台代替大型的流水线，这样，一方面可以减少企业初期的设备投入资金，另一方面，增大了企业应变的能力，降低了企业的生产成本。例如：上广电在2002年开始在上海金桥开发区导入大屏幕等离子电视（pdp）生产的时候，采取的就是这种生产模式。但是这种方式也存在着搬运浪费的缺陷。

2、用自动化输送线：当采用自动化输送线的时候，可以减少搬运和中间库存的浪费。但是也存在着两个问题需要解决好，一方面是线平衡必须设计好，即每个站位的平均工时要相等，否则就会造成局部的堵塞，从而影响全体的生产速度，成为效率的瓶颈；另一方面是必须贯彻全员质量管理的观念（tqc），每个员工对自己接受的半成品和送出的半成品负责，并且严格按照标准作业流程（sop）操作，否则，就容易在某个环节出现质量问题，导致整体的返工损失。

3、动化程度的提高：自动化程度的提高可以显著提高生产效率，但必须保证自动化设备的可编程性，这样才能实现生产的弹性。为了适应自动化程度的提高，必须要保证研发的设计成熟度水平以及生产管理系统的完善。

第一，设计的产品在生产之前要得到充分的验证，使批量生产的产品不会出现设计性的不良；

第二，产品设计成熟后应当立即生成完备的技术数据信息，例如产品物料清单（bom）；

第三，标准作业指导书（sop）要形成电子化管理；

第四，管理信息系统成熟应用，各种生产信息和数据能够在销售、采购、物管、生产、研发、品保部门之间获得共享；

第五，全员质量管理的贯彻；质量管理不仅仅要求品保部门控制好进料检验、制程品质、出货检验，还要求在工序的各环节进行质量控制（in process quality control）。

在以上五个条件的支持下，如果企业面对不同产品的切换时，由于自动化设备可以快速更换备用程序，库房可以提前按照mis系统中的bom备好该产品的物料，作业指导书也分不同机种备好，随时可检索出来更换，则理论上生产线可以随时进行机种变更的切换，保证连续生产，从而不会造成切换时间的损失。在这种情况下，允许不同机种在同一条生产线上顺序生产，只是需要加入识别标记。（注：此处所指的机种指同一类产品的不同型号）。但是，在全员质量管理贯彻不好的情况下，一旦出现质量问题，由于不能及时结束工单，则将出现非常多的在制品（wip）。

在面对小批量多批次的问题时，管理信息系统的应用则更为有效。例如导入erp系统，销售部门把预测需求输入系统，系统可以根据bom、物料采购周期等进行自动运算，输出物料需求计划（mrp）的报告，物管员、采购员可以依据这个报告结合实际工单的变化情况进行调整，从而实现jit生产方式，达到了很好的库存管理目的。为了使存货管理的成本更低，现在许多企业又开始导入供应商管理存货（vmi）系统，vmi的核心处理方式是物料到厂之后先不入存货帐目，由供应商负责管理，直到生产实际领用时才计入企业的生产成本，因此，企业可以不再关注进料的存货管理，而把重心放到wip的管理和出货速度的管理上。

除了上述谈到的一些柔性生产的管理方式之外，现在比较流行的观念是细胞化生产方式，这是对柔性生产理念更高层次的诠释。

所谓细胞化的生产方式就是把传统的大批量生产方式分割成一个个小的生产单元，这些小的生产单元每个都可以独立完成某个或几个产品的独立生产任务。这样的优越点有两个：一个是规模小（生产线短，操作人员少），另一个是标准化之后的小生产细胞可以简单复制。由于这两个特点，细胞生产方式能够实现（1）简单应对产量的变化，通过复制一个或以上的细胞就能够满足细胞生产能力整数倍的生产需求；（2）减少场地占用，细胞是可以简单复制的（细胞生产线可以在一天内搭建完成），因此不需要的时候可以简单拆除，节省场地；（3）每一个细胞的作业人数少，降低了平衡工位间作业时间的难度，工位间作业时间差异小，生产效率

高；（4）通过合理组合员工，即由能力相当的员工组合成细胞，可以发挥员工最高的作业能力水平。如果能够根据每一个细胞的产能给予相应的奖励，还有利于促成细胞间的良性竞争。另外一个显著的优点是能够使成本核算更加准确。细胞生产线的形式是多样的，有o形，也有u形，有餐台形，也有推车形等等。

