柔性制造精选(九篇)

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第1篇：柔性制造范文

【关键词】 科技革命 制造业 柔性制造

科技的迅猛发展不但改变了物理世界，而且改变了人们的思想观念，并从根本上改变了人们的生活方式，从而给制造业实体和理念上双重性的深远影响。科技革命带了变革的速度持续加快，从根本上加强了世界的互联性，增加了多样性，使得多元化成为常态，并加剧了不稳定性，从而使商业环境更加呈现出动态性的特点。由此，产品的革新速度和多样性空前加快，特别是全球竞争与国际贸易深入发展，企业想在全球供应链和国际竞争中占据有利位置而不被淘汰，就必须适应由科技突变而带来的环境快速变化的趋势。柔性制造策略是制造业面临信息时代挑战的重要策略，也是适应外部商业环境快速变化和客户需要动态要求的重要策略。因此，建立柔性制造系统对于我国制造业的生存和发展具有重要现实意义。

一、柔性制造概述

1、柔性制造的内涵。柔性制造技术是1967年英国莫林斯（MOLINS）提出来的用于机械制造行业的一种先进制造技术，此后这一理念在各行各业得到了广泛应用，并已成为现代制造的一种科学“哲理”，倍受推崇。柔性制造技术的范围是十分广泛的，是对不同品种实现柔性制造的各种技术的总和。凡是侧重于快速转换的柔性要求、适合多品种、小批量生产的加工技术都属于柔性制造技术的范畴，如柔性制造系统、柔性制造单元、柔性制造线、柔性制造工厂等。

2、柔性制造的影响因素。企业柔性制造的能力受到许多因素的影响，是企业综合灵活适应能力的体现。但具体而言，影响柔性制造技术水平的因素主要包括以下方面：（1）设备柔性：即设备满足工艺变化的程度，这一点主要体现在市场需求变化时，设备转换生产一系列不同品种产品的能力。（2）工艺柔性：工艺柔性包含两个方面：一是工艺流程不变化时，其自身适应产品和原材料变化的能力；二是为适应产品和原材料变化而改变原有工艺的难易程度。（3）产品柔性：一是产品更新或完全转型后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用的特性的继承能力和兼容能力。（4）生产能力柔性：当生产量、品种变化时，系统也能经济地运行的能力。（5）维护柔性：持续高效地查询、处理故障以保证生产正常进行的能力。（6）扩展柔性：当生产需要时，扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。（7）服务柔性：一是在顾客产品使用寿命周期内，用新部件维修旧产品的能力；二是一些产品还需要可升级的能力。

3、柔性制造的指标体系。整体而言，柔性制造中“柔性”表现为两个方面：第一方面是系统适应外部变化的能力，第二方面是系统适应内部变化的能力。具体而言，衡量一个制造系统柔性高低程度主要有三个衡量指标：数量的柔性，允许各种因素（如产量）自由变化的幅度；时间的柔性，能够实现变量（如销售量）自由变化的幅度所需对应的时间；成本的柔性，在订单波动、产量波动的情况下，各项费用尤其是人工变动费用如何随之变化，其费用的变动，尤其是人工成本随产量波动而相应变动的逼近程度反映了柔性管理的水平高低。如图1所示。

二、柔性制造系统的优势

1、灵活的适应能力。柔性制造技术的“柔性”是相对于传统生产方式的“刚性”而言的，它是相对的，动态的，也是不断改进的技术，而不是一成不变的。由于工业化带来需求的规模化，传统生产线主要实现的是单品种的持续性的大批量生产，优点是生产效率高，次品率低，单位产品生产成本低，能同时满足大量客户的需求，适合标准化占领市场。但随着科技革命的进一步发展，它改变了商业环境和现代市场的需求方式，客户需求快速变化，并表现为多元化和个性化特征。传统的制造方式难以满足现代市场要求的多品种、小批量和快速化的生产需求，更缺乏现代市场所要求的灵活适应性能力。基于现代市场环境的变化，制造系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它能否在很短的开发周期内生产出低成本、高质量、不同品种产品的能力，能否适应客户需求的不断变化。因而，柔性生产对于制造业变得越来越重要。

2、较高的客户价值。由于柔性制造的思想和方法非常适合小批量、多品种、及时交货的现代市场需求趋势，在适合市场变化和客户要求方面具有极大的快速灵活适应能力。企业通过创造柔性优势，一方面，可以满足了客户的小批量、多品种的订单需求，适应了制造业市场快速多变的需求；另一方面，柔性制造系统能够充分发挥企业的柔性优势采取DESIGN IN 的销售模式，主动为客户提升产品个性化价值，提高产品的附加值和客户的满足度，为品牌赢得声誉，树立良好的品牌形象。DESIGN IN即“设计介入”，是指销售人员要在客户进行产品设计的前端介入。企业在实施DESIGN IN 的销售模式中，要推广“顾问式销售，专家式服务”的销售文化：要求每位销售人员要成为客户产品问题的解决方案的专家，不仅仅推销自己的产品，更重要的是要从客户需求的角度帮助客户实现产品的优化设计，提升产品的个性化，为客户带来较高的附加价值。同时，将客户的个性化方案与企业的技术优势、柔性优势相结合，实现利润模式上的双赢。在客户价值得到提升的同时，企业也将获得大量订单及个性化的溢价。

三、构建完善的柔性制造系统

1、提高设备柔性。（1）增加灵活性设备。为适应柔性制造的要求，企业在设备设计方面，必须针对柔性的要求进行全面和重大的调整。如在设备的调整方面，可以逐渐放弃单一用途的设备，增加多功能用途的设备；可以放弃难以转换的设备，增加转换能力较强的设备；可以减少设备整机的配备，增加多用途零部件组装型设备等。这样不仅能够提高企业设备的转换能力，而且能够减少设备成本，在最佳经济条件下提高企业的柔性制造能力。（2）统一设备类型。不同型号转换时，由于要求不同，每次转换都会要求进行设备参数的重新调整等许多环节的重复无效率的工作，既影响工效又影响质量。为此，企业应该在生产许可和技术条件可行的情况下，统一零部件生产要求，或产品生产要求，并通过优化设计，将多种型号材料和零部件减少类型，或统一化，同时增加它们的灵活适应性。这样不仅能够提高工作效率，而且能减少浪费，缩减成本，提高柔性制造能力。

2、柔性生产系统的设计。企业在构建适合自身的柔性制造系统时，必须进行生产系统的柔性设计，这里所提高的柔性生产系统主要是“以单元化作业+人工辅助的生产模式”的生产模式。这种方式和完全的人工和自动化相比，具有巨大的优势：通过单元中自动化设备保证了质量水平；通过人工连接，降低了投资与运行成本，而又不影响质量；在一些简单操作工序，采取人工操作，但通过工装夹具来预防和控制人工生产的质量波动。此外，这种模式还具有较好的柔性，对批量的要求大大降低。这一点在中国的许多制造业企业中具有典型的体现，中国之所在在全球供应链中成为重要的零配件生产、加工，以及产品的组装基地，和中国半自动化和人工化的灵活性有一定联系。不过，我国企业未来构建柔性制造系统的重点应该加强科学合理的管理系统建设，加强单元自动化作业和人工辅助的双重建设，并在设备转换，工艺变化，生产能力的维护、扩展和服务方面更加柔性化，提高适应市场变化和客户个性化需求的要求。

3、建立完全信息化的管理系统。在快速变化面前，企业面临的最大风险就是库存的风险。这种风险体现在：客户的个性化要求，带来产品的通用性差，多余的成品就变成了废品，导致企业的成本急剧增加；技术的快速进步引起新生产的产品性能的阶段性提升，导致原来库存的产品自然降级，失去市场流通的利润价值，给企业带来巨大经济损失；有些产品随着库存时间的延长，产品会性能变差，产品有可能损坏而不能出售，给企业造成经济损失。基于快速变化带来的库存性风险，我国制造也企业应该开发或先进的ERP系统，提升了信息化管理水平，更重要的是优化了企业的流程，强化了企业精细化管理的观念，对库存产品实行“专用型号订单化管理，通用型号流量化管理”，并按生产批号对库存产品的质量实行全寿命周期的追踪管理，使库存得到有效管理，及时预防和控制因库存而产生的质量问题，使因库存质量而造成的经济损失最小化。

