摘　要：文章簡(jiǎn)述了柔性、柔性制造技術(shù)的概念、分類(lèi)、所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，以及發(fā)展應用趨勢，以促使人們對新的制造技術(shù)認識和重視。

　　隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步和生活水平的提高，社會(huì )對產(chǎn)品多樣化，低制造成本及短制造周期等需求日趨迫切，傳統的制造技術(shù)已不能滿(mǎn)足市場(chǎng)對多品種小批量，更具特色符合顧客個(gè)人要求樣式和功能的產(chǎn)品的需求。90年代后，由于微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、機械與控制設備的發(fā)展，制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，技術(shù)日臻成熟。柔性制造技術(shù)已成為各工業(yè)化國家機械制造自動(dòng)化的研制發(fā)展重點(diǎn)。

　　1、基本概念

　　1 .1、柔性柔性可以表述為兩個(gè)方面。第一方面是系統適應外部環(huán)境變化的能力，可用系統滿(mǎn)足新產(chǎn)品要求的程度來(lái)衡量；第二方面是系統適應內部變化的能力，可用在有干擾（如機器出現故障）情況下，系統的生產(chǎn)率與無(wú)干擾情況下的生產(chǎn)率期望值之比來(lái)衡量�！叭嵝浴笔窍鄬τ凇皠傂浴倍�言的，傳統的“剛性”自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)主要實(shí)現單一品種的大批量生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率很高，由于設備是固定的，所以設備利用率也很高，單件產(chǎn)品的成本低。但價(jià)格相當昂貴，且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類(lèi)似的零件，難以應付多品種中小批量的生產(chǎn)。隨著(zhù)批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)所替換，一個(gè)制造自動(dòng)化系統的生存能力和競爭能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開(kāi)發(fā)周期內，生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。柔性已占有相當重要的位置。

　　柔性主要包括：

　　1）、機器柔性　當要求生產(chǎn)一系列不同類(lèi)型的產(chǎn)品時(shí)，機器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。

　　2）、工藝柔性　一是工藝流程不變時(shí)自身適應產(chǎn)品或原材料變化的能力；二是制造系統內為適應產(chǎn)品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。

　　3）、產(chǎn)品柔性　一是產(chǎn)品更新或完全轉向后，系統能夠非常經(jīng)濟和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；二是產(chǎn)品更新后，對老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。

　　4）、維護柔性　采用多種方式查詢(xún)、處理故障，保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。

　　5）、生產(chǎn)能力柔性　當生產(chǎn)量改變、系統也能經(jīng)濟地運行的能力。對于根據訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統，這一點(diǎn)尤為重要。

　　6）、擴展柔性　當生產(chǎn)需要的時(shí)候，可以很容易地擴展系統結構，增加模塊，構成一個(gè)更大系統的能力。

　　7）、運行柔性　利用不同的機器、材料、工藝流程來(lái)生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品，換用不同工序加工的能力。

　　1 .2、柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)是對各種不同形狀加工對象實(shí)現程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，我們認為凡是側重于柔性，適應于多品種、中小批量（包括單件產(chǎn)品）的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規模大小劃分為：

　　1）、柔性制造系統（ＦＭＳ）

　　關(guān)于柔性制造系統的定義很多，權威性的定義有：美國國家標準局把ＦＭＳ定義為：“由一個(gè)傳輸系統聯(lián)系起來(lái)的一些設備，傳輸裝置把工件放在其他聯(lián)結裝置上送到各加工設備，使工件加工準確、迅速和自動(dòng)化。中央計算機控制機床和傳輸系統，柔性制造系統有時(shí)可同時(shí)加工幾種不同的零件。 國際生產(chǎn)工程研究協(xié)會(huì )指出”柔性制造系統是一個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)制造系統，在最少人的干預下，能夠生產(chǎn)任何范圍的產(chǎn)品族，系統的柔性通常受到系統設計時(shí)所考慮的產(chǎn)品族的限制�！� 而我國國家軍用標準則定義為”柔性制造系統是由數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動(dòng)化制造系統，它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)�！� 簡(jiǎn)單地說(shuō)，ＦＭＳ是由若干數控設備、物料運貯裝置和計算機控制系統組成的并能根據制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調整的自動(dòng)化制造系統。 目前常見(jiàn)的組成通常包括4臺或更多臺全自動(dòng)數控機床（加工中心與車(chē)削中心等），由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來(lái)，可在不停機的情況下實(shí)現多品種、中小批量的加工及管理。目前反映工廠(chǎng)整體水平的ＦＭＳ是第一代ＦＭＳ，日本從1991年開(kāi)始實(shí)施的”智能制造系統“（ＩＭＳ）國際性開(kāi)發(fā)項目，屬于第二代ＦＭＳ；而真正完善的第二代ＦＭＳ預計本世紀十年代后才會(huì )實(shí)現。

　　2）、柔性制造單元（ＦＭＣ）

　�。疲停玫膯�(wèn)世并在生產(chǎn)中使用約比ＦＭＳ晚6～8年，ＦＭＣ可視為一個(gè)規模最小的ＦＭＳ，是ＦＭＳ向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物，它是由1～2臺加工中心、工業(yè)機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成，其特點(diǎn)是實(shí)現單機柔性化及自動(dòng)化，具有適應加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進(jìn)入普及應用階段。

　　3）、柔性制造線(xiàn)（ＦＭＬ）

　　它是處于單一或少品種大批量非柔性自動(dòng)線(xiàn)與中小批量多品種ＦＭＳ之間的生產(chǎn)線(xiàn)。其加工設備可以是通用的加工中心、ＣＮＣ機床；亦可采用專(zhuān)用機床或ＮＣ專(zhuān)用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于ＦＭＳ，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統和連續生過(guò)程中的分散型控制系統（ＤＣＳ）為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現生產(chǎn)線(xiàn)柔性化及自動(dòng)化，其技術(shù)已日臻成熟，迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。

　　4）、柔性制造工廠(chǎng)（ＦＭＦ）ＦＭＦ是將多條ＦＭＳ連接起來(lái)，配以自動(dòng)化立體倉庫，用計算機系統進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整ＦＭＳ。它包括了ＣＡＤ/ＣＡＭ，并使計算機集成制造系統（ＣＩＭＳ）投入實(shí)際，實(shí)現生產(chǎn)系統柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現全廠(chǎng)范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運進(jìn)程的全盤(pán)化。ＦＭＦ是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統（ＩＭＳ）為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現工廠(chǎng)柔性化及自動(dòng)化。

　　2、柔性制造所采用的關(guān)鍵技術(shù)