先進(jìn)制造技術(shù)緒論49課件

先進(jìn)制造技術(shù)孫燕華著電子工業(yè)出版社北京·BEIJING全國高職高專規(guī)劃教材·精品與示范系列先進(jìn)制造技術(shù)孫燕華著電子工業(yè)出版社全國高職高專規(guī)劃教材·精品第一章緒論第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點第二節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

第三節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

第一章緒論第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點1.1概念

制造（Manufacturing):

是人類所有經(jīng)濟(jì)活動的基石，是人類歷史發(fā)展和文明進(jìn)步的動力。狹義：為機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝過程廣義：國際生產(chǎn)工程學(xué)會1990年：

制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動和工作的總稱。1、制造的概念第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點1.1概念1、制造的概念制造技術(shù)（ManufacturingTechnology)

按照人們所需的目的，運用知識和技能，利用客觀物資工具，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)的總稱制造過程產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)、使用、維修、報廢、回收等的全過程，也稱為產(chǎn)品生命周期。制造業(yè)

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)品或生活消費品的行業(yè)。1、制造的概念制造技術(shù)（ManufacturingTechnology)1.2制造系統(tǒng)

制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。結(jié)構(gòu)：是制造過程所涉及的硬件（物料、設(shè)備、工具、能源等）、軟件（制造理論、工藝、信息等）、人員所組成的具有特定功能的有機(jī)整體。功能：輸入制造系統(tǒng)的資源（原材料、能源、信息、人力...）通過制造過程輸出產(chǎn)品過程：制造生產(chǎn)的運行過程，包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗出廠、產(chǎn)品銷售、售后服務(wù)、報廢、回收、再利用等。1、制造的概念1.2制造系統(tǒng)1、制造的概念1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠

19世紀(jì)機(jī)器在英國誕生，先后傳人法國、德國和美國。2）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式泰勒：以勞動分工和計件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理。福特：零件互換技術(shù)，1913年建立了具有劃時代意義的汽車裝配生產(chǎn)線3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)柔性制造系統(tǒng)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能制造系統(tǒng)、及時生產(chǎn)、精良生產(chǎn)、敏捷制造……制造業(yè)發(fā)展的歷程1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠制造業(yè)發(fā)展的歷程工業(yè)由制造業(yè)、采掘業(yè)以及電力、燃?xì)狻⒑退纳a(chǎn)供應(yīng)業(yè)構(gòu)成，制造指第二產(chǎn)業(yè)中除采掘業(yè)、電力、燃?xì)饧捌渖a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)以外的所有行業(yè)。工業(yè)的概念工業(yè)由制造業(yè)、采掘業(yè)以及電力、燃?xì)?、和水的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)定義制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，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)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力并取得理想經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)總稱。先進(jìn)制造技術(shù)定義制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、能源及現(xiàn)代系三、先進(jìn)制造技術(shù)的特點

系統(tǒng)性集成性廣泛性高精度實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)三、先進(jìn)制造技術(shù)的特點系統(tǒng)性第二節(jié)

先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成（我國）第二節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成（我現(xiàn)代制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（美國）現(xiàn)代制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（美國）二、先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)先進(jìn)制造工藝自動化技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)二、先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計方法設(shè)計自動化技術(shù)工業(yè)設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計方法先進(jìn)制造工藝精密和超精密加工技術(shù)精密成型技術(shù)特種加工技術(shù)表面改性、制膜和涂層技術(shù)先進(jìn)制造工藝精密和超精密加工技術(shù)自動化技術(shù)數(shù)控技術(shù)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)柔性制造技術(shù)計算機(jī)集成制造技術(shù)傳感技術(shù)自動檢測及信號識別技術(shù)過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制技術(shù)等自動化技術(shù)數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)工程管理質(zhì)量管理管理信息系統(tǒng)現(xiàn)代制造模式（如精益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等生產(chǎn)組織方法。系統(tǒng)管理技術(shù)工程管理先進(jìn)制造技術(shù)的特點產(chǎn)品開發(fā)周期短、上市時間快；提高市場競爭力；柔性化（快速重組）；質(zhì)量保證；組織形式：跨地區(qū)、跨國家的虛擬公司、動態(tài)聯(lián)盟；生產(chǎn)過程精良；人員素質(zhì)提高；智能化；環(huán)保；分布、并行、集成并存。先進(jìn)制造技術(shù)的特點產(chǎn)品開發(fā)周期短、上市時間快；先進(jìn)制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)集成化技術(shù)；智能化技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；分布式并行處理技術(shù)；多學(xué)科、多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；人——機(jī)——環(huán)境系統(tǒng)技術(shù)。先進(jìn)制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)集成化技術(shù)；第三節(jié)