4、建设多能工队伍。由于现代制造业都是按订单生产，而订单的波动性又相当大，由此便导致了产量的剧烈波动。在订单多时，繁忙的季节，员工都能够全员工作，取得可观的收入；但当订单下降时，原来数量的员工就会变得多余，如要保持员工数量的不减少，就会使员工的工作时间大幅缩减，从而使一线工人收入大幅下降，最终将导致员工队伍的稳定。为此，企业应该采用了柔性化的绩效管理机制。将核心骨干和关键岗位的员工发展为多能工，用高工资保证这部分员工队伍的稳定，在较低的订单下，能够一人多能，保持80%的工作饱和度；当订单突然增大时，能够在关键岗位保证产品质量，并带动新人快速适应简单岗位的工作。这样，实现了短期内从较低的产能过渡到较高的产能的快速变换能力。从而使变动成本与实际产量实现基本的同步波动，提高成本的柔性水平。

四、结束语

现代商业的竞争已经从产品和质量的竞争变成快速适应能力的竞争。在现代全球竞争和科技突飞猛进的今天，只要跟不上市场和客户的需求变化的速度，质量再好的产品也会被淘汰。柔性制造是现代制造业企业适应现代商业竞争环境的重要策略，对于提高企业的灵活适应性能力、满足市场需求和客户需求快速变化的能力至关重要。我国制造业企业具有开阔的视野，在借鉴国外先进柔性制造技术的基础上，结合自身的优势，扬长避短，创建适合自身发展的具有中国特色的制造业企业的柔性制造系统。特别是，我国制造业企业要利用我国丰富的人力资源，并把我国制造业自动化程度不高的缺点转变为转换能力强的优势，因势利导地构建适合现代国际制造业竞争需求和客户需求快速变化的要求，实现我国制造业柔性制造的跨越式发展。

（注：本文系教育部人文社会科学研究青年基金，课题编号：10YJC630011。）

【参考文献】

[1] 孙新、刘铁军、：企业质量管理中精确检测手段的应用[J].郑州航空工业管理学院学报，2005（3）.

[2] 肖智军、党新民、刘胜军：精益生产方式[M].海天出版社，2005.

[3] 张晓玲、史金飞、洪著财等：敏捷制造企业的分布式质量控制系统[J].东南大学学报（自然科学版），2007（6）.

第2篇：柔性制造范文

关键词：柔性制造系统 产品质量 自动化

自1967年英国研制出世界第一条FMS以后，其优越性为世界所瞩目，进入21世纪以后，随着工业技术领域技术的快速发展，现代的机械制造装备也发生了巨大的变化，对生产周期短、品种多、批量小的产品的加工需求越来越多。

模具工业是工业生产领域的基础装备。然而模具加工工艺复杂，并且使用的设备也非常多，产品品种繁多，交货期短，属于小批量加工生产，并且过度依赖熟练模具工，对经验要求较高。模具企业要想改革，就必须改变原有的、固定的制造模式，寻求新的制造技术来满足市场需求。

以机器人制造单元为代表的柔性制造技术，在模具企业中进行推广和应用，可以大大提高模具的生产效率，满足市场对产品多样化、模具小批量的生产需求，对提高模具企业的市场竞争力具有重要意义。

一、柔性制造系统的分类

1.柔性制造单元FMC（Flexible Manufacturing Cell）

FMC主要是NC机床（一般为加工中心），可以运行数小时无人看管，它是柔性制造的基本单元，多个FMC可以组成FMS。由于FMC规模小，建造成本低，建造周期短，见效快，适用于广大的小企业，通过更换不同的夹具与刀具，以适应不同形状产品的加工。

2.柔性制造系统FMS（Flexible Manufacuring System）

多个柔性制造单元就可以构建一个柔性制造系统，同时再配套相应的工业机器人、输送链进行物料的运输，在计算机信息系统的控制下就可以进行多样化的产品加工。

3.柔性制造工厂FMF（Flexible Manufacuring Factory）

柔性制造工厂主要利用计算机集成制造系统，将生产过程从经营决策、产品开发、设计、制造、管理、仓库保管等有机地组合成一个整体。该工厂可以实现无纸化和高度的无人化，全部由机器人来完成，可以大大提高生产效率。

通过可以加工的产品品种和产品批量，对以上三种柔性制造系统进行对比，如图1所示。

图1 柔性制造系统分类及对比

二、模具行业柔性制造系统及其组成

目前通用的模具零件的数控加工主要由加工中心、模具精雕机、线切割机床、电火花成型机、车铣复合中心、磨床、工具铣床等机床来完成，在使用的过程中存在的主要问题有以下几点。

1.人工装夹问题

目前的主要装夹方式有平口钳、专用夹具、三爪卡盘、通用组合夹具等，效率低，装夹的过程中设备是空闲的，并且人工装夹稳定性差。

2.人工对刀问题

目前的主要对刀方式有光电寻边器对刀、铣刀试切削对刀、光学对刀仪等，需要有经验的操作人员才能精确对刀，浪费时间。

3.人工检测问题

目前的主要检测方式有游标卡尺、千分尺、三坐标测量仪，耗费时间、易出现误差、工件合格率不高、浪费材料。

可以通过对现有的设备进行升级改造，加装具有统一接口的模块化夹具，完成相应模块的柔性加工，工件安装在专用的虎钳上，定位靠其背部的定位槽完成，夹紧由拉钉和钢球实现，整个加工过程只需一次装夹即可，减少了重复装夹带来的误差，并且可以在加工过程中，连同夹具到三坐标测量机上在线测量，实时的调整加工的吃刀量，保证工件一次加工到位，如图2所示。

图2 柔性制造系统的系统构成

通过对现有数控机床的各部分功能分析并进行改造，经过设计整合后重新布局的车间规划图如图3所示。

图3 柔性制造系统的设计布局

该柔性制造系统在原有设备的基础上，增加了工业机器人、物料输送链、清洗站等，主要由以下几部分组成。

（1）加工系统。主要由加工中心、模具精雕机、线切割机床、电火花成型机、车铣复合中心、磨床等组成。加工中心设置有接触传感器功能，它可改善整个加工中心功能，如自动定心、孔径自动测量、刀具磨损自动检测，自动消除间隙、X、Y、Z基准面位置自动补偿，刀具寿命监视、自动更换设备用刀具、故障监视与诊断、自适应控制。

（2）物料运输系统。该系统主要用于实现物料以及加工刀具的存储和搬运，包括工业机器人、横走式转运机械手、轨道等构成。机器人工件运输小车与机器刀具运输小车，具有相同结构，都有电磁导向装置，具有高柔性，能满足物流变化。机器人工件运输小车担任机床与装卸站之间的托扳交换，以适应不同加工的需要。刀具损坏时，按照紧急刀具更换命令，及时从刀具室领取新刀具更换。

（3）CAD/CAM系统。其总的功能是实现产品设计与生产控制集成化，自动处理加工与生产技术信息，提高生产准备效率，帮助生产部门有效地选择NC机床、设计夹具与刀具，制定加工周期，确定加工程序，准备NC数据等。

（4）信息控制系统。该系统主要负责对生产过程中各种信息进行合理的调度、规划、分析和管理，并通过计算机系统进行处理和反馈，从而对系统进行有效管理，保证系统正常运行并适应不同批量加工任务的调度及优化。

（5）产品质量检验系统。该系统主要由三坐标测量机，再配合条码扫描器和工件自动识别系统等来完成在线的自动检测。

（6）外部设备。包括自动化立体仓库、装卸站、清洗站、刀具室与自动排屑系统等。

三、柔性制造系统的优点及发展前景

柔性制造系统改变了原有的、固定的、制造模式，基本实现全自动化地完成工件的加工，并且能够保证零件的加工精度，并且可以随时改变加工工艺，完成不同产品的模具。

（1）提高模具加工的生产效率和模具产品的整体加工质量，缩短了产品的生产周期，及时保证交货期，降低了企业生产成本。

（2）通过改变工装夹具，走形制造系统可以根据产品的不同对工艺路线进行调整，来完成不同的模具，提高了模具企业的市场响应力。

（3）大大提高了模具企业的自动化程度和信息化程度，通过计算机系统进行处理和反馈，从而对系统进行有效管理，保证系统正常运行并适应不同批量加工任务的调度及优化。

（4）随着企业的自动化程度和信息化程度的提高，机床的空闲时间基本消除，根据调度，提高了企业各种机床资源的使用率。

参考文献：

[1]张欣，郑永康.一种柔性数控加工系统的概念设计[J].机床与液压，2013（8）.

