柔性制造系統(tǒng)（FMS）方案一、建設目標采用工業(yè)標準的主流設備和器件，以真實工程零件為加工對象，學平臺。二、功能要求1.加工對象：以工程零件為加工對象，在該系統(tǒng)下能實現(xiàn)轉向該系統(tǒng)還能完成同類型5-6個真實零件的加工。2.可整體控制。即系統(tǒng)中的每個加工執(zhí)行單元（物流傳輸線、機器人、立體倉儲、檢測設備等）既能獨立完成加工，利于學生的參與；又能聯(lián)機自動加工，生產出合格的零件。3.軟硬件接口：系統(tǒng)具備開放兼容的軟硬件接口，在每個控制電控柜單元都留有擴展接口，以便系統(tǒng)有條件通過外接其它品牌的PLC具有很強的開放性，便于擴展更多模塊或外接外部工業(yè)設備。4.管理模式：采用數(shù)字化系統(tǒng)管理模式，每一臺設備均采用網加工、無人值守加工。5.硬件性能：核心元器件均采用進口知名品牌，如機器人、可編程控制器、變頻器、視覺系統(tǒng)、傳感器、氣動原件、伺服電機、繼電器、人機界面、滾珠絲杠、直線導軌等，以確保設備的高精度、可靠性與安全性。動化現(xiàn)場的技術應用與工程項目完整涵蓋。23圖3加工部位示意圖4零件外徑尺寸基本在Φ50-Φ200之間，長度在80-200之間，材料為藝時參考）工序1工步內容車端面，保證長度104.5及倒圓角R4和30°，保證尺寸Φ70.2外圓端面車刀；0.02Φ33快速鐟頭；0.020-200深度游標卡尺螺紋車刀M36×1.5-6H螺車螺紋M36×1.5-6H，保證尺寸25紋塞規(guī)工序2車端面，保證長度104.5及倒圓角R4和30°，保證尺寸Φ70.2車外圓Φ72，車通外圓端面車刀；0.02車60°錐孔，深2，保證孔口Φ44.3車內孔Φ27.20，車通及倒角1.5×45°工序3外圓端面車刀；0.02鉆工藝孔Φ8深10，距中心27.50-150游標卡尺5工序490°尖刀高精度尾座回轉頂尖75-100千分尺偏擺儀0.010-10百分表車油封槽Φ68.34及槽口倒2.5mm切槽刀5×2.5螺母油封角2×45°-0.4槽量塊工序5Φ16075°端銑刀；0.020-150游標卡去各處尖角、毛刺工序68"中齒扁銼工藝裝備Φ5090°端銑刀；0.020-200游標卡尺定位板去各處尖角、毛刺工序78"中齒扁銼m6×27°牙條銑刀；0.020-150游標卡尺刀口角尺5075外徑千分尺Φ12量幫偏擺儀0.010-10百分表8"中齒扁銼去各處尖角、毛刺四、課程建設要求該項目能滿足傳感器的原理及運用、生產自動化及制造系統(tǒng)、機電傳動與控制、液氣壓傳動、電氣控制及PLC、工業(yè)機器人、計算等實踐課程教學需要。投標方提供不少于五門課程的教學資源，如課程教學大綱、教案、配套或相似教材、PPT等。6五、系統(tǒng)軟件要求1.CAD/CAM工程設計自動化軟件系統(tǒng)：提供或推薦具有自主知識產權的CAD/CAM軟件，實現(xiàn)工程設計數(shù)字化與加工仿真過程可視化。2.CAPP數(shù)字化工藝設計軟件系統(tǒng)：能無縫導入第三方CAD等設計軟件的設計文檔和數(shù)據(jù)，能同時導入物料、物料清單、工藝路線，具有富文本編輯功能，可編輯文字、圖片、視頻等。工藝設計軟件系統(tǒng)主要包括：1）工藝數(shù)據(jù)：工藝路線、工序管理、CAD文檔管理、NC無物料清單物料查詢，3）維護：車間、工作中心等。3.PDM產品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：能管理所有與產品相關的信息和所有與產品相關的過程，包括：電子文檔、數(shù)字化文檔數(shù)據(jù)庫記錄、審批/發(fā)放、工程更改、一般流程、配置管理等等，能實現(xiàn)產品全生命周期的信息管理，為產品設計與制造建立一個并行化的協(xié)作環(huán)境。4.MES加工制造執(zhí)行軟件系統(tǒng)：該軟件作為柔性制造系統(tǒng)組成的核心部分，要求能與ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)無縫對接，與生產線系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、工控系統(tǒng)等實時數(shù)據(jù)交互，能充分體現(xiàn)工業(yè)4.0CPS系統(tǒng)核心價值，展示智能制造網絡化、信息化和智能化。同時該軟件能與生產B/S護。生產計劃下達的生產任務進行確認，下達車間任務單，對車間代碼、過程中，緊密結合RFID系統(tǒng)，實時跟蹤生產進度，并進行生產進度態(tài)，實時監(jiān)控生產進度和作業(yè)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障和問題。