先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

第三節(jié)

先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科制造技藝→制造技術(shù)→制造科學(xué)；制造活動的社會性、制造系統(tǒng)的開放性→制造科學(xué)綜合性；制造科學(xué)已不可能在孤立、封閉的狀態(tài)下發(fā)展，必然走兼采百家之長、交叉融合的道路；現(xiàn)代物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生命、信息、材料、管理和系統(tǒng)等科學(xué)的發(fā)展，為制造科學(xué)不斷提供新的推動力，也不斷豐富著現(xiàn)代制造科學(xué)的內(nèi)涵和外延。發(fā)展現(xiàn)狀制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域國別/地區(qū)科技計劃美國先進(jìn)制造技術(shù)計劃關(guān)鍵技術(shù)(制造)計劃敏捷制造使能技術(shù)計劃日本智能制造技術(shù)國際合作計劃歐共體尤里卡計劃信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃德國制造2000年計劃韓國高級先進(jìn)技術(shù)國家計劃(G-7)世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：數(shù)控NC計算機(jī)數(shù)控CNC直接數(shù)控DNC柔性制造單元FMC柔性制造系統(tǒng)FMS計算機(jī)輔助設(shè)計與制造CAD/CAM世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：數(shù)控NC世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS準(zhǔn)時JIT生產(chǎn)制造資源規(guī)劃MRPⅡ精良生產(chǎn)LP敏捷制造AM世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺乏自主創(chuàng)新能力是制造大國，不是制造強(qiáng)國發(fā)電設(shè)備、機(jī)床、汽車、電子制造等產(chǎn)品產(chǎn)量居世界前列，卻沒有一家裝備制造企業(yè)能躋身世界500強(qiáng)關(guān)鍵裝備大多依賴進(jìn)口光電子制造設(shè)備的100%IC制造裝備的85%高檔數(shù)控機(jī)床的70%我國制造業(yè)現(xiàn)狀原創(chuàng)性的技術(shù)和成果缺乏，企業(yè)的核心競爭力不足，制造科學(xué)基礎(chǔ)研究相對薄弱許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺乏自我國機(jī)械工業(yè)發(fā)展目標(biāo)2000年，制造技術(shù)水平總體上達(dá)到工業(yè)先進(jìn)國家80年代末90年代初的水平。優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染的現(xiàn)代制造技術(shù)普及率，由目前的不足10%提高到2000年20%，2010年提高到50%。形成一批高科技產(chǎn)業(yè)：★四個加工產(chǎn)業(yè)——精密成型加工、精密加工、激光加工、表面處理加工；★三個自動化硬件產(chǎn)業(yè)——數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、傳感器和測試設(shè)備；★三個軟件產(chǎn)業(yè)——CAD、CAM、MIS。我國機(jī)械工業(yè)發(fā)展目標(biāo)2000年，制造技術(shù)水平總體上達(dá)到工業(yè)先先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢精密化、發(fā)展趨勢（1）先進(jìn)制造技術(shù)制造技術(shù)+信息技術(shù)+管理科學(xué)+有關(guān)科學(xué)技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”制造過程：“綠”“快”“省”“效”制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”發(fā)展趨勢（1）先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢（2）

