先進制造技術(shù)導論導論課件

先進制造技術(shù)導論先進制造技術(shù)導論第一章先進制造技術(shù)概述

學習目標：理解制造技術(shù)的基本概念

了解制造業(yè)的特點以及面臨的挑戰(zhàn)掌握先進制造技術(shù)的基本體系結(jié)構(gòu)熟悉先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢重點：先進制造技術(shù)的內(nèi)涵、

體系結(jié)構(gòu)及分類第一章先進制造技術(shù)概述學習目標：理解制造技術(shù)的基本概念2學習內(nèi)容制造技術(shù)的概念及發(fā)展概況121世紀制造業(yè)的主要特點221世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)3內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)5先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢64先進制造技術(shù)的提出和進展學習內(nèi)容制造技術(shù)的概念及發(fā)展概況121世紀制造業(yè)的主要特點231.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（1）制造1.1.1制造與制造業(yè)狹義：指生產(chǎn)車間內(nèi)與物流有關(guān)的加工和裝配過程。廣義：包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)過程管理、市場營銷、售前售后服務(wù)，以及報廢后的回收處理等整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相互聯(lián)系的生產(chǎn)活動。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（1）制造1.1.141.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造是一個涉及制造工業(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。國際生產(chǎn)工程學會1990年定義：1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造是一個涉及制造工業(yè)51.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（2）

制造業(yè)制造業(yè)是指將制造資源，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。

1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（2）制造業(yè)制造業(yè)是61.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1996年我國制造業(yè)的分類和構(gòu)成類別構(gòu)成比例類別構(gòu)成比例金屬制品3.395% 服裝5.018%一般機械8.625%家具1.542%運輸機械6.424%文教用品4.292%電器設(shè)備5.125%油加工3.870%電子設(shè)備4.588%化工15.586%儀器儀表0.998%建材7.299%食品工業(yè)15.335%黑色金屬6.908%紡織7.193%有色金屬2.120%其他制造1.681%1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1996年我國制造業(yè)的7（1）制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)人員制造過程硬件軟件產(chǎn)品的經(jīng)營規(guī)劃、開發(fā)研制、加工制造和控制管理的過程包括生產(chǎn)設(shè)備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置

制造理論、制造工藝和方法及各種制造信息1.1.2制造系統(tǒng)與制造技術(shù)1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（1）制造系統(tǒng)制造人員制造硬件軟件產(chǎn)品的經(jīng)營規(guī)劃、開發(fā)研制、81.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造技術(shù)是制造業(yè)為國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活生產(chǎn)各種必須物資（包括生產(chǎn)資料和消費品）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)濟合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有高附加值的成品/半成品和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)群。(2)制造技術(shù)1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造技術(shù)是制造業(yè)為國民91.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.3制造系統(tǒng)分類制造系統(tǒng)人的作用品種和批量工藝類型系統(tǒng)柔性自動化程度智能程度人機一體化無人化多品種，小批量少品種，大批量連續(xù)型離散型剛性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)手動制造系統(tǒng)半自動制造系統(tǒng)自動制造系統(tǒng)智能制造系統(tǒng)常規(guī)制造系統(tǒng)特點特點特點特點特點特點1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.3制造系統(tǒng)101.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況人機一體化制造系統(tǒng)：人機結(jié)合，充分發(fā)揮人的主導作用；系統(tǒng)容易實現(xiàn)，容易受人的情緒影響。無人化制造系統(tǒng)：追求無人化生產(chǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，可靠性差，難以實現(xiàn)。返回1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況人機一體化制造系統(tǒng)：人111.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況

多品種，小批量制造系統(tǒng)：適合形勢發(fā)展需求，但要求系統(tǒng)的柔性很大。

少品種，大批量制造系統(tǒng)：曾經(jīng)對提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，發(fā)揮過重要作用。正在被多品種，小批量制造系統(tǒng)所替代。返回1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況多品種，小批量制造12

