《先進(jìn)制造技術(shù)》第一章概論

先進(jìn)制造技術(shù)劉柯

教學(xué)內(nèi)容安排第一章緒論第二章現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)第三章先進(jìn)制造工藝第四章制造自動(dòng)化技術(shù)第五章先進(jìn)生產(chǎn)制造模式本書(shū)共有五章節(jié)

本課程的有關(guān)說(shuō)明

1.學(xué)時(shí)本課程教材總學(xué)時(shí)20學(xué)時(shí)，課堂講授20學(xué)時(shí)。

2.特點(diǎn)本門課程的特點(diǎn)可歸納為：新、多、雜幾個(gè)字。新是指本課程的內(nèi)容大都是近10余年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。多和雜是指本課程內(nèi)容多而且龐雜。本教材是以現(xiàn)代制造技術(shù)的范疇和分類組織編寫的，充分體現(xiàn)了先進(jìn)制造技術(shù)體系的完整性和制造領(lǐng)域的系統(tǒng)性，書(shū)中各技術(shù)分章節(jié)獨(dú)立介紹，以應(yīng)用廣泛的、典型的先進(jìn)技術(shù)為重點(diǎn)，通過(guò)應(yīng)用案例介紹這些技術(shù)在世界和我國(guó)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。

第一章緒論1.1制造業(yè)與制造技術(shù)1.2先進(jìn)制造技術(shù)1.3

先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)復(fù)習(xí)思考題1.1制造業(yè)與制造技術(shù)1.1.1制造與制造業(yè)

包括市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷、維修服務(wù)，以及產(chǎn)品報(bào)廢后的回收處理等整個(gè)產(chǎn)品周期原材料產(chǎn)品工藝

能源知識(shí)技能

工具制造生產(chǎn)車間的加工和裝配過(guò)程狹義制造廣義制造1.1制造業(yè)與制造技術(shù)1.1.1制造與制造業(yè)制造業(yè)：現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%～55%。在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因而各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。先進(jìn)制造技術(shù)：集制造技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、能源技術(shù)、材料科學(xué)以及現(xiàn)代化管理技術(shù)等眾多技術(shù)的交叉、融合和滲透而發(fā)展起來(lái)的，涉及制造業(yè)中產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工裝配、檢驗(yàn)測(cè)試、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷等產(chǎn)品生命周期全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的一項(xiàng)綜合技術(shù)。制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)整體制造過(guò)程硬件制造過(guò)程軟件硬件人員經(jīng)營(yíng)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)研制、加工制造和控制管理等過(guò)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業(yè)將制造資源通過(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為社會(huì)所需的產(chǎn)品的行業(yè)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(guó)制造分類和構(gòu)成1.1.2中國(guó)裝備制造業(yè)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)等一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入的重要來(lái)源工業(yè)經(jīng)濟(jì)年代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)“十一五”時(shí)期，我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展迅猛。工業(yè)和信息化部提供的數(shù)據(jù)顯示，從2006年至2010年，中國(guó)裝備工業(yè)增加值年均增長(zhǎng)超過(guò)25%。2010年，全行業(yè)工業(yè)增加值占全國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GrossDomesticProduct，GDP）的比重超過(guò)9%，占全部工業(yè)的19.35%。裝備制造業(yè)華為和中興通訊在無(wú)線接入網(wǎng)、移動(dòng)軟交換解決方案、新一代網(wǎng)絡(luò)（NextGenerationNetwork，NGN

）出貨量等的市場(chǎng)份額都是全球前5位。中國(guó)南車是全球最大的軌道交通裝備制造商和全面解決方案供應(yīng)商。截至2010年年底，中國(guó)南車的營(yíng)業(yè)額已經(jīng)超過(guò)加拿大龐巴迪公司（軌道交通板塊），位居行業(yè)的世界第一。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)中，華銳、金風(fēng)科技、東汽等企業(yè)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率接近60%。這3家企業(yè)的新增裝機(jī)容量進(jìn)入了全球前10名。它們都具備了兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵技術(shù)能力。太陽(yáng)能發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備制造業(yè)中，尚德是全球最大的太陽(yáng)能光伏電池和組件制造商，2010年出貨量世界第一，在美洲、非洲和亞太地區(qū)市場(chǎng)份額第一。尚德的成功依靠的是在高效低成本晶體硅太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)等方面取得的創(chuàng)新成果。實(shí)例1.1.3我國(guó)裝備制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇1、全球多樣化、個(gè)性化的需求――實(shí)現(xiàn)制造環(huán)節(jié)并行2、全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)與合作

全球資源（包括人力資源、自然資源、技術(shù)資源、資金資源、市場(chǎng)資源）進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)國(guó)際分工，使制造業(yè)企業(yè)能夠迅速成長(zhǎng)。三個(gè)層面展開(kāi)：（1）發(fā)達(dá)國(guó)家制造企業(yè)之間圍繞高端產(chǎn)品、尖端技術(shù)研發(fā)，以及全球市場(chǎng)戰(zhàn)略布局的競(jìng)爭(zhēng)與使用。（2）制造業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)之間。（3）世界主要制造中心。3、世界貿(mào)易組織的貿(mào)易規(guī)則和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)隨著國(guó)際貿(mào)易和全球分工的深化，高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也與時(shí)俱增。采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化，已經(jīng)成為全球普遍發(fā)展的趨勢(shì)。1987年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（InternationalStandardsOrganization，ISO）制定并發(fā)布了ISO9000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，立即引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注和積極采用，目前已被100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)轉(zhuǎn)化為本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。ISO9000標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，標(biāo)志著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)邁進(jìn)了管理體系的標(biāo)準(zhǔn)化與認(rèn)證的時(shí)代。1996年ISO又制定并發(fā)布了ISO14000環(huán)境管理體系標(biāo)準(zhǔn)，使國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化體系有了更豐富的內(nèi)涵。迄今，ISO14000標(biāo)準(zhǔn)已被80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)采用。4、全球化的行銷戰(zhàn)略與發(fā)展戰(zhàn)略1.2先進(jìn)制造技術(shù)1.2先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景1）國(guó)際背景20世紀(jì)80年代末美國(guó)首先提出了先進(jìn)制造技術(shù)的新概念。長(zhǎng)期以來(lái)，美國(guó)政府只對(duì)基礎(chǔ)研究、衛(wèi)生健康、國(guó)防技術(shù)等給予經(jīng)費(fèi)支持，而對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)不予支持，主張產(chǎn)業(yè)技術(shù)通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，由企業(yè)自主發(fā)展。20世紀(jì)70年代，一批美國(guó)學(xué)者不斷鼓吹美國(guó)已進(jìn)入后工業(yè)化社會(huì)，認(rèn)為制造業(yè)是夕陽(yáng)工業(yè)，主張經(jīng)濟(jì)重心由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)。其結(jié)果導(dǎo)致美國(guó)在經(jīng)濟(jì)上競(jìng)爭(zhēng)力下降，貿(mào)易逆差劇增，日本家電、汽車大量涌入并占領(lǐng)美國(guó)市場(chǎng)。2)國(guó)內(nèi)背景（1）管理方面（2）設(shè)計(jì)方面（3）制造工藝方面（4）自動(dòng)化技術(shù)方面1.3先進(jìn)制造技術(shù)的定義

先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上不斷吸