先进制造技术01-绪论

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1、先进制造技术 Advanced Manufacture Technology 本课程的内容 现 代 设 计 技 术 概 述 、 数 字 化 设 计 与 数 字 化 产 品 开 发 、 现 代 设 计 方 法 概 述 、 材 料 受 迫 成 形 工 艺 技 术 、 超 精 密 加 工 技 术 、 高 速 加 工 技术 、 微 细 加 工 技 术 、 优 质 清 洁 表 面 工 程 技 术 、 现 代 特 种 加 工 技 术 、微 米 /纳 米 加 工 、 快 速 原 型 制 造 技 术 、 虚 拟 制 造 技 术 概 述 、 工 业 机 器 人 技 术 、 柔 性 制 造 技 术 概 述 、 现

2、 代 生 产 管 理 信 息 系 统 、 产 品 全 生 命 周 期 管 理 、 物 流 系统 管 理 、 及 时 生 产 技 术 、 现 代 质 量 保 证 技 术 并 行 工 程 、 精 益 生 产 、 敏 捷 制 造 、 智 能 制 造 系 统 1 绪 论原 材 料 产 品工 艺 、 能 源知 识 、 技 能 、 工 具制 造 与 物 流 有 关 的 加 工 和 装 配 过 程狭 义 制 造 包 括 市 场 分 析 、 产 品 设 计 、 加 工 装 配 、 质量 保 证 、 生 产 管 理 、 市 场 营 销 全 过 程广 义 制 造 制造与制造业 将 原 材 料 物 化 为 人 类

3、所 需 产 品 的 工 程 技 术 ， 即 ： 使 原 材 料 成 为产 品 而 使 用 的 一 系 列 技 术 的 总 称 产 品 从 设 计 、 生 产 、 控 制 管 理 、 使 用 、 维 修 、 报 废 、 回 收 等 的全 过 程 ， 也 称 为 产 品 生 命 周 期硬 件 生 产 设 备 、 工 具 和 材 料 、 能 源 以 及 各 种 辅 助 装 置 软 件 制 造 理 论 、 制 造 工 艺 和 方 法 、 各 种 制 造 信 息 等 制造与制造业 制 造 系 统 是 制 造 业 的 基 本 组 成 实 体 。制 造 系 统 具 有 特 定 功 能 的 有 机 整 体制

4、造 过 程 软 件硬 件 人 员 制造与制造业 将 制 造 资 源 （ 物 料 、 能 源 、 设 备 、 工 具 、 资 金 、 信 息 、 人 力 等） 利 用 制 造 技 术 ， 通 过 制 造 过 程 ， 转 化 为 供 人 们 使 用 或 利 用 的 工 业品 或 生 活 消 费 品 的 行 业 。类 别 构 成 比 例 类 别 构 成 比 例 类 别 构 成 比 例 金 属 制 品 3.395 食 品 工 业 15.335 化 工 15.586一 般 机 械 8.625 纺 织 7.193 建 材 7.299 运 输 机 械 6.424 服 装 5.018 黑 色 冶 金 6.90

5、8电 器 设 备 5.125 家 具 1.542 有 色 冶 金 2.120电 子 设 备 4.588 文 教 用 品 4.292 其 他 制 造 1.681仪 器 仪 表 0.998 油 加 工 3.870我国制造分类和构成 制造业的地位和作用三 大 产 业 农 林 牧 业 、 工 业 、 服 务 业工 业（ 52%） 制 造 业 （ 45%） 、 建 筑 业 、 采 掘 业以 及 电 力 、 煤 气 、 水 的 生 产 供 应 业农 林 牧 业 农 业 、 林 业 、 畜 禽 业 、 水 产 业服 务 业 商 业 、 金 融 、 房 地 产 、 经 贸 等 制造业的地位和作用国 家 经 济

6、 发 展 的 支 柱 、 工 业 生 产 的 技 术 支 柱制 造 业 是 国 民 经 济 的 基 础 和 重 要 的 收 入 ， 国 家 实 力 的 象 征工 业 经 济 年 代 经 济 增 长 的 “ ”一 个 国 家 经 济 强 大 、 经 济 腾 飞 的高 新 技 术 发 展 的 平 台 ， 为 高 新 技 术 发 展 提 供 物 质 条 件 ， 高 技 术 成 果 走 向 应用 的 接 口 、 桥 梁 、 通 道 提 高 企 业 国 际 竞 争 能 力 和 技 术 创 新 能 力 的 根 本 途 径在 未 来 的 竞 争 中 ， 谁 掌 握 了 先 进 的 制 造 技 术 谁 就 掌