2）物料管理模塊：物料管理具有統(tǒng)一的物料編碼規(guī)則，物料組7模塊，可以對物料進行分組，并且可以自定義屬性，該模塊對物料基礎信息進行設置，包括批量規(guī)則、采購提前期、計量單位組、受控方5.ERP管理軟件系統(tǒng)：該軟件作為柔性制造系統(tǒng)組成的必要部分，能與MES系統(tǒng)、生產線、數(shù)字化看板系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、一體化智能管控系統(tǒng)無縫對接，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的完整性。系統(tǒng)建議采用B/S架構，易于擴展和升級維護。2）采購管理模塊：應具有簡明而完善的流程，從采購訂單到采購到貨、采購入庫、采購付款以及采購退貨流程、來料檢驗流程等。具有實時提醒功能，包括訂單狀態(tài)、入庫單狀態(tài)和付款情況，以及與需檢驗時，可生成來料報檢單，進入來料檢驗流。3）銷售管理模塊：能面向銷售全過程，實施監(jiān)督控制訂單發(fā)貨、6.WMS自動化立體倉庫管控系統(tǒng)：能從FMS軟件平臺獲取立體倉庫執(zhí)行命令，并下達給立體倉庫PLC；能采集立體倉庫執(zhí)行過程的各項數(shù)據(jù)，實時顯示立體倉庫倉位庫存、當前執(zhí)行任務及排隊任務、出入庫記錄、報警記錄等，并能生成出入庫單據(jù)。主要包括：(1)單據(jù)：入庫單、出庫單、調撥入庫單、調撥出庫單。(2)報表：當前庫存查詢、批次庫存查詢、庫存變動查詢。(3)維護：倉庫設置、庫存8盤點、安全庫存。(4)實時管控系統(tǒng)。7.DNC/MDC機床網絡系統(tǒng)：通過專業(yè)的軟件和硬件的配合實場數(shù)據(jù)采集端，能實現(xiàn)實時收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，完成機床（生產線）實時監(jiān)控、生產報表、數(shù)控程序管理、設備檔案管理等，通過后臺強大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，能進行機床利用率分析、勞動率追蹤等。以上系列軟件都必須具有自主知識產權或獲得具有自主知識產權廠家的授權，需提供3年內免費升級、維護。六、學校提供組線設備及改造要求1.現(xiàn)有設備1）數(shù)控車：寶雞機床廠TK40A為FANUCOiMate-TC。2）加工中心：百盛精機NVL850一臺，控制系統(tǒng)為FANUCOiMate-MD，24刀庫。HTC2050imFANUCOiTD，斜床身，巴拉法蒂臥式12工位伺服動力刀架。4）四軸四聯(lián)動立式銑削加工中心：南通科技VCL850一臺，控制系統(tǒng)為FANUCOiMD，吉輔B4001-024DV0832刀庫，配臺灣潭興MRNC255型立臥兩用數(shù)控回轉臺。MORAMetrologyGmbH的DCC控制器）一臺，TESASTAR-mM8（5°）自動分度測座。2.改造要求中心現(xiàn)有數(shù)控車床、數(shù)控車削中心、數(shù)控銑削加工中心、三坐統(tǒng)改造。例如：數(shù)控車夾盤更改為液壓自動夾盤，原手工尾座更改為液所有數(shù)控系統(tǒng)DNC聯(lián)網，每臺機床配置相應IP地址，并與整體系統(tǒng)網絡化連接，實現(xiàn)數(shù)字化制造和管理作業(yè)。9七、系統(tǒng)其它設備要求以下品牌、型號、規(guī)格、參數(shù)以及數(shù)量僅供參考，各供應商根據(jù)加工件指標要求確定自己的總體方案及所需設備的品牌、型號、規(guī)格、參數(shù)以及數(shù)量等。型號/規(guī)格參數(shù)數(shù)量1.采用額定載荷≥40KG的工業(yè)4自由度機器人，優(yōu)先選用工業(yè)機器人，具有示教編程與網絡連接功能，機器人主要負責對加工系統(tǒng)進行上下料的搬運作業(yè),由桁架式移動滑軌帶動橫向移動，來回于立體倉庫與機床之間，加工系統(tǒng)中機床與搬運系統(tǒng)由PLC控制器連成一個I/O通訊網絡，機床根據(jù)加工狀況呼叫機器人，機器人自動識別機床呼叫按預先設定的路徑對機床工件進行操作。前FANUC搬運機器人端配有機器人快換平具庫，可以根據(jù)程序設定自行-M4201套更換不同的應用夾具，從而可以更加柔性的適應用于不同機床及不同形狀的工件。2.I/O擴展：32輸入/32輸出；6.機器人控制器與工業(yè)機器人配套;動識別機床呼叫按預先設定的路徑對機床工件進行KUKA-操作。