一、柔性自动化（huà）的兴（xìng）起 

随着科（kē）学技术的（de）发展，人（rén）类社会对产（chǎn）品的功能与质（zhì）量的要求越来越高，产品更新换代的周（zhōu）期（qī）越来越短，产品（pǐn）的复杂程度也（yě）随之增高，传统的大批量生产方式受到（dào）了挑战。这种（zhǒng）挑战不仅（jǐn）对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批（pī）量生（shēng）产方式（shì）中，柔性和生产率是相互矛盾的（de）。众所周知，只有品（pǐn）种单（dān）一、批量（liàng）大、设备专用、工艺（yì）稳定（dìng）、效（xiào）率高（gāo），才能（néng）构成规模（mó）经济效益；反之（zhī），多品（pǐn）种、小批量（liàng）生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况（kuàng）下（xià），频繁的调整工夹具，工（gōng）艺稳定难度增大（dà），生产效率势必（bì）受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证（zhèng）产品质量的前提（tí）下（xià），缩短（duǎn）产品生产（chǎn）周（zhōu）期，降低产品（pǐn）成本，是终使中小（xiǎo）批量生产能（néng）与大批量（liàng）生产抗衡，柔性自（zì）动化（huà）系（xì）统便应运而生。 

自从1954年美国麻省理（lǐ）工（gōng）学院（yuàn）第一台数（shù）字控制铣床诞生后，70年代初柔性自（zì）动化进入了生产（chǎn）实用阶段（duàn）。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发（fā）展到加工（gōng）中心、柔（róu）性制造单元、柔性制造系统和计（jì）算机集成制造系统，使柔性自（zì）动化得到了（le）迅速发展。 

二、柔性制造（zào）系统的类型（xíng）与构成 

柔性（xìng）制造系统的类（lèi）型 

柔性制造（zào）是（shì）指在计算机支持下，能适应（yīng）加工对（duì）象变化（huà）的制造系统。柔性制造系统有以下三种类型： 

柔性制造单元 

柔（róu）性制造单元由一台或数台（tái）数控机床或加（jiā）工（gōng）中心构成的加工单元。该单元根据需要可（kě）以自动更换刀具和夹具（jù），加工不同的工（gōng）件。柔性制造单元适合加工形状复杂，加工工序简（jiǎn）单（dān），加工工（gōng）时较长，批（pī）量小的（de）零件。它有（yǒu）较大的设（shè）备柔（róu）性，但人员和加工（gōng）柔（róu）性（xìng）低。 

柔性制（zhì）造系统 

柔性制（zhì）造系统是以数控机床或加工（gōng）中心为基础，配以物料传（chuán）送装置组成的生产系统（tǒng）。该系统（tǒng）由电子计算机实（shí）现自动控制（zhì），能在不停（tíng）机的情（qíng）况下，满足多品种的（de）加工。柔性（xìng）制造系统适合加工形状复杂，加（jiā）工工（gōng）序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。 

柔性自动生产（chǎn）线 

柔性自动生产线是把多台可以调整的机床（chuáng）(多为专用机床)联结起来，配以自动（dòng）运送（sòng）装置组成的生（shēng）产线。该生（shēng）产线（xiàn）可（kě）以加工批量较大的不（bú）同规格零件。柔（róu）性程度低（dī）的（de）柔（róu）性自（zì）动生产线（xiàn），在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的柔性自动生产线，则（zé）接近（jìn）于（yú）小（xiǎo）批（pī）量、多品种生产用的柔（róu）性制造系统。 

柔性（xìng）制（zhì）造系统（tǒng）的构成 

就（jiù）机械制（zhì）造（zào）业的柔性制造系统（tǒng）而言，其基本组成（chéng）部分有（yǒu）： 

自（zì）动（dòng）加工系统 

自动加工系统，指以成组技术为基（jī）础（chǔ），把外（wài）形尺寸(形状不必（bì）完全一致（zhì）)、重量大致相（xiàng）似（sì），材料相（xiàng）同，工（gōng）艺相似（sì）的（de）零件集中在一台（tái）或数台数控机床或（huò）专用机（jī）床等设备上加工的（de）系（xì）统。 

物流系统 

物流（liú）系统，指由（yóu）多种运输（shū）装置构成，如传送带、轨（guǐ）道（dào）一转盘以及机械手等，完成工件、刀具等的（de）供给与传送的系统（tǒng），它是柔性制造系统主要的（de）组成部分（fèn）。 

信息系统 

信息系统（tǒng），指对加（jiā）工和运输过程中所需各种信（xìn）息收集、处理、反馈，并通（tōng）过电（diàn）子（zǐ）计算机或其他控（kòng）制装置(液（yè）压、气（qì）压装置等)，对机床或运输（shū）设备实行分级（jí）控制的（de）系统。 

软件（jiàn）系统 

软件（jiàn）系统（tǒng），指保（bǎo）证柔性（xìng）制造（zào）系统用电子计算机进行有（yǒu）效管（guǎn）理的（de）必不可少的组成部（bù）分。它包括设计、规划、生（shēng）产控（kòng）制（zhì）和系统监督等软件。柔性（xìng）制（zhì）造系统适合于年产量1000～100,000件之间的中小（xiǎo）批量生产。 

三、柔性制造系统的优点与发展趋势 

柔性制造系统的优点 

柔性制造系统是一种技术复（fù）杂、高度自动化的系统，它将（jiāng）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（yuán）满地解决了机械（xiè）制造高自（zì）动化与高柔性化之间的矛盾（dùn）。具体优点如下。 

第一，设备（bèi）利用率高。一组（zǔ）机（jī）床编入柔性制造系统后，产量（liàng）比这组（zǔ）机（jī）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（shēng）产能（néng）力相对（duì）稳（wěn）定。自动加工系统（tǒng）由一自或多台机（jī）床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传（chuán）送系统也有自（zì）行绕过（guò）故（gù）障机床的（de）能力。 

第四，产品质（zhì）量高。零件在加工过程中，装卸一次完（wán）成，加工精度（dù）嵩，加工形式稳定（dìng）。 

第五，运行灵活（huó）。有些柔性（xìng）制造（zào）系统的检验、装卡和维护工作（zuò）可在第（dì）一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性制（zhì）造系（xì）统中（zhōng），其监（jiān）控（kòng）系统还能处理（lǐ）诸如刀（dāo）具的磨损（sǔn）调换（huàn）、物（wù）流的堵塞（sāi）疏（shū）通等运行过程中不可预料的问题（tí）。 

第六，产品应（yīng）变能力大。刀具（jù）、夹具及物料运（yùn）输（shū）装（zhuāng）置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增（zēng）减（jiǎn）设备，满足市场需要。 

柔性制造（zào）系统的发展趋势 

柔性（xìng）制造系统的发展趋（qū）势大致有两个（gè）方面。一方面（miàn）是与计算机（jī）辅助设计扣辅（fǔ）助制（zhì）造（zào）系统相结合，利（lì）用原（yuán）有产品系列的典型工艺资料（liào），组合设计（jì）不同模块，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模（mó）块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产（chǎn）品设（shè）计、生产到销售的（de）整（zhěng）个（gè）生产（chǎn）过（guò）程自动化，特别是管理层（céng）次自动（dòng）化的计算机集成（chéng）制造系统（tǒng）。在这个大系统中，柔性制造系统只是（shì）它的（de）一个组成部分。 系（xì）统方案和布局 工件流 刀具流 系统的技术特征