制造業(yè)與先進制造技術-課件

1.1制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)1.2先進制造技術的提出和進展1.3先進制造技術的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容1.1制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)主要內(nèi)容1第一節(jié)制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)1.1.1制造與制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的地位和作用1.1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征第一節(jié)制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)2

包括市場分析、產(chǎn)品設計、工藝設計、生產(chǎn)準備、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理過程、市場營銷、售前售后服務、報廢后的回收處理1.1.1制造與制造業(yè)原材料產(chǎn)品工藝

能源知識技能工具制造生產(chǎn)車間內(nèi)與物流有關的加工和裝配過程狹義制造廣義制造包括市場分析、產(chǎn)品設計、工藝設計、生產(chǎn)準備、加工裝配、質(zhì)量3制造系統(tǒng)具有特定功能的有機整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人員經(jīng)營規(guī)劃、開發(fā)研制、加工制造和控制管理等過程生產(chǎn)設備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置軟件制造理論、制造工藝和方法、各種制造信息等制造系統(tǒng)具有特定功能的有機整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人4制造業(yè)可供人們使用和消費的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關的企業(yè)群體類別構(gòu)成比例類別構(gòu)成比例類別構(gòu)成比例金屬制品3.395食品工業(yè)15.335化工15.586一般機械8.625紡織7.193建材7.299運輸機械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設備4.588文教用品4.292其他制造1.681儀器儀表0.998油加工3.870我國制造分類和構(gòu)成制造業(yè)可供人們使用和消費的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關的企業(yè)群51.1.2制造業(yè)的地位和作用三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè),工業(yè)，服務業(yè)

工業(yè)（52%）制造業(yè)（45%）、建筑業(yè)、采掘業(yè)以及電力、煤氣、水的生產(chǎn)供應業(yè)農(nóng)林牧業(yè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、蓄禽業(yè)、水產(chǎn)業(yè)服務業(yè)商業(yè)、金融、房地產(chǎn)、經(jīng)貿(mào)等1.1.2制造業(yè)的地位和作用三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè),工業(yè)，服務業(yè)6一個國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱國民經(jīng)濟收入的重要來源工業(yè)經(jīng)濟年代經(jīng)濟增長的“發(fā)動機”一個國家經(jīng)濟強大、經(jīng)濟騰飛的重要基礎制造業(yè)地位一個國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱制造業(yè)7提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費決定全社會的長遠效益和經(jīng)濟的持續(xù)增長國際商品貿(mào)易的保證（美國78%，日本96%，我國81%-1995年）農(nóng)業(yè)基礎地位的物質(zhì)保障，服務業(yè)發(fā)展的重要條件信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎；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)費支持和實驗裝備實現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國家安全的保障制造業(yè)的作用提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費制造業(yè)的作用81.1.3當前制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)經(jīng)濟增長的驅(qū)動器工業(yè)經(jīng)濟時代工業(yè)經(jīng)濟時代知識經(jīng)濟時代當前時代知識經(jīng)濟時代生產(chǎn)要素：資本和勞動力生產(chǎn)要素：知識、資本和勞動力知識1.1.3當前制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)經(jīng)濟9快速響應市場能力的挑戰(zhàn)－全部制造環(huán)節(jié)并行實現(xiàn)打破組織、地域和時間壁壘的挑戰(zhàn)－技術資源的集成信息時代的挑戰(zhàn)－信息向知識的轉(zhuǎn)變（信息的收集、儲存、分析、發(fā)布和應用）有限的資源和日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)－可持續(xù)發(fā)展（減少污染、合理資源利用）制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)－可重組工程技術創(chuàng)新的挑戰(zhàn)－全新制造工藝和產(chǎn)品的開發(fā)制造業(yè)面臨的六大挑戰(zhàn)快速響應市場能力的挑戰(zhàn)－全部制造環(huán)節(jié)并行實現(xiàn)制造業(yè)面臨的六大1060年代-生產(chǎn)規(guī)模的擴大70年代-生產(chǎn)成本的降低80年代-產(chǎn)品質(zhì)量的提高90年代-市場響應速度21世紀-技術創(chuàng)新制造型企業(yè)追求的目標60年代-生產(chǎn)規(guī)模的擴大制造型企業(yè)追求的目標11不確定性：消費需求非大量化、分散化、個性化；技術更新?lián)Q代加快；市場不可控制因素增多市場的國際化和全球化：世界貿(mào)易組織的成立、歐元計劃的啟動、亞大經(jīng)濟合作組織、北美經(jīng)濟一體化聯(lián)盟新興產(chǎn)業(yè)的崛起：如：軟件產(chǎn)業(yè)、環(huán)境產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

