先進制造技術(shù)-緒論-第一講

1、先進制造技術(shù)導(dǎo)論先進制造技術(shù)導(dǎo)論主講：侯榮國主講：侯榮國 Email: 手機手機:進制造技術(shù) Advanced Manufacture Technology本本講講主主要要內(nèi)內(nèi)容容o課程學(xué)習(xí)方法課程學(xué)習(xí)方法o課程學(xué)習(xí)任務(wù)、問題和目標(biāo)課程學(xué)習(xí)任務(wù)、問題和目標(biāo)o課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容o課程考核辦法課程考核辦法o第一章第一章 緒論緒論o課程相關(guān)實驗設(shè)備介紹課程相關(guān)實驗設(shè)備介紹學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法u本課程具有專業(yè)技術(shù)前沿性、擴展性、時代性特點，所以本課程學(xué)習(xí)不拘泥于教材，不拘泥于課堂教學(xué)，需要擴展學(xué)習(xí)。u電子閱覽室中查閱最新數(shù)字資源，網(wǎng)站最新動態(tài)，國家乃至國際有關(guān)制造業(yè)的最新動

2、態(tài)。u紙質(zhì)的參考書籍與科技期刊 主要教材：主要教材： 先進制造技術(shù).王潤孝等.科學(xué)出版社 先進制造技術(shù).盛曉敏等.機械工業(yè)出版社 u理論與實驗相結(jié)合。u討論會、報告會、展覽會課程學(xué)習(xí)要求課程學(xué)習(xí)要求o課堂紀(jì)律：禁止遲到、早退，注意課堂秩序；o作業(yè)要求：按時、保質(zhì)保量的完成；o實驗要求：按照分組要求認(rèn)真對待；o考核辦法：平時成績（作業(yè)+課堂表現(xiàn)+實驗成績)20%+最后考試成績80% 。課程學(xué)習(xí)任務(wù)和問題課程學(xué)習(xí)任務(wù)和問題o目前，采用那些現(xiàn)代設(shè)計方法進行產(chǎn)品設(shè)計？o設(shè)計好的產(chǎn)品怎樣采用什么先進的加工工藝制造出來？o目前現(xiàn)代企業(yè)的采用哪些先進的生產(chǎn)模式？o如何認(rèn)識先進制造技術(shù)在現(xiàn)實中的應(yīng)用？ 課程學(xué)

3、習(xí)目標(biāo)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)o認(rèn)識什么是先進制造技術(shù)，理解先進制造技術(shù)的特認(rèn)識什么是先進制造技術(shù)，理解先進制造技術(shù)的特點。點。o了解現(xiàn)代設(shè)計方法、先進制造工藝、制造自動化及了解現(xiàn)代設(shè)計方法、先進制造工藝、制造自動化及先進生產(chǎn)管理模式等各自的特點，以及它們的高效先進生產(chǎn)管理模式等各自的特點，以及它們的高效性、經(jīng)濟性等。性、經(jīng)濟性等。o學(xué)會使用搜索引擎，數(shù)字資源有效地找到所需信息。學(xué)會使用搜索引擎，數(shù)字資源有效地找到所需信息。1、緒論(2學(xué)時） 制造與制造業(yè)、先進制造技術(shù)的提出和進展、先進制造技術(shù)的內(nèi)容、內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu) 2、現(xiàn)代設(shè)計技術(shù) （6學(xué)時） 概述、數(shù)字化設(shè)計與數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)、現(xiàn)代設(shè)計方法 3、先進制

4、造工藝技術(shù) （18學(xué)時（包含4學(xué)時實驗） 概述 、材料受迫成形工藝技術(shù) 、超精密加工技術(shù) 、高速加工技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)、現(xiàn)代特種加工技術(shù)、微米/納米加工、快速原型制造技術(shù) 、虛擬制造技術(shù) 4、制造自動化技術(shù)（2學(xué)時） 概述 、工業(yè)機器人技術(shù)、并聯(lián)加工機床、柔性制造技術(shù)5、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)（2學(xué)時） 概述 、現(xiàn)代生產(chǎn)管理信息系統(tǒng) 、產(chǎn)品全生命周期管理、物流系統(tǒng)管理、及時生產(chǎn)技術(shù)、現(xiàn)代質(zhì)量保證技術(shù)6、先進生產(chǎn)制造模式（2學(xué)時） 并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造系統(tǒng)課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容現(xiàn)代設(shè)計方法與理論（6學(xué)時）l現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)概述（1學(xué)時）l并行設(shè)計與并行工程（1學(xué)時

5、）l虛擬現(xiàn)實技術(shù)（2學(xué)時）l綠色設(shè)計（2學(xué)時）先進制造工藝（先進制造工藝（18學(xué)時）學(xué)時）o超高速加工（4學(xué)時（包括2學(xué)時實驗）o精密加工與微納米加工（8學(xué)時）o特種加工（4學(xué)時（包括2學(xué)時實驗）o快速原型技術(shù)（2學(xué)時）o機器人技術(shù)（2學(xué)時）oFMS及CIMS （2學(xué)時）o先進的管理模式（PDM、ERP)(2學(xué)時）先進生產(chǎn)模式與信息化（先進生產(chǎn)模式與信息化（6學(xué)時）學(xué)時）第一章第一章 先進制造技術(shù)概述先進制造技術(shù)概述一一 制造與制造技術(shù)的基本概念制造與制造技術(shù)的基本概念二二 先進制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展先進制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展三三 先進制造技術(shù)的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)體系先進制造技術(shù)的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)體系四四 先進