連續(xù)型制造系統(tǒng)：制造對象呈“連綿不斷”狀態(tài)。

離散型制造系統(tǒng)：制造對象相互分離，制造對象按單個對象進行。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況返回連續(xù)型制造系統(tǒng)：制造對象呈“連綿不斷”狀態(tài)。離散型制造131.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況剛性制造系統(tǒng)：難于適應(yīng)制造對象的改變，適合少品種，大批量制造。柔性制造系統(tǒng)：具有較寬的制造對象變化范圍，適合多品種，小批量生產(chǎn)。返回1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況剛性制造系統(tǒng)：難于適應(yīng)14手動制造系統(tǒng)：設(shè)計和制造以普通機床為主，過程主要靠手工，自動化成分很少。半自動化制造系統(tǒng)：一部分工作由工人完成，一部分工作由機床完成，但在系統(tǒng)的設(shè)計和運行方式上與以人為中心的制造系統(tǒng)有本質(zhì)的區(qū)別。自動制造系統(tǒng)：可以剛性自動化，也可以是人機一體化，也可以是無人化制造系統(tǒng)。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況返回手動制造系統(tǒng)：設(shè)計和制造以普通機床為主，半自動化制造系統(tǒng)：一15

智能制造系統(tǒng)：將人工智能與自動化集成制造相結(jié)合的人機一體化系統(tǒng)。

常規(guī)制造系統(tǒng)：與智能制造系統(tǒng)相對而言，常需要人類專家的大量干預。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況智能制造系統(tǒng)：將人工智能與自動化集成制造相結(jié)合的人機一體化161.1.4制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位制造業(yè)為人類的文明創(chuàng)造著輝煌的物質(zhì)文明。它是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱，在整個國民經(jīng)濟中一直處于十分重要的地位，是國民經(jīng)濟收入的重要來源。有人將制造業(yè)稱之為工業(yè)經(jīng)濟年代一個國家經(jīng)濟增長的“發(fā)動機”。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.4制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位制造業(yè)為人類的文明創(chuàng)造17在先進的工業(yè)化國家中，國民經(jīng)濟總收入的60％以上來源于制造業(yè)。從就業(yè)人口比例來看，約有1／4的人口從事于制造業(yè)，而在非制造業(yè)部門中，又有約半數(shù)人員的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。據(jù)美國國家生產(chǎn)力委員會調(diào)查，在企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用約占62％。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況在先進的工業(yè)化國家中，國民經(jīng)濟總收入的60％以上來源于制造業(yè)181.1.5傳統(tǒng)制造業(yè)及其技術(shù)的發(fā)展1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況二戰(zhàn)結(jié)束之前的制造技術(shù)，可以統(tǒng)稱為傳統(tǒng)的制造技術(shù)從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式用機器代替手工，從作坊形成工廠柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)123影片1.1.5傳統(tǒng)制造業(yè)及其技術(shù)的發(fā)展1.1制造技術(shù)的基19技術(shù)核心：

機械——電力技術(shù)技術(shù)特點：●單件小作坊+高度的個人制造技巧，大量的機械化剛性規(guī)?；a(chǎn)加一體化的組織生產(chǎn)模式，再加細化的專業(yè)分工?！裰圃旒夹g(shù)的界限分明及其專業(yè)的相互獨立。●制造技術(shù)一般僅指加工制造的工藝方法，即制造全過程中某一環(huán)節(jié)的技術(shù)方法?！裰圃旒夹g(shù)一般只能控制生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流。●制造技術(shù)與制造生產(chǎn)管理的分離。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況技術(shù)核心：機械——電力技術(shù)技術(shù)特點：1.1制造技術(shù)的201.1.6現(xiàn)代制造及其技術(shù)的發(fā)展二戰(zhàn)結(jié)束之后，進入20世紀下半葉以來，各個國家、各個地區(qū)由于發(fā)展經(jīng)濟和增強國防的需要，也由于劇烈的市場競爭的刺激，紛紛將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與新發(fā)展起來的科技成就相結(jié)合，發(fā)展了現(xiàn)代制造技術(shù)。這些新興的科技成就主要包括：

