先進(jìn)制造技術(shù)課件 第1章 先進(jìn)制造技術(shù)概論

先進(jìn)制造技術(shù)第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論1.11.21.3制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)CONTENTS目錄1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)是人類按照市場需求，運(yùn)用主觀掌握的知識和技能，借助于手工或可以利用的客觀物質(zhì)工具，采用有效的工藝方法和必要的能源，將原材料轉(zhuǎn)化為最終物質(zhì)產(chǎn)品并投放市場的全過程。制造指生產(chǎn)車間與物流有關(guān)的加工和裝配過程。狹義不僅包括了具體的工藝過程，還包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)過程管理、營銷、售后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等在內(nèi)的整個產(chǎn)品壽命周期的全過程。廣義制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)由制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個具有特定功能的有機(jī)整體。制造系統(tǒng)圖1制造系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)經(jīng)營管理信息流生產(chǎn)管理信息流技術(shù)信息流物質(zhì)流用戶、市場與外部環(huán)境經(jīng)營管理市場與銷售研究與開發(fā)資源管理財(cái)務(wù)生產(chǎn)管理工程設(shè)計(jì)采購車間制造（加工、裝配、檢驗(yàn)、輸送、存儲…

）質(zhì)量控制制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)制造系統(tǒng)壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤裝配

車身安裝最后試驗(yàn)發(fā)動機(jī)裝配發(fā)動機(jī)試驗(yàn)機(jī)械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機(jī)械加工自動線熱處理圖2汽車生產(chǎn)物流示意圖制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)制造業(yè)是將制造資源，包括物料、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等，通過制造過程轉(zhuǎn)化為可供人們使用和消費(fèi)的產(chǎn)品的行業(yè)。制造業(yè)是所有與制造有關(guān)的企業(yè)群體的總稱。制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)制造業(yè)序號行業(yè)名稱序號行業(yè)名稱13農(nóng)副食品加工業(yè)28化學(xué)纖維制造業(yè)14食品制造業(yè)29橡膠制品業(yè)15飲料制造業(yè)30塑料制品業(yè)16煙草制造業(yè)31非金屬礦物制品業(yè)17紡織業(yè)32黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)18紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)33有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)19皮革、毛皮、羽毛（絨）制造業(yè)34金屬制品業(yè)20木材加工及木、竹、藤、棕、草制造業(yè)35通用設(shè)備制造業(yè)21家具制造業(yè)36專用設(shè)備制造業(yè)22造紙及紙制品業(yè)37交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)23印刷業(yè)和記錄媒介的復(fù)制38電氣機(jī)械及器材制造業(yè)24文教體育用品制造業(yè)39通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其它電子設(shè)備制造業(yè)25石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)40儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè)26化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)41工藝品及其它制造業(yè)27醫(yī)藥制造業(yè)42廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用第一產(chǎn)業(yè)農(nóng)業(yè)林業(yè)漁業(yè)畜牧業(yè)礦業(yè)采石業(yè)石油業(yè)第二產(chǎn)業(yè)航天航空紡織、服裝汽車、裝備、重型機(jī)械冶金、鋼鐵、金屬制品食品、飲料化工、石油精煉計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、電器建筑、建材日用消費(fèi)品玻璃、陶瓷、造紙制藥橡膠、塑料制品能源、電力出版第三產(chǎn)業(yè)銀行、金融服務(wù)、保險(xiǎn)通訊、資訊教育、醫(yī)療、保健娛樂、旅館、餐飲、旅游政府法律機(jī)構(gòu)房地產(chǎn)修理與維護(hù)商業(yè)（零售、批發(fā)）交通、運(yùn)輸

第一、二、三產(chǎn)業(yè)的劃分制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)紡織機(jī)械動力機(jī)械家用電器通訊設(shè)備出版印刷網(wǎng)絡(luò)媒體文化娛樂冶金機(jī)械建筑機(jī)械交通工具環(huán)保設(shè)備軍事裝備醫(yī)療設(shè)備機(jī)器制造農(nóng)業(yè)機(jī)械化工設(shè)備制造業(yè)圖3當(dāng)今制造業(yè)的社會功能1.1.2制造業(yè)的定位和作用制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長的發(fā)動機(jī)；制造業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體；制造業(yè)是吸納勞動就業(yè)的重要途徑；制造業(yè)是國際貿(mào)易的主力軍；制造業(yè)是國家安全的重要保障。1.1.2制造業(yè)的定位和作用制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1）制造業(yè)是人類賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)文教用品制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用生活用品制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用1）制造業(yè)是人類賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)生活用品制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用1）制造業(yè)是人類賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)交通工具制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用1）制造業(yè)是人類賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用2）是國家綜合競爭力的重要支柱軍工制造業(yè)制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用2）是國家綜合競爭力的重要支柱防疫物資制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的定位和作用2）是國家綜合競爭力的重要支柱1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景制造業(yè)的核心要素是質(zhì)量、成本和生產(chǎn)率。2.科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景制造技術(shù)在宏觀和微觀兩個方向的蓬勃發(fā)展，急劇地改變了現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝和設(shè)備及生產(chǎn)組織體系。信息逐漸成為制造業(yè)的決定性因素。1.2.3先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景2.科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景