6、制造技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢原材料原材料產(chǎn)品產(chǎn)品工藝工藝、能源能源知識、技能知識、技能、工具工具制制 造造與物流有關(guān)的加工和裝配過程與物流有關(guān)的加工和裝配過程狹義制造狹義制造 包括包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工裝配、質(zhì)市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場營銷全過程量保證、生產(chǎn)管理、市場營銷全過程廣義制造廣義制造一一 制造與制造技術(shù)的基本概念制造與制造技術(shù)的基本概念 將原材料物化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)，即：使原材料成為將原材料物化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)，即：使原材料成為產(chǎn)品而使用的一系列技術(shù)的總稱產(chǎn)品而使用的一系列技術(shù)的總稱 產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)、控制管理

7、、使用、維修、報廢、回收等的產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)、控制管理、使用、維修、報廢、回收等的全過程，也稱為產(chǎn)品生命周期全過程，也稱為產(chǎn)品生命周期硬件硬件生產(chǎn)設(shè)備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置生產(chǎn)設(shè)備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置軟件軟件制造理論、制造工藝和方法、各種制造信息等制造理論、制造工藝和方法、各種制造信息等一一 制造與制造技術(shù)的基本概念制造與制造技術(shù)的基本概念 制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)具有特定功能的有機整體具有特定功能的有機整體制造過程制造過程軟件軟件硬件硬件人員人員一一 制造與制造技術(shù)的基本概念制造與制造技術(shù)的基本概念 將制造資源

8、（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、信息、人力等）將制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、信息、人力等），利用制造技術(shù)，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為供人們使用或利用的工業(yè)品，利用制造技術(shù)，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為供人們使用或利用的工業(yè)品或生活消費品的行業(yè)?；蛏钕M品的行業(yè)。類別類別 構(gòu)成比例構(gòu)成比例類別類別 構(gòu)成比例構(gòu)成比例 類別類別 構(gòu)成比例構(gòu)成比例 金屬制品金屬制品3.395食品工業(yè)食品工業(yè)15.335化化 工工15.586一般機械一般機械8.625紡紡 織織7.193建建 材材7.299運輸機械運輸機械6.424服服 裝裝5.018黑色冶金黑色冶金6.908電器設(shè)備電器設(shè)備5.125家家 具具1.5

9、42有色冶金有色冶金2.120電子設(shè)備電子設(shè)備4.588文教用品文教用品4.292其他制造其他制造1.681儀器儀表儀器儀表0.998油油 加加 工工3.870我我國國制制造造分分類類和和構(gòu)構(gòu)成成一一 制造與制造技術(shù)的基本概念制造與制造技術(shù)的基本概念三大產(chǎn)業(yè)三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)農(nóng)林牧業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)工業(yè)工業(yè)（52%）制造業(yè)（制造業(yè)（45%）、建筑業(yè)、采掘業(yè)）、建筑業(yè)、采掘業(yè)以及電力、煤氣、水的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)以及電力、煤氣、水的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)農(nóng)林牧業(yè)農(nóng)林牧業(yè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜禽業(yè)、水產(chǎn)業(yè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜禽業(yè)、水產(chǎn)業(yè)服務(wù)業(yè)服務(wù)業(yè)商業(yè)、金融、房地產(chǎn)、經(jīng)貿(mào)等商業(yè)、金融、房地產(chǎn)、經(jīng)貿(mào)等制造業(yè)的地位和作用制造

10、業(yè)的地位和作用提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費決定全社會的長遠(yuǎn)效益和經(jīng)濟的持續(xù)增長決定全社會的長遠(yuǎn)效益和經(jīng)濟的持續(xù)增長國際商品貿(mào)易的保證國際商品貿(mào)易的保證農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位的物質(zhì)保障，服務(wù)業(yè)發(fā)展的重要條件農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位的物質(zhì)保障，服務(wù)業(yè)發(fā)展的重要條件信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)移和就業(yè)的重要途徑農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)移和就業(yè)的重要途徑為科技和教育發(fā)展提供經(jīng)費支持和實驗裝備為科技和教育發(fā)展提供經(jīng)費支持和實驗裝備實現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國家安全的保障實現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國家安全的保障制造業(yè)的地位和作用制造業(yè)的地位和作用國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱、工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)支柱國家經(jīng)濟發(fā)展

11、的支柱、工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)支柱制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)和重要的制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)和重要的收入收入，國家實力的象征，國家實力的象征工業(yè)經(jīng)濟年代經(jīng)濟增長的工業(yè)經(jīng)濟年代經(jīng)濟增長的“”一個國家經(jīng)濟強大、經(jīng)濟騰飛的一個國家經(jīng)濟強大、經(jīng)濟騰飛的高新技術(shù)發(fā)展的平臺，為高新技術(shù)發(fā)展提供物質(zhì)條件，高新技術(shù)發(fā)展的平臺，為高新技術(shù)發(fā)展提供物質(zhì)條件，高技術(shù)成果走向高技術(shù)成果走向 應(yīng)用的接口、橋梁、通道應(yīng)用的接口、橋梁、通道提高企業(yè)國際競爭能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的根本途徑提高企業(yè)國際競爭能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的根本途徑在未來的競爭中，誰掌握了先進的制造技術(shù)誰就掌握了市場在未來的競爭中，誰掌握了先進的制造技術(shù)誰就掌握了市場制造業(yè)的