——微電子技術(shù)、信息技術(shù)與計算機技術(shù)；

——自動化與自動控制技術(shù)；

——人工智能技術(shù)；

——現(xiàn)代設(shè)計理論與技術(shù)；

——材料加工、成形的新技術(shù)；

——現(xiàn)代管理科學與技術(shù)。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.6現(xiàn)代制造及其技術(shù)的發(fā)展二戰(zhàn)結(jié)束之后，進入20世21現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展特點：1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況生產(chǎn)規(guī)模：少品種大批量單件小批量多品種變批量生產(chǎn)方式：勞動密集型設(shè)備密集型信息密集型知識密集型變化。制造裝備：手工機械化單機自動化剛性自動線柔性自動線智能自動化?，F(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展特點：1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況22制造技術(shù)和工藝方法：重視必不可少的輔助工序；重視工藝裝備；重視物流、檢驗、包裝及儲藏；吸收微電子、計算機和自動化等成果。引入工業(yè)工程和并行工程概念，引入先進的管理模式，使制造技術(shù)包含物質(zhì)流、能量流和信息流。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造技術(shù)和工藝方法：重視必不可少的輔助工序；重視工藝裝備；重231.221世紀制造業(yè)的主要特點1.2.121世紀制造業(yè)的市場特征

12345不確定性市場的國際化和全球化新興產(chǎn)業(yè)的崛起市場質(zhì)的短缺和動態(tài)的非均衡虛擬市場和代理制1.221世紀制造業(yè)的主要特點1.2.121世紀制造241.2.221世紀的產(chǎn)品特征1.221世紀制造業(yè)的主要特點

12345未來產(chǎn)品的內(nèi)涵產(chǎn)品的個性化和多樣化產(chǎn)品壽命周期趨短智能化綠色是未來產(chǎn)品的必備特征1.2.221世紀的產(chǎn)品特征1.221世紀制造業(yè)的主251.2.3未來制造型企業(yè)的特征1.221世紀制造業(yè)的主要特點1)滿足顧客的個性需求2)工藝、設(shè)備和工廠的可重構(gòu)性3)人力資源是未來企業(yè)資源的核心要素4)制造企業(yè)全球化特征5)虛擬企業(yè)和團隊能力建設(shè)是核心優(yōu)勢6)企業(yè)文化氛圍的形成和創(chuàng)新7)本土化是21世紀企業(yè)的重要特征1.2.3未來制造型企業(yè)的特征1.221世紀制造業(yè)的261.2.4我國未來制造業(yè)的特點1制造業(yè)走向高技術(shù)化2制造業(yè)的產(chǎn)品日益多樣化3制造業(yè)企業(yè)對市場反應(yīng)敏捷化4制造業(yè)全球化1.221世紀制造業(yè)的主要特點1.2.4我國未來制造業(yè)的特點1制造業(yè)走向高技術(shù)化2制造271.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1)快速響應(yīng)市場能力的挑戰(zhàn)——全部制造環(huán)節(jié)并行的實現(xiàn)2)打破傳統(tǒng)經(jīng)營所面臨的組織、地域和時間壁壘的挑戰(zhàn)——技術(shù)資源的集成

3)信息時代的挑戰(zhàn)——信息向知識的轉(zhuǎn)變1.3.121世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

美國國家科學研究委員會對2020年制造業(yè)提出了6大挑戰(zhàn)：1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1)快速響應(yīng)市場能力的284)有限的資源和日益增長環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)——可持續(xù)發(fā)展5)制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)——可重組工程6)技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)——全新制造工藝和產(chǎn)品的開發(fā)1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)4)有限的資源和日益增長環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)——可持續(xù)發(fā)展1.29（1）我國機械制造業(yè)的發(fā)展1.3.2我國機械制造業(yè)的發(fā)展與差距1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)從2002年起，我國機械工業(yè)經(jīng)歷了連續(xù)三年的超高速增長期，每年工業(yè)總產(chǎn)值增長幅度都達到了25%以上，經(jīng)過“十五”期間的高速發(fā)展，我國已成為機械產(chǎn)品生產(chǎn)大國。2001年至2004年機械工業(yè)總產(chǎn)值年均增長16.1%,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達世界機械工業(yè)的5%以上，位居世界第五位。（1）我國機械制造業(yè)的發(fā)展1.3.2我國機械制造業(yè)的發(fā)展302004年發(fā)電產(chǎn)量7137.89萬千瓦,為“十五”,2005年目標1700萬千瓦的4.2倍，并突破了美國（上世紀80年代）最高年產(chǎn)量4420千瓦的世界紀錄。

