一.文献综述
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
当今世界已经掀起了一股“工业4.0”的热潮，各国都纷纷出台相关政策和战略来争夺这次工业革命的制高点。其中制造业作为衡量一个国家综合国力的重要指标，更是技术革命的重中之重。制造业中的全球竞争和不断变化的消费者需求导致了追求更好的产品多样性和创新，更短的产品生命周期，更低的单位成本和更高的产品质量的趋势[1]。同时，日益激烈的竞争和对更好质量和更高可靠性的商品使得制造商们不得不转向自动化生产[2]。为了解决这些问题，有人提出了可重构制造系统(Reconfigurable Manufacturing System，RMS)，指的是为响应市场不规则需求的突然变化，具有能通过快速改变结构和软硬件组元来调整系统的生产能力和功能而设计的一种面向零件族的制造系统[3]。模块化生产系统，作为可重构制造系统的一种重要实现方法，在制造企业的运用越来越广泛。随着现代化工业生产的发展，气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等技术的紧密结合而形成的机电液、机电气、机电光一体化的自动化控制技术的应用在工业生产正起着越来越重要的作用，模块化生产系统已成为当今工业生产的重要组成部分[4]，这与“工业4.0”中对生产实现数字化控制的要求也不谋而合。
此外，不仅模块化生产系统在制造业中的应用越来越广泛，机器人装配所发挥的作用也越来越重要。在各种工业产品的生产过程中，虽然对零件的毛坯加工、机械加工等工序早已实施了自动化，但对产品的装配作业长期以来一直是由人工用简单工具来完成的。这样往往需要依赖于人们的技术熟练性、人手的灵活性及具有完成复杂动作功能和判断力，其自动化程度还非常落后。进入60年代以后，由于计算机技术和各种关键技术的飞速发展以及省人化的迫切需要，在国外以零件品种较少的小型大批量产品为对象逐渐引入了自动化装配技术，并初步形成了以美国为中心进行自动装配技术开发的格局。日本随后也跟踪发展这方面技术，至今已稳步地取得了卓越的成果[5]。近年来，随着企业对于开发多品种产品以及缩短开发周期的需求，能适应多品种小批量生产的柔性自动装配系统越来越受到企业的青睐。它不仅提高了装配作业的效率，而且产品质量得到稳定和提高，更关键的是它也使产品设计与装配策略密切结合起来。
1.1.2 研究意义
本课题的研究意义在于：
1）提升对于MPS的理论与应用的理解，为企业教学用的模块化生产系统设计出一个工作站监控系统。
2）有助于企业积累模块化生产系统的方面的经验与资料。
