企业柔性制造系统运行方式研究
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一、FMS的定义
柔性是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线旨在实现单一品种的大批量生产，其优点是生产率高，由于设备是固定的。所以设备利用率也很高，单件产品的成本低，但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，莺新配置系统内各要素，其工作量和经费投柔性制造及相关理论人与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。
柔性制造系统是指能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。柔性制造系统(FlPxible Manufacting system简称FMS)最初在20世纪60年代由英国Molins公司雇员Theo William-son提出构思设想，并于1965年Molins公司取得该项发明的专利，而FMS的首创者则是美国MAALROSE公司。它于1963年制造了世界上第一条加工多种柴油机工件的数控自动线。1967年英国Molins公司公布“系统24”(Molim system-24)，用计算机分散控制加工设备，每天工作24h，使FMS的思想正式形成。FMS是由若干CNC设备，物料运储装置和计算机控制系统组成的并能根据制造任务和生产品种的变化而迅速进行调整的自动化制造系统。
二、FMS面临的问韪
FMS虽然是一种较新的有很大发展前景的生产系统，它的优越性是以多品种、中小批量生产和快速市场响应为前提的，但它也不是万能的。如果用FMS加工大批量单一品种，则其效率比不上刚性自动生产线。FMS在20世纪80年代有过辉煌的历史，并在部分企业中取得成功，但总的来说，更多的企业未能取得预期的效果，甚至有些原来应用很成功的企业在进入20世纪90年代后也遇到困难，究其原因，主要有：
1、盲目的前期投资，忽视市场容量
部分企业对于FMS的应用强调规模，因此产生了成本高、技术难度大、系统复杂、可靠性不好、投资难于收回的现象。以FMS中加工中心配备的刀具投资为例，每台加工中心配备60把刀具，每把力具平均有3把姊妹刀计算，每台加工中心就可能有180把刀具和相应数量的刀柄，加上刀具准备和交换费用，刀具系统方面的投资接近加工中心的费用。其它诸如立体仓库、自动导引小车、机器人、控制系统(软、硬件)等的投入都很大，这些投资远远超过传统的自动化流水线。而某些工厂求大求全，盲目的进行投资建没，而忽视了市场容量。这就造成了生产能力过剩，部分设备处于空闲状态，不但没有充分发挥FMS的自身优势，而且造成前期的大量投资不能收回，形成亏损。
2、过分依赖设备的先进性。追求高、新技术，忽视人在系统中的主观能动性和组织管理的跟进
FMS的核心是它的柔性，先进的设备只能是FMS的硬件保证，只有人的智能和主观能动性才能保证系统内先进设备的正常运行和对外部环境化的快速反应。FMS不同于传统的自动化流水线，后者专为某一产品的生产量身定做，具有专一性，人只需在固定的岗位上掌握单一的技能，它只适用于品种单一、批量大、工艺稳定的产品生产，追求的是规模经济效益，而FMS强调信息集成和制造过程优化，强调整体的柔性，包括整体企业的生产、组织和管理等，其中人的智能因素是任何先进设备无法替代的，只有人力因素的积极参与，才能保证整个系统的顺利运行和对外部环境变化的快速反应。那种片面追求“无人化”的运作模式是对FMS的曲解。
三、解决FMS的问题的对策
虽然FMS的先进制造理念在经过40多年的探索、实践，并辉煌一时后，遇到一定的困难和其它先进制造模式的挑战，但在充分理解FMS的哲理后，发现“柔性”无论是先进系统内部的传统柔性，还是包括生产、组织、管理、协调的整体柔性，部是现代化制造业对中、小批量，多品种产品的高效率加工和对内、外部环境变化快速反应的需要，不具备相应柔性的制造系统在当今难以想象。
针对FMS所遇到的困难，应从以下几个方面加强对FMS哲理的理解，完善FMS的实施，努力使FMS在现代企业中发挥越来越大的作用。
1、切合实际进行可行性研究，选择适合本企业的生产模式
应用FMS是为了使企业适应目前的小批量、多品种的市场需求。企业应该根据本企业的实际，合理发挥FMS的优势，应用FMS是手段而不是目的，只有适合企业的生产模式才是最佳的。企业不一定要实现完全的自动化作业，设备与设备之间可采用人工搬运。这样不但可以节约前期的巨额投资，还可以及时发现问题，进行设备的调整、维修或是更换。只要实现对生产资源的合理安排，尽可能消除不必要的时间耽搁，也可以很好的实现柔性化的生产。
2、改变以往重设备、轻管理的模式
美国英格索尔铣床公司分析在传统的制造工厂中从原材料进厂到成品出厂的“时间组成”，结果表明：对一个机械零件来说，只有5％的时间是在机床上，95％的时间在不同的地方和不同的机床之间运输或等待，由此可见，管理对整个系统效率的影响。目前，管理还没有被提升到应有的重视高度，在现代化制造业中，它发挥着甚至比硬件更大的作用，随着加工技术的提升，硬件上能够吸纳当今前沿的新设备、新工具，但对于与之相适应的管理，特别是柔性管理的应用还存在着一定的欠缺，而现场管理的柔性正是FMS柔性发挥的基础。
3、充分发挥人的主观能动性
人的智能和主观能动性永远是先进制造系统的核心，片面追求设备的先进和完善只能增加FMS的运营成本，缺乏人的参与，先进设备的柔性就不能充分发挥。人的智能因素足任何先进设备都无法替代的，只有人参与的生产管理才能保证系统的正常运行，适时调度生产及对内、外部环境变化的快速反应，只有先进设备、人、技术和环境的协调统一，FMS才是有生命的柔性，FMS才得以充分发挥，尤其是生产现场的管理者，他们对现场生产作业系统的出色管理，可以将设备高效的组织起来，实现不同产品类型的快速转产，加强企业的柔性。
4、借鉴其它先进的制造理念，来增强FMS的生命力
计算机集成制造、敏捷制造、精良制造、智能制造、虚拟制造等都是当今先进的制造理念，可通过相互借鉴、优势互补来丰富FMS的思想，发展FMS。
FMS系统的应用侧蕈于生产现场，是生产现场运用先进的技术，提高制造效率和柔性的必要的选择。面对如今的市场个性化的需求，企业只有改变自己的生产方式，适应小批量、多品种的生产模式，才能在日益激烈的竞争中脱颖而出，而FMS正是应这种需求产生的。FMS主旨在于改变企业现场生产的传统模式，变刚性的、单一品种的生产为适应市场需求的小批量、多品种的生产模式，同时，现场的生产管理需要整个企业的柔性管理的支持。企业只有形成全部职能部门对市场的快速反映，才能更好的发挥车间柔性制造系统的作用。
目前，很多的新型的制造理念，都立足于企业全局的高度，实现企业全部资源的整合，比如可借鉴敏捷制造的思想，与其它相关企业组成“动态联盟”，以便对市场变化作出快速灵活的反应；再如日本的丰田公司，创造出新的管理方法——精益生产，既解决资金层次的改革问题，又解决作业层次的管理问题。柔性制造系统可以借鉴各种制造理念的精华，完善自己的不足，并在运用中求发展，求创新，加强实际应用的效果，解决机械制造高自动化和高柔性之间的矛盾，使本企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。