第3篇：柔性制造范文

关键词：柔性制造技术 产品设计 创新 模式 流程

工业革命后形成的标准化、大批量生产方式在短期内创造了巨大的社会财富，满足了物质相对匮乏时期社会大众的基本生活需求。但这种大一统的生产方式在一定程度上限制了产品的多样性，导致了消费需求多元化与产品品种相对单一之间的矛盾。尤其进入丰裕社会后这一矛盾日渐突出，20世纪60年代出现的波普风格、后现代主义等设计风格就是大众对单调、乏味的标准化设计形式的直接对抗。与此同时，在制造领域中适应多品种、中小批量生产的柔性制造技术逐渐成型，并在计算机信息技术的支持下将工程设计、生产制造和经营管理等环节整合为一个有机系统，实现全局动态最优化和总体的高效益、高柔性[1]。

1 柔性制造技术综述

柔性制造技术集现代信息技术、自动化技术以及机械装备加工等高精技术于一体，是指导现代制造业快速应对市场变化，实现订单式生产的实用性先进制造技术[2]。柔性制造技术与传统制造技术有较大区别：运用传统制造技术的生产线比较适合单一品种产品的大批量生产，所以传统制造技术也被称为刚性制造技术；而运用柔性制造技术的生产线则具有较高的可塑性，可以通过调整设备、工艺、流程等要素适应不同产品的制造要求，能够在满足社会大众的多元需求的同时较好地控制成本，提高产品性价比，增强市场竞争力。

1.1 柔性制造技术发展概述 柔性制造技术产生于上世纪60年代，英国莫林斯公司研制的“Molins system-24”被认为是最早运用了这一技术及理念的柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）。随后柔性制造技术在欧美、日本以及苏联等国家和地区倍受重视，形成了不同的技术特点和丰富的理论内涵：1988年美国通用公司和里海大学共同提出敏捷制造战略；1990年开始，美国、日本、加拿大等国联合进行为期十年的智能制造系统（IMS）的研究与开发；1992年德国和美国提出精益生产理念（Lean Production） [3]等等。目前，柔性制造技术已成为制造领域的核心技术，广泛应用于现代制造系统中。

1.2 我国的柔性制造技术研究现状 我国对柔性制造技术的研究和应用起步较晚，第一套柔性制造系统诞生于1985年；1985年之后我国对柔性制造技术的重视程度不断提高，在国家机电部“七五”重点科技攻关项目等工程项目的带动下，柔性制造技术进入自行开发和部分进口相结合的发展阶段。总体而言，我国比较注重对柔性制造技术本身的应用，对产品设计、生产组织、资源配置以及经营销售等相关环节及配套理论的关注度较低。但事实上柔性制造技术对这些环节的要求与传统制造方式有较大区别，因此在应用柔性制造技术的同时还必须对相关环节及理论进行研究和改进，才能充分发挥柔性制造技术的效能，而产品设计作为产品生产的初始环节更是首当其冲地需要加以改进。

2 柔性制造技术对产品设计发展的意义

当前，柔性制造技术作为一种现代化工业生产的科学“哲理”和工厂自动化的先进模式而被国际上所公认，成为现代制造业生产方式发展的主流方向[4]。柔性制造技术的进步不仅推动了制造工艺技术群的快速发展，同时也对产品设计的发展产生了积极促进作用。

2.1 推动产品更新换代，构建了有利于产品设计发展的外部环境 就产品设计的角度而言，产品品种越丰富、更新速度越快对产品设计理论、方法以及技术等发展的促进作用就越大。由传统刚性制造技术形成的自动化生产线由于资金投入大、建设周期长，改造成本极高，所以往往在较长时期内持续生产同一产品。比如福特的T型车从投产到停产延续将近20年，总产量超过1500万台，成为汽车发展史当中的传奇。但在这近20年的生产过程中T型车只做了少量的局部设计改进，其功能、造型基本保持不变，原因之一就是生产线的改造成本过高。可见传统刚性制造技术成为了产品更新换代的障碍，不利于产品设计的发展。而柔性制造技术的特征之一就是产品的“柔性”，能够根据市场变化快速适应新产品的生产，促进产品更替。同时，柔性制造系统已经逐渐成为现代社会的基础性生产方式：到上世纪末，在欧、美、日等制造业发达国家中以中小批量生产的产品在数量上约占85%，在产值上约占60%-70%[5]。柔性制造技术的广泛应用为产品的快速更替提供了技术保障，也为产品设计的发展创造了良好的外部环境。

2.2 促进学科交叉渗透，增强了推动产品设计发展的内在动力 柔性制造技术充分应用现代信息技术、传感技术、自动化技术以及管理技术等最新成果，这些成果提高了生产制造的难度、精度和速度，同时也成为产品设计发展的驱动力。如随着计算机辅助设计技术（CAD）的出现和成熟，使产品设计的平面、三维虚拟表现变的更加快捷，有效地缩短了设计周期、提高设计效率；而计算机辅助制造技术（CAM）的发展则使得不规则曲面等原来难以批量生产的形态变得易如反掌，大幅提升了产品设计的创新空间；此外，柔性制造技术涉及领域的相关理论也为产品设计的理论发展提供了丰富的养分，如模块化、并行工程以及产品族等理论的应用就极大地丰富了产品设计的理论内涵。柔性制造技术在技术和理论两个层面都为产品设计的发展提供了充足的“燃料”，只要加以合理利用就能转化为强大的动力。

3 柔性制造技术条件下产品设计的发展要点

现代产品设计理论产生于工业革命之后，主要建立在传统刚性制造技术基础之上。由于柔性制造技术与刚性制造技术各方面差异较大，原有的产品设计理论、模式等已不能很好地适应制造业发展的要求，必须深入研究柔性制造技术的机理特性、发展趋势等，在此基础上不断改进、创新产品设计的理论、流程、模式以及手段等，才能适应社会经济、市场需求的快速变化，符合制造技术发展的要求。

3.1 持续深化产品设计与其他学科的理论融合 现代产品设计涉及经济、技术、文化和艺术等众多领域，是不同学科交叉渗透的成果。产品设计必须加强对相关领域的理论研究，从中汲取可借鉴的内容充实自己，才能突破固有设计理论的限制，不断发掘、丰富自身理论内涵，如模块化设计就是产品设计与模块化理论融合的成果。模块化是柔性制造系统构建的基本理念，而模块化设计则是在对产品进行市场预测、功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块；并根据用户的要求对模块进行选择和组合，以构成不同功能或功能相同但性能、规格不同的产品[6]。模块化设计注重功能模块的相对独立，使各功能模块的设计、测试、制造等工作能够同步进行，有效缩短产品的设计、生产周期，较好地适应柔性制造技术高效、灵活的生产特性；同时，模块化设计可以通过不同功能模块的交叉组合形成产品族，而柔性制造技术源于成组技术，其特点之一就是较适合同一产品族产品的生产。模块化设计理论与柔性制造技术各方面的高度适配性使它成为了当前产品设计的重要指导理论之一，被企业和设计师广泛采用。柔性制造技术综合运用了多学科、多领域的最新理论，产品设计应充分利用这一平台加强与其他学科的渗透与融合，不断充实、深化理论内涵。

3.2 深入推进设计模式的创新实践 理论与实践相对独立又相辅相成的：理论引导实践、实践检验理论，两者必须紧密结合才能实现各自价值。产品设计领域同样如此，在充实设计理论的同时还必须改进设计流程、步骤等环节，形成与理论相匹配的设计模式，才能更好地适应柔性制造技术。并行设计就是在并行工程、模块化等理论指导下创新设计模式的实践成果。在传统批量化大生产方式条件下，产品设计往往采用串行设计模式：整个设计过程被尽量细致地划分为一系列连续的工作环节，不同环节的设计任务由不同部门或个人分别承担，依次执行和完成。串行设计模式以职能和分工任务为中心，条理清晰、职责明确，但设计周期长、运行效率低，且容易导致设计与制造等其他环节脱节，不能适应柔性制造技术条件下短、频、快的生产节奏，而并行设计则较好地解决上述问题。并行设计借鉴了并行工程的工作模式，对产品及其相关过程（包括制造和支持过程）进行一体化设计[7]，并运用模块化理念打破了传统的部门划分和封闭的组织模式，强调不同功能模块团队的协同工作，重视对产品开发流程的优化重组，从而达到缩短开发周期、提高产品质量、降低产品成本等目的。产品设计的“并行”主要表现在以下几个方面：其一是同一产品不同功能模块的设计工作并行开展；其二是同一产品族不同产品的设计工作并行开展；其三是产品的设计与制造、装配、检测等环节并行开展。并行设计模式本身还需不断改进和完善，同时它作为一种对设计模式的创新实践也值得进一步研究和推广。

