先進(jìn)制造技術(shù)概述 課件

第一章緒論1.1先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)1.2先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類1.3先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)復(fù)習(xí)思考題第一章緒論1.1先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)1包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營銷全過程原材料產(chǎn)品工藝

能源知識(shí)技能

工具制造與物流有關(guān)的加工和裝配過程狹義制造廣義制造1.1先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)

1.1.1制造、制造技術(shù)、制造業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)背景包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)2制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)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(shè)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(jī)整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人3制造業(yè)可供人們使用和消費(fèi)的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關(guān)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(jī)械8.625紡織7.193建材7.299運(yùn)輸機(jī)械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設(shè)備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設(shè)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(fèi)的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關(guān)的企業(yè)群4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(wù)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(yīng)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(wù)業(yè)商業(yè)、金融、房地產(chǎn)、經(jīng)貿(mào)等制造業(yè)的地位和作用三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè),工業(yè)，服務(wù)業(yè)

工業(yè)（525一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱國民經(jīng)濟(jì)收入的重要來源工業(yè)經(jīng)濟(jì)年代經(jīng)濟(jì)增長的“發(fā)動(dòng)機(jī)”一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)制造業(yè)地位一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱制造業(yè)6提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費(fèi)決定全社會(huì)的長遠(yuǎn)效益和經(jīng)濟(jì)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(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)；農(nóng)業(yè)勞動(dòng)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(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)裝備實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國家安全的保障制造業(yè)的作用制造業(yè)的作用71.1.2先進(jìn)制造技術(shù)的定義

先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology，AMT)是一個(gè)相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的概念，是為了適應(yīng)時(shí)代要求，提高競(jìng)爭能力，對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化所形成的。

定義：“先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息(計(jì)算機(jī)與通信、控制理論、人工智能等)、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭能力并取得理想經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)總稱?！?/p>

1.1.2先進(jìn)制造技術(shù)的定義81.1.3先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)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(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售的整個(gè)過程集成性學(xué)科專業(yè)單一、獨(dú)立，相互間界限分明專業(yè)和學(xué)科不斷滲透、交叉融合，其界限逐漸淡化甚至消失動(dòng)態(tài)性不同時(shí)期、不同國家，其特點(diǎn)、重點(diǎn)、目標(biāo)和內(nèi)容不同實(shí)用性注重實(shí)踐效果，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，提高綜合競(jìng)爭力1.1.3先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)91.2先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)我國而言，它是一個(gè)多層次的技術(shù)群。先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成如圖1-1所示。圖中從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)和集成技術(shù)，下面將分別論述。

1.2先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類1.2.1先進(jìn)制造技10圖1-1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成

圖1-1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成111.基礎(chǔ)技術(shù)圖1-1的最內(nèi)層是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染(清潔)的基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ)工藝至今仍是生產(chǎn)中大量采用、經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)，這些基礎(chǔ)工藝經(jīng)過優(yōu)化而形成的基礎(chǔ)制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成部分。1.基礎(chǔ)技術(shù)12

2.新型單元技術(shù)中間層是新型的先進(jìn)制造單元技術(shù)。它是在市場(chǎng)需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，將制造技術(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)代管理等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新的制造技術(shù)，如制造業(yè)自動(dòng)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)、先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)方法、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成型與加工技術(shù)、激光等特種加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。

2.新型單元技術(shù)13

3.集成技術(shù)最外層是先進(jìn)制造集成技術(shù)。它是應(yīng)用信息、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)管理技術(shù)對(duì)上述兩個(gè)層次的技術(shù)局部或系統(tǒng)集成而形成的先進(jìn)制造技術(shù)的高級(jí)階段，如FMS、CIMS、IMS等。國際上，將先進(jìn)制造技術(shù)分為三個(gè)技術(shù)群：①主體技術(shù)群；②支撐技術(shù)群；③制造技術(shù)環(huán)境。3.集成技術(shù)14表1-1先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

表1-1先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)151.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù):現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品可信性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)先進(jìn)制造工藝:高效精密成形技術(shù)、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(shù)。加工自動(dòng)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)現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù):MRPII\ERP\PDM\JIM1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù):現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、16手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化