柔性化生产还有一人生产方式：我们看到过这样的情形，某产品的装配时间总共不足10分钟，但是它还是被安排在一条数十米长的流水线上，而装配工作则由线上的数十人来完成，每个人的作业时间不过10、20秒。针对这样一些作业时间相对较短、产量不大的产品，如果能够打破常规（流水线生产），改由每一个员工单独完成整个产品装配任务的话，我们将获得意想不到的效果。同时，由于工作绩效（品质、效率、成本）与员工个人直接相关，一人生产方式除了具有细胞生产的优点之外，还能够大大地提高员工的品质意识、成本意识和竞争意识，促进员工成长。

总之，柔性化生产作为解决传统生产中一些常见问题的解决形式的总称，其实现方式是多种多样的，并不是一种实现方式适应所有的企业，企业需要根据自己的产品类型和生产特点来选择适合自己的生产方式。因此，柔性化生产方式的形式不是最重要的，更为重要的是我们要理解并能够随时运用柔性化生产的先进理念。

篇2：成组技术和柔性生产

滚压生产线柔性化技术改造

摘 要 通过对滚压生产线柔性化技术改造的分析，提出对滚压生产线的柔性化升级改造的综合考量，通过对其的效益分析，并探讨关于加速这一项目的发展，以实现科技与产业良性互动的可靠性策略。 关键词 滚压生产线；柔性化技术改造；项目发展 中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1671-759718-0152-01 秦皇岛方华埃西姆机械有限公司成立于12月2日，坐落在风景秀丽的海滨城市秦皇岛，现拥有员工367人，主要从事汽车零部件的生产加工制造。主要的客户为国际国内知名的汽车主机厂：一汽大众、一汽轿车、上海通用、通用全球、华晨宝马、北京奔驰、上海汽车、长安汽车等公司。主要的产品有：单一金属冲压件、辊压件，B柱、C柱饰板，汽车门框，铝合金汽车零部件和不锈钢汽车零部件。现公司主要的生产工艺有辊压、冲压、拉弯、焊接等，各工艺产线分别配有国内领先的先进生产设备，分别有： 1）辊压：公司目前配备8条具有国内领先水平的辊压生产线，能完成MAGTON、BORA、SAGITAR、CRUZE等门柱饰板产品的型材辊压，奔腾B70、奔腾B50、通用克鲁兹等上框、导轨的型材辊压，每条辊压线年充足生产能力为：150万件。 2）拉弯：公司拥有国内领先水平的三维型材拉弯机5台，可进行门柱饰板、窗框等产品的复杂截型三维拉弯，达到理想的三维效果，满足产品质量要求。 3）冲压：配备从25吨到250吨各类型号的压力机46台、500吨四柱液压机3台， 315吨四柱液压机2台，100吨四柱液压机3台可同时安排四条冲压流水线生产，充足年产量：400万件门柱饰板产品，150万件车门窗框。 4）焊接：焊接生产线，配备分体式悬挂焊机4台、固定式点焊机4台、氩弧焊机10台，CO2推丝保护焊机2台，点焊机器人2台，激光焊接机2台，可满足窗框焊接总成、饰板总成等复杂焊接总成件的生产需求。 秦皇岛方华埃西姆机械有限公司主要生产滚压类的车门窗框及车门B柱饰板类零件，其中每个车型项目均涉及到4-5个滚压口型，不同车型的滚压口型相似但又稍有不同，目前我司的设计思想是针对具体的车型滚压口型设计单独的滚压工装，随着我司生产规模的逐步扩大，承制车型的逐渐增多，此种模式的弊端逐渐显现，其结果是造成了很多重复性投资，导致资源的`浪费及成本的增加，鉴于此种情况，我司技术开发部门经过潜心研究及刻苦钻研，通过对滚压口型的深入分析及总结，准备对目前的滚压生产线进行一系列的柔性化升级改造。 对滚压生产线的柔性化升级改造主要从软件及硬件两个方面考虑。 1 硬件方面 滚压线包括滚压设备及滚压工装两部分组成。 1.1 滚压设备的升级改进 原有滚压设备在设计初期由于未考虑滚压工装的可互换性，导致只能专机专用，对于生产量小的车型，滚压设备的利用率特别低，造成资源闲置，通过优化滚压设备的结构，将滚压生产平台按模块化加工生产，使其能够适应多类型滚压工装的安装生产，实现多口型共用生产线，提高生产线的利用率，改造后滚压生产线的利用率由原来的不到20%增加到30%以上。 1.2 滚压工装设计方法的改进 滚压工装主要包括滚压支架及辊轮两部分。通过对滚压支架及辊轮的结构参数的标准化，实现支架及辊轮的模块化生产，提高支架及辊轮的可互换性，有效缩短了设计及加工周期，大大提高了工作效率；对于相似口型辊轮的设计，通过建立辊轮模型数据库，设计时考虑共用现有辊轮，通过更换部分辊轮，达到生产相似但不同的口型的目的。大大降低了新工装开发的周期及成本，一套新的滚压工装能节省成本40%左右。每个车型项目大约能节省100万左右的工装开发资金投入。 2 软件方面 为配合辊压线硬件方面的改造，我司联合兄弟单位方华机械共同开发了辊压线的远程控制系统及辊轮的数据库建设。 2.1 滚压线的远程控制系统的建设 通过运用计算机技术及远程通信技术，我司对辊压线的电控系统进行了升级改造，实现了可以在办公室对生产现场的远程控制，便于工程师主管人员随时了解及掌控辊压线生产状态，并针对出现的问题及时调整各种工艺参数，大大提高了工作效率。 2.2 辊轮数据库的建设 通过建立滚压工装上的辊轮的模型数据库，初步形成了模块化的设计理念，因相似口型的辊轮组中，有很大部分辊轮完全可以共用，设计过程中通过调用已有的辊轮数据，大大简化了设计过程，节省了设计开发时间。 本项目拟对厂区现有的12条滚压生产线和研发中心进行改造，购置生产设备24台（套），项目总投资规模为1450万元，其中设备及研发投资为1250万元，建筑工程费50万，铺底流动资金150万元。项目所需资金全部由项目单位自筹解决。 效益分析： 该项目产出辊压件主要为A级车配套，有以往经验可以借鉴，过程控制能够保证产品质量要求，在中国市场具有长远的占有率，回报前景很好。预计年产辊压件20万套，增加产值3000万元，年增加利润320万元，年增加上缴税金350万元，预计投资回收期为5年。 我们将项目研发生产基地建在经济技术开发区，也希望依靠本区的人才资源和硬件资源优势来加速这一项目的发展，以实现科技与产业的良性互动。所以我们迫切希望得到政策的支持，这将会使我们如虎添翼，也有利于加快科技产业化的步伐，有利于实现可持续性发展，并最终为国家和本区的经济腾飞做出贡献。 参考文献 [1]付书明，李明.柔性组合机床及其生产线的发展探讨[J].成组技术与生产现代化，（01）.