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵“極”是發(fā)展的焦點“文”是發(fā)展的新義“綠”是發(fā)展的必然“快”是發(fā)展的動力“省”是發(fā)展的原則“效”是發(fā)展的追求“數(shù)”是發(fā)展的核心“自”是發(fā)展的條件“集”是發(fā)展的方法“網(wǎng)”是發(fā)展的道路“智”是發(fā)展的前景制造產(chǎn)品：制造過程：制造方法：發(fā)展趨勢（2）“精”是發(fā)展的關(guān)鍵“綠”是發(fā)展的必然“數(shù)”是“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

加工精度精密化人造衛(wèi)星的儀表軸承，其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達(dá)納米級；操作尺度細(xì)微化基因操作機(jī)械，移動距離為納米級，移動精度為0.1納米級物理性能精確化＿物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、生化性能等等控制要求納米化發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”電子制造中高精度：控制趨于納米級加工趨于亞納米級超微細(xì)：芯片線寬＜100nm

運動副間隙＜12nm高加速度：封裝運動＞12g高可靠性：芯片千小時失效率＜1/109發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

電子制造中發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”超精密加工20世紀(jì)初：10微米30年代：1微米50年代：0.1微米70-80年代：0.01微米目前：0.001微米（納米加工）發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

超精密加工20世紀(jì)初：10微米發(fā)展趨“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀；在物理性能上，極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強(qiáng)磁性、極強(qiáng)輻射性、極強(qiáng)腐蝕性，奇性怪能；MEMS（Micro-Electro-Mechanical_System)技術(shù)和產(chǎn)品是典型極端、極限技術(shù)和產(chǎn)品。發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、極厚關(guān)于微電子芯片制造1.巨大的投資建一座生產(chǎn)1000兆位存儲器的芯片制造廠，需要投資150億美元2.當(dāng)前的芯片制造設(shè)備（1）超凈：塵埃顆粒直徑<0.1微米顆粒數(shù)<0.1個/立方英尺空氣（2）超純：有害雜質(zhì)含量達(dá)到ppb（十億分之一）（3）超精加工：鈉米級我國的“龍芯”。日本日立公司（2006）報導(dǎo)：集成電路小如塵粒：長、寬150μm，厚7.5μm發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”關(guān)于微電子芯片制造發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文2002年原子級納米“晶體管”（電極相距1nm）2003年世界最小的電動機(jī)——納米電動機(jī)（直徑500nm）量子計算機(jī)基本電路（1/500mm，近°K工作）2004年能?；驎和５姆肿玉R達(dá)

用核磁共振觀測到單個電子2005年超大容量納米級信息存儲材料2006年世界最小的發(fā)電機(jī)——納米發(fā)電機(jī)發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

2002年原子級納米“晶體管”（電極相距1nm）發(fā)展“文”是發(fā)展的新義——人文化工業(yè)產(chǎn)品，“實用”，物質(zhì)層面；藝術(shù)產(chǎn)品，（人文）文化含量高，“物美”，精神層面，環(huán)境協(xié)調(diào)，爽心悅目，經(jīng)得起“看”，經(jīng)得起“想”——“工業(yè)設(shè)計”

制造過程、制造方法——“文明化”生產(chǎn)。發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

“文”是發(fā)展的新義——人文化發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“綠”是發(fā)展的必然——綠色“天人合一”與“無為”；“保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)生產(chǎn)力；改善環(huán)境，就是發(fā)展生產(chǎn)力”