3.3 不断加强高新科技的设计应用 “科学技术是第一生产力”，现代产品设计注重创意，同时也必须充分利用高新科技改进设计方法和手段、拓展设计范围和内容。产品设计对高新科技的应用包括以下几个方面：一是利用高新科技作为设计辅助手段，提高设计能力和效率。比如以往设计中常常需要花费大量的财力、物力和时间在产品模型的制作上，而3D打印技术的应用使这一环节变的简便、快捷。福特公司利用这一技术打印出同一零部件的不同式样供测试使用，将这一环节由数月缩短至几天，极大地提高了设计的效率和质量；二是将高新科技应用于产品的生产制造当中，创新个性化生产模式。同样以3D打印技术为例，近年来随着相关技术日益成熟，3D打印的成本不断下降，个人用户持续上升。在不久的将来，每个人都可以成为设计师和生产者，完全按照个人意愿设计、制造日常用品。可以预见这一全新的设计、制造模式将对产品设计和制造产业产生巨大冲击，需提前准备、及时应对；三是将高新技术运用于产品当中，开发新产品、满足新需求。比如触屏技术在数码产品中的应用、3D虚拟显示技术在行车导航仪中的应用等。

3.4 实时更新设计师的信息储备 柔性制造技术能够根据生产需要对制造工艺、流程以及资源等进行适度调整，但其调整是相对有限的。设计师一方面需充分了解包括柔性制造技术在内的科技发展整体趋势，另一方面还需掌握企业本身的柔性制造能力、资源配置能力等个体信息。在此基础上通过信息的整合、分析，综合考虑整体和个体的各方因素，以便有针对性地进行设计创新，避免因产品设计要求超越企业的“柔性”范围而增加额外成本，同时也能够从设计的角度对企业的生产组织、工艺设置等提出较为专业的建议。

4 结语

柔性制造技术在国内、外的制造企业中被广泛应用，成为现代制造领域的核心技术。产品设计必须深入了解柔性制造技术及相关理论，并以此为平台不断创新设计理论、模式和手段等，充分适应以柔性制造技术为基础的现代生产制造模式，才能设计出性能更卓越、价格更合理、品种更丰富的产品，更好地为社会、企业以及消费者服务。

参考文献：

[1]张强.浅谈柔性制造技术的现状及发展[J].技术与市场，2008.（5）：39-40.

[2]沈向东.柔性制造技术[M].北京：机械工业出版社，2013.2.

[3]吴立.关于柔性制造的研究[J].机床与液压，2010，38（14）：9-11.

[4]陈琪.制造业企业推行柔性制造的意义及对策[J].企业经济，2005（4）：7-8.

[5]崔培枝，朱胜，姚巨坤.柔性再制造系统研究[J].机械制造，2003（11）：7-9.

[6]王志，张进生，于丰业，等.基于模块化的机械产品快速设计[J].机械设计，2004，21（8）：1-3.

第4篇：柔性制造范文

一、规模

按规模大小FMS可分为如下4类：

1.柔性制造单元(FMC)

FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。

2.柔性制造系统(FMS)

通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

3.柔性制造线(FML)

它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。

4.柔性制造工厂(FMF)

FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。

二、关键技术

1.计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。

3.人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。

4.人工神经网络技术

人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。

三、发展趋势

1.FMC将成为发展和应用的热门技术

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

2.发展效率更高的FML

多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。

3.朝多功能方向发展

第5篇：柔性制造范文

关键词：时间Petri网；状态类方法；柔性制造系统；建模与调度

中图分类号：TP301 文献标识码：A

1引言

在大规模制造系统中，通常有少数几种产品的效率是很高的。但在面对瞬息万变的市场时，它不具有灵活性。为了解决这个问题，一种新的生产系统出现了：柔性制造系统（Flexible manufacturing systems， FMS）。FMS是一个由半独立工作站和原料处理系统组成的计算机可控系统，用于高效地生产中小批量的、多品种的零部件[1]。柔性是指系统能对变化做出快速反应的能力。变化可以是内部的，比如产品质量问题；也可以是外部的，比如设计和需求的变化。

所有FMS具有一组共同的特征：①状态空间是离散集，状态转移是事件驱动的；②系统中的某些事件必须顺序发生，某些以异步方式发生，而某些则可以独立地发生（并发）；③系统会出现冲突的情况，因此会导致非确定性；某些操作过程可能是互斥的；④另外，系统也可能会陷入死锁状态，这是系统设计时应该尽量避免的。因此，柔性制造系统的设计是非常复杂的工作：需要组合很多不同的元素，而且还要考虑许多不同的方面。这种复杂性决定了对形式化方法的重要需求。Petri网的形式化方法家族是柔性制造系统的绝好选择，它已成功应用于FMS设计和操作的各个方面：建模、调度、性能分析、控制和监视[1，2]。

如果我们需要考虑FMS系统性能或实时控制问题，那么引入时间限制是必需的。通常，可以采用两种时间引入方式：时间关联到库所，时间关联到变迁。其中后者更自然，因为变迁通常模拟系统的活动（它们需要一些时间来执行）。联系到变迁上的时间也有多种形式，其中计时 Petri网赋给每个变迁一个固定的延时[3]；时间 Petri网为每个变迁联系一个时间间隔[4]。已经证明，时间间隔比固定延时具有更强的表达能力[5]，因为间隔既能反映事件发生的不确定性，又能刻画事件发生的时限性。时间Petri网已成为描述和验证实时系统最常用的形式模型之一。

文章首先给出时间Petri网的基本定义，然后以一个典型柔性制造系统为例，建立时间Petri网调度模型，并利用状态类分析方法，计算柔性制造系统的所有可行调度及执行时间，获得最优调度，为模型的调度和控制提供有效支持。

4结论

制造系统大多具有离散事件动态系统的特征，所以Petri网非常适合这类系统的建模和分析。特别是柔性制造系统已成为一个活跃和有趣的应用领域，时间Petri网理论可以很好地用于这类系统的实时控制、调度分析和性质验证。文章以一个典型柔性制造系统，给出了基于时间Petri网的柔性制造系统的建模与分析方法，并通过状态类分析方法，得到所有可行调度及执行时间，进而获得模型的最优调度。

参考文献

[1]江志斌. Petri网及其在制造系统建模与控制中的应用[M]. 北京： 机械工业出版社. 2004.

[2]N. Wu， F. Chu， C. Chu， and M.C. Zhou. Schedulability analysis of shortterm scheduling for crude oil operations in refinery with oil residency time and chargingtank-switchoverlap constraints[J]. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering， 2011， 8（1）： 190-204.

[3]C. Ramchandani. Analysis of asynchronous concurrent systems by timed Petri nets[D]. Ph.D. thesis， project MAC technical report 120， MIT， Cambridge， MA， 1974.

[4]P. Merlin and D. J. Farber. Recoverability of communication protocolsimplication of a theoretical study[J]. IEEE Trans. on Communications， 1976， 24（9）： 1036-1043.

[5]B. Berthomieu and M. Diaz. Modeling and verification of time dependent systems using Time Petri Nets[J]. IEEE Trans. on Software Eng.， 1991， 17（3）： 259-273.

[6]J. Wang， Y. Deng， G. Xu. Reachability analysis of real-time systems using time Petri nets[J]. IEEE Transactions on Systems， Man， and Cybernetics， Part B： Cybernetics， 2000， 30（5）： 725-736.

[7]R. Hadjidj， H. Boucheneb. Onthefly TCTL model checking for Time Petri nets[J]. Theoretical Computer Science， 2009， 410（42）： 4241-4261.

