IE之制造系统重组简介
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制造系统的重组要求来源于大量生产中遇到的可变性和为发挥机床功能的夹具设计。20世纪30年代正当大量流水生产成熟时，美国汽车厂为适应不同规格缸体加工要求，开始作变异式机床的尝试。
40年代为强化军品生产，英国采用夹具提高零件的互换性和产量。50-60年代，苏联在学习英国作法后，提炼出成组技术，而德国人开发了成组分类编码系统。从60年代到90年代，广泛利用成组技术发展了成组工艺、成组单元、FMS、FMC与CIM系统[8]。
为了利用激光加工新技术，在70-80年代，日本进行了嵌入激光加工装置的FMS的研究开发，并开展了装配模块化的FMC开发。80至90年代，以德国汉诺威大学和斯图加特大学为中心，开展了自治模块机床的设计和制造集成及主轴部件与球铰运动副的专业化生产的研究与实践。美国的衣阿华大学等开始探索可重组制造系统[9、10]。如年代中，在美国国家科学基金会(NSF)和企业界的支持下，密歇根大学对RMS项目进行全面研究[10]。同期，1观年中国国家自然基金启动了快速重组制造系统(阳肥)的研究项[ll]。与此同时，美国南伊利依大学的Rong和朱成功地进行了组合夹具的计算机辅助设计(CAFD)研究开发[13、14]。
1、快速重组制造系统(RRMS)的科学基础
所谓RMS就是具有可重组性的制造系统。从长远观点看，RMS可以分为系统级，机床／设备级和部件／模块级3级。近期利用较多、比较成熟的是系统级的RMS。可重组机床和部件还处于研究开发初期，其成熟和利用，按美国国家研究委员会的概念，将是21世纪前20年的事。同产品的重组(或可重组模块化产品)一样，要解决基于拓扑性和交互作用与接口技术优化的机床、产品或模块重组，有许多科学原理、方法和工具尚待研究和开发。
系统级的重组，如RRMS，现在是较现实可行的，它把机床/装备认为是可移动的可重组组元，对它们实现快速的重组。RRMS的基本特性有：可移动性、斜升效应、劣化效应、可集成性和可诊断性等。可移动性要求RRMS中的机床与设备是可以在公共地基上随时方便地移动，同时还要求它们在预先设定的简便支撑下(无单独地基与固连)正常运行，达到一般制造系统(有单独地基，并紧固)的运行性能。
所谓斜升效应是指新建或重组的制造系统从运行开始到稳定地达到规划与设计要求的性能指标的提升过程即过渡过程现象。劣化效应是指在各种因素作用下使制造系统运行性能下降的一种退化现象。重组的制造系统的性能在其寿命期的表现如图2示。
可集成性是指以具有可重组性的系统组元或子系统为单元构成可以发挥“整体大于部分之和”的集成。为了实现可集成性，不仅要求几何、物理和几何／物理的约束得到满足，而且要求广义的拓扑约束和组元／子系统间交互作用与接口特性(间隙、重叠、辊合、信息、能量与误差的传递特性……)得到全面满足。可诊断性是指对制造系统运行性能进行跟踪和为查找原因、诊断和控制提供有效信息的能力。
2、制造系统快速重组的实例
我国山东某厂从1996年以来，根据订单变化，已实现液压件生产线的重组，每年8次左右。无锡茶计算机器件制造厂，根据周
生产计划和用户订货变化，己实现8小时内重组上百台CNC加工中心的零件生产线，其最短的重组周期为8小时(即重组后系统的寿命期为8小时)。清华大学利用人工智能原理实现了汽车减震器、焊接与装配线和汽车燃助泵制造单元的重组，取得良好的效果，如焊接单元重组后使生产线占地面积压缩了63．6％，作业人员减少了36。4%，人均生产率提高了190％，减少设备台数50%，节约投资52。2％[11]。RRMS的主要发展方向是：立即开展系统级重组的研究、开发和应用，在今后20年内研究、开发、生产和利用可重组机床。