——

江澤民制造各階段都必須充分計及環(huán)境保護(hù)：自然環(huán)境，社會環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)者的身心健康；制造必然要走向“綠色”制造，這是實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“綠”是發(fā)展的必然——綠色發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”““快”是發(fā)展的動力——快速對市場的快速響應(yīng)對生產(chǎn)的快速重組生產(chǎn)模式：高度柔性與高度敏捷性推動著制造技術(shù)的進(jìn)步與制造方法的發(fā)展發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“快”是發(fā)展的動力——快速發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省市場經(jīng)濟(jì)必然的要求制造過程必須節(jié)省、節(jié)約、節(jié)儉制造過程的優(yōu)化制造資源的優(yōu)化配置發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省市場經(jīng)濟(jì)必然的要求發(fā)展趨勢“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大生產(chǎn)、大規(guī)模定制快速響應(yīng)市場需求的應(yīng)有推論與含義生產(chǎn)效率提高?生產(chǎn)力發(fā)展?社會進(jìn)步高效、低耗、無污染發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大生產(chǎn)“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化

“信息化”的核心是“數(shù)字化”數(shù)字制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)（包含計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）等交叉、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化控制、數(shù)字化管理以及貫穿始終的“虛擬”技術(shù)數(shù)字化技術(shù)必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革發(fā)展趨勢——制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化發(fā)展趨勢——“自”是發(fā)展的條件——自動化自動化是強(qiáng)化、延伸甚至取代人勞動（體力、腦力）的技術(shù)或手段自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動補(bǔ)償、自動辨識等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高水平的自動化發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“自”是發(fā)展的條件——自動化發(fā)展趨勢——

制造方法：1870-1980：加工過程效率20倍管理效率1.8-2.2倍設(shè)計效率1.2倍CAX技術(shù)——腦力勞動自動化。制造業(yè)中NC的重大基礎(chǔ)作用。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

1870-1980：發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自“集”是發(fā)展的方法——集成化

技術(shù)集成、管理集成、技術(shù)與管理集成本質(zhì)：知識和信息集成，集成也包含了“交叉”現(xiàn)代制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開“集成”和“交叉”

CIMS，從實際情況與發(fā)展前景來看，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)確系一個計算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)，而且與網(wǎng)絡(luò)化不可分割。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“集”是發(fā)展的方法——集成化發(fā)展趨勢——

制造方法：傳感技術(shù)信號處理技術(shù)控制技術(shù)隨動技術(shù)精密機(jī)械技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

機(jī)電一體化傳感技術(shù)發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化現(xiàn)代新型制造模式實施的基礎(chǔ)設(shè)施，現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)活動必不可少運行環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化既是制造企業(yè)信息化、集成化的基礎(chǔ)，又是企業(yè)信息化、集成化的進(jìn)一步發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化將制造業(yè)走向全球化、整體化、有序化

發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢——

制造方法

“知識經(jīng)濟(jì)”的本質(zhì)是“智力經(jīng)濟(jì)”

本世紀(jì)核心學(xué)科發(fā)展的趨勢：從信息科學(xué)到生命科學(xué)（21世紀(jì)中葉）轉(zhuǎn)向認(rèn)知科學(xué)（21世紀(jì)70年代）制造智能——制造系統(tǒng)/單元/裝備適應(yīng)環(huán)境變化的能力，處理海量信息、不完整信息、不確定信息、錯誤信息的能力，自診斷、自修復(fù)能力，自組織、自重構(gòu)能力，主動協(xié)調(diào)和協(xié)同能力，非邏輯處理能力等。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“智”是發(fā)展的前景——智能化“知識經(jīng)濟(jì)”的本質(zhì)是“智力經(jīng)濟(jì)”發(fā)展趨勢——

制造智能化——各行各業(yè)發(fā)展的趨向，如：智能計算機(jī)、智能車輛、智能機(jī)器、智能儀表、智能控制、智能材料，甚至智能大廈等。網(wǎng)絡(luò)化的實質(zhì)是走向智能化發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

智能化——各行各業(yè)發(fā)展的趨向，如：智能計算機(jī)、智能車輛、智能回顧第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點第二節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