第6篇：柔性制造范文

关键词： 计算机辅助工艺设计；单元；特征技术；三维

中图分类号：TB4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）07-0028-01

0引言

计算机辅助工艺过程设计（简称CAPP）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。当前科学技术飞速发展，产品更新换代频繁，多品种、小批量的生产模式已占主导地位，传统的工艺设计方法已不能适应造业的需要。基于三维模型的产品建模与分析技术越来越引起企业重视，针对系列产品或新产品的基于3D的参数化工艺设计模型，可以对零部件进行快速准确的工艺设计，如定位、装夹规划、工序图生成、NC程序生成、工装设计等，是柔性制造环境下CAPP的发展趋势。

1技术现状

在设计方法上，CAPP经历了检索式、派生式、创成式以及混合式系统，相比较而言，混合式CAPP系统较为实用。20世纪50年代人工智能AI的发展促进了智能式CAPP的发展。围绕知识库和推理机组织的专家系统是智能式CAPP的核心[1]。随着先进制造技术的发展，人们对CAPP系统也有了新的认识，其发展呈现出集成化、系统化、智能化、标准化等特点。

2柔性参数化三维CAPP系统功能与建模

柔性制造模式下参数化三维CAPP所包括的四个功能：装夹规划；工序规划；尺寸链计算和工艺模型评价[2]，与传统CAPP相比柔性参数化三维CAPP在功能上具有以下特点：

2.1 工序规划功能日益突出强大产品的拓扑结构确定后，改变几何参数时，相对应的装夹方案变化较小，而工序规划中的内容则变化较大。工序规划中的数控编程技术（刀具选择、路径规划、切削参数的选取）成为主要工作内容，编程质量直接影响着制造周期和成本。

2.2 特征技术成为柔性制造模式下实现CAPP的重要途径多品种小批量制造环境下，使得传统CAPP技术难以实现快捷统一的装夹规划，而传统的CAPP技术又着重于检索和派生技术，内容集中在工序图的生成，无法为企业提供实用的推理和决策功能，成为制造过程中的瓶颈。特征技术的出现为实现CAPP技术的柔性化提供可能，特征被分为总体特征、制造特征、主特征和载体特征，通过特征分类与设计特征自动识别技术，以及设计特征到工艺特征的映射技术[3]，实现基于特征的柔性CAPP技术。

3柔性参数化三维CAPP系统结构与特点

柔性制造模式下CAPP系统以商品化CAD/CAM环境为开发平台，建立了集成的零件工艺信息模型和丰富的制造特征库，综合利用各种工艺设计方法。采用XML技术实现对制造资源、工艺数据和工艺知识的描述，并采用面向对象的思想设计数据库以方便管理,完善地实现数据、知识的动态更新。

3.1 基于特征技术的信息集成在三维CAD平台上提供三维标准件库、设计特征库，在产品的几何层与零件层增加特征层，将几何形状特征和设计约束特征通过特征映射成工艺特征，基于特征加工知识进行辅助工艺决策，再经过基于特征的数控编程技术实现快速制造。同时建立三维的工艺装备库，并生成三维工序简图，不仅实现可视化装夹规划，而且实现自动化工序规划。

3.2 基于知识描述的智能工艺设计在知识表达上可采用面向对象的方法，混合式知识表达模型，以及各种模糊知识的表示。在推理方面，人工智能中的神经网络的发展对于知识自学习和联想记忆有很大进展，不精确推理也有所应用。在系统结构方面，出现知识系统，分布式系统，多层次系统等。在决策方法上，基于Agent的智能决策技术，分级规划的决策方法等，从强调工艺决策的自动化转变到注重工艺基本数据结构及基本设计功能，开发重点从注重工艺过程的自动生成，转向整个产品工艺设计的辅助工具。

3.3 工艺设计过程管理标准化每个制造企业的生产技术和产品类型是不同的，在应用CAPP的过程会产生各自特点的制造资源、流程控制、工艺数据和报表，但是其工艺设计过程则是相似的，可分为任务分配、工艺设计、工艺签审和工艺归档四个阶段[4]，用户类型也可分为工艺设计员、工艺组长、译审员、质保员、车间主任和系统管理员等，签审路线也是明确的，便于在PDM中实施角色和流程的规范管理。

4总结

随着国际市场的开放和一体化，先进制造模式是制造企业创造效益的新途径，在多品种小批量的制造环境下，柔性参数化三维CAPP系统是适应产品多样化的新技术途径，有助于制造业发挥先进制造模式的技术优势，也代表了CAPP系统发展的趋势。

参考文献：

[1]刘艳斌，赵海兵.基于3D-CAPP技术及其发展研究[J].机械制造，2006年09期：14-16.

[2]章万国，蔡力钢.基于三维的定量化CAPP及其关键技术研究[J].中国机械工程，2003年22期：1926-1929.

第7篇：柔性制造范文

关键词：可重构制造系统；柔性测度；动态规划；柔性值

一、引言

可重构制造系统（Reconfigurable Manufacturing System，RMS）是一种能够根据产品功能和生产能力的需求及市场需求变化做出快速响应，以应对不可预测的全球性市场激烈竞争的制造系统。在当今全球经济一体化的时代背景下，制造企业面临着提高产品质量、降低产品成本及对市场需求做出快速响应的多重压力。在这一严峻形势下，提升制造系统的柔性对企业提高竞争优势有着非常重要的意义。RMS是一种可重新构形的现代制造系统，它不仅具有刚性制造系统较高的生产制造效率，还具有柔性制造系统自动化程度高的优势，从而它是满足大批定制要求的最佳制造系统。制造企业在构建可重构制造系统时，需要综合考虑柔性与成本两个因素，合理地确定RMS柔性的大小才能使企业获得最大化的利益。因此，准确地测度RMS的柔性具有重要的实践意义。

针对生产制造系统的柔性研究，早期学者的研究侧重于针对柔性制造系统的柔性进行评价。杨思远、刘细兵在讨论柔性制造系统柔性衡量标准的基础上建立了柔性的净现值指标评价模型；李岩、张晓坤和徐跃飞等在针对影响柔性制造系统的柔性因素进行深入分析的基础上提出了用模糊评价方法对制造系统柔性进行评价。随后，学者们逐渐将柔性作为制造系统的一个特征，研究柔性的概念并针对影响制造系统柔性的各种因素进行分析，并且给出了具体的柔性评价的方法。近年来，梁福军、宁汝新及姜晓鹏、王润孝、库祥臣分别对RMS的柔性进行了定义并系统阐述了柔性的分类，但是都没有针对RMS柔性的测度方面进行研究。

在已有的制造系统柔性测度研究中，学者们从不同的角度对制造系统柔性的测度进行了研究。Mandalbaum用制造系统的柔性在环境变化发生时造成的损失或者带来的收益来对柔性进行测度；Gustavsson认为制造系统的柔性可以用制造系统的投资剩余值与投资原值之比来表示；Kumar则根据生产制造系统处理不确定性环境的能力以反映该系统的柔性，建立了基于信息理论的柔性测度方法；Slack认为制造系统的柔性应该在由状态范围维度、状态转移费用维度和状态转移时间维度构成的三维空间中进行度量；Barad认为制造系统运行柔性可以用系统适应变化所需的时间来度量并采用时间Petri网描述柔性。以上为学者从四个不同的角度对柔性的主要特征进行了描述并提出了相应的柔性测度方法。

综上所述，目前对于制造系统柔性的测度主要是基于经济效果、信息论、Petri网和多维度的柔性度量方法，但这些柔性度量方法存在着不同程度的缺陷。虽然目前制造系统柔性度量研究存在一定程度的缺陷，但是针对制造系统“柔性”这一特征的研究已经十分丰富。但是，目前针对可重构制造系统柔性的研究还很贫乏，还仅限于柔性的概念和分类。针对现有研究的不足，本文选用随机动态规划的方法，针对制造系统的一个生产制造周期构造了RMS中柔性的随机动态规划定量评价模型，通过求解模型得到最优收益值，本文用RMS和刚性制造系统最优收益值之差来定义柔性，既可避免由于运行环境、制造系统自身等因素的变化对制造系统柔性测度的准确性的影响，又可以直观地反映出可重构制造系统对顾客需求发生变化的响应程度。