制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展制造業(yè)生產(chǎn)方式制造業(yè)資源配置勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→知識(shí)密集制造技術(shù)小批量→少品種大批量→多品種變批量1.3先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化17制造技術(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期--18世紀(jì)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(shí)期--19世紀(jì)，實(shí)現(xiàn)了批量工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)剛性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期--20世紀(jì)初，以大批量生產(chǎn)為模式的剛性自動(dòng)化柔性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期--二戰(zhàn)之后，多品種小批量柔性自動(dòng)化生產(chǎn)模式，包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動(dòng)化發(fā)展時(shí)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(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期--18世紀(jì)后半葉，完成手工18先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃：1994年預(yù)算14億美元，圍繞“智能制造系統(tǒng)”、“集成工具”、“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開展研究；制造技術(shù)中心計(jì)劃：在一個(gè)地區(qū)設(shè)立一個(gè)制造技術(shù)中心，建立技術(shù)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(shù)和裝備、組織培訓(xùn)、幫助企業(yè)了解和選用最新技術(shù)和裝備。

美國1.3.1世界制造業(yè)現(xiàn)狀

先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃：1994年預(yù)算14億美元，圍繞“智能制造系19日本1990年提出了智能制造計(jì)劃，由美國、歐共體、加拿大、澳大利亞等國參加，投資10億美元實(shí)施智能制造計(jì)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(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流直至經(jīng)營管理的全過程中，做到生產(chǎn)設(shè)備自律化生產(chǎn)設(shè)備自律化：能夠根據(jù)環(huán)境變化自主判斷并及時(shí)決策變更作業(yè)過程日本20歐共體尤里卡計(jì)劃（EREKA）：1988年用5億美元資助16個(gè)歐洲國家、600家公司的165個(gè)合作性高科技研究開發(fā)項(xiàng)目。歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃（ESPRIT）：在13個(gè)成員國向5500名研究人員提供了資助，明確設(shè)計(jì)原理、工廠自動(dòng)化、生產(chǎn)過程管理三大課題。歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（BRITE）：重點(diǎn)資助材料、制造加工、設(shè)計(jì)以及工廠系統(tǒng)運(yùn)作方式等研究。歐共體尤里卡計(jì)劃（EREKA）：1988年用5億美元資助211.3.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的發(fā)展1.我國制造業(yè)相對(duì)優(yōu)勢(shì)與先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展(1)我國制造技術(shù)經(jīng)建國以來50余年的發(fā)展已形成較完整的技術(shù)體系。(2)通過對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和對(duì)企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)的深化改造，不少企業(yè)已經(jīng)掌握了一批相對(duì)先進(jìn)的制造技術(shù)和管理方法，不少產(chǎn)品已成功地打入國際市場(chǎng)。

1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的發(fā)展22(3)在制造技術(shù)基礎(chǔ)研究的許多方面我國已具有很高水平，制造學(xué)科已發(fā)展成為一個(gè)重要的支柱學(xué)科。近百所高等工科院校設(shè)有機(jī)械制造、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)；國家有關(guān)部委也設(shè)有制造工藝與技術(shù)研究所。(3)在制造技術(shù)基礎(chǔ)研究的許多方面我國已具有很高水平，23(4)先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用情況。①1993年國家科委組織實(shí)施“CAD應(yīng)用工程”，原機(jī)械部又將1997年定為CAD推廣年，現(xiàn)在機(jī)械工業(yè)系統(tǒng)的骨干企業(yè)中CAD應(yīng)用的普及率達(dá)到35％，但絕大多數(shù)只是“甩圖板”。②1958年開始研制數(shù)控機(jī)床，到20世紀(jì)80年代通過引進(jìn)、消化、吸收國外成熟技術(shù)開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)；到80年代中期，已開始引進(jìn)和自行研制柔性制造系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。但在金屬切削機(jī)床總產(chǎn)量中，數(shù)控化率只有5%左右。

(4)先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用情況。24③

我國在20世紀(jì)70年代中期研制成功了直接數(shù)控(群控)系統(tǒng)并應(yīng)用于生產(chǎn)，現(xiàn)在已擁有柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元等自動(dòng)化制造系統(tǒng)。④

我國在20世紀(jì)80年代末就注意引進(jìn)先進(jìn)管理模式。據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，我國企業(yè)已先后投入大約80億元購買了MRPⅡ軟件來建立現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)或MIS系統(tǒng)。