“十五”計劃2005年生產(chǎn)數(shù)控機床2.5萬-3萬臺，實際執(zhí)行結(jié)果，03年產(chǎn)量36813臺，提前2年實現(xiàn)了目標；04年產(chǎn)量51861臺，為05年目標產(chǎn)量的1.7倍。

“十五”計劃2005年生產(chǎn)汽車320萬輛，其中轎車110萬輛，這個目標提前3年突破，02年汽車和轎車的產(chǎn)量分別為,328.68萬輛和110.7萬輛；2004年的實際產(chǎn)量分別為507.05萬輛和231.63萬輛，為“十五”計劃2005年的1.58倍和2.1倍。1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)2004年發(fā)電產(chǎn)量7137.89萬千瓦,為“十五”,200531（2）我國機械制造業(yè)存在的差距（1）在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，中國的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)明顯落后于工業(yè)發(fā)達的大國，仍停留在以數(shù)量換質(zhì)量的水平。中國是制造大國，但不是制造強國。與美、德、日等工業(yè)發(fā)達大國相比，中國制造業(yè)差距至少在15-20年以上。1=20-30萬1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（2）我國機械制造業(yè)存在的差距（1）在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，中國的技321.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（2）在生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模上，在全球500家最大的工業(yè)企業(yè)中，美國超過30%，日本占27%，中國迄今還沒有一家工業(yè)制造企業(yè)進入世界500強。（3）在新技術(shù)新產(chǎn)品研發(fā)能力上，2000年中國研發(fā)總投入１０７億美元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的１％，而西門子公司每年的研發(fā)投入即達１００億美元。(4)企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)落后，我國大部分企業(yè)的生產(chǎn)管理依舊停留在過去計劃經(jīng)濟管理方式上，先進管理模式和手段未能得到實施。1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（2）在生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模上，在331.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.1先進制造技術(shù)（AMT）的提出AMT首先由美國于20世紀80年代末提出。20世紀70年代20世紀80年代東芝事件1991白宮1993硅谷1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.1先進制造技術(shù)341.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造技術(shù)（AMT）的發(fā)展1美國AMT計劃(1)為美國工人創(chuàng)造更多的高技術(shù)、高工資的就業(yè)機會，促進美國經(jīng)濟增長。(2)不斷提高能源效益，減少污染，創(chuàng)造更加清潔的環(huán)境。(3)使美國的私人制造業(yè)在世界市場上更具有競爭力，保持美國的競爭地位。(4)使教育系統(tǒng)對每位學生進行更具有挑戰(zhàn)性的教育。(5)鼓勵科技界把確保國家安全以及提高全民生活質(zhì)量作為核心目標。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造351.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造技術(shù)（AMT）的發(fā)展1美國制造技術(shù)中心計劃

政府與企業(yè)在共同發(fā)展制造技術(shù)上進行密切合作，針對美國35萬家中小企業(yè)，幫助他們掌握先進技術(shù).該計劃要求在每個地區(qū)設(shè)立一個制造技術(shù)中心，為中小企業(yè)展示新的制造技術(shù)和裝備，組織不同類型的培訓，幫助企業(yè)了解和選用最新的或最適合于他們使用的技術(shù)和裝備。1994在全美共計建立了約30個制造技術(shù)中心。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造36

汽車2mm工程，使轎車車身精度達到豐田水平1994年，美國汽車產(chǎn)量重新超過日本，重新占領(lǐng)歐、美市場美國Inter公司成為世界最大的芯片制造商（在此之前芯片生產(chǎn)也不敵日本，包括海灣戰(zhàn)爭中大出風頭的“愛國者”導彈上使用的芯片也是日本制造的）20世紀90年代，經(jīng)濟持續(xù)增長，失業(yè)率降低到歷史最低水平提出了一系列先進制造技術(shù)的新理論、新思想，如：CE，LP，AM，…

效果顯著1.4先進制造技術(shù)的提出和進展汽車2mm工程，使轎車車身精度達到豐田水平效果37愛國者導彈1.4先進制造技術(shù)的提出和進展愛國者導彈1.4先進制造技術(shù)的提出和進展381.4先進制造技術(shù)的提出和進展2日本的智能制造技術(shù)計劃

