유연한 제조 시스템이란 무엇이며 기본 구성요소는 무엇인가요?

유연한 제조 시스템은 전송 시스템으로 연결된 일부 장비를 의미합니다. 전송 장치는 공작물을 다른 연결 장치에 올려 놓고 다양한 가공 장비로 보내 공작물을 정확하고 신속하며 자동으로 처리합니다. . 유연한 제조 시스템에는 중앙 컴퓨터 제어 공작 기계와 때로는 여러 부품을 동시에 처리할 수 있는 전송 시스템이 있습니다.

시스템 구성

1. 가공 장비

가공 장비는 주로 머시닝 센터와 CNC 선반을 사용하며 전자는 상자 및 판재 부품을 가공하는 데 사용됩니다. 후자 후자는 샤프트 및 디스크 부품 가공에 사용됩니다. 중대형, 소량 생산에 사용되는 FMS는 더 높은 생산 효율성을 달성하기 위해 교체 가능한 스핀들 박스가 있는 머시닝 센터를 사용하는 경우가 많습니다.

2. 보관 및 취급

보관 및 취급 시스템에서 취급하는 자재에는 블랭크, 공작물, 절삭 공구, 고정 장치, 검사 도구, 칩 등이 포함됩니다. 자재에는 평면 배치가 포함되며 저장 용량이 더 큰 팔레트 창고와 대들보 유형의 3차원 창고도 있습니다.

블랭크는 일반적으로 작업자가 팔레트에 올려 클램프에 적재한 후 자동 창고의 특정 구역에 보관한 후 자재 관리 컴퓨터의 지시에 따라 자동 처리 시스템이 지정된 워크스테이션으로 보냅니다. 고정 레일형 트롤리와 컨베이어 롤러는 공정 순서에 따라 장비를 정렬하는 FMS에 적합합니다. 자동 가이드 트롤리의 이송 순서는 장비의 배치 위치와 관련이 없으므로 유연성이 뛰어납니다.

산업용 로봇은 제한된 범위 내에서 1~4개의 공작물을 운반하고 적재 및 하역할 수 있으며, 대형 공작물의 경우 자동 팔레트 교환 장치(APC)를 사용하여 운반하는 경우도 있습니다. 레일 위에서 보행 로봇은 공작물의 이송, 로딩 및 언로딩을 동시에 완료합니다.

마모된 공구는 공구 매거진에서 하나씩 꺼내서 교체하거나, 교체할 공구가 가득한 공구 매거진을 예비 서브 매거진으로 교체할 수 있습니다. 선반 척의 조, 특수 고정구, 특수 머시닝 센터의 스핀들 박스도 자동으로 교체할 수 있습니다. 칩 운송 및 처리 시스템은 FMS의 지속적인 정상 작동을 보장하는 데 필요한 조건입니다. 일반적으로 칩의 모양, 제거량 및 처리 요구 사항에 따라 경제적인 구조 솔루션이 선택됩니다.

3. 정보 통제

FMS 정보 통제 시스템은 많은 구조적 구성 요소를 가지고 있지만 일반적으로 계층적 집단 통제 시스템을 채택합니다.

첫 번째 수준은 각 공정 장비의 컴퓨터 수치 제어 장치(CNC)로 각 처리 프로세스의 제어를 구현합니다.

두 번째 수준은 그룹 제어 컴퓨터로, 컴퓨터 생산 계획, 수치 제어 지시 등의 정보는 1차 관련 장비의 수치 제어 장치에 할당되고 해당 작동 상태 정보는 상위 컴퓨터에 보고됩니다. p>

세 번째 레벨은 FMS의 주 컴퓨터(제어 컴퓨터)로, 그 기능은 생산 운영 계획 수립, FMS 운영 상태 관리 구현, 각종 데이터 관리 등입니다. 네 번째 레벨은 FMS의 관리 컴퓨터입니다. 공장 전체.

