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成组技术(group technology assumption) 成组技术是指建立在以相似性原理基础上合理组织生产技术准备和产品生产过程的一种方法 成组技术:也称群组技术。是将企业的多种产品、部件和零件,按照一定的相似性准则(如形状、结构、加工工艺等相似)分类编组,合理地组织生产各个环节的一种组织管理技术。成组技术不以单一产品为生产对象,而是按照若干产品零件结构和加工工艺的相似性组织生产。 因此也可以把这种应用于企业生产全过程的综合性技术称为成组技术成组技术的基础是相似性相似性是指不同类型、不同层次的系统之间存在某些共有的物理、化学、几何、生物学或功能等方面的具体属性或特征。成组技术(GT-grouptechnology)揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。成组工艺实施的步骤为：①零件分类成组；②制订零件的成组加工工艺；③设计成组工艺装备；④组织成组加工生产线零件分类成的方法有：①代码分组法：利用零件分类编码系统对零件进行编码，按零件代码，采用一定的相似性准则进行分组。各个国家或大企业均有自己的零件分类编码系统，比较典型的应用比较广泛的系统有捷克的VUOSO系统、德国的OPITZ系统、日本的KK-3系统和我国的JLBM-1系统；分组方法有特征位法、码域法和特征位码域法；②生产流程分析法(PFA-productionflowanalysis)：是以零件的加工工艺过程为依据，通过分析进行分类，具体方法有关键机床法、顺序分枝法、聚类分析法、键合能法等。此外尚有势函数法、模糊模式识别法等。制订零件的成组加工工艺的方法有：①复合零件法：在一个零件族中，设计一个能包含这组零件全部的几何特征的零件，作为复合零件，其加工工艺则为该族零件的成组工艺；②复合工艺路线法：根据一个零件族中全部零件的工艺路线，制订一个能包含全部零件加工工序的工艺路线，作为该族零件的成组工艺。近年来，成组技术与数控技术、计算机技术相结合，水平有了很大提高，应用范围不断扩大，在产品设计、制造工艺、生产组织与管理等方面均有显著的应用效果，如新零件设计数可减少52%、生产准备时间可减少69%、劳动生产率可提高33%、生产周期可关70%、零件成本可减秒43%，并已发展成为柔性制造系统和集成制造系统的基础。
柔性自动化是机械技术与电子技术相结合，即机电一体化的新一代自动化，它的加工程序是灵活可变的，也称可变编程自动化。随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，20世纪70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。柔性自动化的内容：柔性自动化，产生于20世纪50年代，是机械技术与电子技术相结合的自动化。以硬件为基础，以软件为支持，通过改变程序即可实现所需的控制，因而是柔性的，易于变动，实现制造过程的柔性和高效率，适应于多品种、中小批量的生产。包括数控机床、加工中心、工业机器人、柔性制造单元、柔性制造系统等。一、数控机床数控机床(Numericalcontrolmachinetools，NC)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3倍～5倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。二、加工中心加工中心(Machiningcenter，MC)是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂但用途更广、效率更高的数控机床。由于具有刀库和自动换刀装置，就可以在一台机床上完成车、铣、镗、铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。因此，加工中心机床具有工序集中，可以有效缩短调整时间和搬运时间，减少在制品库存，加工质量高等优点。加工中心常用于零件比较复杂，需要多工序加工，且生产批量中等的生产场合。现代的加工中心已向多坐标、多工种、多面体加工和可重组(更换主轴箱等部件)等方向发展，如车铣加工中心、铣镗磨加工中心、五面体加工中心、和五坐标(多坐标)加工中心等，数控系统也向开放式、分布式、适应控制、多级递阶控制、网络化和集成化等方向发展，因此数控加工不仅可用于单件、小批生产自动化，同时也可用于单一产品大批量生产的自动化。三、柔性制造单元柔性制造单元(Flexiblemanufacturingcell，FMC)是一个可变加工单元，由单台计算机控制的加工中心或数控机床、环形(圆形、角形或长圆形等)托盘输送装置或机器人所组成，采用切削监视系统实现自动加工，不停机更换工件进行连续生产。它是组成柔性制造系统的基本单元。柔性制造单元比单台数控机床或加工中心的柔性大，可以实现更多品种的配套加工。据日本的实践表明，柔性制造单元一般每天可完成21．3种零件的加工，完成装配产品配套用50种零件的加工时间为2．34天，而采用加工中心完成同样任务，每天只能完成2．09种，完成50种零件的配套则要23．9天；柔性制造单元可实现24h连续运转，加工中心一般只能工作18h，柔性制造单元的运转工作利用率是MC的1．5倍，完成相同任务的柔性制造单元投资可比加工中心系统投资节省17．34％，操作工人的数量只有MC的82．67％。与柔性制造系统相比，柔性制造单元的主要优点是：占地面用较小，系统结构不很复杂，成本较低，投资较小，可靠性较高，使用及维护均较简单。因此，柔性制造单元是柔性制造系统的主要发展方向之一，深受各类企业的欢迎。四、柔性制造系统1、柔性制造系统的概念、特点和适应范围柔性制造系统(Flexiblemanufacturingsystem，FMS)是一个制造系统，由多台(至少两台)加工中心或数控机床、自动上、下料装置、储料和输送系统等组成，没有固定的加工顺序和节拍，在计算机及其软件系统的集中控制下，能在不停机调整的情况下更换工件和工夹具，实现加工自动化，在时间和空间(多维性)上都有高度的柔性，是一种计算机直接控制的自动化可变加工系统。与传统的刚性自动生产线相比，它有以下突出的特点：（1）具有高度的柔性，能实现多种不同工艺要求不同“类”的零件加工，进行自动更换工件、夹具、刀具和自动装夹，有很强的系统软件功能。（2）具有高度的自动化程度、稳定性和可靠性，能实现长时间的无人自动连续工作(如连续24h工作)。（3）提高设备利用率，减少调整、准备终结等辅助时间。（4）具有高生产率。（5）降低直接劳动费用，增加经济收益。柔性制造系统的适应范围很广，如果零件生产批量很大而品种数较少，则可用专用机床线或自动生产线；如果零件生产批量很小而品种较多，则适于用数控机床或通用机床；在两者中间这一段，均是适于用柔性制造系统来加工。2、柔性制造系统的类型柔性制造系统是一个统称，其类型很多，可分为柔性制造单元、柔性制造线、柔性生产线等，前已论述了柔性制造单元，现分述柔性制造线和柔性生产线。柔性制造线(FlexibleManufacturingLine，FML)是由两台或两台以上的加工中心、数控机床或柔性制造单元所组成，配置有自动输送装置(有轨、无轨输送车或机器人)、工件自动上、下料装置(托盘交换或机器人)和自动化仓库等，并有计算机递阶控制功能、数据管理功能、生产计划和调度管理功能，以及实时监控功能等，它是典型的柔性制造系统，通常所说的柔性制造系统就是指的这种类型。柔性生产线(FlexibleTransmissionLine，FTL)是由若干台加工中心组成，但物料系统不采用自动化程度很高的自动输送车、工业机器人和自动化仓库等，而是采用自动生产线所用的上、下料装置，如各种送料槽等，不追求高度的柔性和自动化程度，而取其经济实用。这种柔性制造系统又称之为准柔性制造系统。3、柔性制造系统的组成和结构柔性制造系统的组成由物质系统、能量系统和信息系统三部分组成，各个系统又由许多子系统构成。柔性制造系统的主要加工设备是加工中心和数控机床，目前以铣镗加工中心(立式和卧式)和车削加工中心占多数，一般多由3台～6台组成。柔性制造系统常用的输送装置有输送带、有(无)轨输送车、行走式工业机器人等，也可用一些专用输送装置。在一个柔性制造系统中可以同时采用多种输送装置形成复合输送网。输送方式可以是线形、环形和网形。柔性制造系统的储存装置可采用立体仓库和堆垛机，也可采用平面仓库和托盘站。托盘是一种随行夹具，其上装有工件夹具，工件装夹在工件夹具上，托盘、工件夹具和工件形成一体，由输送装置输送，托盘装夹在机床的工作台上。托盘站还可起暂时存储作用，配置在机床附近，起缓冲作用。仓库可分为毛坯库、零件库、刀具库和夹具库等，其中刀具库有集中管理的中央刀具库和分散在各机床旁边的专用刀具库两种类型。