自二次世界大戰(zhàn)之后，日本在數(shù)控機床、機器人、精密制造、微電子工藝領(lǐng)域取得了世界領(lǐng)先的進展。1987年，日本十位工業(yè)界代表著手一項五年規(guī)劃，討論日本制造業(yè)的未來，主題是智能制造技術(shù)計劃。該規(guī)劃的核心是如何將分散的制造單元變成有機的整體。1989年通產(chǎn)省，提出制造業(yè)核心技術(shù)的智能制造系統(tǒng)，很快得到美國、西歐、加拿大等國的響應(yīng)。1990年已組成了一個擁有80多個公司的集團，形成了一個大型的國際研究項目。FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)裝置數(shù)量就占世界市場的一半。

1.4先進制造技術(shù)的提出和進展2日本的智能制造技術(shù)計劃393歐共體與美日的抗衡途徑1.4先進制造技術(shù)的提出和進展

西歐制造業(yè)已明顯受到來自美國和日本的壓力，他們清楚地知道：如果歐洲共同體成員保持各自分離的市場，那將無法同美日抗衡。為此，歐共體各國政府與企業(yè)界共同掀起了一場旨在通過“歐共體統(tǒng)一市場法案”的運動，并制定了“尤里卡計劃”、“歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃”、和“歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究”等一系列發(fā)展計劃。3歐共體與美日的抗衡途徑1.4先進制造技術(shù)的提出和進展40

“尤里卡計劃”：1988年用5億美元資助涉及16個歐洲國家中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(shù)研究國向發(fā)展戰(zhàn)略計劃”：在13個成員國5500名研究人員提供了資助。把CIM中信息集成技術(shù)的研究列為五大重點項目之一。

“歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究計劃”：1991-1994年期間計劃投資7.48億歐洲貨幣單位，資助材料、制造加工、設(shè)計以及復雜工廠系統(tǒng)運作方式等方面的研究。1994-1999年間投入1540億歐洲貨幣單位，用于西歐汽車工業(yè)。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展“尤里卡計劃”：1988年用5億美元資助涉及16個歐洲國411.4先進制造技術(shù)的提出和進展4我國先進制造技術(shù)的發(fā)展情況

1995年5月中共中央《關(guān)于加速科技進步的決定》中指出，要重點開發(fā)推廣電子信息技術(shù)、先進制造技術(shù)、節(jié)能降耗技術(shù)、清潔生產(chǎn)和環(huán)保等共性技術(shù)。國家自然科學基金會近年來已將不少經(jīng)費投入先進制造技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)性研究，組織開展了“先進制造技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)先領(lǐng)域戰(zhàn)略研究”。在此基礎(chǔ)上，加大了對發(fā)展先進制造技術(shù)的支持，提出了先進制造技術(shù)重大項目，目前已開始付諸實施。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展4我國先進制造技術(shù)的發(fā)展42“十五”規(guī)劃中確定的八個最具戰(zhàn)略影響的領(lǐng)域:1)信息技術(shù)2)生物技術(shù)3)新材料技術(shù)4)先進制造與自動化技術(shù)5)資源環(huán)境技術(shù)6)航空航天技術(shù)7)能源技術(shù)8)先進防御技術(shù)其中，先進制造與自動化技術(shù)又是實現(xiàn)各種高新技術(shù)的保障技術(shù)。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展“十五”規(guī)劃中確定的八個最具戰(zhàn)略影響的領(lǐng)域:1.4先進制431.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.1先進制造技術(shù)的內(nèi)涵和特點什么是先進制造技術(shù)？先進制造技術(shù)是一個相對的、動態(tài)的概念。目前沒有一個明確的、一致公認的定義。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.1先進制造44通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，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)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術(shù)是制造業(yè)不45先進制造技術(shù)的目標是提高制造業(yè)對市場的適應(yīng)能力和競爭力；先進制造技術(shù)的核心是信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)的有機結(jié)合；先進制造技術(shù)特別強調(diào)信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)在整個制造過程中的綜合應(yīng)用1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)對上述定義進行分析，可歸納出如下要點：先進制造技術(shù)的目標是提高制造業(yè)對市場的適應(yīng)能力和競爭力；1.461.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)1美國機械科學研究院:多層次技術(shù)群2FCCSET先進制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)3國內(nèi)學者對FCCSET改進和充實1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2先進制造471.5.2先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)1美國機械科學研究院:多層次技術(shù)群TQCSE基礎(chǔ)制造技術(shù)CADCAMNC技術(shù)ROBOTFMC清潔生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量與可靠性CE系統(tǒng)管理技術(shù)MRPⅡCIMSIMSAM集成技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)及市場需求帶動（重大裝備、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展）系統(tǒng)工程及管理科學信息技術(shù)