篇3：成组技术和柔性生产

汽车业由传统的单品种、大批量生产方式向多品种、中小批量及“变种变量”的生产方式过渡, 以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变, 柔性制造是适应这种转变的较佳的生产制造方式。

柔性制造系统 (FMS) 由加工、物流、信息流三个子系统组成, 即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有机结合的整体。能适应加工对象变换的自动化机械制造系统, 在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

所谓柔性, 可以表述为两个方面:一是系统适应外部环境变化的能力, 可用系统满足新产品要求的程度来衡量;二是系统适应内部变化的能力, 可用在有干扰 (如机器出现故障) 情况下, 系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量柔性。

当今世界已进入网络、知识和高新技术为代表并以满足消费者需求为核心的信息经济时代, 随着科学技术的进步和社会经济的发展, 市场竞争日趋激烈, 产品寿命周期缩短, 更新换代加快, 社会消费水平不断提高, 需求逐步多样化、个性化。新的经营环境和新的生产技术, 要求企业实现技术、生产、管理上的不断创新, 因而“柔性”发展战略, 就在世界发达工业国家应运而生。所谓“柔性”发展战略, 是指企业的制造技术、生产方式、管理模式均实现柔性化, 即柔性制造、柔性生产、柔性管理。生产制造系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换, 一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在短的开发周期内, 生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。

柔性制造系统的内容和特点

柔性制造系统有两个主要特点, 即柔性和自动化。FMS与传统的单一品种自动生产线 (相对而言, 可称之为刚性自动生产线, 如由机械式、液压式自动机床或组合机床等构成的自动生产线) 的不同之处主要在于它具有柔性。一般认为, 柔性在FMS中占有相当重要的位置, 一个理想的FMS应具备多方面的柔性。柔性包括的主要内容及其特点:

(1) 设备柔性系统中的加工设备具有适应加工对象变化的能力。其衡量指标是当加工对象的类、族、品种变化时, 加工设备所需刀、夹、铺具的准备和更换时间;硬、软件的交换与调整时间;加工程序的准备与调校时间等;当要求生产一系列不同类型的产品时, 机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

(2) 工艺柔性系统能以多种方法加工某一族工件的能力。工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力, 以及制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。工艺柔性也称加工柔性或混流柔性, 其衡量指标是系统不采用成批生产方式而同时加工的工件品种数。

(3) 产品柔性系统能够经济而迅速地转换到生产一族新产品的能力。一是产品更新或完全转向后, 系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后, 对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。产品柔性也称反应柔性。衡量产品柔性的指标是系统从加工一族工件转向加工另一族工件时所需的时间。

(4) 工序柔性系统改变每种工件加工工序先后顺序的能力。其衡量指标是系统以实时方式进行工艺决策和现场调度的水平。

(5) 维护柔性采用多种方式查询、处理故障, 保障生产正常进行的能力。

(6) 生产能力柔性系统适应生产对象变换的范围和综合能力。当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统, 这一点尤为重要。

(7) 批量柔性系统在成本核算上能适应不同批量的能力。其衡量指标是系统保持经济效益的最小运行批量。

(8) 扩展柔性系统能根据生产需要方便地模块化进行组建和扩展的能力。当生产需要的时候, 可以很容易地扩展系统结构, 增加模块, 构成一个更大系统的能力。其衡量指标是系统可扩展的规模大小和难易程度。

(9) 运行柔性系统处理其局部故障, 并维持继续生产原定工件族的能力。利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品, 换用不同工序加工的能力。其衡量指标是系统发生故障时生产率的下降程度或处理故障所需的时间。

柔性制造系统的组成

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。为了实现制造系统的柔性, FMS必须包括下列组成部分:

(1) 自动加工系统指以成组技术为基础, 把外形尺寸 (形状不必完全一致) 、重量大致相似, 材料相同, 工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定, 主要有加工中心、车削中心或计算机数控 (CNC) 车、铣、磨及齿轮加工机床等, 用以自动地完成多种工序的加工。

(2) 物流系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸, 以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作。它由多种运输装置构成, 包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人、轨道转盘、机械手及专用起吊运送机等。完成工件、刀具等的供给与传送的系统, 它是柔性制造系统主要的组成部分。

(3) 计算机信息控制系统指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈, 并通过电子计算机或其他控制装置 (液压、气压装置等) , 对机床或运输设备实行分级控制的系统。用以处理柔性制造系统的各种信息, 输出控制CNC机床和物料系统等自动操作所需的信息。通常采用三级 (设备级、工作站级、单元级) 分布式计算机控制系统, 其中单元级控制系统 (单元控制器) 是柔性制造系统的核心。

(4) 系统软件指用电子计算机对柔性制造系统进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件, 用以确保柔性制造系统有效地适应中小批量多品种生产的管理、控制及优化工作, 包括设计规划软件、生产过程分析软件、生产过程调度软件、系统管理和监控软件等。

柔性制造系统的发展及未来

FMC将成为发展和应用的热门技术。这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近, 更适用于财力有限的中小型企业。进入21世纪后, FMS获得迅猛发展, 成了生产自动化的热点。一方面是由于单项技术如N C加工中心、工业机器人、CAD/CAM、资源管理及高度技术等的发展, 提供了可供集成一个整体系统的技术基础;另一方面, 世界市场发生了重大变化, 由过去传统、相对稳定的市场, 发展为动态多变的市场, 为了从市场中求生存、求发展, 提高企业对市场需求的应变能力, 人们开始探索新的生产方法和经营模式。

发展效率更高的柔性制造线 (FML) 。多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

朝多功能方向发展, 应用范围也逐步扩大, 一方面向适合于单件生产的FMS扩展和向适合于大批量生产的FMS (即FML) 扩展。另一方面, FMS由最初的金属切削加工向金属热加工、装配等整个机械制造范围发展, 并迅速向电子、食品、药品、化工等各行业渗透。