柔性制造系统中除主要加工设备外，还应有清洗工作站、去毛刺工作站和检验工作站等，它们都是柔性工作单元。柔性制造系统具有制造不同产品的特有柔性，不需要改变系统硬件结构，能够生产不同的产品，从而适应市场变化，缩短新品研发周期；借助于计算机，柔性制造系统加工辅助时间大为减少，可以显著提高机床利用率，可达75％～90％；由于工序合并，所需装夹次数和使用机床数量减少，降低设备成本，缩减系统在制品库存量，工作循环时间减少，生产周期缩短；系统的控制、管理和传输都是在计算机下进行的，使得操作人员也减少。根据柔性制造系统的统计数据表明，采用FMS可以降低加工成本50％，减少生产面积40％，提高生产率50％，过程的在制品可减少80％。柔性制造系统的主要缺点是：系统投资大，投资回收期长；系统结构复杂，对操作人员的要求很高；结构复杂使得系统的可靠性较差。五、成组技术成组技术从20世纪50年代出现的成组加工，到60年代发展为成组工艺，出现了成组生产单元和成组加工流水线，其范围也从单纯的机械加工扩展到整个产品的制造过程。70年代以后，成组工艺与计算机技术、数控技术、相似论、方法论、系统论等的结合，就发展成为成组技术。成组技术其实质是将中小批量生产的零件，按其结构和工艺的相似性，划分成组，相当于扩大了零件的批量，因而可以采用近似于大批量生产的工艺技术，达到提高生产率和经济效益的目的。成组技术是应用系统工程的观点，把多品种、中小批生产中的设计、制造和管理等方面，作为一个生产系统的整体，统一协调生产系统的各个方面，全面应用成组技术，以取得最优的综合经济效益。成组技术的应用，在产品设计方面，可以促进零部件设计的标准化，避免不必要的重复设计和多样化设计；在产品制造方面，可以促进工艺设计的标准化、规范化和通用化，减少重复劳动，实施成组加工和应用成组夹具，提高生产效率和系统的柔性；在生产管理方面，可以缩短生产周期，简化作业计划，减少在制品数量，提高人员、设备的利用率，提高质量和降低成本。1、基本原理成组技术是一门涉及多种学科的综合性技术，其理论基础是相似性，核心是成组工艺，在现阶段更有计算机辅助成组技术的特色。成组工艺是把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个个零件族(组)，按零件族制订工艺进行生产制造，这样就扩大了批量，减少了品种，便于采用高效率的生产方法，从而提高了劳动生产率，为多品种、小批量生产经济效益的提高开辟了一条途径。零件在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性，因此，二次相似性是基本相似性的发展，具有重要的理论意义和实用价值。成组工艺的基本原理表明，零件的相似性是实现成组工艺的基本条件。工艺相似性是指可采用相同的工艺方法进行加工，采用相似的夹具进行装夹，采用相似的量仪进行检测等。零件分类编码系统是实现成组工艺的重要工具。成组技术就是揭示和利用基本相似性和二次相似性，使工业企业得到统一的数据和信息，变单件小批生产为成批生产。2、成组技术实施和生产组织形式1）成组工艺的实施步骤成组工艺的实施步骤如下：（1）产品零件按零件分类编码系统进行分组分类。（2）应用计算机辅助工艺过程设计制订零件的成组加工工艺过程。（3）设计成组工艺装备，如成组夹具、成组刀具、成组量具等。（4）设计成组工艺装备，如成组夹具、成组刀具、成组量具等。（5）建造成组加工生产线，设计成组输送装置、成组装卸装置、仓库等。2）成组工艺的生产组织形式成组工艺的生产组织形式基本上可分为三大类。（1）独立的成组加工机床或成组加工柔性制造单元主要用于形状较简单、相似程度较大，能在一台机床上完成的零件。（2）成组加工和一般加工的混合生产线主要用于零件较复杂，相似程度较小，需要多台机床才能完成全部工序的情况，其中能进行成组加工的就用成组加工机床加工，不能进行成组加工的则用普通机床加工，甚至可用专用机床加工，因此形成混合生产线(工段)。（3）成组加工生产线或成组加工柔性制造系统这是成组加工的最高组织形式，零件的全部工序都进行成组加工。3、零件的分类编码系统（1）零件分类编码系统概念和作用。零件的分类编码就是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征，也就是零件特征的数字化。在成组技术中，零件分类编码系统的作用不是为了完整地描述零件的特征，而是为了进行零件的分类成组，形成零件族，以便进行成组加工。因此，零件分类编码系统中的信息只要能够满足描述零件成组分类的需要就够了，要想从零件分类编码来反求完整的零件形状、尺寸、公差等是不可能的。（2）零件分类编码系统所要描述的零件特征及其提取。零件分类是根据零件的特征来进行的，这些特征一般可分为三个方面：①结构特征，零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。②工艺特征，零件的毛坯形状、加工精度、表面粗糙度、加工方法、材料、定位夹紧方式、选用机床类型等。③生产组织与计划特征，加工批量、制造资源状况、工艺路线跨车间、工段、厂际协作等情况。（3）零件分类编码系统的结构。零件的特征用相应的标志表示，这些标志可由分类编码系统中的相应环节来描述。根据分类环节的数量，零件的分类编码系统可分为多级和单级两大类。目前多采用多级分类编码系统，各级又由多个分类环节来描述。零件的编码是一种数学描述，每个零件都有识别码，它就是零件的件号或图号，为了区分，零件的识别码是唯一的，不能重复。在零件分类编码中，零件又有分类码，它是在推行成组技术时才提出的，它是可以重复的，相同分类码的零件表示了它们是相似的，可以归为一类，即一个零件族(组)。①总体结构。零件分类编码系统大多采用表格形式，由横向分类环节和纵向分类环节两部分组成。横向分类环节称为码位，主要用于描述零件的类型、形状、尺寸、工艺要素、材料、精度、毛坯等宏观信息分类，其位数在4～80之间，常用的为9～21位。码位越多，可描述的内容越多越细致，但结构就越复杂。纵向分类环节称为码域或码值，主要用于描述宏观信息中分层次的更细致的结构信息，一般为10位，用0～9数字表示，具体位数按需要而定。4、成组工艺过程设计成组工艺过程设计是在零件分类成组的基础上进行的，基本上有四种方法。（1）典型零件工艺法。在一个零件族(组)中，选择其中一个能包含这组零件全部加工表面要素的零件作为该族(组)的代表零件，称之为典型零件，或称之为样件，制定典型零件的工艺过程，即为该零件族(组)的成组工艺过程，再由成组工艺过程经过删减等处理产生该族(组)各个零件的具体工艺过程。（2）复合零件工艺法。复合零件法的思路是先按各零件族(组)设计出能代表该族(组)零件特征的复合零件，制定复合零件的工艺过程，即为该零件族(组)的成组工艺过程，再由成组工艺过程经过删减等处理产生该族(组)各个零件的具体工艺过程。（3）典型工艺路线法。从一个零件族(组)中选择一个零件的工艺路线，它能够包含所有零件的工艺路线，就以它作为该零件组的典型成组工艺。（4）复合工艺路线法。当不能直接从零件族(组)中各个零件的工艺路线选择产生一个能包含全组零件的工艺路线，则可采用复合工艺路线法。零件分类成组后，先制定出零件族(组)中各个零件的工艺路线，将它们复合起来，形成一个假想的工艺路线，它最复杂、全面，包含了该组所有零件的工艺路线，即为成组工艺路线。柔性自动化的主要措施和效益，采用柔性自动化，可以提高制造系统的柔性和生产率，并获得经济效益。实现这一目标的主要措施如下：（1）刀具和工件的自动输送和供给。（2）借助计算机实现机床的合理利用和作业调度。（3）制造过程的计算机监控。（4）机床及输送系统的预防性维护和检修。通过以上措施，可以实现：1）提高机床利用率；2）在不停机条件下改变加工任务；3）多机床看管；4）人机分离；5）夜班无人运行。其结果导致：①可按照装配所需的批量进行加工，从而减少在制品和降低存储费用；②缩短生产周期，实现按交货日期组织生产；③充分利用刀具寿命，减少刀具费用；④降低产品的成本；⑤对市场作出快速响应。