第三節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢重點：現(xiàn)代制造技術(shù)的特點、范疇、分類回顧第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點作業(yè)：P12：1-3先進(jìn)制造的關(guān)鍵技術(shù)。1-5先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。作業(yè)：P12：樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。11月-2211月-22Tuesday,November8,2022人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。01:12:2601:12:2601:1211/8/20221:12:26AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。11月-2201:12:2601:12Nov-2208-Nov-22加強(qiáng)交通建設(shè)管理，確保工程建設(shè)質(zhì)量。01:12:2601:12:2601:12Tuesday,November8,2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。11月-2211月-2201:12:2601:12:26November8,2022踏實肯干，努力奮斗。2022年11月8日1:12上午11月-2211月-22追求至善憑技術(shù)開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務(wù)樹立形象。08十一月20221:12:26上午01:12:2611月-22嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)，讓生產(chǎn)更加有保障。十一月221:12上午11月-2201:12November8,2022作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)記得牢，駕輕就熟除煩惱。2022/11/81:12:2601:12:2608November2022好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。1:12:26上午1:12上午01:12:2611月-22一馬當(dāng)先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。11月-2211月-2201:1201:12:2601:12:26Nov-22牢記安全之責(zé)，善謀安全之策，力務(wù)安全之實。2022/11/81:12:26Tuesday,November8,2022相信相信得力量。11月-222022/11/81:12:2611月-22謝謝大家！樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。11月-2211月-22先進(jìn)制造技術(shù)孫燕華著電子工業(yè)出版社北京·BEIJING全國高職高專規(guī)劃教材·精品與示范系列先進(jìn)制造技術(shù)孫燕華著電子工業(yè)出版社全國高職高專規(guī)劃教材·精品第一章緒論第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點第二節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

第三節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

第一章緒論第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點1.1概念

制造（Manufacturing):

是人類所有經(jīng)濟(jì)活動的基石，是人類歷史發(fā)展和文明進(jìn)步的動力。狹義：為機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝過程廣義：國際生產(chǎn)工程學(xué)會1990年：

制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動和工作的總稱。1、制造的概念第一節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點1.1概念1、制造的概念制造技術(shù)（ManufacturingTechnology)

按照人們所需的目的，運用知識和技能，利用客觀物資工具，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)的總稱制造過程產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)、使用、維修、報廢、回收等的全過程，也稱為產(chǎn)品生命周期。制造業(yè)

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)品或生活消費品的行業(yè)。1、制造的概念制造技術(shù)（ManufacturingTechnology)1.2制造系統(tǒng)

制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。結(jié)構(gòu)：是制造過程所涉及的硬件（物料、設(shè)備、工具、能源等）、軟件（制造理論、工藝、信息等）、人員所組成的具有特定功能的有機(jī)整體。功能：輸入制造系統(tǒng)的資源（原材料、能源、信息、人力...）通過制造過程輸出產(chǎn)品過程：制造生產(chǎn)的運行過程，包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗出廠、產(chǎn)品銷售、售后服務(wù)、報廢、回收、再利用等。1、制造的概念1.2制造系統(tǒng)1、制造的概念1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠

19世紀(jì)機(jī)器在英國誕生，先后傳人法國、德國和美國。2）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式泰勒：以勞動分工和計件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理。福特：零件互換技術(shù)，1913年建立了具有劃時代意義的汽車裝配生產(chǎn)線3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)柔性制造系統(tǒng)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能制造系統(tǒng)、及時生產(chǎn)、精良生產(chǎn)、敏捷制造……制造業(yè)發(fā)展的歷程1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠制造業(yè)發(fā)展的歷程工業(yè)由制造業(yè)、采掘業(yè)以及電力、燃?xì)?、和水的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)構(gòu)成，制造指第二產(chǎn)業(yè)中除采掘業(yè)、電力、燃?xì)饧捌渖a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)以外的所有行業(yè)。工業(yè)的概念工業(yè)由制造業(yè)、采掘業(yè)以及電力、燃?xì)狻⒑退纳a(chǎn)供應(yīng)業(yè)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)定義制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，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)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力并取得理想經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)總稱。先進(jìn)制造技術(shù)定義制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、能源及現(xiàn)代系三、先進(jìn)制造技術(shù)的特點

