其實(shí)柔性制造早在幾十年前就已經(jīng)被提出，并在全球制造業(yè)中受到重視。然而，幾十年過去了，柔性制造并沒有在制造業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，如今伴隨著工業(yè)4.0和中國(guó)智能制造的崛起，個(gè)性化定制的強(qiáng)大需求使得柔性制造比以往任何時(shí)候都更加迫切和重要。柔性制造屬于智能制造的范疇，是整個(gè)供應(yīng)鏈中對(duì)外部和內(nèi)部變化的成本最小化的柔性響應(yīng)能力，它使小批量、大規(guī)模定制生產(chǎn)達(dá)到大批量生產(chǎn)的成本優(yōu)勢(shì)。所以柔性制造成為了關(guān)鍵，甚至柔性生產(chǎn)將是制造業(yè)未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
根據(jù)國(guó)際定義，柔性制造系統(tǒng)是數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。它包括多個(gè)柔性制造單元，能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化。

柔性制造技術(shù)，是對(duì)各種不同形狀加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，我們認(rèn)為適用于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)并側(cè)重于柔性的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為：
1、柔性制造系統(tǒng)(FMS)。
通常包括4 臺(tái)或更多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床(加工中心與車削中心等)，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái)，可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。
2、柔性制造單元(FMC)。
FMC 的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS 晚6~8 年，它是由1~2 臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。FMC 可視為一個(gè)規(guī)模最小的FMS，是FMS 向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展和一種產(chǎn)物，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化，迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。
3、柔性制造線(FML)。
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動(dòng)線與中小批量多品種FMS 之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC 機(jī)床；亦可采用專用機(jī)床或NC 專用機(jī)床，對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化，其技術(shù)已日臻成熟，迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。
4、柔性制造工廠(FMF)。
FMF 是將多條FMS 連接起來(lái)，配以自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF 是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化。

此外，“機(jī)器視覺”和“定位精度”是影響智能制造中柔性生產(chǎn)的兩大方面。

機(jī)器視覺賦予柔性生產(chǎn)感知的能力
實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器視覺是在產(chǎn)品的自動(dòng)化產(chǎn)線中實(shí)現(xiàn)“感知”的重要一環(huán)，機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做識(shí)別、測(cè)量、檢測(cè)和語(yǔ)義理解。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺在工廠的應(yīng)用增多，解決許多傳統(tǒng)機(jī)器視覺無(wú)法處理的問題。
圖像識(shí)別主要包含特征提取和分類識(shí)別。傳統(tǒng)提取的特征都是圖像底層的視覺特征,并且需要具備一定專業(yè)知識(shí)人員進(jìn)行特征的設(shè)計(jì)與選擇，這種人工設(shè)計(jì)的特征需要經(jīng)過大量的驗(yàn)證后才能證明其對(duì)某一種識(shí)別任務(wù)的有效性，這也在一定程度上限制了圖像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用。
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針對(duì)傳統(tǒng)圖像處理算法遇到的局限，譬如以前在做一個(gè)二維碼時(shí)，首先要知道二維碼的特征，然后做圖像預(yù)處理，找到二維碼的問題，再解算二維碼的數(shù)據(jù)，這種方式存在很多缺陷。?
基于二維碼特征的定位流程，背景雜亂、光照不均、透視形變、印刷質(zhì)量差的二維碼則難以識(shí)別。因?yàn)楸尘半s亂無(wú)規(guī)律，無(wú)法有效區(qū)分檢測(cè)目標(biāo)特征，此外在特定場(chǎng)景下目標(biāo)特征發(fā)生明顯變化。
因此，需要提高特征提取能力和泛化能力。深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于機(jī)器視覺時(shí)，采用深度學(xué)習(xí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行二維碼識(shí)別，深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人的視覺過程，前段層僅僅感知邊緣輪廓，后端不同的層不同神經(jīng)元局部“興奮”生成局部特征，再到生成全景圖像。這種自動(dòng)提取圖像特征的機(jī)制和類似人腦的處理過程大大改進(jìn)了效果，后均能對(duì)二維碼進(jìn)行正確識(shí)別，從而大大提高了機(jī)器視覺識(shí)別成功率和提高了效率。

定位精度大幅提升產(chǎn)線柔性的指標(biāo)
可以說，機(jī)器人的絕對(duì)定位精度是其能大幅提升產(chǎn)線柔性的指標(biāo)。人在操作時(shí)，一般是通過眼睛看到一個(gè)東西，通過大腦感知并去控制，然后用手執(zhí)行動(dòng)作。所以，在提高生產(chǎn)線柔性時(shí)也遵循這樣的思路，即加上眼睛、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，兩者的精度結(jié)合來(lái)達(dá)到更好的精度。
而絕對(duì)定位精度決定了機(jī)器人能不能達(dá)到柔性生產(chǎn)所需達(dá)到的要求。由于每臺(tái)機(jī)器人的參數(shù)不一樣，即使是同一型號(hào)的工業(yè)機(jī)器人在加工出來(lái)后的精度也會(huì)不一樣，而在機(jī)械臂上可能存在零點(diǎn)零幾毫米的偏差，累計(jì)下來(lái)整臺(tái)機(jī)器人的誤差就比較大了，所以要精確知道機(jī)械臂上每一個(gè)機(jī)械零部件的精確尺寸。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能制造新模式， 柔性制造正当时的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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