③我國在20世紀(jì)70年代中期研制成功了直接數(shù)控(群控)252.我國機(jī)械制造業(yè)的差距(1)產(chǎn)品品種少、檔次低。(2)制造工藝落后，裝備陳舊。

(3)生產(chǎn)專業(yè)化水平低。

(4)管理技術(shù)落后。

2.我國機(jī)械制造業(yè)的差距261.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向大致有以下九個(gè)方面：(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式將得到不斷發(fā)展；(2)設(shè)計(jì)技術(shù)與手段更現(xiàn)代化；(3)成型及制造技術(shù)精密化，制造過程實(shí)現(xiàn)低消耗；(4)形成新型特種加工方法；(5)開發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備；(6)加工工藝由技藝型發(fā)展為工程科學(xué)型；(7)實(shí)施無污染綠色制造；(8)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用；(9)制造過程中將貫徹以人為本的概念。

1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展27復(fù)

習(xí)

思

考

題

1-1論述先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)。1-2敘述先進(jìn)制造技術(shù)的分類及主要技術(shù)。1-3描述我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。

復(fù)習(xí)思考題1-1論述先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)。28第一章緒論1.1先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)1.2先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類1.3先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)復(fù)習(xí)思考題第一章緒論1.1先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)29包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營銷全過程原材料產(chǎn)品工藝

能源知識(shí)技能

工具制造與物流有關(guān)的加工和裝配過程狹義制造廣義制造1.1先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)

1.1.1制造、制造技術(shù)、制造業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)背景包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)30制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)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(shè)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(jī)整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人31制造業(yè)可供人們使用和消費(fèi)的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關(guān)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(jī)械8.625紡織7.193建材7.299運(yùn)輸機(jī)械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設(shè)備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設(shè)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(fèi)的產(chǎn)品行業(yè)，是所有與制造有關(guān)的企業(yè)群32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(wù)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(yīng)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(wù)業(yè)商業(yè)、金融、房地產(chǎn)、經(jīng)貿(mào)等制造業(yè)的地位和作用三大產(chǎn)業(yè)農(nóng)林牧業(yè),工業(yè)，服務(wù)業(yè)

工業(yè)（5233一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱國民經(jīng)濟(jì)收入的重要來源工業(yè)經(jīng)濟(jì)年代經(jīng)濟(jì)增長的“發(fā)動(dòng)機(jī)”一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)制造業(yè)地位一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱制造業(yè)34提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費(fèi)決定全社會(huì)的長遠(yuǎn)效益和經(jīng)濟(jì)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(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)；農(nóng)業(yè)勞動(dòng)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(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)裝備實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國家安全的保障制造業(yè)的作用制造業(yè)的作用351.1.2先進(jìn)制造技術(shù)的定義

先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology，AMT)是一個(gè)相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的概念，是為了適應(yīng)時(shí)代要求，提高競(jìng)爭能力，對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化所形成的。

定義：“先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息(計(jì)算機(jī)與通信、控制理論、人工智能等)、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭能力并取得理想經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)總稱?！?/p>

1.1.2先進(jìn)制造技術(shù)的定義361.1.3先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)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(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售的整個(gè)過程集成性學(xué)科專業(yè)單一、獨(dú)立，相互間界限分明專業(yè)和學(xué)科不斷滲透、交叉融合，其界限逐漸淡化甚至消失動(dòng)態(tài)性不同時(shí)期、不同國家，其特點(diǎn)、重點(diǎn)、目標(biāo)和內(nèi)容不同實(shí)用性注重實(shí)踐效果，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，提高綜合競(jìng)爭力1.1.3先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)371.2先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)我國而言，它是一個(gè)多層次的技術(shù)群。先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成如圖1-1所示。圖中從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)和集成技術(shù)，下面將分別論述。

1.2先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類1.2.1先進(jìn)制造技38圖1-1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成

圖1-1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成391.基礎(chǔ)技術(shù)圖1-1的最內(nèi)層是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染(清潔)的基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ)工藝至今仍是生產(chǎn)中大量采用、經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)，這些基礎(chǔ)工藝經(jīng)過優(yōu)化而形成的基礎(chǔ)制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成部分。1.基礎(chǔ)技術(shù)40