系統(tǒng)性集成性廣泛性高精度實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)三、先進(jìn)制造技術(shù)的特點系統(tǒng)性第二節(jié)

先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成（我國）第二節(jié)先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成（我現(xiàn)代制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（美國）現(xiàn)代制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)（美國）二、先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)先進(jìn)制造工藝自動化技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)二、先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計方法設(shè)計自動化技術(shù)工業(yè)設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計方法先進(jìn)制造工藝精密和超精密加工技術(shù)精密成型技術(shù)特種加工技術(shù)表面改性、制膜和涂層技術(shù)先進(jìn)制造工藝精密和超精密加工技術(shù)自動化技術(shù)數(shù)控技術(shù)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)柔性制造技術(shù)計算機(jī)集成制造技術(shù)傳感技術(shù)自動檢測及信號識別技術(shù)過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制技術(shù)等自動化技術(shù)數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)工程管理質(zhì)量管理管理信息系統(tǒng)現(xiàn)代制造模式（如精益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等）集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等生產(chǎn)組織方法。系統(tǒng)管理技術(shù)工程管理先進(jìn)制造技術(shù)的特點產(chǎn)品開發(fā)周期短、上市時間快；提高市場競爭力；柔性化（快速重組）；質(zhì)量保證；組織形式：跨地區(qū)、跨國家的虛擬公司、動態(tài)聯(lián)盟；生產(chǎn)過程精良；人員素質(zhì)提高；智能化；環(huán)保；分布、并行、集成并存。先進(jìn)制造技術(shù)的特點產(chǎn)品開發(fā)周期短、上市時間快；先進(jìn)制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)集成化技術(shù)；智能化技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；分布式并行處理技術(shù)；多學(xué)科、多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；人——機(jī)——環(huán)境系統(tǒng)技術(shù)。先進(jìn)制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)集成化技術(shù)；第三節(jié)

先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

第三節(jié)

先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科制造技藝→制造技術(shù)→制造科學(xué)；制造活動的社會性、制造系統(tǒng)的開放性→制造科學(xué)綜合性；制造科學(xué)已不可能在孤立、封閉的狀態(tài)下發(fā)展，必然走兼采百家之長、交叉融合的道路；現(xiàn)代物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)、生命、信息、材料、管理和系統(tǒng)等科學(xué)的發(fā)展，為制造科學(xué)不斷提供新的推動力，也不斷豐富著現(xiàn)代制造科學(xué)的內(nèi)涵和外延。發(fā)展現(xiàn)狀制造科學(xué)已成為多學(xué)科交叉的學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域國別/地區(qū)科技計劃美國先進(jìn)制造技術(shù)計劃關(guān)鍵技術(shù)(制造)計劃敏捷制造使能技術(shù)計劃日本智能制造技術(shù)國際合作計劃歐共體尤里卡計劃信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃德國制造2000年計劃韓國高級先進(jìn)技術(shù)國家計劃(G-7)世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：先進(jìn)制造技術(shù)是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國家級關(guān)鍵技術(shù)世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：數(shù)控NC計算機(jī)數(shù)控CNC直接數(shù)控DNC柔性制造單元FMC柔性制造系統(tǒng)FMS計算機(jī)輔助設(shè)計與制造CAD/CAM世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：數(shù)控NC世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS準(zhǔn)時JIT生產(chǎn)制造資源規(guī)劃MRPⅡ精良生產(chǎn)LP敏捷制造AM世界制造業(yè)的現(xiàn)狀：計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺乏自主創(chuàng)新能力是制造大國，不是制造強(qiáng)國發(fā)電設(shè)備、機(jī)床、汽車、電子制造等產(chǎn)品產(chǎn)量居世界前列，卻沒有一家裝備制造企業(yè)能躋身世界500強(qiáng)關(guān)鍵裝備大多依賴進(jìn)口光電子制造設(shè)備的100%IC制造裝備的85%高檔數(shù)控機(jī)床的70%我國制造業(yè)現(xiàn)狀原創(chuàng)性的技術(shù)和成果缺乏，企業(yè)的核心競爭力不足，制造科學(xué)基礎(chǔ)研究相對薄弱許多高技術(shù)我國尚未掌握，許多重大裝備我國不能自主制造，缺乏自我國機(jī)械工業(yè)發(fā)展目標(biāo)2000年，制造技術(shù)水平總體上達(dá)到工業(yè)先進(jìn)國家80年代末90年代初的水平。優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染的現(xiàn)代制造技術(shù)普及率，由目前的不足10%提高到2000年20%，2010年提高到50%。形成一批高科技產(chǎn)業(yè)：★四個加工產(chǎn)業(yè)——精密成型加工、精密加工、激光加工、表面處理加工；★三個自動化硬件產(chǎn)業(yè)——數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、傳感器和測試設(shè)備；★三個軟件產(chǎn)業(yè)——CAD、CAM、MIS。我國機(jī)械工業(yè)發(fā)展目標(biāo)2000年，制造技術(shù)水平總體上達(dá)到工業(yè)先先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢精密化、發(fā)展趨勢（1）先進(jìn)制造技術(shù)制造技術(shù)+信息技術(shù)+管理科學(xué)+有關(guān)科學(xué)技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”制造過程：“綠”“快”“省”“效”制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”發(fā)展趨勢（1）先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢（2）