7、 握 了 市 场 制造业的地位和作用提 供 人 们 衣 、 食 、 住 、 行 物 质 消 费决 定 全 社 会 的 长 远 效 益 和 经 济 的 持 续 增 长国 际 商 品 贸 易 的 保 证农 业 基 础 地 位 的 物 质 保 障 ， 服 务 业 发 展 的 重 要 条 件信 息 产 业 发 展 的 物 质 基 础 ；农 业 劳 动 力 转 移 和 就 业 的 重 要 途 径为 科 技 和 教 育 发 展 提 供 经 费 支 持 和 实 验 装 备 实 现 军 事 现 代 化 和 国 家 安 全 的 保 障 21世纪制造业面临的挑战和特征工 业 经 济 时 代 生 产 要 素 ： 资

8、 本 和 劳 动 力知 识 经 济 时 代 生 产 要 素 ： 知 识 、 资 本 和 劳 动 力 提 高 生 产 率 ， 实 现 经 济 增 长 的 驱 动 器知 识 工 业 经 济 时 代 知 识 经 济 时 代当 前 时 代 21世纪制造业面临的挑战和特征快 速 响 应 市 场 能 力 的 挑 战 全 部 制 造 环 节 并 行 实 现打 破 组 织 、 地 域 和 时 间 壁 垒 的 挑 战 技 术 资 源 的 集 成信 息 时 代 的 挑 战 信 息 向 知 识 的 转 变有 限 的 资 源 和 日 益 增 长 的 环 保 压 力 的 挑 战 可 持 续 发 展 （ 减 少 污 染

9、、 合 理 资 源 利 用 ）制 造 全 球 化 和 贸 易 自 由 化 的 挑 战 可 重 组 工 程技 术 创 新 的 挑 战 全 新 制 造 工 艺 和 产 品 的 开 发制 造 型 企 业 追 求 的 目 标 60年 代 生 产 规 模 的 扩 大 70年 代 生 产 成 本 的 降 低 80年 代 产 品 质 量 的 提 高 90年 代 市 场 响 应 速 度 21世 纪 技 术 创 新 21世纪制造业的市场特征 不 确 定 性 ： 消 费 需 求 非 大 量 化 、 分 散 化 、 个 性 化 ； 技 术 更 新 换 代 加 快 ； 市 场 不 可 控 制 因 素 增 多市 场 的

10、 国 际 化 和 全 球 化 ： 世 界 贸 易 组 织 的 成 立 、 欧 元 区 、 亚 太 经 济 合 作 组 织 、 北 美 经 济 一 体 化 联 盟新 兴 产 业 的 崛 起 ： 如 ： 软 件 产 业 、 环 境 产 业 的 发 展 市 场 质 的 短 缺 和 动 态 的 非 均 衡 ： 未 来 市 场 的 调 节 表 现 为 价 格 和 质 量 的 权 衡 ， 依 赖 于 新 产 品 出 现 后 价 格 的 调 整 虚 拟 市 场 和 代 理 制 是 未 来 市 场 重 要 形 式 ： 网 络 销 售 21世纪制造业的产品特征个 性 化 和 多 样 化 : 产 品 制 造 定

11、制 化 、 模 块 化 ， 满 足 不 同 消 费 者 喜 好寿 命 周 期 不 断 缩 短 : 摩 尔 定 律 -芯 片 性 能 每 18 个 月 提 高 1倍 ， 价 格 却 保 持 不 变智 能 化 : 包 括 产 品 自 身 智 能 和 生 产 设 施 工 具 的 智 能绿 色 产 品 : 全 寿 命 周 期 无 污 染 、 低 资 源 消 耗 和 可 回 收 利 用 未来制造型企业的特征满 足 个 性 需 求 成 为 企 业 经 营 宗 旨制 造 硬 件 资 源 可 重 构 性 成 为 企 业 装 备 的 显 著 特 点人 力 资 源 是 未 来 企 业 资 源 的 核 心 要 素企

