模块化制造系统的概念

HEATS

　　模块化制造系统通过标准化的、基本的制造系统模块进行重构，快速得到面向定制产品的制造系统，是一种高生产率和高柔性的制造系统。该制造系统具有以下几类模块：加工基本模块、模块化驱动单元、模块化的刀具和夹具以及可重构的控制系统。这些模块的定义为：

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　　(1)加工基本模块(PMP:ProcessMachinePrimilives)：

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　　主要用于加工和改变原材料的状态，如挤压、钻孔、铣削等。基本模块的功能是与现有的加工设备相类似，但对于模块，最强调的是遵循精确、预定义、示范性和可控制的标准。

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　　(2)模块化驱动单元(MAE：ModularActuatorElements)：

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　　主要用于完成执行任务部件的运动。

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　　(3)模块化的刀具和夹具(MTJ：ModularToolingandJigging)：

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　　这是与加工基本模块和模块化驱动单元相匹配的刀具和夹具模块。

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　　(4)可重构的控制系统(CCS:ConfigurableControlSystem)：

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　　包括各种模块化制造系统子系统的程序、指令和同步化的信息网络。

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　　模块化制造系统的设计主要是硬件的选择和任务的配置，因此需要相应的工具。由于制造系统的模块化，在产品设计阶段就可精确地确定产品制造的可行性、成本和投资的回收等问题。

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　　模块化制造系统通过建立集成的“准地(JustInPlace)”零部件加工和装配系统，从而可以有效地减少零部件运输、进料等工作，消除由此引起的“装配瓶颈”。而且可显著减少成本，因为零件的运输成本常常要占到零件成本的20%。

　　模块化制造系统的优点是：对于新产品而言，由于标准的模块化而带来的生产系统的简化，并和自动化相结合，将帮助显著缩短生产周期。由于模块化制造系统的设计是高度自动化的，硬件是模块的，因此能很快地设计和重构低成本的生产系统。

　　模块化制造系统由于其建立方便、模块的适应范围广、可重构性强等特点，可以建立一个模块化制造系统的租赁市场。在这一市场中，建立一个模块化制造系统租赁公司，该公司准备了大量的各种不同的制造系统标准模块。可以向需要建立新产品制造系统(设备、生产线、装配线)的企业提供各种加工基本模块、模块化驱动单元、模块化的刀具和夹具以及可重构的控制系统。企业可以迅速在几天内建立起支持新产品生产的系统。当该产品不再生产时，该模块化制造系统可以容易地拆除，并将各模块退回给租赁公司。当然还需要一个设计和制造这些模块的公司。【MechNet】