柔性制造系统 简称ＦＭＳ，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成。 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。 FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。 FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。80年代中期投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。 采用FMS的主要技术经济效果是：能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和在制品的库存量，及相应的流动资金占用量，缩短生产周期；提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积；减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”；提高产品质量的一致性。 1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。 同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。 1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。 70年代末期，FMS在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。 1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。 这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还出现了若干仅具有FMS基本特征，但自动化程度不很完善的经济型FMS，使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。 典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。 储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。 毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。 工业机器人可在有限的范围内为1～4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。 磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证 FMS连续正常工作的必要条件，一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。 FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。 性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。 为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。 柔性制造系统按机床与搬运系统的相互关系可分为直线型、循环型、网络型和单元型。加工工件品种少、柔性要求小的制造系统多采用直线布局，虽然加工顺序不能改变，但管理容易；单元型具有较大柔性，易于扩展，但调度作业的程序设计比较复杂。 柔性制造系统未来将向发展各种工艺内容的柔性制造单元和小型FMS；完善FMS的自动化功能；扩大FMS完成的作业内容，并与计算机辅助设计和辅助制造技术(CAD/CAM)相结合，向全盘自动化工厂方向发展。 柔性制造系统的组成与功能 系统的组成：(1)中央管理和控制计算机 (2)物流控制装置 (3)自动化仓库 (4)无人输送台 (5)制造单元 (6)中央刀具库(7)夹具站 (8)信息传输网络 (9)随行工作台 系统的功能：1)以成组技术为核心的对零件分析编组的功能。2)以微型计算机为核心的编排作业计划的智能功能。3)以加工中心为核心,自动换刀、换工件的加工功能。4)以托盘和运输系统为核心的工件存放与运输功能。5)以各种自动检测装置为核心的自动测量、定位与保护功能 柔性制造系统的关键技术 在进行柔性制造系统的设计、规划时,主要涉及以下几个关键技术,包括:柔性制造系 统的监控和管理系统,柔性制造系统的物流系统,柔性制造系统的刀具传输和管理系统,柔 性制造系统的联网技术,柔性制造系统的辅助系统设计等。 柔性制造系统的监控和管理系统 柔性制造系统的物流系统 [1] 柔性制造系统的刀具管理系统 柔性制造系统的通信 柔性制造系统的辅助系统 FMS的辅助系统包括清洗工作站、切削液自动排放和集中回收处理及集中供液、气等设施组成。
标准的数控机床或柔性制造单元。我们又把具有自动上下料功能或具有多个工位, 具有加工型及装配型的数控机床,称之为“制造单元”,它是FMS中的基本制造单元。 一个在数控设备和装卡工位之间运送零件和刀具的传递系统。 一个发布指令,协调机床、工件和刀具传送装置的监控系统。 中央刀具库及其管理系统。 自动化仓库及其管理系统。 FMS是一个很复杂的系统,在目前的发展过程中,组合方案是多种多样的。简单小型的 FMS,只具备前三个要素,复杂的功能强的FMS,除具备上述五个要素外,还需要一些附属设备。 柔性制造系统的组成与功能系统的组成：(1)中央管理和控制计算机 (2)物流控制装置 (3)自动化仓库 (4)无人输送台 (5)制造单元 (6)中央刀具库(7)夹具站 (8)信息传输网络 (9)随行工作台 系统的功能：1)以成组技术为核心的对零件分析编组的功能。2)以微型计算机为核心的编排作业计划的智能功能。3)以加工中心为核心,自动换刀、换工件的加工功能。4)以托盘和运输系统为核心的工件存放与运输功能。5)以各种自动检测装置为核心的自动测量、定位与保护功能柔性制造系统的关键技术在进行柔性制造系统的设计、规划时,主要涉及以下几个关键技术,包括:柔性制造系 统的监控和管理系统,柔性制造系统的物流系统,柔性制造系统的刀具传输和管理系统,柔 性制造系统的联网技术,柔性制造系统的辅助系统设计等。 柔性制造系统的监控和管理系统 柔性制造系统的物流系统 柔性制造系统的刀具管理系统 柔性制造系统的通信
数据传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式4种。程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送传送控制协议传送控制协议TCP和网络互连协议IP是由美国国防部定义的网络协议，相当于ISO—OSI七层模式中的传送层和网络层。TCP提供了端对端的可靠的进程间的通信，它对网络层的服务可靠度没有要求，因此TCP既适用于可靠的网络服务环境，也适用于不可靠的网络服务环境。和ISO模式相反，TCP是一种面向数据流的协议，也就是在TCP用户之间交换数据流，要传送的数据首先存放在缓冲器中，然后，由TCP将它分成若干个段发送出去；一个段即一个传送协议数据单元(TPDU)。为了提高可靠性，TCP将TPDU发送出去后，必须等待对方的应答信号，以确认数据已被对方正确接收，然后将该TPDU从缓冲区队列中除去，如果超时后，仍未收到应答信号，则需重发该TPDU，接收站收到对方发来的TPDU后，经检查无出错、无重复，才放入输入缓冲器队列。
柔性自动化是机械技术与电子技术相结合，即机电一体化的新一代自动化，它的加工程序是灵活可变的，也称可变编程自动化。随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，20世纪70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。柔性自动化的内容：柔性自动化，产生于20世纪50年代，是机械技术与电子技术相结合的自动化。以硬件为基础，以软件为支持，通过改变程序即可实现所需的控制，因而是柔性的，易于变动，实现制造过程的柔性和高效率，适应于多品种、中小批量的生产。包括数控机床、加工中心、工业机器人、柔性制造单元、柔性制造系统等。一、数控机床数控机床(Numericalcontrolmachinetools，NC)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3倍～5倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。二、加工中心加工中心(Machiningcenter，MC)是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂但用途更广、效率更高的数控机床。由于具有刀库和自动换刀装置，就可以在一台机床上完成车、铣、镗、铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。因此，加工中心机床具有工序集中，可以有效缩短调整时间和搬运时间，减少在制品库存，加工质量高等优点。加工中心常用于零件比较复杂，需要多工序加工，且生产批量中等的生产场合。现代的加工中心已向多坐标、多工种、多面体加工和可重组(更换主轴箱等部件)等方向发展，如车铣加工中心、铣镗磨加工中心、五面体加工中心、和五坐标(多坐标)加工中心等，数控系统也向开放式、分布式、适应控制、多级递阶控制、网络化和集成化等方向发展，因此数控加工不仅可用于单件、小批生产自动化，同时也可用于单一产品大批量生产的自动化。