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第一篇 概述1

第一章 FMS概述1

1.1 发展FMS的历史和技术背景1

1.2 FMS的定义和优点6

1.3 FMS的适用范围8

1.4 FMS的主要构成8

1.5 FMS的类型9

第二篇 FMS的制造资源系统17

第二章 FMS的加工技术装备——车削中心与加工中心2.1 概述17

2.2 车削中心18

2.2.1 车削中心的类型、结构和完成的加工18

2.2.2 车削中心的坐标轴、编程和格式信息20

2.2.3 工件装夹和工件更换装置24

2.2.4 自动化性能26

2.3 加工中心30

2.3.1 加工中心的类型、结构和完成的加工30

2.3.2 加工中心的坐标轴系和格式信息34

2.3.3 托盘和工件装载及程序选择36

2.3.4 自动化性能39

第三章 FMS的辅助工艺装备——刀具与夹具3.1 概述42

3.2 切削刀具与刀具管理43

3.2.1 切削刀具的控制43

3.2.2 刀具管理45

3.2.3 刀具管理策略48

3.2.4 刀具预调、识别和数据传递49

3.2.5 刀具监测和故障检测53

3.3 工件装夹55

3.3.1 普通夹具55

3.3.2 夹具支承和定位原理57

3.3.3 组合夹具59

3.3.4 FMS环境中的夹具概述62

第四章 FMS的支承装备——自动化物料搬运和存储系统4.1 概述67

4.2 自动导向小车（AGV）67

4.2.1 AGV的发展史67

4.2.2 AGV的类型、特点及功用68

4.2.3 AGV的技术组成70

4.3 机器人75

4.3.1 FMS环境中机器人概述76

4.3.2 FMS环境中机器人的应用78

4.4 自动检索存取系统（ASRS）82

4.4.1 ASRS介绍82

4.4.2 ASRS的控制系统简介84

4.5 其它支承装备86

4.5.1 传送带和托盘浮动系统86

4.5.2 队列回转车和自动工件转换装置89

4.5.3 冷却液和切屑的排出和回收系统90

第五章 FMS的质量保证装备——坐标测量机与清洗和去毛刺设备5.1 概述92

5.2 坐标测量机（CMM）92

5.2.1 CMM的类型、结构和一般功能92

5.2.2 CMM工作过程描述94

5.2.3 CMM在FMC和FMS中的重要性96

5.2.4 接触和非接触式检测原理97

5.3 清洗和去毛刺设备99

5.3.1 清洗站的类型和工作描述99

5.3.2 去毛刺站的类型和工作描述103

第三篇 FMS的信息资源系统106

第六章 FMS的控制系统106

6.1 概述106

6.2 FMS的控制系统结构107

6.2.1 FMS控制系统的分级107

6.2.2 FMS控制系统中各级的工作108

6.2.3 FMS控制系统中的协调112

6.3 FMS控制系统策略112

6.4 FMS控制系统的发展动向113

6.5 FMS控制系统结构示例114

第七章 FMS的计算机系统硬件116

7.1 概述116

7.2 一般功能和应用116

7.3 硬件结构118

7.4 可编程控制器122

7.5 单元控制器123

7.6 通讯网络124

7.7 计算机硬件环境配置128

第八章 FMS的计算机系统软件130

8.1 概述130

8.2 一般结构及要求130

8.3 功能描述133

8.4 运行综述137

8.5 软件规范及选择139

8.5.1 软件设计要求139

8.5.2 文档141

8.5.3 软件源程序可供选择的方案142

第九章 FMS的仿真143

9.1 概述143

9.2 系统建模与仿真模型144

9.2.1 系统建模144

9.2.2 仿真模型145

9.2.3 仿真的基本步骤146

9.3 FMS建模及仿真146

9.3.1 仿真技术在FMS中的作用146

9.3.2 FMS建模方法简介147

9.3.3 FMS仿真研究的主要问题148

9.3.4 仿真的输入、运行及输出149

9.4 FMS总体设计的评价149

9.5 FMS仿真中的故障处理151

9.5.1 FMS常见故障分类151

9.5.2 故障类型的处理152

9.5.3 故障产出的处理152

9.5.4 故障修复153

9.6 仿真实例154

第十章 FMS的数据库157

10.1 概述157

10.1.1 FMS中数据库的含义157

10.1.2 在FMS环境中数据库的重要性158

10.1.3 数据库技术159

10.2 制造数据系统160

10.3 制造数据流161

10.3.1 概述161

10.3.2 上游、下游问题161

10.4 在规划FMS时CAD所考虑的问题162

10.4.1 零件库162

10.4.2 成组技术163

10.4.3 用于FMS数据准备的CAD的特殊要求163

10.5 规划FMS时CAM所考虑的问题165

10.6 FMS的数据库系统166

10.6.1 主要软件功能166

10.6.2 数据库支持功能167

10.6.3 数据库设计过程167

第四篇 FMS的系统规划和运行管理170

第十一章 FMS的规划170

11.1 概述170

11.2 规划准备171

11.3 规划步骤174

11.3.1 定义规划目标175

11.3.2 项目内容研究176

11.3.3 系统结构方案设计及评估177

11.3.4 系统招标与设计188

11.3.5 招标评估189

11.4 人力资源的规划190

11.4.1 人力资源的组织结构191

11.4.2 FMS的人力配置194

11.4.3 员工的培训195

第十二章 FMS的管理199

12.1 概述199

12.2 生产管理组织结构199

12.3 JIT适时管理／适时制造201

12.3.1 JIT的概念201

12.3.2 JIT模式的基本原理202

12.3.3 JIT的效益及与FMS的关系203

12.4 成组技术（GT）204

12.4.1 基本概念204

12.4.2 零件族的构成和GT单元205

12.4.3 实施GT的准则208

12.4.4 GT的效益及与FMS的关系208

12.5 制造资源计划MRP Ⅱ209

12.5.1 MRP Ⅱ的基本内容209

12.5.2 主计划211

12.5.3 物料需求计划和能力需求计划215

12.5.4 作业执行层的运行计划218

12.5.5 MRP Ⅱ的特点及效益219

第十三章 FMS的调度和调度方法221

13.1 概述221

13.2 FMS的调度221

13.3 运筹学方法在FMS管理中的应用225

13.3.1 线性规划225

13.3.2 线性规划的一般模型227

13.3.3 建立线性规划模型的方法228

13.3.4 应用实例229

13.3.5 多目标规划231

13.3.6 线性目标规划的一般模型232

13.3.7 建立线性目标规划模型的一般方法233

13.4 启发式调度规划234

13.4.1 常见调度规划235

13.4.2 启发式调度规划237

13.5 调度的知识基系统239

第五篇 制造技术展望244

第十四章 先进制造技术244

14.1 概述244

14.2 集成制造技术——计算机集成制造系统（CIMS）和并行工程（CE）245

14.2.1 CIM和CIMS245

14.2.2 CIMS的控制结构和构成246

14.2.3 并行工程（CE）248

14.2.4 CIM与CE的关系252

14.3 智能制造技术（IMT）253

14.4 生产模式技术254

14.4.1 精良生产254

14.4.2 敏捷制造255

第十五章 FMS的发展和实例256

15.1 概述256

15.2 北京机床研究所的JCS—FMS—1257

15.3 柔性制造与柔性装配综合系统258

15.4 日立精机FMS—112/113/114261

参考文献264