二、RMS的柔性及测度原理

（一）RMS的柔性

RMS的柔性是指RMS整体通过系统本身的构件之间的重新构形从而实现的对加工任务或加工工作的适应性。RMS由七个柔性因素构成，即设备柔性、产品柔性、工艺柔性、工序柔性、运行柔性、批量柔性和重构柔性。RMS具有柔性决定了其在生产制造过程中的优势：RMS具有刚性制造系统和柔性制造系统的特性，其生产能力和生产功能介于刚性制造系统和柔性制造系统之间；RMS是基于多个工件族来进行设计的，对工件族中的所有工件提供定制柔性；另外，其构形能够根据产品生产的变化而进行调整，在一定程度上适应了以多品种、中小批量、短的产品生命周期等为特征的以顾客需求为导向的生产模式。因此，可重构制造系统的柔性对企业适应快速变化的市场需求具有重要的意义。

（二）RMS柔性测度原理

本文设定了一个生产制造周期，即从上一种产品生产制造完成时刻开始到因顾客需求改变而转入下一种能够满足顾客需求的产品的生产制造完成时刻为止。针对这一生产制造周期建立随机动态规划模型，求解出该条件下的最优收益值，即可重构制造在面临需求改变的情况下对自身进行调整以适应这种变化这一过程中的获得的最优收益。由于刚性制造系统不具有柔性，在相同的假设条件下求得的刚性制造系统的最优收益值即制造系统不具备柔性值时的最优收益。RMS的最优收益值和刚性制造系统的最优收益值之差为可重构制造系统仅考虑柔性作用下制造系统的最优收益即可表示RMS的柔性值。

三、RMS柔性测度模型

RMS因其内在的柔性使得企业能够更好地适应外界环境的变化，对各种不确定性因素做出相应的反应，从而增强企业自身的市场竞争力。与此同时，可重构制造系统要素随时间变化的特征使得系统的定量评价更加困难，因此必须建立能够反映其内涵的动态随机模型。由于影响系统的不确定性因素很多，本文主要讨论由于顾客需求发生变化对RMS造成的不确定性，而这里所指的顾客需求变化指的是顾客对产品组合、需求数量及对新产品的需求等。

（一）可重构制造系统柔性定量评价的假设条件

1.假设该机械制造企业一个生产周期为上一批工件加工完毕的时刻开始至下一批工件加工完毕的时刻为止，且生产制造的两种产品种类不同。

2.假设制造系统在第一种产品生产完成至第二种产品开始生产之前自身已完成调整可以进行转产，因为本文主要研究可重构制造系统对顾客需求变化的响应程度。

3.制造系统在整个生产周期内不受到除顾客需求发生变化之外的其他外界因素影响。

（二）评价RMS柔性的随机动态规划模型

1.确定阶段

在此阶段企业将要进行个阶段的生产加工。

2.状态变量和决策变量的设定

在t阶段末，第t阶段的生产制造过程结束并开始第t+1阶段的生产制造。若在第t阶段末，已知顾客需求第i种产品的产量为di（t），即Ni（t）=di（t）；假设生产制造完第j种产品的产量为xj（t），则有：状态变量St=（xi（t），di（t）），可达到的状态集合St={xj（t），dt（t）}，其中i，j=1，2，...，n，xj（t）=1，2，...，Mj，di（t）=1，2，...，Dj。

第t阶段末需要对第t+1阶段的生产进行决策，允许集合为：Dt（St）={xi（t+1）}，其中，i=1，2，...，n，xi=1，2，...，D。

若决策变量Ut（St）=xi（t+1），则有所做的决策为：第t+1阶段生产制造第种产品的产量为xi（t+1）。其中，Mi为每个阶段各种工件的产量上限数，Mi取整数；Di为每个阶段对各种产品的需求上限，Di取整数，且Di≤Mi；xi（t）为第i种工件的产量；dj（t）为顾客对第j种产品的需求产量；Nj（t）为第t阶段末顾客对第i种产品的需求量，Nj（t）=1，2，...，Di；di（t）∈[1，Di]，di（t）取整数，i=1，2，...，n。

（三）决策过程

由于上文中构建的模型假定初始状态已给定，因此选用逆序解法求得结果：F（0，xi（0），dj（0））={EF（1，xi（1），dj（1））}。此时，F值为该可重构制造系统在整个加工阶段的最优收益值。

通过利用上文构建的随机动态规划模型并对其求解，可以得到RMS在需求等外界条件处于经常性变动的情况下整个加工阶段的最优收益值F。同时，也可以计算出该制造系统的刚性最优收益值F，即假设顾客需求等外界条件不变的情况下制造系统生产制造同一种产品的最优收益值Vf。最后，计算两者之差即可定义为RMS的柔性值，即

Vf=F-F′

以Vf，即可重构制造系统与刚性制造系统最优收益值之差来定义可重构制造系统的柔性值更具有准确性和客观性

四、结论

本文在可重构制造系统柔性的相关理论研究的基础上，通过随机动态规划的方法建立模型并通过模型求解分别得到可重构制造系统与刚性制造系统的最优收益值，最后可重构制造系与刚性制造系统的最优收益值之差即可重构制造系统的柔性值。

本文尚存在如下不足：一是只考虑顾客需求发生变化时RMS对这一外界变化的反应能力，而没有考虑其他外界因素发生变化对RMS柔性的影响；二是建立模型时假设了一个理想状态即设备处于无故障状态、原材料供应充足等条件完全具备，但在实际生产制造过程中这种理想状态并不总是存在。因此，今后需要针对以上不足之处进行系统和深入研究。

参考文献：

[1]杨思远，刘细兵.柔性制造系统的经济评价[J].上海交通大学学报，1994（02）.

[2]李言，张晓坤，徐跃飞等.FMS柔性的评价[J].机械科学与技术，1994（02）.

[3]梁福军，宁汝新.可重构制造系统系统理论研究[J].机械工程学报，2003（39）.

[4]姜晓鹏，王润孝，库祥臣.可重构制造系统研究进展[J].机床与液压，2007（35）.

[5]Mandalbaum M. Flexibility in Decision Making： an Exploration and Unification[D].Univ. of Toronto，1978.

[6]Kumar Vinod. Entropic measures of manufacturing flexibility [J].International Journal of Production Research，1987（07）.

[7]Slack N. The Flexibility of Manufacturing Systems. Int. J. of Oper.&Prod.mauagement，1978（04）.

第8篇：柔性制造范文

该品种特性：幼树较直立，成年树半开张，枝粗叶大，果大、单果重1200g-2350g，平均果重1680g。果形呈倒卵圆形，果皮黄绿色，皮薄，平均厚0.7-0.9cm，襄皮粉红色，汁胞红色。可溶性固形物11.55%以上，总糖8.76%，总酸0.74%，风味酸甜，少核或无核，富含番茄红素和β胡萝卜素，是溪蜜柚的55倍和46.8倍。果实成熟期比溪蜜柚早15-20d，9月中、下旬均可上市。具有早结、丰产、适应性强，经济效益高、营养价值丰富等特点，品质上等。

我县于2007年早春从福建省平和县小溪镇引进红肉蜜柚3000株，采用2.5m×3m株行距密植，定植在五强溪库区，亩栽植90株，共计33.3亩。径过对红肉蜜柚采用宝塔形整形修剪，合理控制树体，科学施肥，综合预防病虫危害及精心果园管理，定植后第三年（2009年）有83.3%的树开始挂果，平均株产8.5kg，亩产646kg，第四年100%的树结果，株产21.3kg，亩产1917kg，第五年株产达到31.7kg，亩产2873kg，盛产期亩产可达4000-5000kg，达到红肉蜜柚密植速生、早期丰产、稳产的目的。现将红肉蜜柚密植宝塔形整形修剪早期丰产栽培技术总结介绍如下，供广大红肉蜜柚种植户参考及推广应用。

1.柚园选择

红肉蜜柚应选择当地小区气候环境条件优越及靠近河流、水库等大水体附近的地方，远离三害（空气、水源、土壤）污染源的环境。选地要求土层深厚，土壤疏松肥沃，有机质含量高，水源充足，排灌良好，地下水位在1m以下，交通方便，坐北朝南，背风向阳，丘陵的地带建园。以砂质壤土为佳，丘陵缓坡地应先修好水平梯田，搞好水土保护后再栽植。避免在冷空气流经的风口或滞积的低洼地建园，以防冻害。