三、柔性制造单元柔性制造单元(Flexiblemanufacturingcell，FMC)是一个可变加工单元，由单台计算机控制的加工中心或数控机床、环形(圆形、角形或长圆形等)托盘输送装置或机器人所组成，采用切削监视系统实现自动加工，不停机更换工件进行连续生产。它是组成柔性制造系统的基本单元。柔性制造单元比单台数控机床或加工中心的柔性大，可以实现更多品种的配套加工。据日本的实践表明，柔性制造单元一般每天可完成21．3种零件的加工，完成装配产品配套用50种零件的加工时间为2．34天，而采用加工中心完成同样任务，每天只能完成2．09种，完成50种零件的配套则要23．9天；柔性制造单元可实现24h连续运转，加工中心一般只能工作18h，柔性制造单元的运转工作利用率是MC的1．5倍，完成相同任务的柔性制造单元投资可比加工中心系统投资节省17．34％，操作工人的数量只有MC的82．67％。与柔性制造系统相比，柔性制造单元的主要优点是：占地面用较小，系统结构不很复杂，成本较低，投资较小，可靠性较高，使用及维护均较简单。因此，柔性制造单元是柔性制造系统的主要发展方向之一，深受各类企业的欢迎。四、柔性制造系统1、柔性制造系统的概念、特点和适应范围柔性制造系统(Flexiblemanufacturingsystem，FMS)是一个制造系统，由多台(至少两台)加工中心或数控机床、自动上、下料装置、储料和输送系统等组成，没有固定的加工顺序和节拍，在计算机及其软件系统的集中控制下，能在不停机调整的情况下更换工件和工夹具，实现加工自动化，在时间和空间(多维性)上都有高度的柔性，是一种计算机直接控制的自动化可变加工系统。与传统的刚性自动生产线相比，它有以下突出的特点：（1）具有高度的柔性，能实现多种不同工艺要求不同“类”的零件加工，进行自动更换工件、夹具、刀具和自动装夹，有很强的系统软件功能。（2）具有高度的自动化程度、稳定性和可靠性，能实现长时间的无人自动连续工作(如连续24h工作)。（3）提高设备利用率，减少调整、准备终结等辅助时间。（4）具有高生产率。（5）降低直接劳动费用，增加经济收益。柔性制造系统的适应范围很广，如果零件生产批量很大而品种数较少，则可用专用机床线或自动生产线；如果零件生产批量很小而品种较多，则适于用数控机床或通用机床；在两者中间这一段，均是适于用柔性制造系统来加工。2、柔性制造系统的类型柔性制造系统是一个统称，其类型很多，可分为柔性制造单元、柔性制造线、柔性生产线等，前已论述了柔性制造单元，现分述柔性制造线和柔性生产线。柔性制造线(FlexibleManufacturingLine，FML)是由两台或两台以上的加工中心、数控机床或柔性制造单元所组成，配置有自动输送装置(有轨、无轨输送车或机器人)、工件自动上、下料装置(托盘交换或机器人)和自动化仓库等，并有计算机递阶控制功能、数据管理功能、生产计划和调度管理功能，以及实时监控功能等，它是典型的柔性制造系统，通常所说的柔性制造系统就是指的这种类型。柔性生产线(FlexibleTransmissionLine，FTL)是由若干台加工中心组成，但物料系统不采用自动化程度很高的自动输送车、工业机器人和自动化仓库等，而是采用自动生产线所用的上、下料装置，如各种送料槽等，不追求高度的柔性和自动化程度，而取其经济实用。这种柔性制造系统又称之为准柔性制造系统。3、柔性制造系统的组成和结构柔性制造系统的组成由物质系统、能量系统和信息系统三部分组成，各个系统又由许多子系统构成。柔性制造系统的主要加工设备是加工中心和数控机床，目前以铣镗加工中心(立式和卧式)和车削加工中心占多数，一般多由3台～6台组成。柔性制造系统常用的输送装置有输送带、有(无)轨输送车、行走式工业机器人等，也可用一些专用输送装置。在一个柔性制造系统中可以同时采用多种输送装置形成复合输送网。输送方式可以是线形、环形和网形。柔性制造系统的储存装置可采用立体仓库和堆垛机，也可采用平面仓库和托盘站。托盘是一种随行夹具，其上装有工件夹具，工件装夹在工件夹具上，托盘、工件夹具和工件形成一体，由输送装置输送，托盘装夹在机床的工作台上。托盘站还可起暂时存储作用，配置在机床附近，起缓冲作用。仓库可分为毛坯库、零件库、刀具库和夹具库等，其中刀具库有集中管理的中央刀具库和分散在各机床旁边的专用刀具库两种类型。柔性制造系统中除主要加工设备外，还应有清洗工作站、去毛刺工作站和检验工作站等，它们都是柔性工作单元。柔性制造系统具有制造不同产品的特有柔性，不需要改变系统硬件结构，能够生产不同的产品，从而适应市场变化，缩短新品研发周期；借助于计算机，柔性制造系统加工辅助时间大为减少，可以显著提高机床利用率，可达75％～90％；由于工序合并，所需装夹次数和使用机床数量减少，降低设备成本，缩减系统在制品库存量，工作循环时间减少，生产周期缩短；系统的控制、管理和传输都是在计算机下进行的，使得操作人员也减少。根据柔性制造系统的统计数据表明，采用FMS可以降低加工成本50％，减少生产面积40％，提高生产率50％，过程的在制品可减少80％。柔性制造系统的主要缺点是：系统投资大，投资回收期长；系统结构复杂，对操作人员的要求很高；结构复杂使得系统的可靠性较差。五、成组技术成组技术从20世纪50年代出现的成组加工，到60年代发展为成组工艺，出现了成组生产单元和成组加工流水线，其范围也从单纯的机械加工扩展到整个产品的制造过程。70年代以后，成组工艺与计算机技术、数控技术、相似论、方法论、系统论等的结合，就发展成为成组技术。成组技术其实质是将中小批量生产的零件，按其结构和工艺的相似性，划分成组，相当于扩大了零件的批量，因而可以采用近似于大批量生产的工艺技术，达到提高生产率和经济效益的目的。成组技术是应用系统工程的观点，把多品种、中小批生产中的设计、制造和管理等方面，作为一个生产系统的整体，统一协调生产系统的各个方面，全面应用成组技术，以取得最优的综合经济效益。成组技术的应用，在产品设计方面，可以促进零部件设计的标准化，避免不必要的重复设计和多样化设计；在产品制造方面，可以促进工艺设计的标准化、规范化和通用化，减少重复劳动，实施成组加工和应用成组夹具，提高生产效率和系统的柔性；在生产管理方面，可以缩短生产周期，简化作业计划，减少在制品数量，提高人员、设备的利用率，提高质量和降低成本。1、基本原理成组技术是一门涉及多种学科的综合性技术，其理论基础是相似性，核心是成组工艺，在现阶段更有计算机辅助成组技术的特色。成组工艺是把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个个零件族(组)，按零件族制订工艺进行生产制造，这样就扩大了批量，减少了品种，便于采用高效率的生产方法，从而提高了劳动生产率，为多品种、小批量生产经济效益的提高开辟了一条途径。零件在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性，因此，二次相似性是基本相似性的发展，具有重要的理论意义和实用价值。成组工艺的基本原理表明，零件的相似性是实现成组工艺的基本条件。工艺相似性是指可采用相同的工艺方法进行加工，采用相似的夹具进行装夹，采用相似的量仪进行检测等。零件分类编码系统是实现成组工艺的重要工具。成组技术就是揭示和利用基本相似性和二次相似性，使工业企业得到统一的数据和信息，变单件小批生产为成批生产。2、成组技术实施和生产组织形式1）成组工艺的实施步骤成组工艺的实施步骤如下：（1）产品零件按零件分类编码系统进行分组分类。（2）应用计算机辅助工艺过程设计制订零件的成组加工工艺过程。（3）设计成组工艺装备，如成组夹具、成组刀具、成组量具等。（4）设计成组工艺装备，如成组夹具、成组刀具、成组量具等。（5）建造成组加工生产线，设计成组输送装置、成组装卸装置、仓库等。2）成组工艺的生产组织形式成组工艺的生产组织形式基本上可分为三大类。（1）独立的成组加工机床或成组加工柔性制造单元主要用于形状较简单、相似程度较大，能在一台机床上完成的零件。（2）成组加工和一般加工的混合生产线主要用于零件较复杂，相似程度较小，需要多台机床才能完成全部工序的情况，其中能进行成组加工的就用成组加工机床加工，不能进行成组加工的则用普通机床加工，甚至可用专用机床加工，因此形成混合生产线(工段)。（3）成组加工生产线或成组加工柔性制造系统这是成组加工的最高组织形式，零件的全部工序都进行成组加工。3、零件的分类编码系统（1）零件分类编码系统概念和作用。零件的分类编码就是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征，也就是零件特征的数字化。在成组技术中，零件分类编码系统的作用不是为了完整地描述零件的特征，而是为了进行零件的分类成组，形成零件族，以便进行成组加工。