市場質(zhì)的短缺和動態(tài)的非均衡：未來市場的調(diào)節(jié)表現(xiàn)為價格和質(zhì)量的權衡，依賴于新產(chǎn)品出現(xiàn)后價格的調(diào)整虛擬市場和代理制是未來市場重要形式：網(wǎng)絡銷售制造業(yè)的市場特征不確定性：消費需求非大量化、分散化、個性化；技術更新?lián)Q代加快12個性化和多樣化產(chǎn)品制造定制化、模塊化，滿足不同消費者喜好壽命周期不斷縮短摩爾定律-芯片性能每18個月提高1倍，價格卻保持不變智能化包括產(chǎn)品自身智能和生產(chǎn)設施工具的智能綠色產(chǎn)品全壽命周期無污染、低資源消耗和可回收利用制造業(yè)的產(chǎn)品特征個性化和多樣化產(chǎn)品制造定制化、模塊化，滿足不同消費者喜好制13滿足個性需求成為企業(yè)經(jīng)營宗旨制造硬件資源可重構(gòu)性成為企業(yè)裝備的顯著特點人力資源是未來企業(yè)資源的核心要素企業(yè)的國際化是發(fā)揮自身優(yōu)勢，實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)的前提虛擬企業(yè)和團隊能力是21世紀企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢企業(yè)文化氛圍的形成和創(chuàng)新充分體現(xiàn)人的價值，將成為本世紀企業(yè)永恒的追求本土化是21世紀企業(yè)的重要特征未來制造型企業(yè)的特征滿足個性需求成為企業(yè)經(jīng)營宗旨未來制造型企業(yè)的特征14第二節(jié)先進制造技術的提出和進展