12、地位和作用制造業(yè)的地位和作用工業(yè)經(jīng)濟時代工業(yè)經(jīng)濟時代生產(chǎn)要素：資本和勞動力生產(chǎn)要素：資本和勞動力知識經(jīng)濟時代知識經(jīng)濟時代生產(chǎn)要素：知識、資本和勞動力生產(chǎn)要素：知識、資本和勞動力提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)經(jīng)濟增長的驅(qū)動器提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)經(jīng)濟增長的驅(qū)動器知知 識識工業(yè)經(jīng)濟時代工業(yè)經(jīng)濟時代 知識經(jīng)濟時代知識經(jīng)濟時代當(dāng)前時代當(dāng)前時代21世紀(jì)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征世紀(jì)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征 先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制

13、造全過程，以實現(xiàn)管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。面向面向“大制造業(yè)大制造業(yè)” 機械制造、電子產(chǎn)品制造、材料制備、石油、化機械制造、電子產(chǎn)品制造、材料制備、石油、化工、冶金、民用消費品工、冶金、民用消費品 任務(wù)：提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力任務(wù)：提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、 靈活、高效、清潔生產(chǎn)靈活、高效、清潔生產(chǎn),提供優(yōu)質(zhì)快捷服務(wù)提供優(yōu)質(zhì)快捷

14、服務(wù) 目目 標(biāo)：理想的經(jīng)濟利益。標(biāo)：理想的經(jīng)濟利益。 “先進先進”的內(nèi)涵：效益、相對、動態(tài)。的內(nèi)涵：效益、相對、動態(tài)。先進制造技術(shù)定義先進制造技術(shù)定義先進制造技術(shù)的特點先進制造技術(shù)的特點 o 1) 大制造、全過程、多學(xué)科的特點o 先進制造技術(shù)已成為世界科技發(fā)展熱點，并正在形成一門新興工程科學(xué)，即現(xiàn)代機械制造，它具有“大制造、全過程、多學(xué)科”的新特點。大制造是一種廣義制造的概念，包括產(chǎn)品制造、流程制造、材料制備等；全過程不僅包括毛坯到成品的加工過程，還包括產(chǎn)品的市場分析、設(shè)計、加工、銷售、回收等；多學(xué)科是指微電子、計算機、自動化、網(wǎng)絡(luò)通訊、管理、生命科學(xué)、材料科學(xué)與制造學(xué)科的交叉o2) 學(xué)科的交

15、叉性和創(chuàng)新性 o 學(xué)科交叉推動了制造學(xué)科的發(fā)展。生物科學(xué)與制造科學(xué)交叉產(chǎn)生生物制造或仿生制造；管理科學(xué)與制造科學(xué)交叉產(chǎn)生工業(yè)工程科學(xué)；信息科學(xué)與制造科學(xué)交叉產(chǎn)生制造信息學(xué)先進制造技術(shù)的特點先進制造技術(shù)的特點o3) 可持續(xù)發(fā)展的理念o 強調(diào)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，除優(yōu)質(zhì)、高效外，還考慮可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)對21世紀(jì)環(huán)境問題的挑戰(zhàn)；o4) 應(yīng)用的廣泛性o 覆蓋了市場分析、設(shè)計、加工、裝配、銷售、維修、服務(wù)、回收等全過程；o5) 集成性和系統(tǒng)性o 強調(diào)以人為中心和技術(shù)、人、管理、信息的集成以及硬件和軟件的集成，更加重視制造過程的重組和管理改革；o6) 發(fā)展的動態(tài)性o 不斷吸收高新技術(shù)成果，因

16、而其內(nèi)涵不是一成不變的，不同時期、不同國家有不同特點。傳統(tǒng)制造技術(shù)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進制造技術(shù)先進制造技術(shù)系統(tǒng)性系統(tǒng)性僅駕馭生產(chǎn)過程僅駕馭生產(chǎn)過程物質(zhì)流和能量流物質(zhì)流和能量流能駕馭生產(chǎn)過程能駕馭生產(chǎn)過程物質(zhì)流、信息流和能量流物質(zhì)流、信息流和能量流廣泛性廣泛性僅指將原材料變?yōu)槌善穬H指將原材料變?yōu)槌善返募庸すに嚨募庸すに囏灤漠a(chǎn)品設(shè)計、加工制造貫穿從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造到產(chǎn)品銷售的整個過程到產(chǎn)品銷售的整個過程集成性集成性學(xué)科專業(yè)單一、獨立，學(xué)科專業(yè)單一、獨立，相互間界限分明相互間界限分明專業(yè)和學(xué)科不斷滲透、交叉融合，專業(yè)和學(xué)科不斷滲透、交叉融合，其界限逐漸淡化甚至消失其界限逐漸淡化甚至消失動態(tài)性動態(tài)性不