因此，零件分类编码系统中的信息只要能够满足描述零件成组分类的需要就够了，要想从零件分类编码来反求完整的零件形状、尺寸、公差等是不可能的。（2）零件分类编码系统所要描述的零件特征及其提取。零件分类是根据零件的特征来进行的，这些特征一般可分为三个方面：①结构特征，零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。②工艺特征，零件的毛坯形状、加工精度、表面粗糙度、加工方法、材料、定位夹紧方式、选用机床类型等。③生产组织与计划特征，加工批量、制造资源状况、工艺路线跨车间、工段、厂际协作等情况。（3）零件分类编码系统的结构。零件的特征用相应的标志表示，这些标志可由分类编码系统中的相应环节来描述。根据分类环节的数量，零件的分类编码系统可分为多级和单级两大类。目前多采用多级分类编码系统，各级又由多个分类环节来描述。零件的编码是一种数学描述，每个零件都有识别码，它就是零件的件号或图号，为了区分，零件的识别码是唯一的，不能重复。在零件分类编码中，零件又有分类码，它是在推行成组技术时才提出的，它是可以重复的，相同分类码的零件表示了它们是相似的，可以归为一类，即一个零件族(组)。①总体结构。零件分类编码系统大多采用表格形式，由横向分类环节和纵向分类环节两部分组成。横向分类环节称为码位，主要用于描述零件的类型、形状、尺寸、工艺要素、材料、精度、毛坯等宏观信息分类，其位数在4～80之间，常用的为9～21位。码位越多，可描述的内容越多越细致，但结构就越复杂。纵向分类环节称为码域或码值，主要用于描述宏观信息中分层次的更细致的结构信息，一般为10位，用0～9数字表示，具体位数按需要而定。4、成组工艺过程设计成组工艺过程设计是在零件分类成组的基础上进行的，基本上有四种方法。（1）典型零件工艺法。在一个零件族(组)中，选择其中一个能包含这组零件全部加工表面要素的零件作为该族(组)的代表零件，称之为典型零件，或称之为样件，制定典型零件的工艺过程，即为该零件族(组)的成组工艺过程，再由成组工艺过程经过删减等处理产生该族(组)各个零件的具体工艺过程。（2）复合零件工艺法。复合零件法的思路是先按各零件族(组)设计出能代表该族(组)零件特征的复合零件，制定复合零件的工艺过程，即为该零件族(组)的成组工艺过程，再由成组工艺过程经过删减等处理产生该族(组)各个零件的具体工艺过程。（3）典型工艺路线法。从一个零件族(组)中选择一个零件的工艺路线，它能够包含所有零件的工艺路线，就以它作为该零件组的典型成组工艺。（4）复合工艺路线法。当不能直接从零件族(组)中各个零件的工艺路线选择产生一个能包含全组零件的工艺路线，则可采用复合工艺路线法。零件分类成组后，先制定出零件族(组)中各个零件的工艺路线，将它们复合起来，形成一个假想的工艺路线，它最复杂、全面，包含了该组所有零件的工艺路线，即为成组工艺路线。柔性自动化的主要措施和效益，采用柔性自动化，可以提高制造系统的柔性和生产率，并获得经济效益。实现这一目标的主要措施如下：（1）刀具和工件的自动输送和供给。（2）借助计算机实现机床的合理利用和作业调度。（3）制造过程的计算机监控。（4）机床及输送系统的预防性维护和检修。通过以上措施，可以实现：1）提高机床利用率；2）在不停机条件下改变加工任务；3）多机床看管；4）人机分离；5）夜班无人运行。其结果导致：①可按照装配所需的批量进行加工，从而减少在制品和降低存储费用；②缩短生产周期，实现按交货日期组织生产；③充分利用刀具寿命，减少刀具费用；④降低产品的成本；⑤对市场作出快速响应。
成组技术(group technology assumption) 成组技术是指建立在以相似性原理基础上合理组织生产技术准备和产品生产过程的一种方法 成组技术:也称群组技术。是将企业的多种产品、部件和零件,按照一定的相似性准则(如形状、结构、加工工艺等相似)分类编组,合理地组织生产各个环节的一种组织管理技术。成组技术不以单一产品为生产对象,而是按照若干产品零件结构和加工工艺的相似性组织生产。 因此也可以把这种应用于企业生产全过程的综合性技术称为成组技术成组技术的基础是相似性相似性是指不同类型、不同层次的系统之间存在某些共有的物理、化学、几何、生物学或功能等方面的具体属性或特征。成组技术(GT-grouptechnology)揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。成组工艺实施的步骤为：①零件分类成组；②制订零件的成组加工工艺；③设计成组工艺装备；④组织成组加工生产线零件分类成的方法有：①代码分组法：利用零件分类编码系统对零件进行编码，按零件代码，采用一定的相似性准则进行分组。各个国家或大企业均有自己的零件分类编码系统，比较典型的应用比较广泛的系统有捷克的VUOSO系统、德国的OPITZ系统、日本的KK-3系统和我国的JLBM-1系统；分组方法有特征位法、码域法和特征位码域法；②生产流程分析法(PFA-productionflowanalysis)：是以零件的加工工艺过程为依据，通过分析进行分类，具体方法有关键机床法、顺序分枝法、聚类分析法、键合能法等。此外尚有势函数法、模糊模式识别法等。制订零件的成组加工工艺的方法有：①复合零件法：在一个零件族中，设计一个能包含这组零件全部的几何特征的零件，作为复合零件，其加工工艺则为该族零件的成组工艺；②复合工艺路线法：根据一个零件族中全部零件的工艺路线，制订一个能包含全部零件加工工序的工艺路线，作为该族零件的成组工艺。近年来，成组技术与数控技术、计算机技术相结合，水平有了很大提高，应用范围不断扩大，在产品设计、制造工艺、生产组织与管理等方面均有显著的应用效果，如新零件设计数可减少52%、生产准备时间可减少69%、劳动生产率可提高33%、生产周期可关70%、零件成本可减秒43%，并已发展成为柔性制造系统和集成制造系统的基础。
成组技术(group technology assumption) 成组技术是指建立在以相似性原理基础上合理组织生产技术准备和产品生产过程的一种方法 成组技术:也称群组技术。是将企业的多种产品、部件和零件,按照一定的相似性准则(如形状、结构、加工工艺等相似)分类编组,合理地组织生产各个环节的一种组织管理技术。成组技术不以单一产品为生产对象,而是按照若干产品零件结构和加工工艺的相似性组织生产。 因此也可以把这种应用于企业生产全过程的综合性技术称为成组技术成组技术的基础是相似性相似性是指不同类型、不同层次的系统之间存在某些共有的物理、化学、几何、生物学或功能等方面的具体属性或特征。成组技术(GT-grouptechnology)揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。成组工艺实施的步骤为：①零件分类成组；②制订零件的成组加工工艺；③设计成组工艺装备；④组织成组加工生产线零件分类成的方法有：①代码分组法：利用零件分类编码系统对零件进行编码，按零件代码，采用一定的相似性准则进行分组。各个国家或大企业均有自己的零件分类编码系统，比较典型的应用比较广泛的系统有捷克的VUOSO系统、德国的OPITZ系统、日本的KK-3系统和我国的JLBM-1系统；分组方法有特征位法、码域法和特征位码域法；②生产流程分析法(PFA-productionflowanalysis)：是以零件的加工工艺过程为依据，通过分析进行分类，具体方法有关键机床法、顺序分枝法、聚类分析法、键合能法等。此外尚有势函数法、模糊模式识别法等。制订零件的成组加工工艺的方法有：①复合零件法：在一个零件族中，设计一个能包含这组零件全部的几何特征的零件，作为复合零件，其加工工艺则为该族零件的成组工艺；②复合工艺路线法：根据一个零件族中全部零件的工艺路线，制订一个能包含全部零件加工工序的工艺路线，作为该族零件的成组工艺。近年来，成组技术与数控技术、计算机技术相结合，水平有了很大提高，应用范围不断扩大，在产品设计、制造工艺、生产组织与管理等方面均有显著的应用效果，如新零件设计数可减少52%、生产准备时间可减少69%、劳动生产率可提高33%、生产周期可关70%、零件成本可减秒43%，并已发展成为柔性制造系统和集成制造系统的基础。