2.选择优质壮苗

苗木应选择无病虫危害，品种纯正，嫁接口愈合良好，根系发达完好，有3-4条侧根。枝干粗壮，苗高在60-70cm以上，茎干直径1.2cm以上，叶片完整厚实浓绿，具有一定分枝的二年生苗或一年生优质大苗，严禁在疫区调苗。

3.高标准建园

3.1 撩壕压青，施足底肥

对规划好的园地，应在定植前3个月完成整地、开梯、撩壕压青和施足底肥等工作。壕沟宽1m、深0.8m，沟长与地块等长，分层压埋山青和底肥，一般底层用秸干、绿肥、山青、稻草、土杂肥等均可，每亩用量4000-5000kg，石灰50kg ，分两层回填压埋。上层用腐熟畜栏肥、家禽肥或优质农家堆肥，每亩用量2000-3000kg，与土壤混匀回填压埋。每定植穴施优质农家腐熟肥或有机堆肥20-25kg，菜枯饼2-3kg，过磷酸钙2kg，硫酸钾高效复混肥0.5-0.8kg，与表土拌混均匀后填入穴内培成丘状，灌水塌实，待泥土沉实后栽植。

3.2栽植时期和密度

（1）栽植时期：一般在春秋两季进行，苗木成活率高。无冻害地区，以秋梢停止生长后的10月份栽植为宜，栽后根系能恢复生长，无“缓苗”现象，次春能按时萌芽抽梢，对扩大树冠、早结、丰产有利。春季栽植常在土壤解冻后至萌芽前的2月下旬至3月上旬，此时定植宜早不宜迟，过迟有“缓苗”现象。（2）栽植密度：红肉蜜柚计划密植以2.5m×3m株行距，南北行向为宜，每亩栽植90株，便于经后间伐和管理。

3.3栽植技术

栽植时要对苗木进行合理修剪整形，剪去过长的主根，剪平大根伤口，剪去过多过密枝叶，减少苗木蒸腾失水。对从外地购的苗木，栽植时应先将根系置于25cm水中浸泡4-5小时，让根系吸足水分。根系在穴内摆布要均匀舒展，扶正苗木，然后在根系上覆以细碎肥沃松土，踏实、浇足定根水后再封土或盖一层杂草，以利保温保湿，防止土面板结，提高苗木成活率。嫁接口以土壤沉实后露出地面5-10cm为宜，过深过浅对苗木生长均不宜。

4.土肥水管理

4.1 土壤与水分管理

柚苗定植后1-2年内，在树盘留0.5m-1m的树幅，全园均可套种绿肥和经济作物，第三年开始挂果后可在行间进行生草栽培或种植绿肥。要在2-4年内完成柚园的深翻扩穴改土工作。并结合深翻扩穴埋压绿肥，增施有机肥和磷钾肥，酸性土壤施用适量石灰，熟化土壤，提高有机质含量，减少水土流失，改善根系生长环境，使根系分布深广，延长丰产年限，提高树体抗逆能力。在梅雨季节，做好清沟排涝工作，整理好梯面，以防渍水烂根引起落叶、落花和落果。在7-9月夏秋高温干旱季节应经常保持土壤湿润，进行树盘覆盖，并根据柚树年周期的需水特点及时做好排灌，防止高温干旱落果，果实进入成熟期后适当控水，提高果实含糖量和品质，有利促进花芽分化。

4.2 幼年树施肥

幼树施肥目的在于促进枝叶健壮生长，加速树冠形成。在苗木定植后1-3年内，每月施肥一次，要实行勤施薄施，少吃多餐，以速效性氮肥为主的施肥原则。幼年树全年施肥7-8次，一般在每次新梢发7d后各施一次催梢肥，在新梢展叶至转绿期，再增施一次壮梢肥。每次株施稀薄人粪尿5-10kg，同时掺0.5%尿素或1%硫酸钾高效复合肥，施肥浓度可逐次适量加大，全年喷叶面营养肥3-4次，每次新梢叶片转绿前各喷1次。8月底以后应控制施用氮肥防止晚秋梢和冬梢抽发。在10月下旬至11月上旬重施一次基肥，以腐熟有机优质农家肥和绿肥为主，结合深翻扩穴改土施入，株施有机农家肥20-30kg，绿肥40kg，枯饼肥2kg，适量磷钾肥。

4.3成年树施肥

施肥目的是促发健壮春梢和早秋梢，控制夏梢和晚秋梢，壮大果实增产增收。因此，要进行科学施肥，测土配方施肥，增施有机肥和重施钾肥，平衡施用化肥，配合施用微量元素肥，实现各种养分平衡供应，满足柚树的需要，培养中庸丰产树势。成年树全年 施肥4-5次，即：春季萌芽肥，在萌芽前7-10d施，夏季稳果肥，在5月中下旬第二次生理落果前施；秋季壮果促梢肥，在7月上旬稳果后至秋梢抽发前施；采果肥，在果实采收前后7天内施，恢复树势。每次株施腐熟人粪尿10-15kg，同时掺0.5%尿素或1%硫酸钾高效复合肥，喷叶面营养肥3-4次。重施基肥，在10月下旬至11月中下旬施，以优质有机肥为主，株施腐熟人畜粪或农家禽肥40-50kg，绿肥50kg，枯饼肥2kg，过磷酸钙2kg，高效复合肥1kg，酸性土壤施用适量石灰，结合深翻扩穴改土分层施入，并及时灌水一次。

5.宝塔形整形修剪

5.1树形的选择

红肉蜜柚密植栽培树形宜选用单干直立宝塔形树形，其特性是：上部以小型枝组为主，中部以中型枝组为主，下部以大型枝组为主。采用落头和回缩修剪控制树形高度和树冠扩展，树高控制在3m以下，树冠在2.5m以内，使树体紧凑，呈上小下大，呈宝塔形，站领空间，立体结果，充分利用土地和光能，有利于增加单位面积株数和早期群体产量。

5.2宝塔形整形方法

苗木定植后留60-70cm左右定干，选择先端生长强壮的枝逐年直立延伸培养成中心干，在中心干上选留8-9个主枝，分3-4层呈放射状排列，第一层3个主枝，第二层2-3主枝，第三层2个主枝，第四层1-2个主枝。各个主枝呈交叉不同方位均匀分布，同一方向距离不少于40cm，层间距以40-50cm为宜，在主枝上直接安排侧枝和枝组，长势过强的要适当短截，注意除萌、芽和摘心，萌通过2-3年选留和精心培养就能完成宝塔形树形的整形工作。

5.3幼年树的修剪

应强调以夏剪抹芽、控梢、摘心为主，并掌握“去早留齐，去少留多”的原则进行放梢，促发健壮春梢和早秋梢，及时抹除位置不当萌芽和过密枝梢，抹除晚秋梢和冬梢，初结果树要抹除夏梢。对辅养技和各种延长技留一定长度适时摘心、短截促发分枝。对直立旺枝、强枝、应采用拉枝、撑枝、吊枝等方法开张枝条角度。及时剪除枯枝，病虫枝和密生枝、交叉枝等集中烧埋，幼年树修剪时宜轻不宜重，要保留树冠下部枝条和内膛弱枝。

5.4成年树修剪

红肉蜜柚具有良好的内膛结果能力，结果母枝大部分在树冠内部，为较弱小春梢和秋梢（3-5cm），1-3年枝均可结果，多为着生在3-4年生侧生短缩枝上的2年生无叶枝。故树冠顶部和修剪稍重，内部和下部宜轻，内膛枝和树冠下部弱枝不可剪除，保留树冠内3-4年生侧枝上着生的较弱无叶枝。对营养生长过旺枝叶密集的树冠应采用“开天窗和开侧窗”的方法，锯掉树冠上部和明显影响光照的大枝，打通光路，使树冠内通风透光，减少病虫危害，让冠内较弱枝和无叶枝结果。同时要抑强扶弱，平衡主枝，多留小枝，养根养干，剪去枯枝，病虫枝、密生枝、交叉枝、徒长枝、要及时回缩结果枝组和衰老枝组，更新复状，增加枝量，培育中庸丰产树势，立体结果。

6.保花保果与疏花疏果

6.1保花保果主要技术措施

（1）加强栽培管理，增强树势，保护好叶片。（2）合理修剪与控梢，调解营养分配。（3）重点喷施营养素，控制使用生长调节剂，提高产量和品质。（4）积极创造授粉受精有利环境条件，提高坐果率。（5）对营养生长旺树，应采用环割、环剥、缓和树势，9-10月环割有利于促进花芽分化，4-5月环割有利于，提高座果率。（6）除夏梢，节省营养，保证果实正常生长。红肉蜜柚的座果率低只有1-2.5%，保花保果是红肉蜜柚密植早期丰产的一项极为重要关键技术措施。