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。

结语

篇4：《钢桶柔性生产线技术》浅析

【摘 要】本文介绍了钢桶柔性生产线技术原理，重点阐述了关键设备-卷边机和桶身联合成型机的柔性化设计方案，描述了该技术在金属包装行业的应用效果并对其未来发展做了展望。

【关键词】钢桶生产线 柔性化设计原理 卷边机 桶身联合成型机

【Abstract】This article has introduced the principle of Steel Drum Flexible Production Line； especially explained the flexible designing scheme of the Key Equipment， which are curling machine and barrel body joint molding machine； and also described the application effect of this technology in metal packaging industry； finally， it predict the future development of this technology.

【Key words】Steel drum production line principle of flexible designing curling machine barrel body joint molding machine

引言

傳统的钢桶生产线的单一性、专用型特性，已不适应现代化工业生产模式的需要。为了适应钢桶行业多品种、多规格生产的需求，通过建立钢桶生产线柔性化设计分析计算模型，实现钢桶生产线的柔性化设计，达到在一条生产线上可生产多品种、多规格型号的钢桶的目的。企业可根据需求调整生产的规格和产量，提高企业应变能力，实现可持续发展和灵活变化。

1 钢桶柔性生产线技术原理

1.1 技术原理

为适应钢桶不同规格的材质、料厚、直径、容器高度、开口形式等结构参数的变化，依据建立的钢桶生产线柔性设计分析计算模型，在生产线上包括个单机（包括桶身联合成型机、折边机、胀筋整形机、擦桶机、卷边封口机、卸桶机等）和输送及上下料机构（机械手）中设置必要的调整环节，运用PLC及单片机等控制技术对动力部件的工作位置、作用尺寸、工作压力、运动速度、循环程序等功能参数进行快变、快换或快调，实现钢桶生产线的柔性化生产。

1.2 设计思路

实现生产线的快速（4小时内）可调整即柔性化，在生产线具备柔性化功能的同时，还要操作简单、实用和方便。具体是在柔性化生产线上的生产设备和工件输送机构（机械手）采用轴向和径向可调或可换的总体和部件设计，凡涉及被加工工件结构和作用尺寸的零部件设置有螺纹副调整机构、T型槽位移调整机构、长槽位移调整机构、铰链接机构、销定位或止口定位互换装置、半瓦连接互换装置、分体式结构互换装置、交换齿轮互换装置等零部件调整和更换环节，在机械、液压、气动等动力系统的作用下，通过控制系统的集中控制，对各项参数进行迅速调变。

2 卷边机及桶身联合成型机的柔性化设计

2.1 卷边机的柔性化设计

根据产品的直径、长度和料厚，迅速对机床运动速度、压力和位置进行调整，以适应多品种钢桶的轮番生产。床身有四柱式导轨、对称式座板和焊接式底座连接构成框架式支承导向系统，具有好的刚性。为了具有“柔性”性能，该机床设置一下调整环节：按照GB325-2000国家标准规定80升—230升以及320升的要求，封口盘的轴向位置可调整范围为615mm-1050mm；卷边轮的径向位置调整范围为415mm-700mm；卷边机进给速度在2.6mm/min-1060mm/min范围内无极调速；工件的旋转速度设计为：低速区段在270r/min，高速区段在340r/min，根据产品进行转换；封口盘轴向压力设计为在280kgf-3800kgf间无极调整；卷边进给力：在630kgf-7300kgf间无极调整。

为了实现以上调整功能，主轴采用机械双速传动；进给、封口采用液压传动。自动控制系统根据新品种的材料厚度和材质对机床液压系统工作压力、运动速度、材质塑性变形以及保压时间等参数作出调整。借助于封口盘、卷边轮等的互换性，实现柔性化生产功能。在实现机床具备柔性化功能的同时，还考虑到操作简单、方便。

2.2 桶身联合成型机的柔性化设计

该机床是在一台设备上自动完成桶身折边、波纹、环筋三道工序，为实现柔性功能，机床设计有统一的更换不同规格的成型工具定心安装尺寸。机床挤压行程、工件夹持定心直径、挤压力以及挤压速度等参数可进行无级调整。机身采用四柱式导柱的框架总体布局，以提高机床支撑导向系统的刚度。成型工具采用滚动楔铁胀压机构和挤压折边模具设计，实现桶身多条波纹旳逐一顺序次无干涉连续胀压。多种规格桶身的成型工具采用不需要更换的统一工具模芯。本机床全部动力采用液压传动，叠加阀和直流湿式电磁换向阀，构成多动力部件抗干扰集中控制系统，采用定量泵的变量化恒功率控制系统设计和自动计时全量卸荷以降低系统的发热。

