快速重組制造系統(tǒng)（RRMS）

——新一代制造系統(tǒng)的原理及應(yīng)用5/9/20231概述

2RRMS的基本構(gòu)架和主要特征

3RRMS的科學(xué)基礎(chǔ)

4RRMS的應(yīng)用舉例1概述1.1RRMS形成的市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境1.2RRMS的基本需求1.1RRMS形成的市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境1920193019401950196019701980199020002010市場(chǎng)環(huán)境按工序特征應(yīng)用成組技術(shù)提高工效降低成本通過(guò)規(guī)模經(jīng)濟(jì)降低成本進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)適應(yīng)產(chǎn)品品種發(fā)展和質(zhì)量提高進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)敏捷響應(yīng)產(chǎn)品創(chuàng)新加速的全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)應(yīng)用成組工藝原理組織非自動(dòng)化生產(chǎn)平衡工時(shí)負(fù)荷提高機(jī)床利用率通過(guò)試切、測(cè)量和調(diào)整保證加工精度專(zhuān)用機(jī)床多刀多面組合加工各工序節(jié)拍嚴(yán)格平衡質(zhì)量保證主要靠精度儲(chǔ)備通用數(shù)控機(jī)床按工序集中原則安排應(yīng)用緩沖存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)加工質(zhì)量用動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)控制通過(guò)系統(tǒng)和機(jī)床的重組實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化機(jī)床品種和結(jié)構(gòu)模塊調(diào)整實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)過(guò)程效應(yīng)控制加速重組的質(zhì)量提升制造系統(tǒng)發(fā)展及其特點(diǎn)多品種單件小批生產(chǎn)剛性制造系統(tǒng)DML/TL單品種或少品種大批量生產(chǎn)柔性制造系統(tǒng)FMS/FMC/FML多品種成批生產(chǎn)快速重組制造系統(tǒng)RRMS多族品種變批量生產(chǎn)年代機(jī)群式制造系統(tǒng)MS制造系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程---四類(lèi)制造系統(tǒng)1.1RRMS形成的市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境通用機(jī)床組成的生產(chǎn)線----生產(chǎn)效率較低工序分散的加工方式和工序間物流輸送的等待時(shí)間導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低已有的制造系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題:1.1RRMS形成的市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境專(zhuān)用機(jī)床和組合機(jī)床的自動(dòng)生產(chǎn)線----平均利用率低據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)外汽車(chē)零件制造的自動(dòng)生產(chǎn)線的平均利用率僅達(dá)53%（Prof.M.Matta),我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的機(jī)械加工自動(dòng)線的利用率約為40~60%。1.1RRMS形成的市場(chǎng)和技術(shù)環(huán)境柔性制造系統(tǒng)---冗余的功能和高的投資統(tǒng)計(jì)美國(guó)、歐洲和亞洲的22個(gè)國(guó)家370家制造廠，近乎80%的加工中心只利用其20%的功能（Prof.H.Schalz)1.2RRMS的基本需求快速組成對(duì)更新產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力能無(wú)縫地縮放生產(chǎn)規(guī)模方便地組織多品種工件的混流生產(chǎn)或并流生產(chǎn)低的重組費(fèi)用和高的生產(chǎn)效率短的試生產(chǎn)期和穩(wěn)定的加工質(zhì)量目標(biāo)：快速響應(yīng)市場(chǎng)需求降低投資風(fēng)險(xiǎn)方便進(jìn)行技術(shù)升級(jí)2RRMS的基本構(gòu)架和主要特征每種零件用一條專(zhuān)用生產(chǎn)線加工零件P11Part零件P11PartP11(零件族F1)（PartFamilyF1）加工方案MachiningSolutionC11專(zhuān)用機(jī)床SpecialMachineToolsTL11零件PmnPartPmn(零件族Fm)（PartFamilyFm）加工方案MachiningSolutionCmn專(zhuān)用機(jī)床SpecialMachineToolsTLmn零件PmnPartCAD數(shù)據(jù)

工藝設(shè)計(jì)

機(jī)床設(shè)計(jì)

固定式生產(chǎn)線

成品CADData

ProcessPlanningMachineToolsDesignDedicatedLineProduct專(zhuān)用的制造系統(tǒng)2.1RRMS的基本構(gòu)架2.1RRMS的基本構(gòu)架一族（組）零件用一條柔性制造系統(tǒng)加工CAD數(shù)據(jù)CAM柔性生產(chǎn)線

成品CADDataFlexibleManufacturingLineroductP11…P1n零件族F1PartFamilyF1P11…P1nNC程序NCPrograms11～1nFMS1/FML1DesignandProcessControl設(shè)計(jì)和運(yùn)行零件族FmPartFamilyFmPm1…PmnNC程序NCProgramsm1～mnFMSm/FMLmDesignandProcessControl設(shè)計(jì)和運(yùn)行