制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称，是将原材料和其他生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品/半成品和技术服务的技术群。近两百年来在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“小批量→少品种、大批量→多品种、变批量”的方向发展。在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集→设备密集→信息密集→知识密集”的方向发展。与之相适应，制造技术的生产方式沿着“手工→机械化→单机自动化。刚性流水自动化→柔性自动化→智能自动化”的方向发展。从而推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断进步。先进制造技术的关键性技术：1、成组技术（GT)成组技术（GT）揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺，它是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。2、敏捷制造（AM)敏捷制造（AM）是指企业实现敏捷生产经营的一种制造哲理和生产模式。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构，构造有多个企业参加的“VM”环境，以竞争合作的原则，在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴，组成面向任务的虚拟公司，进行快速和最佳生产。3、并行工程（CE)并行工程（CE）是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中，设计中的问题或不足，要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现，然后再修改设计，改进加工、装配或售后服务（包括维修服务）。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起，利用计算机互联网并行作业，大大缩短生产周期。4、快速成型技术（RPM)快速成型技术（RPM）是集CAD/CAM技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术。它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型。它利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时，大大缩短了产品开发周期，减少了开发成本。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广，越来越多的产品基于三维CAD设计开发，使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型（雕刻）、建筑模型、机械行业等领域。5、虚拟制造技术（VMT)虚拟制造技术（VMT）以计算机支持的建模、仿真技术为前提，对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模，在产品设计阶段，实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响，预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性，从而更有效地、更经济地灵活组织生产，使工厂和车间的设计布局更合理、有效，以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。虚拟制造技术填补了CAD/CAM技术与生产全过程、企业管理之间的技术缺口，把产品的工艺设计、作业计划、生产调度、制造过程、库存管理、成本核算、零部件采购等企业生产经营活动在产品投入之前就在计算机上加以显示和评价，使设计人员和工程技术人员在产品真实制造之前，通过计算机虚拟产品来预见可能发生的问题和后果。虚拟制造系统的关键是建模，即将现实环境下的物理系统映射为计算机环境下的虚拟系统。虚拟制造系统生产的产品是虚拟产品，但具有真实产品所具有的一切特征。6、智能制造（IM)智能制造（IM）是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为：智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。智能制造系统具有自律能力、自组织能力、自学习与自我优化能力、自修复能力，因而适应性极强，而且由于采用VR技术，人机界面更加友好。因此，智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本，提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准，具有重要意义。
目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点，把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体，统一协调生产活动的各个方面，全面实施成组技术以提高综合经济效益。以下将从产品设计、制造及生产管理等方面简述成组技术的应用。1、产品设计方面由于用成组技术指导设计，赋予各类零件以更大的相似类，这就为在制造管理方面实施成组技术奠定了良好的基础，使之取得更好的效果。此外，由于新产品具有继承性，使往年累积并经过考验的有关设计和制造的经验再次应用，这有利于保证产品质量的稳定。以成组技术为指导的设计合理化和标准化工作将为实现计算机辅助设计（CAD）奠定良好的基础；为设计信息最大程度地重复使用，加快设计速度，节约时间作出贡献。据统计，当设计一种新产品时，往往有3/4以上的零件设计可参考借鉴或直接引用原有的产品图纸，从而减少新设计的零件，这不仅可免除设计人员的重复性劳动，也可以减少工艺准备工作和降低制造费用。2、制造工艺方面成组技术在制造工艺方面最先得到广泛应用。开始是用于成组工序，即把加工方法、安装方式和机床调整相近的零件归结为零件组，设计出适用于全组零件加工的成组工序。成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整加工全组零件，这样，只要能按零件组安排生产调度计划，就可以大大减少由于零件品种更换所需要的机床调整时间。此外，由于零件组内诸零件的安装方式和尺寸相近；可设计出应用于成组工序的公用夹具——成组夹具。只要进行少量的调整或更换某些零件，成组夹具就可适用于全组零件的工序安装。成组技术亦可应用于零件加工的全工艺过程。为此，应将零件按工艺过程相似性分类以形成加工族，然后针对加工族设计成组工艺过程。成组工艺过程是成组工序的集合，能保证按标准化的工艺路线采用同一组机床加工全加工族的诸零件。应指出，设计成组工艺过程、成组工序和成组夹具皆应以成组年产量为依据。因此，成组加工允许采用先进的生产工艺技术。以成组技术指导的工艺设计合理化和标准化为基础，不难实现计算机辅助工艺进程设计（CAPP）及计算机辅助成组夹具设计。3、生产组织管理方面成组加工要求将零件按工艺相似性分类形成加工族，加工同一加工族有其相应的一组机床设备。因此，很自然成组生产系统要求按模块化原理组织生产，即采取成组生产单元的生产组织形式。在一个生产单元内有一组工人操作一组设备，生产一个或若干个相近的加工族，在此生产单元内可完成诸零件全部或部分的生产加工。因此可以认为，成组生产单元是以加工族为生产对象的产品专业化或工艺专业化（如热处理等）的生产基层单位。成组技术是计算机辅助管理系统技术基础之一。这是因为运用成组技术基本原理将大量信息分类成组，并使之规格化、标准化，这将有助于建立结构合理的生产系统公用数据库，可大量压缩信息的储存量；由于不再是分别针对一个工程问题和任务设计程序，可使程序设计优化。此外采用编码技术是计算机辅助管理系统得以顺利实施的关键性基础技术工作，成组技术恰好能满足相似类产品及分类的编码。
最初GT是英文英文翻译为Grand Touring的缩写，Grand的意思是豪华，而Touring的意思是旅行。Grand Touring其实是解作豪华旅行车。而现在普遍人认为GT是指：Gran turbo，turbo是叫作涡轮增压，是用来加大汽车马力的，所以普遍人心中的GT就是加大马力的意思了。而在赛车界中，GT就是被指为拥有大马力动力输出，同时有车顶设计的双门双人所乘坐的超级跑车(开蓬跑车不能算为GT赛车)因此GT的中文名称或许应该称之为世界上最顶级的超级跑车。扩展资料：为了呼应Grand Touring的口号，除了长途的耐用能力外所谓的GT车款还必须有著以下的几项特色： 首先，这是最重要的一点，性能必须非常优异。 为了表现追求自由、不受束缚的精神，车型必须是双门的配置。 为了旅行的需要，必需保留车厢的实用机能性，座位必需是四座或2+2的规划。为了让驾驶人以一种享受的心情驾驶车辆，车室内装必需豪华而舒适。参考资料：百度百科-GT
