文档介绍：可重构制造
主讲:吴斌
队员:余远文、朱耀祥、谢志斌
虞春杰、姚震
什么是可重构制造?
可重构制造系统是指能够通过对制造系统结构及其组成单元进行快速重组或更新,及时调整制造系统的功能和生产能力,以迅速响应市场变化及其他需求的一种制造系统。其核心技术是系统的可重构性,即利用对制造设备及其模块或组件的重排、更替、剪裁、嵌套和革新等手段对系统进行重新组态、更新过程、变换功能或改变系统的输出(产品与产量)。
可重构机器人
可重构制造的特点
1 可模块化
根据机器的操作功能把机器划分为能够量化的单元。这些单元可在变化着的生产计划之间操作和控制。
可重构机器模块
可重构主轴模块
可重构制造的特点
2 可集成化
快速集成模块的能力和精确的由一系列机构、信息、和控制形成的接口。
3 用户定制化
相对于通常的柔性的概念,系统,机器设计的柔性是围绕产品家族进行的。因此也被称为“用户柔性”。
可重构制造的特点
4 可扩展能力
利用重新排列现有的制造系统,可以很容易的改变生产能力。或者用可重构工作站改变生产能力。
5 可变换能力
很容易变换现有系统、机器和控制的功能(例如:改变主轴的物理位置)以适应新产品的要求。
可重构制造的特点
6 可诊断能力
。
可重构制造的发展史
发达国家从20世纪90年代中期开展了相关可重构制造的研究。
1996年,美国密执安(Michigan)大学工程研究中心(ERC)在美国国家科学基金会(NSF)和25家公司资助下开展了有关RaMS 的研究。
1997年, 的概念。
1998年,美国国家研究委员会(NRC)在《2020年制造挑战的设想》的报告中明确地将RMS列入6大挑战与10大关键技术中,而且RMS名列10大关键技术之首。

我国对敏捷和网络制造模式下的快速重构以及支持可重构性的制造执行系统(MES)的研究较多,而对底层加工系统的可重构问题的研究并不多。从1997年起,我国在国家自然科学基金和“十五”863计划基金资助下,对RMS 的理论及方法进行了研究,取得了一定研究成果。一些学者将合弄(Holon)的概念应用于RMS中,理论研究已取得一定进展。总之,目前对RMS 还没有形成完整清晰的理论体系。
可重构制造系统和柔性制造系统的区别
可重构制造系统(RMS)和柔性制造系统(FMS)的目标是不同的。FMS瞄准的是各种生产零件的增加,RMS瞄准的是对市场和用户需求的响应速度的提高。RMS也是柔性的。它不同于FMS的柔性,是有限的、更快的响应和更高生产率的柔性。
RMS和FMS的设计方式和实现途径也是不同的。C机器的性能,围绕它们设计系统。系统设计专注于确定的生产线和被加工的零件。RMS是围绕零件家族进行设计的,是专用机器和柔性制造的组合,是快速大规模、在制造过程中可变换的系统,所以RMS比FMS有更高的生产率。可以说,RMS是介于低生产率但高柔性的柔性系统(FMS)和超高生产率但零柔性的专用生产线之间,实现了最优的成本效应的系统。可重构机器填补了高生产率但零柔性的专用机器和全柔性的机器。他们具体区别如表一所示
可重构制造系统和柔性制造系统的区别
表一
可重构制造装备在实际中的应用
可重构制造装备凭借其突出的柔性、应用的经济学和高效率,在航空、医疗、建筑、交通以及能源等领域有着潜在的广泛应用。
现有的几种可重构制造装备包括:可重构夹具、可重构模具(可重构钣金模、可重构真空成型模)等。
1可重构夹具
在当今日常工业生产加工中,夹具的使用已经非常普遍。但是对于相对复杂的工件的加工,平时通用普通的台式虎口钳与三抓卡盘就有点不适用了,必须针对工件特殊的加工要求以及几何外形设计专用的夹具。在当今工业飞速发展的前