新材料技術(shù)新能源技術(shù)◆第二個層次是新型的制造單元技術(shù)。如制造業(yè)自動化單元技術(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)、CAD／CAM、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成形加工技術(shù)、激光與高密度能源加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計優(yōu)化技術(shù)等?！舻谝粋€層次是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)。包括精密下料、精密塑性成形、精密鑄造、精密加工、精密測量、毛坯強韌化、精密熱處理、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護涂層及各種與設(shè)計有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)、各種現(xiàn)代管理技術(shù)。◆第三個層次是先進制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫對上述兩個層次的技術(shù)集成而形成的，如FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術(shù)等。1.5.2先進制1美國TQCSECADNCROBOTFMC481.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)2美國聯(lián)邦政府科學、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）于1994年提出AMT的分類目錄，指出

“AMT是制造技術(shù)和現(xiàn)代高技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的一個完整的技術(shù)群”。主體技術(shù)群面向制造的設(shè)計技術(shù)群（產(chǎn)品和工藝設(shè)計技術(shù)群）制造工藝技術(shù)群（加工和裝配技術(shù)群）支撐技術(shù)群制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)2美國聯(lián)邦政府科學、491.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)

主體技術(shù)群

1)面向制造的設(shè)計技術(shù)群設(shè)計技術(shù)對新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)費用、產(chǎn)品質(zhì)量以及新產(chǎn)品上市時間都有很大的影響。為提高產(chǎn)品和工藝設(shè)計的效率及質(zhì)量，必須采用—系列先進的工具(如CAD系統(tǒng)、CAE軟件等)。

2)制造工藝技術(shù)群

又稱加工和裝配技術(shù)群，是指用于物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程和設(shè)備。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)主體技術(shù)群501.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)支撐技術(shù)群

支撐技術(shù)指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進步的基礎(chǔ)性核心技術(shù)，是保證和改善主體技術(shù)協(xié)調(diào)運行所需的技術(shù)、工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。支撐技術(shù)群包括：①信息技術(shù)②標準和框架

③機床和工具技術(shù)④傳感器和控制技術(shù)

1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)支撐技術(shù)群511.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施

使先進制造技術(shù)適用于具體企業(yè)應(yīng)用環(huán)境，充分發(fā)揮其功能，取得最佳效益的一系列基礎(chǔ)指施，得最佳效益的一系列基礎(chǔ)指施，是使先進制造技術(shù)與企業(yè)組織管理體制和使用技術(shù)的人員協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)過程，是先進制造技術(shù)生長和壯大的機制和土壤。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施523

國內(nèi)學者對FCCSET改進和充實1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)3國內(nèi)學者1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.253(1)現(xiàn)代制造工程設(shè)計技術(shù)群包括所有與產(chǎn)品和工藝設(shè)計有關(guān)的技術(shù)(2)制造系統(tǒng)管理技術(shù)群包括與企業(yè)管理有關(guān)的各種技術(shù)(3)物料處理和設(shè)備技術(shù)群是研究與物料處理過程和與物流直接相關(guān)的各項技術(shù)(4)相關(guān)支撐技術(shù)群是制造工程科學的理論基礎(chǔ)，是三大主體技術(shù)群賴以生存并不斷取得進步的相關(guān)技術(shù)。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)(1)現(xiàn)代制造工程設(shè)計技術(shù)群包括所有與產(chǎn)品和工藝設(shè)計541.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.3先進制造技術(shù)的分類先進制造工藝加工自動化現(xiàn)代生產(chǎn)管理先進制造生產(chǎn)模式及系統(tǒng)現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)132451.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.3先進制造551.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著電子信息等高新技術(shù)的發(fā)展以及市場需求個性化與多樣化，先進制造技術(shù)正在向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢隨著電子信息等高新技術(shù)的發(fā)展561.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢1