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵“極”是發(fā)展的焦點“文”是發(fā)展的新義“綠”是發(fā)展的必然“快”是發(fā)展的動力“省”是發(fā)展的原則“效”是發(fā)展的追求“數(shù)”是發(fā)展的核心“自”是發(fā)展的條件“集”是發(fā)展的方法“網(wǎng)”是發(fā)展的道路“智”是發(fā)展的前景制造產(chǎn)品：制造過程：制造方法：發(fā)展趨勢（2）“精”是發(fā)展的關(guān)鍵“綠”是發(fā)展的必然“數(shù)”是“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

加工精度精密化人造衛(wèi)星的儀表軸承，其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達(dá)納米級；操作尺度細(xì)微化基因操作機(jī)械，移動距離為納米級，移動精度為0.1納米級物理性能精確化＿物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、生化性能等等控制要求納米化發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”電子制造中高精度：控制趨于納米級加工趨于亞納米級超微細(xì)：芯片線寬＜100nm

運動副間隙＜12nm高加速度：封裝運動＞12g高可靠性：芯片千小時失效率＜1/109發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

電子制造中發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”超精密加工20世紀(jì)初：10微米30年代：1微米50年代：0.1微米70-80年代：0.01微米目前：0.001微米（納米加工）發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

超精密加工20世紀(jì)初：10微米發(fā)展趨“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀；在物理性能上，極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強(qiáng)磁性、極強(qiáng)輻射性、極強(qiáng)腐蝕性，奇性怪能；MEMS（Micro-Electro-Mechanical_System)技術(shù)和產(chǎn)品是典型極端、極限技術(shù)和產(chǎn)品。發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

“極”是發(fā)展的焦點——極端、極限幾何形體上，極大、極小、極厚關(guān)于微電子芯片制造1.巨大的投資建一座生產(chǎn)1000兆位存儲器的芯片制造廠，需要投資150億美元2.當(dāng)前的芯片制造設(shè)備（1）超凈：塵埃顆粒直徑<0.1微米顆粒數(shù)<0.1個/立方英尺空氣（2）超純：有害雜質(zhì)含量達(dá)到ppb（十億分之一）（3）超精加工：鈉米級我國的“龍芯”。日本日立公司（2006）報導(dǎo)：集成電路小如塵粒：長、寬150μm，厚7.5μm發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”關(guān)于微電子芯片制造發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文2002年原子級納米“晶體管”（電極相距1nm）2003年世界最小的電動機(jī)——納米電動機(jī)（直徑500nm）量子計算機(jī)基本電路（1/500mm，近°K工作）2004年能停或暫停的分子馬達(dá)

