摘要：柔性制造系統(tǒng)簡稱FMS，是一組數(shù)控機床和其他自動化的工藝設備，由計算機信息控制系統(tǒng)和物料自動儲運系統(tǒng)有機結(jié)合的整體。文章發(fā)表在《稀有金屬材料與工程》上，是中級機電職稱論文范文，供同行參考。

　　關鍵詞：柔性制造系統(tǒng),作業(yè)計劃調(diào)度,教學培訓

　　加工系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)采用的設備由待加工工件的類別決定，主要有加工中心、車削中心或計算機數(shù)控(CNC)車、銑、磨及齒輪加工機床等，用以自動地完成多種工序的加工。磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換，也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。

　　為使機械設計制造及其自動化專業(yè)學生在學習過程中，有機會將所學到的各門專業(yè)課的知識綜合性地應用到接近于生產(chǎn)實際的過程中，為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎，學院除了建立適合于現(xiàn)代教學法模式的幾個獨立的專業(yè)實驗室外，籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。

　　1 FMS系統(tǒng)組成

　　零件前序加工完畢后，計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。

　　在主界面中點擊立體倉庫狀態(tài)按鈕，進人立體倉庫狀態(tài)界面。立體倉庫狀態(tài)是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統(tǒng)實時檢測各個倉位的狀態(tài)，然后系統(tǒng)給碼垛機發(fā)指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位，操作者通過觀察狀態(tài)位的圖標情況，操作者就可以知道哪個倉位是否為空，并且知道各個倉位物件的重量，通過生產(chǎn)統(tǒng)計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品，每一類成品的個數(shù)及總重量。

　　2系統(tǒng)特點

　　(1)包含多種關鍵技術及單元，使學生了解更多的知識;機器人技術;物流倉儲自動控制系統(tǒng);立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監(jiān)控;PLC控制系統(tǒng);傳感器技術;計算機網(wǎng)絡通信技術和現(xiàn)場總線技術;計算機控制;網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控技術;數(shù)據(jù)庫技術;多軸運動控制器;氣動技術;步進電機及驅(qū)動;伺服電機及驅(qū)動;VC,VB等高級語言編程。

　　(2)結(jié)合機電教學，編制了的實驗指導書，包含多個實驗:為了方便教學實際使用，我們?yōu)橄到y(tǒng)提供了專門實驗指導書，其內(nèi)容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗，供本科生、專科生和研究生專業(yè)選開，教師也可以根據(jù)實際情況，在實驗指導書的基礎上增開設計性、綜合性實驗。

　　3如何應用FMS進行本科實驗教學

　　由于近年來高校的擴招，學生人數(shù)大幅上升，而大型實驗設備臺套數(shù)少;而且大型實驗設備的實驗通常包括編程、上機、結(jié)果分析等，需要的時間較長。因此，大型設備開設的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:

　　3. 1開設綜合設計性實驗

　　本中心老師提出項目申請，參加學校實驗室設備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結(jié)合指導老師的科研項目，通過雙向選擇接受學校相關專業(yè)本科三年級以上的學生參加。

　　例如:作業(yè)計劃與調(diào)度教學實驗。

　　“作業(yè)計劃與調(diào)度教學實驗”的內(nèi)容是讓學生根據(jù)給定的加工工件信息，設計一個單件小批量零件加工的“作業(yè)計劃與調(diào)度”的仿真系統(tǒng)，使目標函數(shù)“最長流程時間”的值最小，然后對仿真結(jié)果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業(yè)計劃與調(diào)度”概念的理解，掌握車間調(diào)度的方法，培養(yǎng)學生理論與實踐相結(jié)合的能力，提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統(tǒng)要具備以下功能:

　　(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象，也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環(huán)境為加工那些工件設計“作業(yè)計劃與調(diào)度”的方案;

　　(2)提供一個很好的仿真環(huán)境及工具，用來建立仿真模型，使學生形象直觀地看到車間調(diào)度的運行過程;

　　3. 2開設選修課

　　由于學習FMS的有關知識，需要學生們具有一定的專業(yè)知識;而且大型設備一般只有一套設備，要面向?qū)W生人數(shù)眾多的本科生開設實驗課有一定的難度。因此，我們首先開設了FMS的選修課。在講授FMS技術的理論知識的基礎上，開設FMS的上機實驗課，學生分為3 -5人一組。

　　3. 3為本科畢業(yè)設計提供實驗

　　本科生的畢業(yè)論文是進行專業(yè)基本技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，同時也是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業(yè)論文的學生，有充分的時間利用所掌握的專業(yè)基礎知識，解決具體的問題;因此畢業(yè)論文是本科生學習和掌握大型實驗設備的一個非常好的機會。

　　4 FMS進行本科教學的體會和希望

　　4. 1 FMS進行本科教學的效果

　　通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設備，對學生選擇專業(yè)有一定的幫助，也增加了學生參加推薦免試研究生和就業(yè)等的競爭力。例如，一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后，對數(shù)控技術有關知識和應用有了一定的了解和興趣，報考研究生時選擇數(shù)控技術專業(yè)。

　　4. 2存在的問題

　　通過參加上述教學實驗活動，我們也發(fā)現(xiàn)仍有一些問題急待解決。實現(xiàn)大型實驗設備的本科教學，需要一批技術水平高，有責任心和敬業(yè)精神的技術人員，并有相應的政策或辦法加強大型實驗設備管理和使用。一方面需要制定激勵老師開展實驗教學工作的政策，充分調(diào)動在崗老師的積極性;另一方面，要加強實驗室老師的進修和業(yè)務培訓，因為實驗老師的業(yè)務水平將直接影響到實驗教學質(zhì)量和科研水平。

　　機電一體化期刊投稿須知：《稀有金屬材料與工程》雜志是以稀有金屬材料的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、應用為報道內(nèi)容的綜合性學術技術刊物。《稀有金屬材料與工程》主要報道鈦、難熔金屬(鎢、鉬、鉭、鈮、鋯、鉿、釩)、貴金屬(金、銀、鉑、釕、銠、鈀等)、稀散金屬和稀土金屬等材料的研制;稀有金屬材料的加工工藝,熔鑄、粉末冶金、壓力加工、熱處理、機械加工、爆炸復合、涂復、焊接及其它特種加工工藝);稀有金屬材料的化學分析及機械、物理性能測試;同時還報道超導材料、陶瓷材料、磁性材料、功能材料、納米材料、生物材料等新型材料及先進的材料研制、設計、制造工藝及其在國民經(jīng)濟各領域的應用。曾用刊名：稀有金屬合金加工。