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(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。

柔性制造技术是技术密集型的技术群，它采用了计算机辅助设计、智能控制和传感技术、人工智能和专家系统等关键技术。FMS柔性线控制器为柔性制造系统总控制中心，通过FMS柔性线控制器(计算机)，进行全系统的控制，可自如地安排生产计划，并能灵活满足生产计划变化的需要。作为自动化、省人化系统，FMS具有以下优势和特点：提高劳动生产率，稳定的质量;应对多种生产形态，省人化、无人化;可灵活应对中批量、大批量、多品种少量及变品种变量的生产系统。

马扎克FMS系统的优势及特点

首先，前期投资低。最少仅需1台加工中心、1台上料站、6个托盘垛料机即可构成一条自动线，有效降低自动线导入初期的投资。

其次，柔性特点明显。满足自动线的各构成要素，可自由任意组合，不同设备混合组线凸显FMS的可兼容性能够满足各种自动线布局。另外，FMS便于拓展，自动线的各组件连接部位均为通用模块化设计，导入自动线后可轻松扩展，从而大大方便了用户使用。

而且，马扎克的FMS是一个典型的少人化系统，其自动线根据MMC-Web服务器的日程表自动运行，通过夜间无人运转，可提高产量并有效降低加工费用，该系统是一款高效开放并基于因特网的软件。

最后，系统运行可靠、易操作维护。马扎克FMS系统内的各加工单元、自动物流传输线、托盘库及自动排屑系统等均由总控制台控制。同时，这些单元之间又可独立运行，保证系统停机不停线。

随着中国制造业的转型升级以及制造业经营环境的变化，对加工领域的自动化制造模式提出了新的需求。传统的自动化方式已经不能适应一些新的情况，比如多品种少批量(或中大批量)加工场合的特点，以及加工信息数据和管理运营之间的交互需求等。而成熟的FMS产品与应用技术，正是解决和适应这种需求的最佳模式。

追溯到上世纪80年代初，日本马扎克就开始致力于以多品种、中小批量生产为前提的机械加工厂生产率的提高，立足复合加工中心和自动化、省人化系统的开发。1981年在日本大口建成了FMS工厂，1998年建设了智能化工厂。此期间开始广泛向制造业客户提供愈趋成熟的FMS产品，截至目前已经有近3000条FMS线在全世界各地客户工厂运行。最初的客户主要在航空、模具、装备制造和一些通用机械行业。这些行业的特点都是零件品种多，但生产批量小，且经常切换产品。适时适量生产，产品多样化的均衡生产，彻底降低成本等，是这些制造行业的特别关注点，为此选择了柔性自动化系统。

而现代市场的特征是：产品供过于求、消费者需求日趋多样化、个性化，技术进步日新月异，导致产品更新加快，产品寿命周期越来越短，产品生产由少品种大批量向多品种小批量甚至单件生产过渡，这使得为适应短缺经济条件下建立的单品种大量大批生产刚性生产制造系统已不能适应这种多变的市场需求。包括一直认为生产刚性比较强的汽车制造业，也开始发生着变化。以前，汽车零部件制造有各种不同手段，使用专机、数控线、数控与专机组合，不同数控机床组合等。长远来看，专机和组合机床可能会逐步退出。传统上认为部分难度大的产品使用专机效率更高，如今，数控机床速度已经不比专机慢，有很多甚至更快。过去不能加工、难加工的很多零件如今利用数控机床都已解决。而且，数控机床具有非常好的柔性，遇到大的产品改型时，专机线只能报废，而柔性加工系统只要规格够用，只需改变程序，就可以解决。

FMS系统的技术难点及挑战

首先，FMS生产线的加工零件品质保证是一个重要的技术难点。

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。

也可以配置自动化的零件在线检测和质量监视系统。通常会采用机内检测和补正系统或机外(线上)检测和补正系统，对零件关键质量特征进行检测和结果记录输出，并实施对工件坐标、刀具数据，甚至是机床热变形等进行计算补正。

其次，FMS必须有强大的管理控制平台和软件，真正实现无人化运行。

FMS柔性制造系统配置必要的控制软件完成基本功能，具有智能刀具寿命管理系统，智能生产管理与调度系统、智能监控系统等现代化生产数字控制系统。网络接口可与用户的计算机网络联网，进行加工程序、加工信息相互传递，整个系统能实现数据共享，数据处理传输高速化。同时，FMS柔性线控制器对加工和运输过程中所需各种信息自动采集、处理和反馈，实现加工系统和物流系统的自动控制和作业协调。

MAZAK的柔性制造系统可通过系列网络化功能连接局域网，实现智能生产中心控制。对刀具、卡具编程，将加工程序软件通过网络下载到在线机床。利用智能刀具模块，刀具管理人员随时了解在线刀具使用状况，并根据加工要求及时进行有损刀具更换;生产管理人员通过智能生产中心为每台机床订制准确生产计划，操作者可以通过机床查看计划执行情况，管理人员可以随时了解在一定时间内生产进度情况，从而构建了一个看得见的生产体系，加上柔性化生产设备，在确保客户需求前提下，大大缩短了交货周期。

FMS系统意义深远

中国制造业进入21世纪后，再次走上高速发展的道路。机床消费的水平，代表着装备制造业的水平和发展。中国制造业发展和装备技术革新尤其以中、高档机床导入为特点，由单一品种、大批量生产向多品种、单件订单过渡。提高制造的柔性化、智能化、高速度和高精度，是中国制造技术改革特点和发展方向。

柔性制造技术是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。届时，智能化机械与人之间将相互融合，柔性地全面协调从接受订货单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。它作为当今世界制造自动化技术发展的前沿科技，为未来机械制造工厂提供了一幅宏伟的蓝图，将成为21世纪机械制造业的主要生产模式。