6.2疏花疏果

以平衡大小年为目标，适时疏花疏果，俗话说：“疏果不如先疏花，疏花不如先疏蕾”，节省营养利于提高座果率。因此，对结果母枝在花蕾期先疏花序，后疏花蕾，去头尾留中间，疏弱留壮花2-3朵，应根据树势和叶果120-1301进行适量疏留果，先疏除病虫果、畸形果、小果、园果、每果枝只留一个果，不留双果，留果要分布均匀。

7.主要病虫害防治

红肉蜜柚主要虫害有潜叶蛾、红蜘蛛、介壳虫类、蚜虫、天牛、花蕾蛆、潜叶甲和恶性叶甲等；病害有溃疡病、炭疽病、流胶病、烟煤病、黑星病等，是影响果实产量和商品质量的重要因素。柑桔病虫害无公害防治应积极贯彻以“预防为主，综合防治”的植保方针。防治技术措施有：（1）选用无病苗木，严禁从疫区调苗，加强植物检疫。（2）加强精心管理，增施有机肥，平衡使用化肥，不偏施氮肥，培养健壮树势，提高树体抵抗力。（3）采用生物防治，柚树行间生草栽培或种植绿肥，为天敌提供有利生物场所，科学选用生物源农药和矿物源农药，保护好天敌。（4）合理修剪，剪除病虫枝，对树冠郁密的树要据大枝，使树冠内通风透光，减少病虫危害。（5）使用物理防治，悬挂杀虫灯和杀虫板及性引诱剂诱杀害虫。（6）搞好病虫预测预报，根据病虫发现规律和发生时期及时喷药防治。使用农药防治应符合“农药安全使用标准”和“农药安全使用准则”，药剂应选择高效、低毒、低残留的有机合成农药进行无公害防治。提倡交替轮换和病虫兼治混合使用农药，以减缓抗药性产生，有效控制病虫危害，达到事半功倍的效果。

8.防寒防冻

冻害是制约柑橘生产的重要因素，解放以来，在湖南大约10年左右出现一次大冻害，温度骤然降-9℃度以下，使柑橘生产遭受严重损失，以1977年元月冰冻最重。因此，必须重视防寒防冻工作，防寒防冻要从12月开始一直到春季气温回升结束，是一项长期性工作。应从建园开始就要选择利用当地局部温暖的小气候地段建园。对现有柚树要进行深翻扩穴改土，增施有机肥，以加强培育管理为重点，提高树体抗寒能力。冬季冻害来临前，积极采用防御措施，如冻前灌水、果园培土、覆盖、熏烟、树干包扎、刷白和围捆树冠，喷布抑蒸保温剂等，均能起到防冻保暖作用。

第9篇：柔性制造范文

【关键词】 乳腺癌；保乳术；乳房成形

【关键词】 乳腺癌；保乳术；乳房成形

我们于199904/200605，对22例早期乳腺癌患者进行了保留乳房根治术加胸壁肌肉填充一期隆胸乳房成形术，取得了较为满意的效果. 因此在不影响治疗效果的前提下，更好地保留患者的乳房外形，是乳腺外科的一个研究方向.

1对象和方法

1.1对象22例患者年龄38～55(平均45)岁，肿瘤位于外上象限者15例，内上象限者4例，外下象限者3例. 均行2个切口，其中19例行肿瘤广泛切除术（lumpectomy）加腋窝弧形切口根治肿瘤保留乳房，3例行象限切除术(quadrantectomy)加腋窝弧形切口根治肿瘤保留乳房. 乳房成形19例采用胸大肌，3例采用背阔肌肌瓣，其中6例术后腋窝有积液. 全组患者术后临床分期根据UICC均为Ⅰ期. 原发肿瘤最大直径T＜1.5 cm者18例，1.5～2.0 cm者4例. 淋巴清扫数目最少5枚，最多21枚，平均13枚.

1.2方法

1.2.1手术方式① 肿块所在乳腺区段切除并全腋淋巴结清除术19例. 肿瘤位于乳房外上象限或者内上象限，做肿瘤所在区段切除或者象限切除，切除肿瘤及皮肤、瘤周组织(切缘距瘤缘≥2 cm，病理残腔切缘阴性)并清扫腋窝淋巴结；肿瘤位于乳房外下，行放射状或弧形切口(约7～8 cm)，切除肿瘤及皮肤、瘤周组织(切缘距瘤缘≥2 cm)另做腋前线纵切口清扫腋窝淋巴结. ② 腋窝横弧形切口，前端不应超过胸大肌外侧，后端不超过背阔肌外侧. ③ 淋巴结清扫level I：背阔肌前缘至胸小肌外缘，II：胸小肌外缘至胸小肌内缘，III：胸小肌内缘至腋静脉入口处（halsted韧带）. ④ 外上或者内上象限者切除肿瘤清扫淋巴结或从胸大肌肱骨附着出断离胸大肌一束卷曲缝合，填塞于瘤体残腔分别与胸大肌深层及切缘皮下组织固定防止移动乳腺外形变化. ⑤ 外下象限肿瘤切除后用背阔肌从其前缘分离一束同样卷曲缝合填塞于瘤体残腔分别与胸大肌深层及切缘皮下组织固定. ⑥腋窝置引流管3～5 d，瘤体残腔不置引流，术后常规预防使用抗生素7～10 d.

1.2.2辅助治疗全组患者均于术后1 mo左右开始放疗，总剂量40～60 Gy(照射全乳、腋区、锁骨下区、内乳区及胸壁). 放疗半量后开始给予CAF 方案化疗4～6个周期. 免疫组化检测ER和/或PR阳性者，化疗结束后给予TAM口服3～5年.

转贴于 　　2结果

全组患者随访服1～6 a均为局部复发和远处转移. 乳房美容优良率81.8%（18/22）， 一般满意率18.2%（2/22），全乳腺放射及瘤床局部皮肤红斑100%（22/22）乳房变硬不适27.3%（6/22）.

3讨论

乳腺癌是实体瘤中疗效最佳的肿瘤之一，是女性的第一高发肿瘤，乳腺癌的保乳治疗能与传统根治术获得同样的远期疗效. 在欧美国家保乳手术已成为Ⅰ， Ⅱ期乳腺癌的首选术式. 目前乳腺癌的保乳治疗在我国逐渐为越来越多的患者和医务工作者所接受. 据统计保乳术后患者3年、5年10年生存率分别为99%， 94%， 80%. 局部复发率分别为5.4%， 7%， 7.7%，与文献报告相仿［2］，乳房保留率分别为97.8%， 93%， 88%. 而同期采用胸壁肌肉填充配合放疗、化疗的报道不多.

保乳术一期胸壁肌肉乳房成形术同常规保留乳房手术一样，局部复发仍然是患者和医务工作者最为关注的问题. 这与肿瘤的切除范围、术中无瘤技术操作、肿瘤生物学行为、肿瘤临床分期及术后综合治疗程度等有关. 该组患者随访1～4年，其中17例随访近1年，经过术后放射和化疗，乳房外形满意率100%且随访近期生存率100%，可能系该组患者临床分期均为Ⅰ期，原发病灶小及腋窝淋巴结无转移及开展该术式时间短有关.

为了彻底切除肿瘤防止复发和保证乳房的美容效果这两个原则，我们选择Ⅰ期患者，且切除范围足够大，为了弥补切除充分而影响美容效果我们设计使用胸壁肌肉填充，肌皮瓣与皮下组织缝合局部弹性好，可防止肌瓣失张力后局部弹性减低发生萎缩. 完整切除原发病灶切常规行腋窝淋巴结清扫，这样在根治肿瘤的同时为乳腺癌患者术后美容有多了一个疗效可靠的方法. 术后完成了放射治疗、化疗和内分泌等治疗，综合治疗特别是放射治疗后，未见明显的乳房变硬、纤维化、胸壁水肿等副作用.

参考文献

［1］左文述，徐忠法，刘奇. 现代乳腺肿瘤学［M］. 济南：山东科学技术出版社，1996:250-268.