17、同時期、不同國家，不同時期、不同國家，其特點、重點、目標(biāo)和內(nèi)容不同其特點、重點、目標(biāo)和內(nèi)容不同實用性實用性注重實踐效果，促進經(jīng)濟增長，提注重實踐效果，促進經(jīng)濟增長，提高綜合競爭力高綜合競爭力先進制造技術(shù)的內(nèi)涵先進制造技術(shù)的內(nèi)涵第二節(jié)第二節(jié) 先進制造技術(shù)產(chǎn)生的背景先進制造技術(shù)產(chǎn)生的背景一、制造技術(shù)的發(fā)展及目前的背景一、制造技術(shù)的發(fā)展及目前的背景 制造技術(shù)的形成和發(fā)展是與制造業(yè)的誕生和發(fā)展相伴的，回顧制造技術(shù)的形成和發(fā)展是與制造業(yè)的誕生和發(fā)展相伴的，回顧200年的歷史，制年的歷史，制造業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了五個主要階段：造業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了五個主要階段： 工場式生產(chǎn)時期工場式生產(chǎn)時期-18世紀(jì)后半葉，蒸汽機的

18、發(fā)明開始了以機器為主導(dǎo)的制造業(yè)新世紀(jì)后半葉，蒸汽機的發(fā)明開始了以機器為主導(dǎo)的制造業(yè)新紀(jì)元，完成手工作坊到以分工原則的工廠生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變紀(jì)元，完成手工作坊到以分工原則的工廠生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變 工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時期工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時期-19世紀(jì)末內(nèi)燃機的出現(xiàn)引發(fā)制造業(yè)革命，由福特開創(chuàng)了流世紀(jì)末內(nèi)燃機的出現(xiàn)引發(fā)制造業(yè)革命，由福特開創(chuàng)了流水線、大批量生產(chǎn)模式和制造技術(shù)分工；水線、大批量生產(chǎn)模式和制造技術(shù)分工； 剛性自動化發(fā)展時期剛性自動化發(fā)展時期-20世紀(jì)初，以大批量生產(chǎn)為模式的剛性自動化世紀(jì)初，以大批量生產(chǎn)為模式的剛性自動化 柔性自動化發(fā)展時期柔性自動化發(fā)展時期-二戰(zhàn)之后，多品種小批量柔性自動化生產(chǎn)模式，包括二戰(zhàn)之

19、后，多品種小批量柔性自動化生產(chǎn)模式，包括NC、CNC、FMC、FMS等。等。 綜合自動化發(fā)展時期綜合自動化發(fā)展時期-自自80年代，年代，CAD/CAM/CAPP/CAE/CAT；MRP, MRP, ERP, CNC, FMC/FMS, ROBOT； CIMS, CE, LP先進制造技術(shù)發(fā)展的背景先進制造技術(shù)發(fā)展的背景o消費者的行為更具選擇性；顧客化產(chǎn)品：批量生產(chǎn)的產(chǎn)品逐步被個性化、多樣化產(chǎn)品 所代替；制造業(yè)“服務(wù)”：產(chǎn)品生產(chǎn)與產(chǎn)品服務(wù)的界限越來越模糊，不滿足感增加：“新三年、舊三年、縫縫補補又三年”的觀念逐步消失； 對生產(chǎn)及產(chǎn)品的影響： 產(chǎn)品訂貨批量下降，單件、小批； 產(chǎn)品壽命周期減短：5-1

20、0年-3-5年甚至更短； 產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短。先進制造技術(shù)發(fā)展的背景先進制造技術(shù)發(fā)展的背景制造全球化與貿(mào)易自由化制造全球化與貿(mào)易自由化世界自由貿(mào)易體制進一步完善；全球交通運輸進一步完善；全球通訊網(wǎng)絡(luò)建立；國際經(jīng)濟合作與交往日益緊密；經(jīng)濟全球化全球產(chǎn)業(yè)界結(jié)構(gòu)大調(diào)整，世界逐步形成一個統(tǒng)一的大市場任何國家、地區(qū)，不論實行怎樣的社會制度，都不可能離開世界市場而獨立謀求發(fā)展；制造業(yè)發(fā)展進入國家目標(biāo)層次，促進經(jīng)濟增長；供應(yīng)與需求全國化、國際化，不同時間、地區(qū)、國家，市場需求有波動；對于同一用戶、同一產(chǎn)品，可供選擇的市場國際化、競爭國際化先進制造技術(shù)發(fā)展的背景先進制造技術(shù)發(fā)展的背景科技進步與信息社會科技進步與

21、信息社會q 從微電子、信息（計算機與通信、控制理論、人工從微電子、信息（計算機與通信、控制理論、人工智能等）、新材料、系統(tǒng)科學(xué)為代表的新一代工程科智能等）、新材料、系統(tǒng)科學(xué)為代表的新一代工程科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展在制造領(lǐng)域中的廣泛滲透、應(yīng)用學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展在制造領(lǐng)域中的廣泛滲透、應(yīng)用、衍生，極大的拓展了制造活動的深度和廣度，急劇、衍生，極大的拓展了制造活動的深度和廣度，急劇的改變了現(xiàn)代設(shè)計方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)的改變了現(xiàn)代設(shè)計方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝、設(shè)備以及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了一大批新的制工藝、設(shè)備以及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了一大批新的制造技術(shù)和制造模式。造技術(shù)和制造模式。先進

22、制造技術(shù)發(fā)展的背景先進制造技術(shù)發(fā)展的背景q高新技術(shù)的綜合作用促進了制造技術(shù)在宏高新技術(shù)的綜合作用促進了制造技術(shù)在宏觀（制造系統(tǒng)集成）和微觀（精密、超精觀（制造系統(tǒng)集成）和微觀（精密、超精密、微納米加工檢測）兩個方向上的蓬勃密、微納米加工檢測）兩個方向上的蓬勃發(fā)展，成為一門涵蓋整個生產(chǎn)過程的各個發(fā)展，成為一門涵蓋整個生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)（市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、環(huán)節(jié)（市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、加工準(zhǔn)備、制造裝配、監(jiān)控檢測、質(zhì)量保加工準(zhǔn)備、制造裝配、監(jiān)控檢測、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、售后服務(wù)、回收再利用等證、生產(chǎn)管理、售后服務(wù)、回收再利用等）、包括人、機器、能量、信息等多種資）、包括人、機器、