柔性自动化是机械技术与电子技术相结合，即机电一体化的新一代自动化，它的加工程序是灵活可变的，也称可变编程自动化。随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。自从1954年美国麻省理工学院第一台数字控制铣床诞生后，20世纪70年代初柔性自动化进入了生产实用阶段。几十年来，从单台数控机床的应用逐渐发展到加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统，使柔性自动化得到了迅速发展。柔性自动化的内容：柔性自动化，产生于20世纪50年代，是机械技术与电子技术相结合的自动化。以硬件为基础，以软件为支持，通过改变程序即可实现所需的控制，因而是柔性的，易于变动，实现制造过程的柔性和高效率，适应于多品种、中小批量的生产。包括数控机床、加工中心、工业机器人、柔性制造单元、柔性制造系统等。一、数控机床数控机床(Numericalcontrolmachinetools，NC)是用数字代码形式的信息(程序指令)，控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。数控机床对零件的加工过程，是严格按照加工程序所规定的参数及动作执行的。它是一种高效能自动或半自动机床，与普通机床相比，加工对象改变时，一般只需要更改数控程序，体现出很好的适应性，可大大节省生产准备时间。数控机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高，一般为普通机床的3倍～5倍，对某些复杂零件的加工，生产效率可以提高十几倍甚至几十倍。采用数控机床有利于向计算机控制与管理生产方面发展，为实现生产过程自动化创造了条件。二、加工中心加工中心(Machiningcenter，MC)是在一般数控机床的基础上增加刀库和自动换刀装置而形成的一类更复杂但用途更广、效率更高的数控机床。由于具有刀库和自动换刀装置，就可以在一台机床上完成车、铣、镗、铰、攻螺纹、轮廓加工等多个工序的加工。因此，加工中心机床具有工序集中，可以有效缩短调整时间和搬运时间，减少在制品库存，加工质量高等优点。加工中心常用于零件比较复杂，需要多工序加工，且生产批量中等的生产场合。现代的加工中心已向多坐标、多工种、多面体加工和可重组(更换主轴箱等部件)等方向发展，如车铣加工中心、铣镗磨加工中心、五面体加工中心、和五坐标(多坐标)加工中心等，数控系统也向开放式、分布式、适应控制、多级递阶控制、网络化和集成化等方向发展，因此数控加工不仅可用于单件、小批生产自动化，同时也可用于单一产品大批量生产的自动化。三、柔性制造单元柔性制造单元(Flexiblemanufacturingcell，FMC)是一个可变加工单元，由单台计算机控制的加工中心或数控机床、环形(圆形、角形或长圆形等)托盘输送装置或机器人所组成，采用切削监视系统实现自动加工，不停机更换工件进行连续生产。它是组成柔性制造系统的基本单元。柔性制造单元比单台数控机床或加工中心的柔性大，可以实现更多品种的配套加工。据日本的实践表明，柔性制造单元一般每天可完成21．3种零件的加工，完成装配产品配套用50种零件的加工时间为2．34天，而采用加工中心完成同样任务，每天只能完成2．09种，完成50种零件的配套则要23．9天；柔性制造单元可实现24h连续运转，加工中心一般只能工作18h，柔性制造单元的运转工作利用率是MC的1．5倍，完成相同任务的柔性制造单元投资可比加工中心系统投资节省17．34％，操作工人的数量只有MC的82．67％。与柔性制造系统相比，柔性制造单元的主要优点是：占地面用较小，系统结构不很复杂，成本较低，投资较小，可靠性较高，使用及维护均较简单。因此，柔性制造单元是柔性制造系统的主要发展方向之一，深受各类企业的欢迎。四、柔性制造系统1、柔性制造系统的概念、特点和适应范围柔性制造系统(Flexiblemanufacturingsystem，FMS)是一个制造系统，由多台(至少两台)加工中心或数控机床、自动上、下料装置、储料和输送系统等组成，没有固定的加工顺序和节拍，在计算机及其软件系统的集中控制下，能在不停机调整的情况下更换工件和工夹具，实现加工自动化，在时间和空间(多维性)上都有高度的柔性，是一种计算机直接控制的自动化可变加工系统。与传统的刚性自动生产线相比，它有以下突出的特点：（1）具有高度的柔性，能实现多种不同工艺要求不同“类”的零件加工，进行自动更换工件、夹具、刀具和自动装夹，有很强的系统软件功能。（2）具有高度的自动化程度、稳定性和可靠性，能实现长时间的无人自动连续工作(如连续24h工作)。（3）提高设备利用率，减少调整、准备终结等辅助时间。（4）具有高生产率。（5）降低直接劳动费用，增加经济收益。柔性制造系统的适应范围很广，如果零件生产批量很大而品种数较少，则可用专用机床线或自动生产线；如果零件生产批量很小而品种较多，则适于用数控机床或通用机床；在两者中间这一段，均是适于用柔性制造系统来加工。2、柔性制造系统的类型柔性制造系统是一个统称，其类型很多，可分为柔性制造单元、柔性制造线、柔性生产线等，前已论述了柔性制造单元，现分述柔性制造线和柔性生产线。柔性制造线(FlexibleManufacturingLine，FML)是由两台或两台以上的加工中心、数控机床或柔性制造单元所组成，配置有自动输送装置(有轨、无轨输送车或机器人)、工件自动上、下料装置(托盘交换或机器人)和自动化仓库等，并有计算机递阶控制功能、数据管理功能、生产计划和调度管理功能，以及实时监控功能等，它是典型的柔性制造系统，通常所说的柔性制造系统就是指的这种类型。柔性生产线(FlexibleTransmissionLine，FTL)是由若干台加工中心组成，但物料系统不采用自动化程度很高的自动输送车、工业机器人和自动化仓库等，而是采用自动生产线所用的上、下料装置，如各种送料槽等，不追求高度的柔性和自动化程度，而取其经济实用。这种柔性制造系统又称之为准柔性制造系统。3、柔性制造系统的组成和结构柔性制造系统的组成由物质系统、能量系统和信息系统三部分组成，各个系统又由许多子系统构成。柔性制造系统的主要加工设备是加工中心和数控机床，目前以铣镗加工中心(立式和卧式)和车削加工中心占多数，一般多由3台～6台组成。柔性制造系统常用的输送装置有输送带、有(无)轨输送车、行走式工业机器人等，也可用一些专用输送装置。在一个柔性制造系统中可以同时采用多种输送装置形成复合输送网。输送方式可以是线形、环形和网形。柔性制造系统的储存装置可采用立体仓库和堆垛机，也可采用平面仓库和托盘站。托盘是一种随行夹具，其上装有工件夹具，工件装夹在工件夹具上，托盘、工件夹具和工件形成一体，由输送装置输送，托盘装夹在机床的工作台上。托盘站还可起暂时存储作用，配置在机床附近，起缓冲作用。仓库可分为毛坯库、零件库、刀具库和夹具库等，其中刀具库有集中管理的中央刀具库和分散在各机床旁边的专用刀具库两种类型。柔性制造系统中除主要加工设备外，还应有清洗工作站、去毛刺工作站和检验工作站等，它们都是柔性工作单元。柔性制造系统具有制造不同产品的特有柔性，不需要改变系统硬件结构，能够生产不同的产品，从而适应市场变化，缩短新品研发周期；借助于计算机，柔性制造系统加工辅助时间大为减少，可以显著提高机床利用率，可达75％～90％；由于工序合并，所需装夹次数和使用机床数量减少，降低设备成本，缩减系统在制品库存量，工作循环时间减少，生产周期缩短；系统的控制、管理和传输都是在计算机下进行的，使得操作人员也减少。根据柔性制造系统的统计数据表明，采用FMS可以降低加工成本50％，减少生产面积40％，提高生产率50％，过程的在制品可减少80％。柔性制造系统的主要缺点是：系统投资大，投资回收期长；系统结构复杂，对操作人员的要求很高；结构复杂使得系统的可靠性较差。五、成组技术成组技术从20世纪50年代出现的成组加工，到60年代发展为成组工艺，出现了成组生产单元和成组加工流水线，其范围也从单纯的机械加工扩展到整个产品的制造过程。70年代以后，成组工艺与计算机技术、数控技术、相似论、方法论、系统论等的结合，就发展成为成组技术。成组技术其实质是将中小批量生产的零件，按其结构和工艺的相似性，划分成组，相当于扩大了零件的批量，因而可以采用近似于大批量生产的工艺技术，达到提高生产率和经济效益的目的。成组技术是应用系统工程的观点，把多品种、中小批生产中的设计、制造和管理等方面，作为一个生产系统的整体，统一协调生产系统的各个方面，全面应用成组技术，以取得最优的综合经济效益。成组技术的应用，在产品设计方面，可以促进零部件设计的标准化，避免不必要的重复设计和多样化设计；在产品制造方面，可以促进工艺设计的标准化、规范化和通用化，减少重复劳动，实施成组加工和应用成组夹具，提高生产效率和系统的柔性；在生产管理方面，可以缩短生产周期，简化作业计划，减少在制品数量，提高人员、设备的利用率，提高质量和降低成本。1、基本原理成组技术是一门涉及多种学科的综合性技术，其理论基础是相似性，核心是成组工艺，在现阶段更有计算机辅助成组技术的特色。