1.2.1制造技術的進步和發(fā)展

1.2.2先進制造技術產(chǎn)生背景

1.2.3各國對先進制造技術的響應

及其發(fā)展計劃第二節(jié)先進制造技術的提出和進展15手工→機械化→單機自動化→剛性自動化→柔性自動化→智能自動化

1.2.1制造技術的進步和發(fā)展制造業(yè)生產(chǎn)方式制造業(yè)資源配置勞動密集→設備密集→信息密集→知識密集制造技術小批量→少品種大批量→多品種變批量手工→機械化→單機自動化→剛性自動化→柔性自動化→智能自動化16制造技術的發(fā)展階段工場式生產(chǎn)時期--18世紀后半葉，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--19世紀，實現(xiàn)了批量工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)剛性自動化發(fā)展時期--20世紀初，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--二戰(zhàn)之后，多品種小批量柔性自動化生產(chǎn)模式，包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動化發(fā)展時期-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT；MRP,MRPⅡ,ERP,TQM；DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT；CIMS,CE,LP制造技術的發(fā)展階段工場式生產(chǎn)時期--18世紀后半葉，完成手工17社會經(jīng)濟發(fā)展背景消費需求：主題化、個性化和多樣化，產(chǎn)品壽命周期縮短全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整：制造商之間既有激烈競爭，又有基于實力的合作快速響應市場：滿足已有和潛在顧客需求，主動適應市場，引導市場，是贏得競爭，獲取最大利潤的關鍵1.2.2先進制造技術產(chǎn)生背景社會經(jīng)濟發(fā)展背景消費需求：主題化、個性化和多樣化，產(chǎn)品壽命周18制造技術在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個方向發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)成為技術密集、知識密集型產(chǎn)業(yè)信息成為制造業(yè)決定性因素，Intranet/Internet對制造業(yè)產(chǎn)生重大影響科學技術發(fā)展背景可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略資源匱泛，污染嚴重環(huán)境問題不能以犧牲今后幾代人的利益為代價由粗放經(jīng)營、掠奪式開發(fā)向集約型、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變制造技術在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個方向發(fā)展19先進制造技術計劃：1994年預算14億美元，圍繞“智能制造系統(tǒng)”、“集成工具”、“基礎設施建設”三個重點領域開展研究；制造技術中心計劃：在一個地區(qū)設立一個制造技術中心，建立技術擁有者與需要者之間的橋梁，為中小企業(yè)展示新制造技術和裝備、組織培訓、幫助企業(yè)了解和選用最新技術和裝備。1.2.3各國先進制造技術的發(fā)展美國智能制造計劃：1990年提出。由美國、歐共體、加拿大、澳大利亞等國參加，投資10億美元實施智能制造計劃目的：通過國際共同研究，使制造業(yè)在接受訂貨、開發(fā)、設計、生產(chǎn)、物流直至經(jīng)營管理的全過程中，做到生產(chǎn)設備自律化生產(chǎn)設備自律化：能夠根據(jù)環(huán)境變化自主判斷并及時決策變更作業(yè)過程日本先進制造技術計劃：1994年預算14億美元，圍繞“智能制造系20尤里卡計劃（EREKA）：1988年用5億美元資助16個歐洲國家、600家公司的165個合作性高科技研究開發(fā)項目歐洲信息技術研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃（ESPRIT）：在13個成員國向5500名研究人員提供了資助，明確設計原理、工廠自動化、生產(chǎn)過程管理三大課題歐洲工業(yè)技術基礎研究計劃（BRITE）：重點資助材料、制造加工、設計以及工廠系統(tǒng)運作方式等研究歐盟尤里卡計劃（EREKA）：1988年用5億美元資助16個歐洲21第三節(jié)先進制造技術的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)

1.3.1先進制造技術的內(nèi)涵和特點

1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類第三節(jié)先進制造技術的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)221.3.1先進制造技術的內(nèi)涵和特點傳統(tǒng)制造技術先進制造技術系統(tǒng)性僅駕馭生產(chǎn)過程物質(zhì)流和能量流能駕馭生產(chǎn)過程物質(zhì)流、信息流和能量流廣泛性僅指將原材料變?yōu)槌善返募庸すに囏灤漠a(chǎn)品設計、加工制造到產(chǎn)品銷售的整個過程集成性學科專業(yè)單一、獨立，相互間界限分明專業(yè)和學科不斷滲透、交叉融合，其界限逐漸淡化甚至消失動態(tài)性不同時期、不同國家，其特點、重點、目標和內(nèi)容不同實用性注重實踐效果，促進經(jīng)濟增長，提高綜合競爭力1.3.1先進制造技術的內(nèi)涵和特點傳統(tǒng)制造技術先進制造技術23

1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類1994年美國聯(lián)邦科學工程技術委員會將先進制造技術分為：主體技術群設計技術群制造工藝技術群支撐技術群管理基礎技術群體系結(jié)構(gòu)