12、 业 的 国 际 化 是 发 挥 自 身 优 势 ， 实 现 专 业 化 生 产 的 前 提虚 拟 企 业 和 团 队 能 力 是 21世 纪 企 业 的 核 心 竞 争 优 势企 业 文 化 氛 围 的 形 成 和 创 新 充 分 体 现 人 的 价 值 ， 将 成 为 本世 纪 企 业 永 恒 的 追 求本 土 化 是 21世 纪 企 业 的 重 要 特 征 先进制造技术的提出和进展制 造 技 术 的 进 步 和 发 展制 造 业生 产 方 式 小 批 量 少 品 种 大 批 量 多 品 种 变 批 量制 造 业资 源 配 置 劳 动 密 集 设 备 密 集 信 息 密 集 知 识 密 集

13、手 工 机 械 化 单 机 自 动 化 刚 性 自 动 化 柔 性 自 动 化 智 能 自 动 化 制 造 技 术 工 场 式 生 产 时 期 -18世 纪 后 半 叶 ， 蒸 汽 机 的 发 明 开 始 了 以 机 器 为 主 导的 制 造 业 新 纪 元 ， 完 成 手 工 作 坊 到 以 分 工 原 则 的 工 厂 生 产 的 转 变 制 造 技 术 的 形 成 和 发 展 是 与 制 造 业 的 诞 生 和 发 展 相 伴 的 ， 回 顾200年 的 历 史 ， 制 造 业 的 发 展 经 历 了 五 个 主 要 阶 段 ：制造技术的发展阶段工 业 化 规 模 生 产 时 期 -19世

14、 纪 末 内 燃 机 的 出 现 引 发 制 造 业 革 命 ， 由 福特 开 创 了 流 水 线 、 大 批 量 生 产 模 式 和 制 造 技 术 分 工 ；刚 性 自 动 化 发 展 时 期 -20世 纪 初 ， 以 大 批 量 生 产 为 模 式 的 刚 性 自 动 化柔 性 自 动 化 发 展 时 期 -二 战 之 后 ， 多 品 种 小 批 量 柔 性 自 动 化 生 产 模 式 ，包 括 NC、 CNC、 FMC、 FMS等 。综 合 自 动 化 发 展 时 期 -自 80年 代 ， CAD/CAM/CAPP/CAE/CAT； MRP, MRP , ERP, CNC, FMC/F

15、MS, ROBOT； CIMS, CE, LP 先进制造技术 先 进 制 造 技 术 AMT（ Advanced Manufacture Technology） ： 是 制 造 业 不 断 吸 收 机 械 、 电 子 、 信 息 、 材 料 、 能 源 、 环 保 、 生 物和 现 代 系 统 管 理 等 方 面 的 最 新 成 果 ， 将 其 综 合 运 用 于 涵 盖 产 品 生 产 的整 个 生 命 周 期 的 各 个 环 节 的 工 程 技 术 的 总 称 。机 械 制 造 、 电 子 产 品 制 造 、 材 料 制 备 、 石 油 、化 工 、 冶 金 、 民 用 消 费 品 提 高

16、 对 动 态 多 变 的 产 品 市 场 的 适 应 能 力 和 竞 争 能 力 ,实 现 优 质、 灵 活 、 高 效 、 清 洁 生 产 ,提 供 优 质 快 捷 服 务 理 想 的 经 济 利 益 。效 益 、 相 对 、 动 态 1) 大 制 造 、 全 过 程 、 多 学 科 的 特 点 先 进 制 造 技 术 已 成 为 世 界 科 技 发 展 热 点 ， 并 正 在 形 成 一 门 新 兴 工程 科 学 ， 即 现 代 机 械 制 造 ， 它 具 有 “ 大 制 造 、 全 过 程 、 多 学 科 ” 的 新特 点 。 大 制 造 是 一 种 广 义 制 造 的 概 念 ， 包