前端配有機器人快換平具庫，可以根據(jù)程序KR30-1套搬運機器人設定自行更換不同的應用夾具，從而可以更加柔性的適應用于不同機床及不同形狀的工件。2.I/O擴展：32輸入/32輸出；3.機器人控制器：與機器人配套；4.抓取半徑：2033mm;6.機器人控制器與工業(yè)機器人配套;7.配套工業(yè)機器人示教器。101.含立柱和水平行走機構。2.控制方式為“西門PLC1200控制器+交流伺服電機”3.采用電纜供電，坦克鏈安裝；4.額定起重重量700kg；5.運行停準±5mm；6.堆運行噪音<60dB；7.兩端采用行程開關作軟限位，并備有機械撞塊做硬件保護；1套1套1套機器人移動滑軌用于帶動六自由度機器人來回于系統(tǒng)各個機床之間，由伺服驅動電機、高精密減速機、直線滑軌、齒輪齒條、編碼器等組成，采用全鋼結重載型2．傳動方式：驅伺電機；3．最大負重:400KG；4．移動速度:0.4M/S；5．電源：AC220V50HZ。用于放置工業(yè)機器人控制器，同時配套西門子PLC，用于與工業(yè)機器人的通訊，同時承擔與MES系統(tǒng)的通訊與數(shù)據(jù)交換，主要元器件采用IDEC、施耐德等知名品牌元器件。機器人6滑軌控制系統(tǒng)1套臺灣1套客、1套SMC行走機器人實時管控系統(tǒng)，實時采集機器人和滑軌的各種信號，包括自動、手動、機器人準備、機器人安全、待命中、已到位、已取料、已放料等信號。包括：1套4.執(zhí)行，下達機器人指令，包括夾具編碼、取機床號、入站號、取站號、需翻轉、方形裝配等信息；5.暫停，暫停下發(fā)機器人動作指令。115臺加工制造，加工完成之后，放入至接貨平臺內，接貨平臺發(fā)出信號，呼叫運載機器人，傳輸至運載機器人，再由運載機器人搬運到下一加工單元，繼續(xù)工作。5套性能參數(shù)：多頻電磁導引，額定載重100Kg，最大載重120Kg，尺寸1200mm*600mm*750mm，行走精度±10mm，停車精度±5mm，行走速度0----60m/min，最小轉彎半徑1200mm，爬坡能力1/1008外置充電器彩色液晶屏顯示，中文菜單。電源24V40AH工業(yè)免維護電瓶中置雙輪差速；車體材質由鋼結構、鋼板沖壓制成；防撞裝置采用防碰撞氣囊保險杠；具有離線自動停車保護功能；采用讀取射頻IC卡認址；隨車附帶導引箱一個、充電器一個、導引磁導線若干、無線通信模塊兩套。帶動力載貨平臺。AGV運載系統(tǒng)1套1.全自動探針式三次元影像測量儀，配置進口接觸式探頭，全自動3D測量軟件系統(tǒng)；2.X/Y/Z行程：500*400*200mm；3.CCD/接觸式探頭：高清晰彩色工業(yè)攝像機（800線）/進口接觸式探頭；全自動1光學影像檢測1套4.放大倍速：0.7~4.5X連續(xù)變倍；5.控制方式：三軸全自動伺服閉環(huán)控制；6.光柵尺解析度:0.001mm；光學影2像MES接口實現(xiàn)基于TCP/IP的通訊方式，把測控數(shù)據(jù)、結果等與ERP/MES無縫對接。1套12工位攝2.有效像素：1305(水平)×1049(垂直)；像頭3.鏡頭：3.6mm；7套1套4.紅外照射距離：50-80米。硬盤錄像機1.水平解析度：700TVL（彩色）；球形監(jiān)3控攝像頭2套1套3.水平范圍360°連續(xù)旋轉；4.紅外照射距離100米。視頻監(jiān)4控軟件1.看板尺寸：1900mm×1100mm，厚度：80mm；2.顏色：紅綠黃三色；3.光源：LED；LED生產管理51套系統(tǒng)電子看板電子看1套件模塊D主控系統(tǒng)金屬琴臺式操作臺，高密度木質桌面、后部電氣安1套1套研華1套研華3套研華3套西門1套子西門1套子7交換機工業(yè)24口500M有線交換機。13重載型1立體倉庫貨架1套5.額定起重重量35kg；6.運行停準±3mm，起升停準±3mm，貨叉停準±3mm；7.堆垛機自重800Kg，運行噪音<56dB；8.械撞塊做硬件保護；全自動2巷道堆垛機1套1.采用PLC控制、專用通訊電纜、接口和控制軟件包，安裝于堆垛機上；堆垛機3控制系統(tǒng)1套5.可與ERP、WMS管理軟件實現(xiàn)無縫對接；6.在手動方式上用戶可使用操作面板上的相應的按鈕直接控制堆垛機的水平運行，載貨臺。14出入貨臺用于拖動物品出入立體倉庫的接貨口與出貨口，工裝板放置在出入庫平臺后由皮帶驅動將工裝板帶入或帶出立體倉庫貨架，安裝在立體倉庫前方將需要進出庫產品進行輸送的平臺，它由傳送電機、傳輸皮帶、支撐架、氣缸、電磁閥等部份組成。1.全機長負荷不小于30Kg；出入庫平臺2臺2.貨臺由交流電動機帶動帶式平移機構，完成出貨動作；3.出貨（出貨臺）和入貨功能。1.液晶顯示器2