2.新型單元技術(shù)中間層是新型的先進(jìn)制造單元技術(shù)。它是在市場(chǎng)需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，將制造技術(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)代管理等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新的制造技術(shù)，如制造業(yè)自動(dòng)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)、先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)方法、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成型與加工技術(shù)、激光等特種加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。

2.新型單元技術(shù)41

3.集成技術(shù)最外層是先進(jìn)制造集成技術(shù)。它是應(yīng)用信息、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)管理技術(shù)對(duì)上述兩個(gè)層次的技術(shù)局部或系統(tǒng)集成而形成的先進(jìn)制造技術(shù)的高級(jí)階段，如FMS、CIMS、IMS等。國際上，將先進(jìn)制造技術(shù)分為三個(gè)技術(shù)群：①主體技術(shù)群；②支撐技術(shù)群；③制造技術(shù)環(huán)境。3.集成技術(shù)42表1-1先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

表1-1先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)431.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù):現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、產(chǎn)品可信性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)先進(jìn)制造工藝:高效精密成形技術(shù)、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(shù)。加工自動(dòng)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)現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù):MRPII\ERP\PDM\JIM1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的分類現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù):現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、44手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化

制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展制造業(yè)生產(chǎn)方式制造業(yè)資源配置勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→知識(shí)密集制造技術(shù)小批量→少品種大批量→多品種變批量1.3先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化45制造技術(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期--18世紀(jì)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(shí)期--19世紀(jì)，實(shí)現(xiàn)了批量工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)剛性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期--20世紀(jì)初，以大批量生產(chǎn)為模式的剛性自動(dòng)化柔性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期--二戰(zhàn)之后，多品種小批量柔性自動(dòng)化生產(chǎn)模式，包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動(dòng)化發(fā)展時(shí)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(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期--18世紀(jì)后半葉，完成手工46先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃：1994年預(yù)算14億美元，圍繞“智能制造系統(tǒng)”、“集成工具”、“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開展研究；制造技術(shù)中心計(jì)劃：在一個(gè)地區(qū)設(shè)立一個(gè)制造技術(shù)中心，建立技術(shù)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(shù)和裝備、組織培訓(xùn)、幫助企業(yè)了解和選用最新技術(shù)和裝備。

美國1.3.1世界制造業(yè)現(xiàn)狀

先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃：1994年預(yù)算14億美元，圍繞“智能制造系47日本1990年提出了智能制造計(jì)劃，由美國、歐共體、加拿大、澳大利亞等國參加，投資10億美元實(shí)施智能制造計(jì)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(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流直至經(jīng)營管理的全過程中，做到生產(chǎn)設(shè)備自律化生產(chǎn)設(shè)備自律化：能夠根據(jù)環(huán)境變化自主判斷并及時(shí)決策變更作業(yè)過程日本48歐共體尤里卡計(jì)劃（EREKA）：1988年用5億美元資助16個(gè)歐洲國家、600家公司的165個(gè)合作性高科技研究開發(fā)項(xiàng)目。歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃（ESPRIT）：在13個(gè)成員國向5500名研究人員提供了資助，明確設(shè)計(jì)原理、工廠自動(dòng)化、生產(chǎn)過程管理三大課題。歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（BRITE）：重點(diǎn)資助材料、制造加工、設(shè)計(jì)以及工廠系統(tǒng)運(yùn)作方式等研究。歐共體尤里卡計(jì)劃（EREKA）：1988年用5億美元資助491.3.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的發(fā)展1.我國制造業(yè)相對(duì)優(yōu)勢(shì)與先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展(1)我國制造技術(shù)經(jīng)建國以來50余年的發(fā)展已形成較完整的技術(shù)體系。(2)通過對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和對(duì)企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)的深化改造，不少企業(yè)已經(jīng)掌握了一批相對(duì)先進(jìn)的制造技術(shù)和管理方法，不少產(chǎn)品已成功地打入國際市場(chǎng)。

1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的發(fā)展50(3)在制造技術(shù)基礎(chǔ)研究的許多方面我國已具有很高水平，制造學(xué)科已發(fā)展成為一個(gè)重要的支柱學(xué)科。近百所高等工科院校設(shè)有機(jī)械制造、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)；國家有關(guān)部委也設(shè)有制造工藝與技術(shù)研究