一、基本概念：
产生和特点：
两个原因：
大批量生产方式——>中小批量自动化生产
CNC的广泛应用，通讯技术——技术基础
定义：柔性制造技术是一种能迅速响应市场需求而相应调整生产品种的制造技术；FMS是由若干台数控设备，物料运储装置和计算机控制系统组成，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。
基本组成：
由计算机控制和管理采用了CNC控制为主的多台加工设备和其他生产设备。系统中的加工设备和生产设备通过物料输送装置连接。
FMS基本组成
FMS的两个主要特点：柔性和自动化
理想的FMS应具有8种柔性：
设备柔性：
加工设备具有适应加工对象变化的能力。刀、夹、辅具、硬软件
工艺柔性（加工柔性、混流柔性）同时加工工件品种数：
系统能以多种方法加工某一组工件的能力
产品柔性：
经济而迅速地转换到生产一族新产品的能力
工序柔性：
系统改变每种工件加工工序先后顺序的能力
运行柔性
系统处理其局部故障并维持继续生产原定工件族的能力
批量柔性：
在成本核算上适应不同批量的能力
扩展柔性：
根据生产需要方便地模块化进行组建和扩展能力
生产柔性：
系统适应生产对象变换的范围和综合能力
二、组成和类型：
组成：三个基本部分：
加工系统、运输及管理系统、计算机控制系统
2.类型（级别）5级
1).柔性制造模块（FMM）：
一台扩展了许多自动化功能（托盘交换器、托盘苦活料库、刀裤、上下料机械手等）数控加工设备。
2).柔性制造单元（FMC）：
包括2~3台数控加工设备或FMM工件自动输送装置
3).柔性制造系统（FMS）
包括4台或更多的数控加工设备、FMM或FMC，控制管理功能比FMC强，对数据管理与通信网络要求高。
4).柔性制造生产线（FML）
加工设备除了数控机床外，还有数控组合机床（数控专用机床、可换主轴箱机床、模块化多动力头数控机床等）
工件输送线路多为单线固定
FML的特点：柔性较低，专用性较强。生产率较高
FTL（Flexible Transfer Line）的特点：生产量较大，相当于数控化的自动生产线
5).柔性制造工厂（FMF）
柔性制造由FMS扩大到全厂范围，实现全厂范围内生产管理过程、设计过程、制造过程、和物料运储过程的全盘自动化，即实现自动化工厂（FA）
3.FMS组成要素介绍
1).加工系统常用设备
棱柱体类（箱体形、平板形）：立、卧式加工中心、数控组合机床、托盘交换器等回转体类（长轴形、盘套形）：
数控车床、车削中心、数控组合机床、上下料机械手或机器人及棒料输送装置等。
加工系统中的刀具与夹具：
刀具：
模块式（TMS）：刀柄、刀杆、接长杆、接上套、刀夹、刀体、刀头、刀刃等。
整体式（TSG）：镗铣类整体数控工具系统
夹具：统一基准，敞开性好
托盘：运输载体、各单元的接口。
ISO托盘的标准：ISO/DIS8526-1（2）
组合夹具：
完全标准化的元件组合而成。
基本元件8大类：基础件、支承件、定位件、导向件、压紧件、紧固件、合件、其他件。
两大类型：
槽系组合夹具：键和槽定位。
孔系组合夹具：孔、销定位。
2).加工系统的监控：
设备运行状态、切削加工状态（功率电流法、声发射法、扭矩法）、产品质量状态
3).物流系统：
典型输送线路：直线运行、环线运行、网线运行
输送装置：输送带：早期，结构简单，输送量大
自动小车：有轨，无轨
物料装卸与交换装置：
托盘交换器：箱体类零件
换刀机械手：加工中心
堆垛机：自动仓库，货架
物料存储装置：
立体仓库：高层料架
水平回转型自动料架
垂直回转型自动料架
缓冲料架。
三、柔性制造系统的优点及发展趋势：
主要用于多品种，中小批量生产的自动化技术。
(1)优点：
设备利用率高：计算机调度，空间少，生产量3倍。
缩短生产周期：工序集中，减少装夹，高效调度
市场响应能力强：高柔性，混流调节，硬件变化小
系统可靠性好：出现故障可以绕开，保持正常生产
产品质量高，成本低：机床与夹具相对少，一致性好，生产批量可大范围内变化。
(2)缺点：一次性投资过大
柔性和效率间的平衡点掌握不准
(3)发展趋势：
1.向小型化、单元化方向发展（初期强调规模）
90年代开始，面向中小企业，FMS有大型复杂系统向经济，可靠易管理，灵活性好的小型化，单元化即FMC或FMM方向发展。
2.向模块化、集成化方向发展。
软硬件均模块化
模块化结构：FMC、FMM作为FMS的基本模块，FMS进一步继承CIMS
3.系统性能不断提高：
个组成部分不断采用新技术，加工能力大为增强。
4.应用范围逐步扩大：