成组工艺是把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个个零件族(组)，按零件族制订工艺进行生产制造，这样就扩大了批量，减少了品种，便于采用高效率的生产方法，从而提高了劳动生产率，为多品种、小批量生产经济效益的提高开辟了一条途径。零件在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性，因此，二次相似性是基本相似性的发展，具有重要的理论意义和实用价值。成组工艺的基本原理表明，零件的相似性是实现成组工艺的基本条件。工艺相似性是指可采用相同的工艺方法进行加工，采用相似的夹具进行装夹，采用相似的量仪进行检测等。零件分类编码系统是实现成组工艺的重要工具。成组技术就是揭示和利用基本相似性和二次相似性，使工业企业得到统一的数据和信息，变单件小批生产为成批生产。2、成组技术实施和生产组织形式1）成组工艺的实施步骤成组工艺的实施步骤如下：（1）产品零件按零件分类编码系统进行分组分类。（2）应用计算机辅助工艺过程设计制订零件的成组加工工艺过程。（3）设计成组工艺装备，如成组夹具、成组刀具、成组量具等。（4）设计成组工艺装备，如成组夹具、成组刀具、成组量具等。（5）建造成组加工生产线，设计成组输送装置、成组装卸装置、仓库等。2）成组工艺的生产组织形式成组工艺的生产组织形式基本上可分为三大类。（1）独立的成组加工机床或成组加工柔性制造单元主要用于形状较简单、相似程度较大，能在一台机床上完成的零件。（2）成组加工和一般加工的混合生产线主要用于零件较复杂，相似程度较小，需要多台机床才能完成全部工序的情况，其中能进行成组加工的就用成组加工机床加工，不能进行成组加工的则用普通机床加工，甚至可用专用机床加工，因此形成混合生产线(工段)。（3）成组加工生产线或成组加工柔性制造系统这是成组加工的最高组织形式，零件的全部工序都进行成组加工。3、零件的分类编码系统（1）零件分类编码系统概念和作用。零件的分类编码就是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征，也就是零件特征的数字化。在成组技术中，零件分类编码系统的作用不是为了完整地描述零件的特征，而是为了进行零件的分类成组，形成零件族，以便进行成组加工。因此，零件分类编码系统中的信息只要能够满足描述零件成组分类的需要就够了，要想从零件分类编码来反求完整的零件形状、尺寸、公差等是不可能的。（2）零件分类编码系统所要描述的零件特征及其提取。零件分类是根据零件的特征来进行的，这些特征一般可分为三个方面：①结构特征，零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。②工艺特征，零件的毛坯形状、加工精度、表面粗糙度、加工方法、材料、定位夹紧方式、选用机床类型等。③生产组织与计划特征，加工批量、制造资源状况、工艺路线跨车间、工段、厂际协作等情况。（3）零件分类编码系统的结构。零件的特征用相应的标志表示，这些标志可由分类编码系统中的相应环节来描述。根据分类环节的数量，零件的分类编码系统可分为多级和单级两大类。目前多采用多级分类编码系统，各级又由多个分类环节来描述。零件的编码是一种数学描述，每个零件都有识别码，它就是零件的件号或图号，为了区分，零件的识别码是唯一的，不能重复。在零件分类编码中，零件又有分类码，它是在推行成组技术时才提出的，它是可以重复的，相同分类码的零件表示了它们是相似的，可以归为一类，即一个零件族(组)。①总体结构。零件分类编码系统大多采用表格形式，由横向分类环节和纵向分类环节两部分组成。横向分类环节称为码位，主要用于描述零件的类型、形状、尺寸、工艺要素、材料、精度、毛坯等宏观信息分类，其位数在4～80之间，常用的为9～21位。码位越多，可描述的内容越多越细致，但结构就越复杂。纵向分类环节称为码域或码值，主要用于描述宏观信息中分层次的更细致的结构信息，一般为10位，用0～9数字表示，具体位数按需要而定。4、成组工艺过程设计成组工艺过程设计是在零件分类成组的基础上进行的，基本上有四种方法。（1）典型零件工艺法。在一个零件族(组)中，选择其中一个能包含这组零件全部加工表面要素的零件作为该族(组)的代表零件，称之为典型零件，或称之为样件，制定典型零件的工艺过程，即为该零件族(组)的成组工艺过程，再由成组工艺过程经过删减等处理产生该族(组)各个零件的具体工艺过程。（2）复合零件工艺法。复合零件法的思路是先按各零件族(组)设计出能代表该族(组)零件特征的复合零件，制定复合零件的工艺过程，即为该零件族(组)的成组工艺过程，再由成组工艺过程经过删减等处理产生该族(组)各个零件的具体工艺过程。（3）典型工艺路线法。从一个零件族(组)中选择一个零件的工艺路线，它能够包含所有零件的工艺路线，就以它作为该零件组的典型成组工艺。（4）复合工艺路线法。当不能直接从零件族(组)中各个零件的工艺路线选择产生一个能包含全组零件的工艺路线，则可采用复合工艺路线法。零件分类成组后，先制定出零件族(组)中各个零件的工艺路线，将它们复合起来，形成一个假想的工艺路线，它最复杂、全面，包含了该组所有零件的工艺路线，即为成组工艺路线。柔性自动化的主要措施和效益，采用柔性自动化，可以提高制造系统的柔性和生产率，并获得经济效益。实现这一目标的主要措施如下：（1）刀具和工件的自动输送和供给。（2）借助计算机实现机床的合理利用和作业调度。（3）制造过程的计算机监控。（4）机床及输送系统的预防性维护和检修。通过以上措施，可以实现：1）提高机床利用率；2）在不停机条件下改变加工任务；3）多机床看管；4）人机分离；5）夜班无人运行。其结果导致：①可按照装配所需的批量进行加工，从而减少在制品和降低存储费用；②缩短生产周期，实现按交货日期组织生产；③充分利用刀具寿命，减少刀具费用；④降低产品的成本；⑤对市场作出快速响应。
成组技术(group technology assumption) 成组技术是指建立在以相似性原理基础上合理组织生产技术准备和产品生产过程的一种方法 成组技术:也称群组技术。是将企业的多种产品、部件和零件,按照一定的相似性准则(如形状、结构、加工工艺等相似)分类编组,合理地组织生产各个环节的一种组织管理技术。成组技术不以单一产品为生产对象,而是按照若干产品零件结构和加工工艺的相似性组织生产。 因此也可以把这种应用于企业生产全过程的综合性技术称为成组技术成组技术的基础是相似性相似性是指不同类型、不同层次的系统之间存在某些共有的物理、化学、几何、生物学或功能等方面的具体属性或特征。成组技术(GT-grouptechnology)揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术。在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种小批量生产方式，以获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加工，从而扩大了批量、减少了品种、便于采用高效方法、提高了劳动生产率。零件的相似性是广义的，在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性，以基本相似性为基础，在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二次相似性或派生相似性。成组工艺实施的步骤为：①零件分类成组；②制订零件的成组加工工艺；③设计成组工艺装备；④组织成组加工生产线零件分类成的方法有：①代码分组法：利用零件分类编码系统对零件进行编码，按零件代码，采用一定的相似性准则进行分组。各个国家或大企业均有自己的零件分类编码系统，比较典型的应用比较广泛的系统有捷克的VUOSO系统、德国的OPITZ系统、日本的KK-3系统和我国的JLBM-1系统；分组方法有特征位法、码域法和特征位码域法；②生产流程分析法(PFA-productionflowanalysis)：是以零件的加工工艺过程为依据，通过分析进行分类，具体方法有关键机床法、顺序分枝法、聚类分析法、键合能法等。此外尚有势函数法、模糊模式识别法等。制订零件的成组加工工艺的方法有：①复合零件法：在一个零件族中，设计一个能包含这组零件全部的几何特征的零件，作为复合零件，其加工工艺则为该族零件的成组工艺；②复合工艺路线法：根据一个零件族中全部零件的工艺路线，制订一个能包含全部零件加工工序的工艺路线，作为该族零件的成组工艺。近年来，成组技术与数控技术、计算机技术相结合，水平有了很大提高，应用范围不断扩大，在产品设计、制造工艺、生产组织与管理等方面均有显著的应用效果，如新零件设计数可减少52%、生产准备时间可减少69%、劳动生产率可提高33%、生产周期可关70%、零件成本可减秒43%，并已发展成为柔性制造系统和集成制造系统的基础。