Pm1…Pmn柔性制造系統(tǒng)2.1RRMS的基本構(gòu)架P11P1nPm1Pmn零件族PartFamilyF1～Fm零件PartsP11…P1nPm1…Pmn零件族加工方案MachiningSolutionforPartFamiliesC1～Cm系統(tǒng)級(jí)組態(tài)機(jī)床為單元的布局調(diào)整和運(yùn)行System-LevelConfiguration機(jī)床級(jí)組態(tài)模塊為單元的機(jī)床調(diào)整和運(yùn)行Machine-LevelConfigurationNC程序NCPrograms11…mn4R1C過(guò)程效應(yīng)建模及控制ModelingandControlingforProessEffect4R1C快速重組制造系統(tǒng)（RRMS）跨族零件加工可通過(guò)系統(tǒng)重組來(lái)實(shí)現(xiàn)2.2RRMS的主要特征硬件是可重組的；軟件也是可重組的；制造系統(tǒng)按一定規(guī)劃進(jìn)行物理組態(tài)，并依據(jù)經(jīng)濟(jì)可承受性進(jìn)行建模、評(píng)估和決策。RRMS構(gòu)成需同時(shí)符合下列三個(gè)條件：2.2RRMS的主要特征積木式機(jī)床拼組加工2.2RRMS的主要特征積木式機(jī)床拼組加工2.2RRMS的主要特征模塊化可集成性可變性可診斷性訂制化2.3RRMS的適用范圍TL&CTL128100800CNCMT.大小中低25002500050000200000年產(chǎn)量FML

FMC

FMS中大品種數(shù)RRMS2.4RRMS的定義依據(jù)方法目標(biāo)一種能按市場(chǎng)需求變化和系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的規(guī)定，以重排（重新組態(tài)）、變形、重復(fù)利用和更新系統(tǒng)的組態(tài)、子系統(tǒng)或系統(tǒng)組元的方式，實(shí)現(xiàn)低的重組成本、短的導(dǎo)入時(shí)間、高的質(zhì)量和投資效益、并能快速調(diào)整制造過(guò)程、制造功能和制造生產(chǎn)能力的可變制造系統(tǒng)。3RRMS的科學(xué)基礎(chǔ)RRMS物理組態(tài)集成與整合運(yùn)行與決策規(guī)劃與設(shè)計(jì)布局規(guī)劃優(yōu)化經(jīng)濟(jì)可承受性評(píng)估系統(tǒng)隨機(jī)模型設(shè)備/組元接口整合原理控制策略可診斷性設(shè)計(jì)原理與過(guò)程效應(yīng)研究要求：制造系統(tǒng)的物理布局適于快速重組能根據(jù)產(chǎn)量的變動(dòng)無(wú)縫地收縮易于進(jìn)行生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制4RRMS的應(yīng)用舉例組態(tài)制造單元（CMC）---可重組制造系統(tǒng)的基本單元汽車(chē)自動(dòng)變速控制裝置閥體加工生產(chǎn)線計(jì)算機(jī)零件加工生產(chǎn)線5/9/2023例一:組態(tài)制造單元例二:汽車(chē)自瓦動(dòng)變速再控制裝促置恨閥體慈加工生猶產(chǎn)液壓本關(guān)體零件愁典型外若形圖柔性加階工生產(chǎn)撒線（FML）總體艇布局（A方案）快速重舞組制造或系統(tǒng)（RRM泥S）總體郵布局（B方案）A、B兩方案的牲技術(shù)經(jīng)濟(jì)擊性能綜合童對(duì)比對(duì)比項(xiàng)目A方案（FML）B方案（RRMS）主要設(shè)備

立式加工中心13臺(tái)臥式加工中心6臺(tái)清洗機(jī)1臺(tái)檢泄漏機(jī)1臺(tái)綜合精度檢測(cè)機(jī)1臺(tái)立式加工中心10臺(tái)臥式加工中心5臺(tái)清洗機(jī)1臺(tái)檢泄漏機(jī)1臺(tái)綜合精度檢測(cè)機(jī)1臺(tái)

物流系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程雙手高架機(jī)器人4套（最大行程41米）盤(pán)式料倉(cāng)9套帶翻轉(zhuǎn)臺(tái)緩沖站7套

短程單手高架機(jī)器人6套（最大行程<15米）有軌搬運(yùn)小車(chē)2套固定式緩沖托盤(pán)站12套

占地面積1044m2(58m18m)756m2(42m18m)加工的柔性度

多品種分批加工各加工周期主要進(jìn)行單一品種的加工多品種并行加工可同時(shí)進(jìn)行多至5個(gè)品種的混流加工

均衡生產(chǎn)和調(diào)度的靈活性中等優(yōu)良年產(chǎn)量（兩班制）15.5萬(wàn)套15萬(wàn)套工程費(fèi)用對(duì)比

100%75%工程實(shí)施的敏捷性需一次到位建成，建設(shè)周期較長(zhǎng)

可分步實(shí)施，按市場(chǎng)需求無(wú)縫擴(kuò)展，降低產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的前期投資，有利于投資回收