23、能量、信息等多種資源的組織、控制與管理，橫跨多個學(xué)科的源的組織、控制與管理，橫跨多個學(xué)科的集成技術(shù)。集成技術(shù)。先進制造技術(shù)發(fā)展的背景先進制造技術(shù)發(fā)展的背景環(huán)境保護意識的增強與可持續(xù)發(fā)展環(huán)境保護意識的增強與可持續(xù)發(fā)展 大量消耗資源和破壞環(huán)境的傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展模式與工藝技術(shù)系統(tǒng)引起了嚴(yán)重的環(huán)境問題。 重視環(huán)境方面對制造業(yè)及其產(chǎn)品的制約： 面向可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全型和資源節(jié)約型的制造技術(shù)將是制造領(lǐng)域中亟待解決的一個重要問題。二、先進制造技術(shù)的提出二、先進制造技術(shù)的提出 Advanced Manufacturing TechnologyAMT首先由美國于20世紀(jì)80年代提出。 20世紀(jì)80年代，美國政府開

24、始認(rèn)識到制造技術(shù)和制造能力的重要性。 1988年，美國政府投資進行大規(guī)模21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略研究，不久提出先進制造技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，制定并實施了先進制造技術(shù)計劃（ATP）和制造技術(shù)中心計劃(MTC)。 1、先進制造技術(shù)計劃（ATP） ATP由美國聯(lián)邦政府科學(xué)、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）提出。 研究內(nèi)容：現(xiàn)代設(shè)計方法與技術(shù)、先進制造工藝與技術(shù)、先進制造過程的支撐技術(shù)與輔助技術(shù)、制造基礎(chǔ)設(shè)施。 目標(biāo)：促進經(jīng)濟增長；提高能源效益，減少污染；使制造業(yè)在世界市場更具競爭力；使教育系統(tǒng)對每個學(xué)生進行更富有挑戰(zhàn)性的教育。鼓勵科學(xué)界把確保國家安全和提高國民生活質(zhì)量作為核心目標(biāo)。 2、制造技術(shù)中心計劃（M

25、TC） 又稱“合作伙伴計劃”，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院制定并實施。 目標(biāo)：面向美國35萬家中小企業(yè)。 主要內(nèi)容：在技術(shù)擁有者（通常為政府的研究機構(gòu)、國家實驗室和大學(xué)）與需要這些技術(shù)的中小企業(yè)之間建立合作的橋梁。 方法：由國會撥款設(shè)立地區(qū)性的制造技術(shù)中心，為中小企業(yè)展示新的制造技術(shù)和設(shè)備并進行培訓(xùn)，幫助他們選用。三、先進制造技術(shù)的實施及效果 美國在AMT實施過程中建立了由5個層次組成的研究開發(fā)與推廣體系。 1、國家研究與協(xié)調(diào)機構(gòu) 主要指NIST，負(fù)責(zé)ATP和MTC兩項計劃的組織與實施。 2、地區(qū)性組織與協(xié)調(diào)機構(gòu) 組織企業(yè)進行合作研究開發(fā)。 3、大學(xué)研究機構(gòu) 與企業(yè)協(xié)作，主持或參與重大課題的研究

26、。 4、制造技術(shù)中心 從事推廣和培訓(xùn)工作。 5、企業(yè)技術(shù)開發(fā)機構(gòu) 企業(yè)自身的研究開發(fā)機構(gòu)，也可承擔(dān)國家的研究課題。 “2mm”工程： 美國在汽車生產(chǎn)中實施的研究項目，聯(lián)合多家汽車公司、大學(xué)和研究機構(gòu)，對汽車覆蓋件的制造技術(shù)進行綜合研究，最終使轎車覆蓋件的制造誤差控制在2mm之內(nèi)，從而使轎車車身的制造精度達到了日本豐田公司的水平。至1994年，美國汽車產(chǎn)量重新超過日本，并重新占領(lǐng)歐美市場。 1、FCCSET先進制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu) 美國聯(lián)邦政府科學(xué)、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）下屬的工業(yè)和技術(shù)委員會先進制造技術(shù)工作組，于1994年提出AMT的分類目錄，指出AMT是制造技術(shù)和現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合而

27、產(chǎn)生的一個完整的技術(shù)群。 AMT包括主體技術(shù)群、支撐技術(shù)群、制造基礎(chǔ)設(shè)施三個部分。第三節(jié)第三節(jié) 先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu) （1）主體技術(shù)群 主體技術(shù)群是制造技術(shù)的核心，包括有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)兩部分。 1）面向制造的設(shè)計技術(shù)群，又稱產(chǎn)品和工藝設(shè)計技術(shù)群。 主要內(nèi)容：產(chǎn)品、工藝過程和工廠設(shè)計；快速樣件成形技術(shù)；并行工程等。 2）制造工藝技術(shù)群，又稱加工和裝配技術(shù)群。主要內(nèi)容：材料生產(chǎn)工藝；加工工藝；連接與裝配；測試與檢驗；節(jié)能與清潔化生產(chǎn)技術(shù)；維修技術(shù)等。 （2）支撐技術(shù)群 支撐技術(shù)群：指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進步的基礎(chǔ)性核心技術(shù)，是保證和改善主體技術(shù)協(xié)調(diào)運行所需