结语

钢桶的柔性生产技术是当前金属包装行业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段。实践证明，应用柔性自动化生产系统可提高生产率1倍-4倍，新产品试制周期和费用减少1/3-1/2。从而可缩短制造周期和交货期，加快产品更新换代，大幅度降低成本，提高企业对市场变化的应变能力和竞争能力，给企业带来明显的经济效益。钢桶的柔性生产线从2005年起已在广东、福建、江苏、陕西、四川等地成功应用。投入生产以来，运行稳定、可靠，柔性化生产带来的经济效益显著。2013年又在江苏扬州建设成一条柔性的中、低水平放射性核废物贮运容器自动化生产线，它采用了柔性生产技术，满足了我国多规格核废物容器的自动化生产的要求，实现了核废物容器制造产业化，使核废物容器制造标准达到先进的行业水平；质量和产品性能处于国内领先；推动核废物容器在核电站的应用，并通过核废物容器的应用而减少再生废物，从而保护环境，有利于核能的发展和应用，经济效益和社会效益显著。

实践证明：钢桶的柔性生产技术具有很好的推广价值；采用的创新设计理念值得同行参考。

参考文献

[1]杨文亮，辛巧娟.《钢桶制造技术》.科学工业出版社，2007年.

[2]杨文亮.《钢桶生产线的设计》.钢桶，2013年4期.

[3]胡云星.《基于PLC的柔性生产线送料机械手系统设计》.机械工程与自动化，2011年6期.

[4]李秀，姜澄宇，王宁生.《柔性生产线信息管理系统关键技术的实现》.南京航空航天大学学报，2000年2期.

[5]盛军.《柔性生产线控制系统》.航空制造技术，2001年1期.

篇5：柔性生产线的优点

柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。

第一，设备利用率高。一组机床编入柔性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。

第二，在制品减少80%左右。

第三，生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

第四，产品质量高。零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度嵩，加工形式稳定。

篇6：柔性生产线集成规划系统

柔性生产线集成规划系统-BITPLANT

一．简介柔性生产线对企业提高制造环节的效率和柔性，适应持续多变的市场竞争环境具有重要意义。北京理工大学CAD/CAM实验室，结合国防需求和国内外相关研究状况，在“211工程”相关支持下，对柔性生产线的规划设计技术开展了深入研究，建立了柔性生产线集成规划设计系统。目前，我国兵工厂正准备实施军民品分线的建制，该系统的开发和应用对于保证我国武器装备发展战略目标的顺利实现、缩短新一代武器装备的研制周期与生产定型周期、提高产品质量与生产柔性，实现武器装备的快速研制与变批量生产，都具有极为重要的现实意义。二．系统功能及特点该系统在生产线统一模型框架下，对生产线规划的三个主要阶段，即系统设计、计划调度和仿真运行阶段，进行并行、集成的设计规划。各个设计阶段共享整个系统的产品需求、设计目标和约束条件，并在完成各阶段的工作后，进行相应的评估计算。同时与其它模块进行信息交换，提出优化方案，在满足优化目标和评价指标的情况下，节省设计费用和时间，提高设计成功率，从而实现系统的快速规划。三．系统的主要功能 l柔性生产线系统设计：确定加工设备与物流设备、辅助服务区，以基于可重构单元的生产线构建形式，进行可视化的布局设计。l计划调度：利用任务分批、资源选择与匹配、静态调度、动态调度等，产生静态调度方案，并能够根据生产环境的资源动态数据实时调整生产调度方案。l运行控制：利用eM-Plant与基于Agent的控制方法相结合，实现系统的仿真运行控制。l评估优化：采用层次分析法建立综合评估指标体系，并利用模糊分析法在多层次上对规划方案进行全面地分析评估。四．应用前景可广泛应用于各类企业高新工程技术改造与规划设计。“十五”期间将重点与兵器装备研究院、296所以及547厂开展应用研究合作，在进一步完善的基础上，解决相关单位的实际问题。;;