制造自動化技術(shù)向縱深方向發(fā)展2傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展

3精密制造技術(shù)將在制造技術(shù)中占有突出的位置5信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合4綠色制造將成為21世紀制造業(yè)的重要特征1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢1制造自動化技術(shù)向縱深方向571制造自動化經(jīng)歷了剛性自動化、可編程自動化和綜合自動化的發(fā)展過程。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

1制造自動化經(jīng)歷了剛性自動化、可編程自動化和綜合自動化的發(fā)581.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢59制造自動化幾個有代表性的發(fā)展方向

（1）集成化

集成是綜合自動化的一個重要特征。他的發(fā)展將使制造企業(yè)各部門之間以及制造活動各階段之間的界限逐漸淡化，并最終向一體化的目標邁進。如CAD／CAPP／CAM系統(tǒng)的出現(xiàn)，使設(shè)計、制造不再是截然分開的兩個階段；計算機集成制造(CIM)的核心是通過信息集成，使一個個自動化孤島有機地聯(lián)系在一起，以發(fā)揮更大的效益；制造自動化為集成化提供了有利條件，而集成化是制造自動化深入發(fā)展的必然結(jié)果。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

制造自動化幾個有代表性的發(fā)展方向（1）集成化1.6先60（2）柔性化

能夠快速實現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組。模塊化技術(shù)是提高制造自動化系統(tǒng)柔性的重要策略和方法。硬件和軟件的模塊化設(shè)計，不僅可以有效地降低生產(chǎn)成本，而更可以大大提高自動化系統(tǒng)的柔性。模塊化產(chǎn)品設(shè)計可以有效改善設(shè)計工作的柔性，從而可以顯著縮短新產(chǎn)品研制與開發(fā)周期，迅速實現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

（2）柔性化1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢61（３）網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)的問世和發(fā)展為制造全球化奠定了基礎(chǔ)。計算機集成制造系統(tǒng)通常采用局域網(wǎng)，以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的信息傳輸與信息集成。Internet的出現(xiàn)，使企業(yè)之間的信息傳輸與信息集成以及異地制造成為可能。電子商務(wù)目前已經(jīng)得到實際應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)化制造正在成為制造自動化技術(shù)的研究熱點。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

（３）網(wǎng)絡(luò)化1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢62

(4)虛擬化

虛擬制造(VM)是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造將現(xiàn)實制造環(huán)境及制造過程，通過建立系統(tǒng)模型映射到計算機及相關(guān)技術(shù)所支持的虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中模擬現(xiàn)實制造環(huán)境及制造過程從而對產(chǎn)品設(shè)計、制造過程及制造系統(tǒng)進行預測和評價。虛擬制造技術(shù)可以縮短產(chǎn)品的設(shè)計與制造周期，提高產(chǎn)品設(shè)計成功率，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場變化的能力。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

(4)虛擬化1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢632傳統(tǒng)制技術(shù)改進表現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計和零件制造兩個方面?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計方法的改進主要是CAD和CAE技術(shù)的應(yīng)用近年來，由于計算機輔助技術(shù)的迅速發(fā)展，不斷出現(xiàn)了許多新的設(shè)計思想和設(shè)計方法，包括并行設(shè)計健壯設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、反求工程技術(shù)等，并已得到實際應(yīng)用?，F(xiàn)代設(shè)計思想和設(shè)計方法的提出與發(fā)展，將會使傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計方法產(chǎn)生深刻的變革。(1)產(chǎn)品設(shè)計1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

2傳統(tǒng)制技術(shù)改進表現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計和零件制造兩個方面?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品設(shè)64(2)零件制造毛坯成形技術(shù)的改進主要集中在提高成形精度上。近年來出現(xiàn)的近凈成形和凈成形技術(shù)，使毛坯逐漸向最終零件形狀和尺寸邁進。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