28、的技術(shù)、工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。 包括：信息技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)和框架；機床和工具技術(shù)；傳感和控制技術(shù)等。 （3）制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施 制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施：指使先進制造技術(shù)適用于具體企業(yè)應(yīng)用環(huán)境，充分發(fā)揮其功能，取得最佳效益的一系列基礎(chǔ)措施。其主要方面涉及： 新型企業(yè)組織形式與科學(xué)管理； 準(zhǔn)時信息系統(tǒng)(Just-in-Time-Information)； 市場營銷與用戶/供應(yīng)商交換作用； 工作人員的招聘、使用、培訓(xùn)和教育； 全面質(zhì)量管理； 全局監(jiān)督與基準(zhǔn)評測； 技術(shù)獲取和利用等。 2、AMST多層次先進制造技術(shù)體系 由美國機械科學(xué)研究院（AMST）提出的多層次結(jié)構(gòu)體系，以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的

29、基礎(chǔ)制造技術(shù)為核心，包括三個層次： 1）現(xiàn)代設(shè)計、制造工藝基礎(chǔ)技術(shù) 2）新型制造單元技術(shù) 3）系統(tǒng)集成技術(shù) 1）現(xiàn)代設(shè)計、制造工藝基礎(chǔ)技術(shù) 包括CAD、CAPP、NCP、精密下料、精密塑性成形、精密鑄造、精密加工、精密測量、毛坯強韌化、精密熱處理、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護涂層、現(xiàn)代管理技術(shù)等。 2）新型制造單元技術(shù) 這是在市場需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動下，制造技術(shù)與電子、信息、新材料、新能源、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代管理的個高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新制造技術(shù)。包括： 制造自動化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、質(zhì)量與可靠性技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、CAD/CAE/CAPP/CAM、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成形加工技術(shù)

30、、激光與高密度能源加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計優(yōu)化技術(shù)等。 3）系統(tǒng)集成技術(shù) 這是應(yīng)用信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫，對現(xiàn)代設(shè)計、制造工藝基礎(chǔ)技術(shù)和新型制造單元技術(shù)兩個層次的技術(shù)集成而形成的，包括： FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術(shù)等。第四節(jié)第四節(jié) 先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢一、先進制造技術(shù)的特點 1、是一項綜合性技術(shù)； 2、是一項動態(tài)發(fā)展技術(shù)； 3、是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)； 4、是面向全球競爭的技術(shù)； 5、是面向21世紀(jì)的技術(shù)。 1）集成化 集成是綜合自動化的一個重要特征。集成化符合系統(tǒng)工程的思想。 CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的出現(xiàn)，使設(shè)計與制造得以集成；

31、 FMC、FMS的發(fā)展，使加工過程、檢測過程、控制過程、物流過程實現(xiàn)集成。 CIM的核心是通過信息集成，使一個個自動化孤島有機地聯(lián)系在一起； CE強調(diào)產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計的集成。 制造自動化為集成化提供了有利條件，而集成化是制造自動化深入發(fā)展的必然結(jié)果。 信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進制造生產(chǎn)模式獲信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展得不斷發(fā)展制造業(yè)在經(jīng)歷了少品種小批量少品種大批量、多品種小制造業(yè)在經(jīng)歷了少品種小批量少品種大批量、多品種小批量生產(chǎn)模式的過渡后，批量生產(chǎn)模式的過渡后，7070年代、年代、8080年代開始采用計算機集成制年代開始采用計算機集

32、成制造系統(tǒng)（造系統(tǒng)（CIMSCIMS）進行制造的柔性生產(chǎn)的模式，并逐步向智能制造）進行制造的柔性生產(chǎn)的模式，并逐步向智能制造技術(shù)（技術(shù)（IMTIMT）和智能制造系統(tǒng)（）和智能制造系統(tǒng)（IMSIMS）的方向發(fā)展。精益生產(chǎn)）的方向發(fā)展。精益生產(chǎn)（LPLP）、靈捷制造（）、靈捷制造（AMAM）等先進制造模式相繼出現(xiàn)，預(yù)計）等先進制造模式相繼出現(xiàn)，預(yù)計2121世紀(jì)世紀(jì)初，先進制造模式必將獲得不斷發(fā)展。上述幾種先進制造生產(chǎn)模初，先進制造模式必將獲得不斷發(fā)展。上述幾種先進制造生產(chǎn)模式的進展，主要體現(xiàn)了以下五個轉(zhuǎn)變：式的進展，主要體現(xiàn)了以下五個轉(zhuǎn)變： 1 1）從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變；）從以技術(shù)為中心

33、向以人為中心轉(zhuǎn)變； 2 2）從金字塔式的多層次生產(chǎn)向扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；）從金字塔式的多層次生產(chǎn)向扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變； 3 3）從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變；）從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變； 4 4）從按功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的、自主管理的）從按功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的、自主管理的小組工作組織形式轉(zhuǎn)變；小組工作組織形式轉(zhuǎn)變； 5 5）從質(zhì)量第一的競爭策略向快速響市場的競爭策略轉(zhuǎn)變。）從質(zhì)量第一的競爭策略向快速響市場的競爭策略轉(zhuǎn)變。先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 2）柔性化 柔性化的進一步發(fā)展，是要求能夠快速實現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組，包括企業(yè)內(nèi)部制