例三:計(jì)太算機(jī)零件欄加工生產(chǎn)推線由12呼4臺(tái)加霉工中心君組成的五生產(chǎn)線例三:計(jì)算機(jī)零舞件加工生涉產(chǎn)線分別由鼠30臺(tái)減和17表2臺(tái)加刻工中心組成的兩種鴿產(chǎn)品的膜生產(chǎn)線200余辭臺(tái)加工中知心，按訂雷貨的零件伙品種和批屈量，重組感生產(chǎn)線按周計(jì)劃笨重組生產(chǎn)疊線重組周蔬期最短圍為8小嗓時(shí)，利陸用第三升班時(shí)間例三:賽計(jì)算機(jī)零謠件加工生拿產(chǎn)線返霧回9、靜夜籍四無(wú)鄰勤，荒居諸舊業(yè)貧祖。。4月-狀234月-贈(zèng)23Frid燙ay,副Apri您l28傳,20筒2310、雨中騎黃葉樹(shù)現(xiàn)，燈下柳白頭人松。。16:2債4:2216:2咱4:2216:2光44/28陷/202籍34:饞24:2冠2PM11、以我貧獨(dú)沈久胡，愧君藝相見(jiàn)頻權(quán)。。4月-2甜316:環(huán)24:析2216:換24Apr-雪2328-A庸pr-2斯312、故人江速海別，幾替度隔山川律。。16:2究4:2316:辯24:顆2316:2淺4Frid鴉ay,方Apri林l28移,20哭2313、乍見(jiàn)哀翻疑夢(mèng)蓬，相悲依各問(wèn)年示。。4月-2目34月-2迷316:閑24:骨2416:幅24:賊24Apr窩il區(qū)28,捷20膚2314、他鄉(xiāng)生婆白發(fā)，舊沃國(guó)見(jiàn)青山幻玉。。28帽四月伸202蠢34:2啞4:2少4下腦午16:2陪4:244月-2搖315、比不鮮了得就仙不比，優(yōu)得不到著的就不備要。。柴。四月泳234:2承4下澤午4月-茄2316:2嗓4Apr首il轎28,濫20嗎2316、行動(dòng)出戚成果，工膽作出財(cái)富精。。2023座/4/2槽816瓶:24:勺2416:滾24:鋤2428A管pril鋸202島317、做前英，能夠趕環(huán)視四財(cái)周；做遮時(shí)，你友只能或桃者最好浸沿著以捎腳為起叢點(diǎn)的射懷線向前切。。4:24姨:24驅(qū)下午4:2希4下竭午16:2僅4:244月-2捧39、沒(méi)有失窗敗，只有泰暫時(shí)停止據(jù)成功！。4月-2兔34月-奇23Fri乎day街,A吊pri睡l2雄8,齊202蓄310、很多事鴨情努力了逮未必有結(jié)塔果，但是乒不努力卻盲什么改變桿也沒(méi)有。鹿。16:驗(yàn)24:蟲(chóng)2416:梯24:蜻2416:昂244/28竭/202耳34:圈24:2繳4PM11、成功就歡是日復(fù)一末日那一點(diǎn)裁點(diǎn)小小努犯力的積累乎。。4月-2蚊316:鴿24:候2416:2熱4Apr防-2328-珍Apr籠-2312、世間褲成事，劣不求其銹絕對(duì)圓考滿，留騙一份不缸足，可惰得無(wú)限滔完美。姿。16:緒24:施2416:掉24:裕2416:2財(cái)4Fri除day榴,A鍵pri僵l2謊8,原202偵313、不知香暈積寺，數(shù)觸里入云峰浸。。4月-汽234月-爐2316:2昂4:2416:2戰(zhàn)4:24Apr落il位28,裂20儀2314、意志堅(jiān)房誠(chéng)強(qiáng)的人能糠把世界放顆在手中像網(wǎng)泥塊一樣謎任意揉捏獻(xiàn)。28四橋月20油234:2斯4:2橫4下疾午16:2座4:244月-2走315、楚塞三譽(yù)湘接，荊芹門(mén)九派通邊。。。四月作234:24倦下午4月-2聽(tīng)316:2皮4Apr鋸il駱28,浪20利2316、少年十低五二十時(shí)搏，步行奪寬得胡馬騎要。。202致3/4拼/28邪16阿:24奧:2416:棒24:抖2428A楚pril聲202送317、空山新同雨后，天憂氣晚來(lái)秋透。。4:24莊:24盛下午4:2三4下財(cái)午16:2吹4:244月-2格39、楊柳役散和風(fēng)憤，青山柔澹吾慮錄。。4月-2賣(mài)34月-2獎(jiǎng)3Fri枯day麥,A則pri丑l2胸8,浙202炒310、閱讀一嫩切好書(shū)如英同和過(guò)去暖最杰出的基人談話。16:撿24:喉2416:蹄24:郵2416:葡244/28竟/202蓬34:認(rèn)24:2而4PM11、越是沒(méi)垃有本領(lǐng)的糧就越加自抵命不凡。4月-流2316:2羨4:2416:柱24Apr前-2328-A臂pr-2逗312、越是完無(wú)能的奧人，越科喜歡挑省剔別人絞的錯(cuò)兒粗。16:暴24:顆2416:色24:病2416:2樣4Frid匯ay,路Apri旁l28晴,20扭2313、知人者聚智