17、括 产 品 制 造 、 流 程 制 造 、 材料 制 备 等 ； 全 过 程 不 仅 包 括 毛 坯 到 成 品 的 加 工 过 程 ， 还 包 括 产 品 的 市场 分 析 、 设 计 、 加 工 、 销 售 、 回 收 等 ； 多 学 科 是 指 微 电 子 、 计 算 机 、自 动 化 、 网 络 通 讯 、 管 理 、 生 命 科 学 、 材 料 科 学 与 制 造 学 科 的 交 叉先进制造技术的特点 3) 4) 先进制造技术的特点 先进制造技术的内涵传 统 制 造 技 术 先 进 制 造 技 术系 统 性 仅 驾 驭 生 产 过 程物 质 流 和 能 量 流 能 驾 驭 生 产 过

18、 程物 质 流 、 信 息 流 和 能 量 流广 泛 性 仅 指 将 原 材 料 变 为 成品 的 加 工 工 艺 贯 穿 从 产 品 设 计 、 加 工 制 造到 产 品 销 售 的 整 个 过 程集 成 性 学 科 专 业 单 一 、 独 立 ，相 互 间 界 限 分 明 专 业 和 学 科 不 断 渗 透 、 交 叉 融 合 ，其 界 限 逐 渐 淡 化 甚 至 消 失动 态 性 不 同 时 期 、 不 同 国 家 ，其 特 点 、 重 点 、 目 标 和 内 容 不 同 实 用 性 注 重 实 践 效 果 ， 促 进 经 济 增 长 ，提 高 综 合 竞 争 力 1994年 美 国 联

19、 邦 科 学 工 程 技 术 委 员 会 将 先 进 制 造 技 术 分 为 ： 主 体 技 术 群 设 计 技 术 群 制 造 工 艺 技 术 群 支 撑 技 术 群 管 理 基 础 技 术 群先进制造技术的体系结构国 内 学 者 对 先 进 制 造 技 术 的 划 分现 代 制 造 工 程 设 计 技 术 群现 代 制 造 系 统 管 理 技 术 群物 料 处 理 和 设 备 技 术 群支 撑 技 术 群 美 国先 进 制 造 技 术 计 划 ： 1994年 预 算 14亿 美 元 ， 围 绕 “ 智 能 制 造 系 统 ” 、“ 集 成 工 具 ” 、 “ 基 础 设 施 建 设 ” 三

20、 个 重 点 领 域 开 展 研 究 ；制 造 技 术 中 心 计 划 ： 在 一 个 地 区 设 立 一 个 制 造 技 术 中 心 ， 建 立 技 术 拥有 者 与 需 要 者 之 间 的 桥 梁 ， 为 中 小 企 业 展 示 新 制 造 技 术 和 装 备 、 组织 培 训 、 帮 助 企 业 了 解 和 选 用 最 新 技 术 和 装 备 。各国先进制造技术的发展日 本1990年 提 出 了 智 能 制 造 计 划 ， 由 美 国 、 欧 共 体 、 加 拿 大 、 澳 大 利 亚 等 国参 加 ， 投 资 10亿 美 元 实 施智 能 制 造 计 划 目 的 ： 通 过 国 际 共

21、 同 研 究 ， 使 制 造 业 在 接 受 订 货 、 开 发 、设 计 、 生 产 、 物 流 直 至 经 营 管 理 的 全 过 程 中 ， 做 到 生 产 设 备 自 律 化 生 产 设 备 自 律 化 ： 能 够 根 据 环 境 变 化 自 主 判 断 并 及 时 决 策 变 更 作 业 过 程 各国先进制造技术的发展欧 共 体尤 里 卡 计 划 （ EREKA） ： 1988年 用 5亿 美 元 资 助 16个 欧 洲 国 家 、 600家公 司 的 165个 合 作 性 高 科 技 研 究 开 发 项 目 。欧 洲 信 息 技 术 研 究 发 展 战 略 计 划 （ ESPRIT） ： 在 13个 成 员 国 向 5500名研 究 人 员 提 供 了 资 助 ， 明 确 设 计 原 理 、 工 厂 自 动 化 、 生 产 过 程 管 理三 大 课 题 。欧 洲 工 业 技 术 基 础 研 究 计 划 （ BRITE） ： 重 点 资 助 材 料 、 制 造 加 工 、设 计 以 及 工 厂 系 统 运 作 方 式 等 研 究 。 The End