輕武器柔性制造系統(tǒng)

計算機和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和應(yīng)用，給制造業(yè)帶來了前所未有的變化，出現(xiàn)了各種先進制造技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)（FMS）就是其中之一。

柔性制造系統(tǒng)釋義

柔性制造系統(tǒng)的英文寫作“FlexibleManufacturingSystem”，簡稱FMS。它是使用計算機技術(shù)，將物流和信息流有機地結(jié)合起來，從而使得加工系統(tǒng)從“剛性”過渡到“柔性”，即柔性加工、輸送等，用于高效率地制造多品種、中小批量產(chǎn)品。在此讓我們從我國兵工企業(yè)的生產(chǎn)狀況入手，來理解柔性的真正含義。

我國的兵工企業(yè)，基本上是在立足于打全面戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略形勢下建設(shè)起來的。兵工企業(yè)的軍品生產(chǎn)，主要是采用大批量生產(chǎn)的剛性生產(chǎn)模式，特點是“一個產(chǎn)品一個廠一條生產(chǎn)線”。生產(chǎn)某種槍的生產(chǎn)線，就只能生產(chǎn)這種槍，對于別的產(chǎn)品就無能為力了。這種自動生產(chǎn)線生產(chǎn)效率高，批量大，但只針對單一或少量品種產(chǎn)品，缺乏或根本沒有柔性。隨著國防戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)移，單一軍品訂貨大幅削減，多品種、少批量的新產(chǎn)品需求不斷增加，同時企業(yè)需要面向市場開發(fā)民用產(chǎn)品。面對新情況，當(dāng)初追求產(chǎn)量規(guī)模的兵工企業(yè)，這時就很不適應(yīng)了。平戰(zhàn)結(jié)合、寓軍于民的柔性化改造和建設(shè)成了兵工企業(yè)的必由之路。

柔性制造系統(tǒng)是能夠適應(yīng)生產(chǎn)中小批量各種零件的自動化系統(tǒng)，它具有對產(chǎn)品品種和批量變化的自動響應(yīng)能力。它通常以數(shù)控機床或加工中心（加工中心實質(zhì)上是一臺復(fù)合的數(shù)控機床，它復(fù)合了多臺數(shù)控機床的功能，并帶有刀庫和自動換刀功能）為基本加工設(shè)備，由數(shù)控裝置或計算機統(tǒng)一控制各加工系統(tǒng)的運行。柔性制造系統(tǒng)的特點主要體現(xiàn)在柔性和自動化上。

柔性 主要表現(xiàn)在加工對象的靈活可變性。即可以很容易地在一定范圍內(nèi)從一種零件的加工更換為另一種零件的加工。柔性自動化加工是通過軟件（零件加工程序）來控制機床進行加工的。更換另一種零件時，只需改變有關(guān)零件數(shù)控加工程序和少量夾具（甚至不必更換夾具），一般不必對機床、設(shè)備進行人工調(diào)整。這顯著地縮短了多品種生產(chǎn)中的設(shè)備調(diào)整和生產(chǎn)準備時間。

自動化 各種柔性自動化加工方法的加工設(shè)備都可實現(xiàn)機床操縱和加工過程的自動化。一些較復(fù)雜和功能完善的系統(tǒng)可實現(xiàn)工件和其他物料在加工過程中的自動搬運、存儲和交換（即物流集成），以及加工過程的自動監(jiān)控，誤差自動補償，故障自動診斷，自適應(yīng)控制和自動化調(diào)度（即信息集成）等功能。

按柔性自動化程度不同，可把柔性制造技術(shù)分為以下３類。

（1）單機數(shù)控加工。是指用一臺數(shù)控機床或加工中心加工機械零件的方法，是柔性自動化加工中規(guī)模最小的一種基本方法。其柔性最強，但生產(chǎn)效率最低，適合多品種、極少批量或單件的加工。

（2）柔性制造系統(tǒng)。這類系統(tǒng)除了具有柔性自動化加工功能外，還可實現(xiàn)工件、刀具及其他與加工有關(guān)的物料在加工過程中的柔性傳送、搬運和存儲。通常由多臺數(shù)控機床或加工中心組成，由計算機控制和管理。

（3）柔性自動線。它是在柔性制造系統(tǒng)和非柔性自動線（如組合機床自動線）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，適用于少品種、大批量生產(chǎn)的一種高效自動化制造系統(tǒng)。在功能上，提高了專用性而降低了柔性，加工對象只限于若干種產(chǎn)品。

輕武器柔性制造系統(tǒng)

為了適應(yīng)軍品任務(wù)小批量、多品種和民品市場開拓的需要，兵工企業(yè)大都進行了以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的先進制造技術(shù)改造，輕武器柔性制造系統(tǒng)便是其中較為成功的實踐典型。

如某單位在已有設(shè)備的基礎(chǔ)上，引進５臺加工中心（３臺立式加工中心、２臺立臥轉(zhuǎn)換加工中心），１臺三坐標(biāo)測量機（注：三坐標(biāo)測量機的原理及結(jié)構(gòu)和普通數(shù)控機床類似，只不過主軸安裝的不是加工刀具而是測量頭傳感器，用于高精度測量工件的幾何尺寸和形位誤差，是柔性制造系統(tǒng)的基本構(gòu)成之一），１臺刀具預(yù)調(diào)儀等，構(gòu)筑企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)，對設(shè)備進行系統(tǒng)集成，形成分布式計算機數(shù)控，初步打通輕武器CAD/CAPP/CAM工程設(shè)計加工系統(tǒng)。這樣，一個輕武器柔性制造系統(tǒng)便形成了。

輕武器柔性制造系統(tǒng)由４個應(yīng)用系統(tǒng)和１個支撐系統(tǒng)構(gòu)成。４個應(yīng)用系統(tǒng)是生產(chǎn)管理信息分系統(tǒng)（PMIS）、質(zhì)量保證分系統(tǒng)（QES）、工程設(shè)計分系統(tǒng)（EDS）、制造集成分系統(tǒng)（FIS），１個支撐系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（NDS）。４個應(yīng)用系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)的支撐下完成信息、功能和過程的集成。

這套輕武器柔性制造系統(tǒng)的建成，使企業(yè)具有研制生產(chǎn)多品種、少批量產(chǎn)品的綜合生產(chǎn)能力，大大縮短了輕武器產(chǎn)品的研制周期，同時提高了產(chǎn)品質(zhì)量，保證了輕武器產(chǎn)品零部件生產(chǎn)的一致性和互換性。如在未采用輕武器柔性制造時，研制SAS12號霰彈槍，歷時60個月；采用輕武器柔性制造系統(tǒng)后，研制WMQ612-12號半自動獵槍，歷時15個月，大大縮短了研制周期。

輕武器柔性制造系統(tǒng)技術(shù)先進，經(jīng)濟實用，適合我國國情，它的建立具有很強的示范作用，尤其對我國兵器工業(yè)系統(tǒng)的技術(shù)改造將產(chǎn)生重大而深遠的影響，值得推廣。

結(jié)束語

輕武器柔性制造系統(tǒng)建設(shè)的實踐表明，我國現(xiàn)階段企業(yè)的技術(shù)提升和改造，應(yīng)立足先進和實用，把重點放在信息的集成和利用上，而不要盲目追求高自動化，這樣更能取得預(yù)期的效果?！?/p>

（編輯／魏開功）