FMS 기능을 구현하기 위해서는 완벽한 성능을 갖춘 소프트웨어가 기본입니다. 컴퓨터 작업을 지원하는 시스템 소프트웨어 외에도 일반적으로 제어 소프트웨어를 포함하여 사용 요구 사항 및 사용자 경험을 기반으로 개발된 보다 전문적인 응용 소프트웨어가 있습니다. 제어 공작기계, 자재 보관 및 운송 시스템, 검사 장치 및 모니터링 시스템), 계획 관리 소프트웨어(일정 관리, 품질 관리, 재고 관리, 툴링 관리 등) 및 데이터 관리 소프트웨어(시뮬레이션, 검색 및 각종 데이터베이스) 등 .

FMS의 지속적인 자동 작동을 보장하려면 공구 및 절삭 프로세스를 모니터링해야 합니다. 가능한 방법에는 공작 기계 스핀들 모터의 현재 전력 출력 또는 스핀들의 토크 측정이 포함됩니다. 센서를 사용하여 공구 파손 발생을 감지하고 접촉 프로브를 사용하여 공구의 절삭날 크기 또는 공작물의 가공 표면 크기의 변화를 직접 측정하고 공구 수명에 대한 공구 절삭 시간을 계산합니다. 관리.

또한 접촉식 프로브를 사용하면 공작 기계의 열 변형과 공작물 장착 오류를 측정하고 그에 따라 보상할 수 있습니다.

특징

"유연 제조 시스템 전송 데이터"에는 워크스테이션 노드, 장비 및 계측기의 단기 메시지 대부분과 시스템에 필요한 대량의 파일 데이터가 포함되어 있습니다. 메시지 크기는 몇 개의 숫자 튜플에서 수백 바이트까지 다양합니다.

대용량 파일에 기록된 데이터, 현재 처리 단계에 대한 데이터, 운영 장비와의 통신 데이터, 모니터링 상태에 대한 데이터, 각 소규모 워크스테이션에서 보고된 데이터 등 운영 소프트웨어 및 기타 데이터.

보고 시간도 다양합니다. 일반적으로 유연한 제조 시스템에서 시작하여 메인 컴퓨터에서 각 기기 또는 워크스테이션 노드로 대용량 프로그램 파일을 다운로드하는 데 약 60초가 걸립니다.

기기 정보는 결정론적 시간 지연의 특정 기간 내에 제출되어야 합니다. 기타 정보 유형은 단기 비상 보고 및 대부분의 즉각적인 메시지 전송 및 수신에 적합합니다.

모든 FMS 기능을 지원하는 유연한 제조 시스템을 위한 안정적인 FMS 프로토콜이 오늘날 시급합니다. IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 개발한 기존 프로토콜은 오늘날 환경의 실제 통신 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect(CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect의 약자) 프로토콜 지연은 메시지 충돌 증가로 인해 일부 워크스테이션 노드가 제한되지 않는 경우를 나타냅니다.

토큰 버스는 결정적인 메시지 지연을 가지고 있지만 FMS 통신의 채널 구조(접속 방식)를 우선시할 수는 없습니다.

토큰링은 전달 우선순위와 낮은 메시지 대기 시간을 제공하지만 전송 데이터를 신뢰할 수 없습니다. 단일 노드(워크스테이션 노드) 오류는 일반적으로 해당 워크스테이션 노드를 통해 오류를 보낼 때 발생합니다. 또한 토큰링 토폴로지(물리적 네트워크 아키텍처의 일종) 역시 높은 케이블링 설치 네트워크와 비용이 요구된다.

FMS 통신 프로토콜 설계는 실시간 통신 시간과 지연/오류 보고 메시지를 지원하고 긴급 신호에 대한 즉각적인 대응의 필요성을 지원합니다. 과열, 먼지, 전자기 간섭(EMS)으로 인한 기계적 오류와 오작동은 산업 생산 공정에서 흔히 발생하므로 적절한 전송 및 복구 절차를 갖춘 우선순위 메커니즘과 즉각적인 비상 경고 메시지가 필요합니다.

토큰 버스 수정은 우선순위 경로 메커니즘을 구현하여 더 긴 메시지뿐만 아니라 짧고 낮은 지연 시간의 메시지 전송을 허용합니다.

위 내용에 대한 참조는 바이두 백과사전-유연 제조 시스템