彈性製造系統

彈性製造系統(,簡寫為FMS)是因工業上可預期或不可預期之變更而允許彈性且可自動化生產的工程製造系統,其中以機械加工或製造產業為主,應用生產範圍十分廣泛,包括製程、組立、機台和一些自動化的工作,這些系統可以達到不同程度的彈性,完全與該系統的組成元件有關。該系統常應用於需大量生產且變化性高的製造零件與產品組合工廠。協助工廠在生產過程中有可彈性調整的餘裕,而不必受傳統工法限制。

概述
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彈性製造系統簡而言之是就是利用電腦來安排機械來達到自動加工生產線的製造系統。可以由使用者或研發者自定義一套生產系統,主要是利用電腦控制的工具機,輔以生產裝配裝置、機器手,品質檢驗機器、自動光學檢查等設備並搭配電腦整合製造(CIM)的物料搬運及倉儲系統。從1960年代後半開始,工業的生產工廠需要低生產成本及縮短完成交期,如此才可達到多樣化的變化,並滿足顧客對於產品要求於多樣化的趨勢。因此為了應付此種要求,需要一種適合众多種類且少量生產的生產系統。

FMS的定義其實並無明確嚴格的區分,但是FMS主要是用於工業製造的系統,因此必須持有最低限度的機能,即使FMS的規模有大小之分,但都必須具備物料控制、生產管理、品質管理、監控管理、工具管理、自動化運轉六大機能。FMS的形式同樣也無固定區分,原因是在各企業之間千變萬化的生產系統,因此FMS也在彈性化下以配合最適合該企業的形式為最佳原則。雖然以無人化自動工廠為目標,但仍需要人類一定的局部介入與配合才能運作。

優缺點
彈性製造系統主要優點是管理製造資源(如投入研發新產品之製造時間與管理)之高彈性,彈性製造系統之最佳應用是如同大量生產的小批量生產,其優點是較快速,較低單位生產成本,較好人力生產力及機器效益,品質改善,增加系統可靠度,減少零組件庫存及電腦輔助設計與製造 (CAD/CAM) 運作之適應力。但缺點是導入階段需要投注一定時間、技術與成本來建構系統,尤其是大型FA工廠,因系統運作後最大效果製品的製作時間為以往的1/3,操作人員亦減少1/5,但為了如此大規模自動化生產設備,除了建構成本之外,還需要投入更多搭配的副系統和累積固有的技術,絕對不是一朝一夕可達成。

以機加工為例,零點定位器搭配機械手使工廠能完全掌控機械的產能、工時,但想達到彈性的同時,還需要考慮刀具數量,刀數越多便成能有更多製程的組合,以利面對需求能隨時調整搭配。

參考書目
*Manufacturing Flexibility: a literature review. By A. de Toni and S. Tonchia. International Journal of Production Research, 1998, vol. 36, no. 6, 1587-617.
*Computer Control of Manufacturing Systems. By Y. Korem. McGraw Hill, Inc. 1983, 287 pp, ISBN 0-07-035341-7
*Manufacturing Systems – Theory and Practice. By G. Chryssolouris. New York, NY: Springer Verlag, 2005. 2nd edition.
*Design of Flexible Production Systems – Methodologies and Tools. By T. Tolio. Berlin: Springer, 2009. ISBN 978-3-540-85413-5
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參考文獻

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