1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類1994年24國內(nèi)學者對先進制造技術的劃分現(xiàn)代制造工程設計技術群現(xiàn)代制造系統(tǒng)管理技術群物料處理和設備技術群支撐技術群國內(nèi)學者對先進制造技術的劃分25現(xiàn)代設計技術：現(xiàn)代設計方法、產(chǎn)品可信性設計、設計自動化技術先進制造工藝：高效精密成形技術、高效高精度切削加工工藝、現(xiàn)代特種加工工藝、現(xiàn)代表面工程技術。加工自動化技術：數(shù)控技術、工業(yè)機器人技術、柔性制造技術現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術：MRPII(制造資源計劃)\ERP（企業(yè)資源計劃\PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）先進制造生產(chǎn)模式：CIM（計算機集成制造）、CE（并行工程）、AM（敏捷制造）、IM（智能制造）、LP（精益生產(chǎn)）1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類先進制造技術的分類現(xiàn)代設計技術：現(xiàn)代設計方法、產(chǎn)品可信性設計、設計自動化技術126協(xié)同論信息論方法論控制論系統(tǒng)論數(shù)控技術材料技術計算機技術管理技術能源技術檢測技術機械制造技術網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫技術設計方法學技術自動控制技術材料成形技術微電子技術拆卸系統(tǒng)物料系統(tǒng)檢測系統(tǒng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分配系統(tǒng)輸送系統(tǒng)質(zhì)量管理系統(tǒng)工程監(jiān)控系統(tǒng)過程管理系統(tǒng)工程設計系統(tǒng)加工系統(tǒng)裝配系統(tǒng)物質(zhì)系統(tǒng)信息系統(tǒng)能量系統(tǒng)制造系統(tǒng)協(xié)同論信息論方法論控制論系統(tǒng)論數(shù)控技術材料技術計算機技術管理27第四節(jié)本課程主要內(nèi)容及教科書

1.4.1本課程的主要內(nèi)容1.4.2本課程的主要特征

1.4.3教科書與參考書第四節(jié)本課程主要內(nèi)容及教科書281.4.1本課程主要內(nèi)容第一部分：先進制造技術概論1、現(xiàn)代設計技術2、先進制造工藝技術3、制造自動化技術4、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術5、先進生產(chǎn)制造模式第二部分：汽車先進制造技術應用實例1、汽車輕量化技術2、汽車循環(huán)利用與再制造技術1.4.1本課程主要內(nèi)容第一部分：先進制造技術概論291.4.2本課程的主要特征1、時效性（演變、遞進）2、開放性（討論、爭論）3、針對性（機械制造——汽車制造）4、系統(tǒng)性（產(chǎn)品形成的全過程）1.4.2本課程的主要特征1、時效性（演變、遞進）30●整車企業(yè)80%的精力用于制造過程——第一汽車制造廠，第二汽車制造廠●整車企業(yè)運用當今最先進、最成熟的制造技術——適應于大批量、低成本生產(chǎn)方式●高性能的整車不斷要求零部件生產(chǎn)企業(yè)提升技術水平——拉動行業(yè)發(fā)展●整車企業(yè)80%的精力用于制造過程——第一汽車制造廠311.4.3教科書和參考書（1）教材

王隆太主編先進制造技術機械工業(yè)出版社，2010（2）參考書1）（美）P.K.邁利克等著，于京諾等譯.汽車輕量化——材料、設計與制造機械工業(yè)出版社，20122）劉光復劉志峰等編著.綠色設計與綠色制造.機械工業(yè)出版社，20071.4.3教科書和參考書（1）教材32本章小結(jié)介紹了制造、制造系統(tǒng)與制造業(yè)基本概念，闡述了制造業(yè)在國民經(jīng)濟中作用地位，分析了制造業(yè)在新世紀所面臨的6大機遇與挑戰(zhàn)以及市場特征；制造技術從18世紀至今經(jīng)歷了5個發(fā)展時期。20世紀80年代末，在市場激烈競爭背景下首先由美國提出了先進制造技術策略，迅速得到各工業(yè)國家的響應。先進制造技術與傳統(tǒng)制造技術比較具有系統(tǒng)性、廣泛性、集成性、動態(tài)性、實用性特征。先進制造技術被分為：現(xiàn)代設計技術、先進制造工藝、工自動化技術、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術、先進制造生產(chǎn)模式。本章小結(jié)331.1制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)1.2先進制造技術的提出和進展1.3先進制造技術的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容1.1制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)主要內(nèi)容34第一節(jié)制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)1.1.1制造與制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的地位和作用1.1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征第一節(jié)制造業(yè)的發(fā)展與挑戰(zhàn)35

包括市場分析、產(chǎn)品設計、工藝設計、生產(chǎn)準備、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理過程、市場營銷、售前售后服務、報廢后的回收處理1.1.1制造與制造業(yè)原材料產(chǎn)品工藝