3.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略歐共體的“尤里卡計(jì)劃”歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究計(jì)劃日本的智能制造技術(shù)計(jì)劃韓國的先進(jìn)制造系統(tǒng)計(jì)劃1.2.2制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.制造技術(shù)制造業(yè)所使用的一切生產(chǎn)技術(shù)的總稱，是將原材料和其它生產(chǎn)要素經(jīng)濟(jì)合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有較高附加值的成品（半產(chǎn)品）和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)群。2.制造技術(shù)發(fā)展工場式生產(chǎn)時期蒸汽機(jī)和工具機(jī)工業(yè)化生產(chǎn)時期電氣技術(shù)與其他制造技術(shù)融合剛性自動化發(fā)展時期內(nèi)燃機(jī)發(fā)明柔性自動化發(fā)展時期計(jì)算機(jī)、微電子、信息和自動化18世紀(jì)后半葉19世紀(jì)20世紀(jì)初第二次世界大戰(zhàn)綜合自動化發(fā)展時期計(jì)算機(jī)及其技術(shù)發(fā)展20世紀(jì)80年代1.2.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展發(fā)展趨勢1）現(xiàn)代技術(shù)集成2）技工技術(shù)的集成3）企業(yè)的集成制造設(shè)備：控制參數(shù)為數(shù)字化信息制造企業(yè)：數(shù)字形式傳遞三超：1）超凈—塵埃<0.1微米2）超純—有害物質(zhì)<一億分之一3）超精—納米級賽2.精是發(fā)展的關(guān)鍵6.網(wǎng)是發(fā)展的道路4.自是發(fā)展的條件5.集是發(fā)展的方法高溫、高壓、高濕、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)磁場、強(qiáng)腐蝕、極大、極小、極厚、極薄1.數(shù)是發(fā)展核心3.極是發(fā)展的焦點(diǎn)7.智是發(fā)展的前景8.綠是發(fā)展的必然基礎(chǔ)技術(shù)極限加工先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)方法清潔生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)新材料成型與加工技術(shù)制造業(yè)自動化單元技質(zhì)量與可靠性技術(shù)激光等特種加工FMSCIMSIMS集成技術(shù)系統(tǒng)工程及管理學(xué)科激光等新能源技術(shù)激光等新能源技術(shù)微電子及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)工藝模擬工藝設(shè)計(jì)技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)及市場需求帶動先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類1.3.1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成1.3先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工——優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染制造技術(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)代管理結(jié)合應(yīng)用信息技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等將單元制造技術(shù)進(jìn)行有效集成，F(xiàn)MS.CIMS、IMS及虛擬制造技術(shù)等,形成集成大制造系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)集成技術(shù)新型單元技術(shù)術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類1.3.1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)物質(zhì)流、信息流和能量流產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售及維護(hù)使用專業(yè)和學(xué)科間滲透、交叉、融合系統(tǒng)系廣泛性集成性動態(tài)性最好的實(shí)踐效果實(shí)用性先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類1.先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)制造基礎(chǔ)設(shè)施①質(zhì)量管理②用戶/供應(yīng)商交互作用③工作人員培訓(xùn)和教育④全國監(jiān)督和基準(zhǔn)評測⑤技術(shù)獲取合理用主體技術(shù)群設(shè)計(jì)技術(shù)群

①產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)CAD

工藝過程建模和仿真工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)工程集成工作環(huán)境設(shè)計(jì)

②快速成型技術(shù)

③并行工程制造工藝技術(shù)群

①材料生產(chǎn)工藝

②加工工藝

③聯(lián)接和裝配

④測試和檢驗(yàn)

⑤環(huán)保技術(shù)

⑥維修技術(shù)

⑦其他支撐技術(shù)群①信息技術(shù)·接口和通信·數(shù)據(jù)庫·集成框架·軟件工程·人工智能·決策支持②標(biāo)準(zhǔn)和框架·數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)·產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)·工藝標(biāo)準(zhǔn)·檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)·接口框架③機(jī)床和工具技術(shù)④傳感器和控制技術(shù)1現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)2先進(jìn)制造工藝5先進(jìn)制造生產(chǎn)模式及系統(tǒng)功能研究對象4現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)3加工自動化技術(shù)1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類2.先進(jìn)制造技術(shù)的分類先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類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)品可靠性設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)自動化技術(shù)包括模塊化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、價(jià)值工程、模糊設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)、反求工程、并行設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)等。包括可靠性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、動態(tài)分析與設(shè)計(jì)、防斷裂設(shè)計(jì)、防疲勞設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、健壯設(shè)計(jì)、維修設(shè)計(jì)和維修保障設(shè)計(jì)等。包括設(shè)計(jì)自動化技術(shù)。包括產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工程圖生成、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、模擬仿真虛擬設(shè)計(jì)、工程數(shù)據(jù)庫等內(nèi)容。先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及其分類精密潔凈鑄造成型工藝、精確高效塑性成型工藝、優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)、優(yōu)質(zhì)低耗潔凈熱處理技術(shù)、快速