用核磁共振觀測到單個電子2005年超大容量納米級信息存儲材料2006年世界最小的發(fā)電機(jī)——納米發(fā)電機(jī)發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

2002年原子級納米“晶體管”（電極相距1nm）發(fā)展“文”是發(fā)展的新義——人文化工業(yè)產(chǎn)品，“實用”，物質(zhì)層面；藝術(shù)產(chǎn)品，（人文）文化含量高，“物美”，精神層面，環(huán)境協(xié)調(diào)，爽心悅目，經(jīng)得起“看”，經(jīng)得起“想”——“工業(yè)設(shè)計”

制造過程、制造方法——“文明化”生產(chǎn)。發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“極”“文”

“文”是發(fā)展的新義——人文化發(fā)展趨勢——制造產(chǎn)品：“精”“綠”是發(fā)展的必然——綠色“天人合一”與“無為”；“保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)生產(chǎn)力；改善環(huán)境，就是發(fā)展生產(chǎn)力”

——

江澤民制造各階段都必須充分計及環(huán)境保護(hù)：自然環(huán)境，社會環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)者的身心健康；制造必然要走向“綠色”制造，這是實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“綠”是發(fā)展的必然——綠色發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”““快”是發(fā)展的動力——快速對市場的快速響應(yīng)對生產(chǎn)的快速重組生產(chǎn)模式：高度柔性與高度敏捷性推動著制造技術(shù)的進(jìn)步與制造方法的發(fā)展發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“快”是發(fā)展的動力——快速發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省市場經(jīng)濟(jì)必然的要求制造過程必須節(jié)省、節(jié)約、節(jié)儉制造過程的優(yōu)化制造資源的優(yōu)化配置發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“省”是發(fā)展的原則——節(jié)省市場經(jīng)濟(jì)必然的要求發(fā)展趨勢“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大生產(chǎn)、大規(guī)模定制快速響應(yīng)市場需求的應(yīng)有推論與含義生產(chǎn)效率提高?生產(chǎn)力發(fā)展?社會進(jìn)步高效、低耗、無污染發(fā)展趨勢——制造過程：“綠”“快”“省”“效”

“效”是發(fā)展的追求——高效、高生產(chǎn)率個性化大生產(chǎn)“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化

“信息化”的核心是“數(shù)字化”數(shù)字制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)（包含計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）等交叉、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化控制、數(shù)字化管理以及貫穿始終的“虛擬”技術(shù)數(shù)字化技術(shù)必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革發(fā)展趨勢——制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化發(fā)展趨勢——“自”是發(fā)展的條件——自動化自動化是強(qiáng)化、延伸甚至取代人勞動（體力、腦力）的技術(shù)或手段自動控制、自動調(diào)節(jié)、自動補(bǔ)償、自動辨識等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高水平的自動化發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“自”是發(fā)展的條件——自動化發(fā)展趨勢——

制造方法：1870-1980：加工過程效率20倍管理效率1.8-2.2倍設(shè)計效率1.2倍CAX技術(shù)——腦力勞動自動化。制造業(yè)中NC的重大基礎(chǔ)作用。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

1870-1980：發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自“集”是發(fā)展的方法——集成化

技術(shù)集成、管理集成、技術(shù)與管理集成本質(zhì)：知識和信息集成，集成也包含了“交叉”現(xiàn)代制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開“集成”和“交叉”

CIMS，從實際情況與發(fā)展前景來看，整個產(chǎn)品的生產(chǎn)確系一個計算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)，而且與網(wǎng)絡(luò)化不可分割。發(fā)展趨勢——

制造方法：“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“集”是發(fā)展的方法——集成化發(fā)展趨勢——

制造方法：傳感技術(shù)信號處理