能源知識技能工具制造生產(chǎn)車間內(nèi)與物流有關的加工和裝配過程狹義制造廣義制造包括市場分析、產(chǎn)品設計、工藝設計、生產(chǎn)準備、加工裝配、質(zhì)量36制造系統(tǒng)具有特定功能的有機整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人員經(jīng)營規(guī)劃、開發(fā)研制、加工制造和控制管理等過程生產(chǎn)設備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置軟件制造理論、制造工藝和方法、各種制造信息等制造系統(tǒng)具有特定功能的有機整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人37制造業(yè)可供人們使用和消費的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關的企業(yè)群體類別構(gòu)成比例類別構(gòu)成比例類別構(gòu)成比例金屬制品3.395食品工業(yè)15.335化工15.586一般機械8.625紡織7.193建材7.299運輸機械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設備4.588文教用品4.292其他制造1.681儀器儀表0.998油加工3.870我國制造分類和構(gòu)成制造業(yè)可供人們使用和消費的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關的企業(yè)群381.1.2制造業(yè)的地位和作用三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè),工業(yè)，服務業(yè)

工業(yè)（52%）制造業(yè)（45%）、建筑業(yè)、采掘業(yè)以及電力、煤氣、水的生產(chǎn)供應業(yè)農(nóng)林牧業(yè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、蓄禽業(yè)、水產(chǎn)業(yè)服務業(yè)商業(yè)、金融、房地產(chǎn)、經(jīng)貿(mào)等1.1.2制造業(yè)的地位和作用三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè),工業(yè)，服務業(yè)39一個國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱國民經(jīng)濟收入的重要來源工業(yè)經(jīng)濟年代經(jīng)濟增長的“發(fā)動機”一個國家經(jīng)濟強大、經(jīng)濟騰飛的重要基礎制造業(yè)地位一個國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱制造業(yè)40提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費決定全社會的長遠效益和經(jīng)濟的持續(xù)增長國際商品貿(mào)易的保證（美國78%，日本96%，我國81%-1995年）農(nóng)業(yè)基礎地位的物質(zhì)保障，服務業(yè)發(fā)展的重要條件信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎；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)費支持和實驗裝備實現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國家安全的保障制造業(yè)的作用提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費制造業(yè)的作用411.1.3當前制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)經(jīng)濟增長的驅(qū)動器工業(yè)經(jīng)濟時代工業(yè)經(jīng)濟時代知識經(jīng)濟時代當前時代知識經(jīng)濟時代生產(chǎn)要素：資本和勞動力生產(chǎn)要素：知識、資本和勞動力知識1.1.3當前制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和特征提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)經(jīng)濟42快速響應市場能力的挑戰(zhàn)－全部制造環(huán)節(jié)并行實現(xiàn)打破組織、地域和時間壁壘的挑戰(zhàn)－技術資源的集成信息時代的挑戰(zhàn)－信息向知識的轉(zhuǎn)變（信息的收集、儲存、分析、發(fā)布和應用）有限的資源和日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)－可持續(xù)發(fā)展（減少污染、合理資源利用）制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)－可重組工程技術創(chuàng)新的挑戰(zhàn)－全新制造工藝和產(chǎn)品的開發(fā)制造業(yè)面臨的六大挑戰(zhàn)快速響應市場能力的挑戰(zhàn)－全部制造環(huán)節(jié)并行實現(xiàn)制造業(yè)面臨的六大4360年代-生產(chǎn)規(guī)模的擴大70年代-生產(chǎn)成本的降低80年代-產(chǎn)品質(zhì)量的提高90年代-市場響應速度21世紀-技術創(chuàng)新制造型企業(yè)追求的目標60年代-生產(chǎn)規(guī)模的擴大制造型企業(yè)追求的目標44不確定性：消費需求非大量化、分散化、個性化；技術更新?lián)Q代加快；市場不可控制因素增多市場的國際化和全球化：世界貿(mào)易組織的成立、歐元計劃的啟動、亞大經(jīng)濟合作組織、北美經(jīng)濟一體化聯(lián)盟新興產(chǎn)業(yè)的崛起：如：軟件產(chǎn)業(yè)、環(huán)境產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