34、造設(shè)備與工具系統(tǒng)的重組，以及企業(yè)之間的重組。 模塊化技術(shù)，是提高制造自動化系統(tǒng)柔性的重要策略和方法。包括硬件和軟件的模塊化設(shè)計、模塊化產(chǎn)品設(shè)計和模塊化制造系統(tǒng)。 3）網(wǎng)絡(luò)化 計算機集成制造系統(tǒng)通常采用局域網(wǎng)，以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的信息傳輸與信息集成。 Internet和Intranet的出現(xiàn)，使企業(yè)之間的信息傳輸與信息集成、異地制造成為可能。 電子商務(wù)目前已經(jīng)得到實際應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)化制造正在成為制造自動化技術(shù)的研究熱點。 IntranetIntranet： Intranet是基于Internet技術(shù)的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，是Internet技術(shù)在企業(yè)局域網(wǎng)（LAN）或廣域網(wǎng)（WAN）上的應(yīng)用 。 Intranet

35、是一種繼承Internet的TCPIP、WWW、FTP和Telnet等技術(shù)與概念的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)， 為傳統(tǒng)的IS提供了更為先進的系統(tǒng)構(gòu)架。 基于Intranet的企業(yè)信息系統(tǒng)（IS）可以在不改變原有IS的功能和前提下，增加許多的信息交流、發(fā)布以及Internet的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。 Intranet能以較少的投資和較短的開發(fā)周期創(chuàng)建一個新的企業(yè)IS，或?qū)⒃械钠髽I(yè)IS改造成為一個開放、安全和高效的企業(yè)IS。 4 4）虛擬化）虛擬化 虛擬制造（VM）：以系統(tǒng)建模技術(shù)和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項由多學(xué)科知識形成的綜合系

36、統(tǒng)技術(shù)。 虛擬制造將現(xiàn)實制造環(huán)境及制造過程，通過建立系統(tǒng)模型，映射到計算機及相關(guān)技術(shù)所支持的虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中模擬顯示制造環(huán)境及制造過程的一切活動及產(chǎn)品制造全過程，從而對產(chǎn)品設(shè)計、制造過程及制造系統(tǒng)進行預(yù)測和評估。虛擬現(xiàn)實技術(shù)（虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality TechnologyVirtual Reality Technology）主要包括虛擬）主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個部分。制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個部分。 虛擬制造技術(shù)將從根本上改變了設(shè)計、試制、修改設(shè)計、規(guī)虛擬制造技術(shù)將從根本上改變了設(shè)計、試制、修改設(shè)計、規(guī)模生產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制出之前，首先在虛擬制模生

37、產(chǎn)的傳統(tǒng)制造模式。在產(chǎn)品真正制出之前，首先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型（造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型（Soft PrototypeSoft Prototype）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品（品（Hard PrototypeHard Prototype）進行試驗，對其性能和可制造性進行預(yù)）進行試驗，對其性能和可制造性進行預(yù)測和評價，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)測和評價，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場變化的能力。成本，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場變化的能力。 虛擬企業(yè)是為了快速響應(yīng)某一市場需求，通過信息高速公路，虛擬企業(yè)是為了快速響應(yīng)某一市場需求，通

38、過信息高速公路，將產(chǎn)品涉及到的不同企業(yè)臨時組建成為一個沒有圍墻、超越空將產(chǎn)品涉及到的不同企業(yè)臨時組建成為一個沒有圍墻、超越空間約束、靠計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系、統(tǒng)一指揮的合作經(jīng)濟實體。虛擬間約束、靠計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系、統(tǒng)一指揮的合作經(jīng)濟實體。虛擬企業(yè)的特點是企業(yè)的功能上的不完整、地域上的分散性和組織企業(yè)的特點是企業(yè)的功能上的不完整、地域上的分散性和組織結(jié)構(gòu)上的非永久性，即功能的虛擬化、組織的虛擬化、地域的結(jié)構(gòu)上的非永久性，即功能的虛擬化、組織的虛擬化、地域的虛擬化。虛擬化。 先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 5 5）智能化）智能化 智能制造系統(tǒng)，要求在整個制造過程中貫徹智力活動，使系統(tǒng)以柔性的方

39、式集成起來，在多品種、中小批量生產(chǎn)條件下，實現(xiàn)“完善生產(chǎn)”。 智能制造系統(tǒng)的特點：A、對于制造過程，實現(xiàn)柔性化和模塊化；B、對于人，強調(diào)安全性和友好性；C、對于環(huán)境，做到無污染、省能源、資源回收和再利用；D、對于社會，提倡合理的協(xié)作與競爭。綠色制造將成為綠色制造將成為2121世紀(jì)制造業(yè)的重要特征世紀(jì)制造業(yè)的重要特征日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造業(yè)顯得越來越重要，日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造業(yè)顯得越來越重要，它將是它將是2121世紀(jì)制造業(yè)的重要特征，與此相應(yīng)，綠色制造技術(shù)也世紀(jì)制造業(yè)的重要特征，與此相應(yīng)，綠色制造技術(shù)也將獲得快速的發(fā)展。主要體現(xiàn)在：將獲得快速的發(fā)展。主要體現(xiàn)在：