金属切削领域：批量适应范围和品种适应范围：金属热加工，装配等领域应用，电子、食品、药品、化工等行业渗透。
QY-JDYT09型FMS柔性生产系统由MES生产管理系统、WINCC监控系统、主控PLC和下位PLC通过网络通讯技术构成一个完整的多级计算机控制系统，是一种典型的FMS柔性生产实训系统，它由上料单元、检测分拣单元、搬运单元、数控加工单元、图像处理单元、机器人装配单元、条形码识别单元、物流仓储单元组成，配有变频调速板链式传输线构成环形生产线。上述机构均安装在工业型材桌面上，系统中的机械结构、电气控制回路、执行机构完全独立，采用工业标准件设计。
控制系统主站采用西门子S7-300(CPU315-2DP)，从站采用西门子S7-200(CPU224)，各站之间使用ProfiBus-DP总线进行通讯，S7-200从站主要用于控制与驱动设备层，并对现场反馈的信号进行采集，S7-300主站采集各从站数据，协调各站运行，并为上位机的监控程序提供数据，同时系统还配有工业以太网通信模块和10.4英寸彩色工业触摸屏，可以完成系统控制网络的集成。
该系统有单机、联机二种工作方式。在单机模式下，各从站独立运行，站间没有数据传送，学员可进行外部接线操作，使用S7-200专用PPI电缆或ProfiBus总线将编写程序下载到PLC中，并监控程序运行，在联机模式下，系统各从站同时工作，工件依次进行上料、检测分拣、加工、图像检测、机器人自动装配、贴标、条形码识别、入库及搬运等操作，各站间通过ProfiBus现场总线进行通讯，在主站的控制下实现相关的互锁、数据传送操作，系统中的上位工控机使用WinCC组态监控软件，对现场设备生产状况进行动态实时监控。系统工业现场总线和标准的电气接口，支持RS232、RS485、PPI、MPI、PROFIBUS-DP、TCP/IP多种通信方式。系统具备多种组态软件、编程软件、管理软件功能，如STEP7、OPC、WINCC算法组态、人机交换和MES生产管理系统软件等，为方便教学还配有PLC仿真、气动仿真、多媒体教室电子管理等软件。
实训内容
- PLC的设计与应用
（1）数据传输功能实训
（2）定时、计数、移位功能实训
（3）比较功能实训
（4）步进功能的应用实训
（5）跳转功能的应用实训
（6）子程序调用功能的应用实训
（7）中断控制功能的应用实训
（8）变频调速的PWM控制功能的应用实训
（9）伺服电机速度位置控制功能的应用实训
（10）检测系统的程序设计
（11）变频调速环行自动传输系统的程序设计
（12）自动储存系统的程序设计 - 传感器技术及应用
（1）光电传感器的特性研究及应用
（2）电感传感器的特性研究及应用
（3）电磁传感器的特性研究及应用
（4）位置传感器的特性研究及应用
（5）条码识别系统特性研究及应用 - 气动控制技术
（1）电控气动阀的工作原理及应用
（2）真空发生器的工作原理及应用
（3）气动二联体的工作原理及应用
（4）各种气缸的工作原理及应用 - 运动控制系统
（1）伺服电机定位的控制技术
（2）直流电机的控制技术
（3）交流电机的变频调速技术
（4）步进电机的定位控制技术 - 组态监控及人机界面技术
（1）组态监控软件的基本应用
（2）组态监控软件通信应用实训 - 机械结构训练技术
（1）同步带传动机构的设计及特性研究
（2）直齿轮传动机构的设计及特性研究
（3）锥齿轮传动机构的设计及特性研究
（4）直线导轨的设计及特性研究
（5）滚珠丝杆的特性研究及应用 - 故障检测技术技能培训
（1）程序故障设置的排除训练
（2）参数故障设置的排除训练
（3）电气接线故障设置的排除训练
（4）机械故障设置的排除训练 - 网络通讯技术和PROFIBUS总线技术
（1）网络通讯基础的原理与应用
（2）PROFIBUS-DP模块的研究与应用
（3）PROFIBUS通讯协议的研究与应用
（4）PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究 - 机械手搬运系统控制
（1）单轴手臂往返运动控制训练
（2）双轴手臂直线运动控制训练
（3）双轴手臂曲线运动控制训练
（4）三轴机械手空间直线控制训练
（5）三轴机械手空间曲线控制训练
（6）三轴机械手空间示教控制训练
（7）机械手移货控制技术训练
（8）机械手码垛控制训练 - 数控系统
（1）数控系统的参数设置与调整
（2）输入输出接口实训
（3）铣床参考点的调试
（4）进给驱动单元的调试与应用
（5）数控系统的通讯
（6）数控系统的操作与编程
（7）数控铣床加工实训