市場質(zhì)的短缺和動態(tài)的非均衡：未來市場的調(diào)節(jié)表現(xiàn)為價格和質(zhì)量的權衡，依賴于新產(chǎn)品出現(xiàn)后價格的調(diào)整虛擬市場和代理制是未來市場重要形式：網(wǎng)絡銷售制造業(yè)的市場特征不確定性：消費需求非大量化、分散化、個性化；技術更新?lián)Q代加快45個性化和多樣化產(chǎn)品制造定制化、模塊化，滿足不同消費者喜好壽命周期不斷縮短摩爾定律-芯片性能每18個月提高1倍，價格卻保持不變智能化包括產(chǎn)品自身智能和生產(chǎn)設施工具的智能綠色產(chǎn)品全壽命周期無污染、低資源消耗和可回收利用制造業(yè)的產(chǎn)品特征個性化和多樣化產(chǎn)品制造定制化、模塊化，滿足不同消費者喜好制46滿足個性需求成為企業(yè)經(jīng)營宗旨制造硬件資源可重構(gòu)性成為企業(yè)裝備的顯著特點人力資源是未來企業(yè)資源的核心要素企業(yè)的國際化是發(fā)揮自身優(yōu)勢，實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)的前提虛擬企業(yè)和團隊能力是21世紀企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢企業(yè)文化氛圍的形成和創(chuàng)新充分體現(xiàn)人的價值，將成為本世紀企業(yè)永恒的追求本土化是21世紀企業(yè)的重要特征未來制造型企業(yè)的特征滿足個性需求成為企業(yè)經(jīng)營宗旨未來制造型企業(yè)的特征47第二節(jié)先進制造技術的提出和進展

1.2.1制造技術的進步和發(fā)展

1.2.2先進制造技術產(chǎn)生背景

1.2.3各國對先進制造技術的響應

及其發(fā)展計劃第二節(jié)先進制造技術的提出和進展48手工→機械化→單機自動化→剛性自動化→柔性自動化→智能自動化

1.2.1制造技術的進步和發(fā)展制造業(yè)生產(chǎn)方式制造業(yè)資源配置勞動密集→設備密集→信息密集→知識密集制造技術小批量→少品種大批量→多品種變批量手工→機械化→單機自動化→剛性自動化→柔性自動化→智能自動化49制造技術的發(fā)展階段工場式生產(chǎn)時期--18世紀后半葉，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--19世紀，實現(xiàn)了批量工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)剛性自動化發(fā)展時期--20世紀初，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--二戰(zhàn)之后，多品種小批量柔性自動化生產(chǎn)模式，包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動化發(fā)展時期-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT；MRP,MRPⅡ,ERP,TQM；DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT；CIMS,CE,LP制造技術的發(fā)展階段工場式生產(chǎn)時期--18世紀后半葉，完成手工50社會經(jīng)濟發(fā)展背景消費需求：主題化、個性化和多樣化，產(chǎn)品壽命周期縮短全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整：制造商之間既有激烈競爭，又有基于實力的合作快速響應市場：滿足已有和潛在顧客需求，主動適應市場，引導市場，是贏得競爭，獲取最大利潤的關鍵1.2.2先進制造技術產(chǎn)生背景社會經(jīng)濟發(fā)展背景消費需求：主題化、個性化和多樣化，產(chǎn)品壽命周51制造技術在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個方向發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)成為技術密集、知識密集型產(chǎn)業(yè)信息成為制造業(yè)決定性因素，Intranet/Internet對制造業(yè)產(chǎn)生重大影響科學技術發(fā)展背景可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略資源匱泛，污染嚴重環(huán)境問題不能以犧牲今后幾代人的利益為代價由粗放經(jīng)營、掠奪式開發(fā)向集約型、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變制造技術在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個方向發(fā)展52先進制造技術計劃：1994年預算14億美元，圍繞“智能制造系統(tǒng)”、“集成工具”、“基礎設施建設”三個重點領域開展研究；制造技術中心計劃：在一個地區(qū)設立一個制造技術中心，建立技術擁有者與需要者之間的橋梁，為中小企業(yè)展示新制造技術和裝備、組織培訓、幫助企業(yè)了解和選用最新技術和裝備。1.2.3各國先進制造技術的發(fā)展美國智能制造計劃：1990年提出。由美國、歐共體、加拿大、澳大利亞等國參加，投資10億美元實施智能制造計劃目的：通過國際共同研究，使制造業(yè)在接受訂貨、開發(fā)、設計、生產(chǎn)、物流直至經(jīng)營管理的全過程中，做到生產(chǎn)設備自律化生產(chǎn)設備自律化：能夠根據(jù)環(huán)境變化自主判斷并及時決策變更作業(yè)過程日本先進制造技術計劃：1994年預算14億美元，圍繞“智能制造系53尤里卡計劃（EREKA）：1988年用5億美元資助16個歐洲國家、600家公司的165個合作性高科技研究開發(fā)項目歐洲信息技術研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃（ESPRIT）：在13個成員國向5500名研究人員提供了資助，明確設計原理、工廠自動化、生產(chǎn)過程管理三大課題歐洲工業(yè)技術基礎研究計劃（BRITE）：重點資助材料、制造加工、設計以及工廠系統(tǒng)運作方式等研究歐盟尤里卡計劃（EREKA）：1988年用5億美元資助16個歐洲54第三節(jié)先進制造技術的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)