40、 （1 1）綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)）綠色產(chǎn)品設(shè)計技術(shù) 使產(chǎn)品在生命周期符合環(huán)保、人使產(chǎn)品在生命周期符合環(huán)保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求。類健康、能耗低、資源利用率高的要求。 （2 2）綠色制造技術(shù)）綠色制造技術(shù) 在整個制造過程，使得對環(huán)境負(fù)面影在整個制造過程，使得對環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過程和綠色產(chǎn)品綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過程和綠色產(chǎn)品三方面的內(nèi)容。三方面的內(nèi)容。 （3 3）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造 例如，汽車等產(chǎn)品

41、的拆卸例如，汽車等產(chǎn)品的拆卸和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠致力于產(chǎn)品設(shè)計和材料處理、加工及裝配等階產(chǎn)系統(tǒng)工廠致力于產(chǎn)品設(shè)計和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠主要對產(chǎn)品（材料使用）生命周期結(jié)束段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠主要對產(chǎn)品（材料使用）生命周期結(jié)束時的材料處理循環(huán)。時的材料處理循環(huán)。先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢綠色設(shè)計和綠色制造綠色設(shè)計和綠色制造相關(guān)實驗設(shè)備介紹相關(guān)實驗設(shè)備介紹FDM3000快速成型快速成型機機相關(guān)設(shè)備介紹ARES10.7.5三座標(biāo)測量機三座標(biāo)測量機相關(guān)設(shè)備介紹oFDM300

42、0快快速成型機速成型機相關(guān)設(shè)備介紹相關(guān)設(shè)備介紹oA50R電火電火花成型機花成型機相關(guān)設(shè)備介紹相關(guān)設(shè)備介紹DK7740電火花電火花線切割機床線切割機床相關(guān)設(shè)備介紹相關(guān)設(shè)備介紹ZK02真空注真空注型系統(tǒng)型系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備介紹相關(guān)設(shè)備介紹o五軸加工中心五軸加工中心1)可重構(gòu)制造系統(tǒng)可重構(gòu)制造系統(tǒng) RECONFIGURABLE MANUFACTURING SYSTEMS Adaptable, integrated equipment, processes, and systems that can be readily reconfigured for a wide range of customer r

43、equirements for products, features, and services is a priority technology. Hardware and software components, subprocesses, and subsystems will have to be adaptable and linked in easily programmable ways into higher-level processes and systems that span the entire product/service life cycle. 十大關(guān)鍵制造技術(shù)

44、十大關(guān)鍵制造技術(shù)擴展知識擴展知識2) 無浪費工藝無浪費工藝 WASTE-FREE PROCESSING Manufacturing processes that minimize waste production and energy consumption is a key technology for the future. Manufacturing that does not damage the environment will be facilitated by manufacturing processes that do not create waste or processe

45、s that create waste that can be used as feedstock in complementary manufacturing operations and, therefore, create no downstream waste. Processes that minimize energy consumption will conserve resources and reduce costs and will also reduce indirect environmental effects from energy production. 十大關(guān)鍵

46、制造技術(shù)十大關(guān)鍵制造技術(shù)擴展知識擴展知識3) 新材料工藝新材料工藝 NEW MATERIALS PROCESSES Innovative processes to design and manufacture new materials and components will enable the manufacture of innovative, customized, waste-free products. The goal will be to develop new classes of materials with extraordinary physical propertie

47、s. With miniaturization, new classes of intelligent products will be produced, but miniaturization at submicron scales will require materials with properties that can be controlled at the molecular scale. The processes for designing new materials and their components, especially submicron-sized comp

48、onents, will require design methodologies based on atomic and molecular physics and chemistry. 十大關(guān)鍵制造技術(shù)十大關(guān)鍵制造技術(shù)擴展知識擴展知識4) 生物制造技術(shù)生物制造技術(shù) BIOTECHNOLOGY FOR MANUFACTURING Biotechnology for manufacturing has the potential to lead to revolutionary advances in innovative new products and manufacturing proc

49、esses. Research would be based on an understanding of the precision and flexibility of biological processes and on finding ways to address their fundamental weaknesses (slow processes and the limited range of available materials). 十大關(guān)鍵制造技術(shù)十大關(guān)鍵制造技術(shù)擴展知識擴展知識5) 企業(yè)建模和仿真企業(yè)建模和仿真 ENTERPRISE MODELING AND SIM

50、ULATION Modeling and simulation for all operations of a manufacturing enterprise could enable the simulation of any operation, which could then be used for making decisions based on alternative scenarios. Models and simulations should include descriptions of the interactions between people and betwe

51、en people and machines. 十大關(guān)鍵制造技術(shù)十大關(guān)鍵制造技術(shù)擴展知識擴展知識6) 信息技術(shù)信息技術(shù) INFORMATION TECHNOLOGY Converting information into knowledge for effective decision making is a priority technology. Integrated information technologies will be used to identify the information required for a specific decision, synthesize t

52、he information from distributed sources, filter out extraneous information, and present the information so that it can be used easily and immediately. 十大關(guān)鍵制造技術(shù)十大關(guān)鍵制造技術(shù)擴展知識擴展知識7) 產(chǎn)品和工藝設(shè)計方法產(chǎn)品和工藝設(shè)計方法PRODUCT AND PROCESS DESIGN METHODS Product and process design methods that address a broad range of product requirements will be priority technologies for 2020. General purpose, modular design methods and tools could be used to meet a wide range of rapidly changing customer requirements. Design methods will also have to consider concepts and processes for a variety of materials, constr