1.3.1先進制造技術的內(nèi)涵和特點

1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類第三節(jié)先進制造技術的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)551.3.1先進制造技術的內(nèi)涵和特點傳統(tǒng)制造技術先進制造技術系統(tǒng)性僅駕馭生產(chǎn)過程物質(zhì)流和能量流能駕馭生產(chǎn)過程物質(zhì)流、信息流和能量流廣泛性僅指將原材料變?yōu)槌善返募庸すに囏灤漠a(chǎn)品設計、加工制造到產(chǎn)品銷售的整個過程集成性學科專業(yè)單一、獨立，相互間界限分明專業(yè)和學科不斷滲透、交叉融合，其界限逐漸淡化甚至消失動態(tài)性不同時期、不同國家，其特點、重點、目標和內(nèi)容不同實用性注重實踐效果，促進經(jīng)濟增長，提高綜合競爭力1.3.1先進制造技術的內(nèi)涵和特點傳統(tǒng)制造技術先進制造技術56

1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類1994年美國聯(lián)邦科學工程技術委員會將先進制造技術分為：主體技術群設計技術群制造工藝技術群支撐技術群管理基礎技術群體系結(jié)構(gòu)

1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類1994年57國內(nèi)學者對先進制造技術的劃分現(xiàn)代制造工程設計技術群現(xiàn)代制造系統(tǒng)管理技術群物料處理和設備技術群支撐技術群國內(nèi)學者對先進制造技術的劃分58現(xiàn)代設計技術：現(xiàn)代設計方法、產(chǎn)品可信性設計、設計自動化技術先進制造工藝：高效精密成形技術、高效高精度切削加工工藝、現(xiàn)代特種加工工藝、現(xiàn)代表面工程技術。加工自動化技術：數(shù)控技術、工業(yè)機器人技術、柔性制造技術現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術：MRPII(制造資源計劃)\ERP（企業(yè)資源計劃\PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）先進制造生產(chǎn)模式：CIM（計算機集成制造）、CE（并行工程）、AM（敏捷制造）、IM（智能制造）、LP（精益生產(chǎn)）1.3.2先進制造技術的體系結(jié)構(gòu)及其分類先進制造技術的分類現(xiàn)代設計技術：現(xiàn)代設計方法、產(chǎn)品可信性設計、設計自動化技術159協(xié)同論信息論方法論控制論系統(tǒng)論數(shù)控技術材料技術計算機技術管理技術能源技術檢測