(2)零件制造毛坯成形技術(shù)的改進主要集中在提高成形精度上。165零件機械加工技術(shù)的改進主要表現(xiàn)在強力切削與高速切削技術(shù)的迅速發(fā)展。特別是高速切削與超高速切削技術(shù)的發(fā)展可以實現(xiàn)“以切代磨”，這不僅可以極大地提高生產(chǎn)效率，而且可以獲得較高加工精度，還可以實現(xiàn)難加工材料的切削加工。根據(jù)近年來的發(fā)展推測，每10年切削速度大約提高一倍，因此亞音速乃至超聲速加工的出現(xiàn)不會太遠了。(2)零件制造1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

零件機械加工技術(shù)的改進主要表現(xiàn)在強力切削與高速切削技術(shù)的迅速66

新型零件制造方法，又稱特種加工方法，是二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的，有別于傳統(tǒng)切削與磨削的加工方法總稱。這種新型加工方法將電、磁、聲、光等物理量及化學能量或其組合，直接施加在工件被加工的部位上，從而使材料被去除、累加、變形或改變性能等。由于加工效率和加工成本的制約，特種加工方法主要用于—些特殊場合的加工，如難加工材料的加工，復雜形面、薄壁、小孔、窄縫等特殊工件的加工等。(2)零件制造1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

新型零件制造方法，又稱特種加工方法，是二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展673精密制造技術(shù)精密與超精密加工微細與超微細加工1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

3精密制造技術(shù)精密與超精密加工微細與超微細加工1.668精密與超精密加工：在一定的發(fā)展時期，加工精度和表面質(zhì)量達到較高與最高程度的加工工藝。精密加工與超精密加工技術(shù)是一個國家制造業(yè)水平的重要標志。目前超精密加工的尺寸精度已達到0．025um，表面粗糙度達到0.005um，所用機床定位精度達到0.01um，納米級加工技術(shù)已接近實現(xiàn)。進一步的發(fā)展趨勢是：向更高精度、更高效率方向發(fā)展；向大型化、微型化方向發(fā)展；向加工檢測一體化方向發(fā)展；機床向多功能模塊化方向發(fā)展。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

精密與超精密加工：在一定的發(fā)展時期，加工精度和表1.6先69微細、超微細加工：

通常指1mm以下微小尺寸零件的加工，超微細加工通常指1um以下超微細尺寸零件的加工。目前，微細與超微細加工的精度已達到納米級(0.1nm-100nm)。在達到納米層次后，決非幾何上的“相似細小”，而是出現(xiàn)一系列新的現(xiàn)象和規(guī)律。量子效應(yīng)、波動特性、微觀漲落等不可忽略，甚至成為主導因素。在這種情況下，必須從機械、電子、材料、物理、化學、生物、醫(yī)學等多方面進行綜合研究，故又稱為納米技術(shù)。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

微細、超微細加工：1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢70對于制造過程而言，綠色制造要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒原材料，將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。4綠色制造綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的一種現(xiàn)代制造模式。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

對于制造過程而言，綠色制造要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的71先進制造技術(shù)的思想和結(jié)構(gòu)體系提出以后，信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)，制造工藝技術(shù)結(jié)合得更加緊密，出現(xiàn)了一系列新的制造哲理和生產(chǎn)模式，如CIMS、CE、LP、AM、IMS等。5信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)先進生產(chǎn)模式的實現(xiàn)與現(xiàn)代管理技術(shù)密切相關(guān)，主要體現(xiàn)了以下幾個基本轉(zhuǎn)變：

①組織形式從按功能劃分部門的固定形式向動態(tài)的、自治的多功能小組形式轉(zhuǎn)變；1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

先進制造技術(shù)的思想和結(jié)構(gòu)體系提出以后，信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技72②管理結(jié)構(gòu)從金字塔式的多層次結(jié)構(gòu)向扁平式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；③工作方式從傳統(tǒng)的順序方式向并行方式轉(zhuǎn)變；④管理工作重點從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變；⑤競爭策略從單一追求生產(chǎn)率指標向生產(chǎn)率與快速響應(yīng)市場能力并重轉(zhuǎn)變；⑥企業(yè)間關(guān)系從單純競爭關(guān)系向競爭與合作關(guān)系轉(zhuǎn)變。1.6先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢

②管理結(jié)構(gòu)從金字塔式的多層次結(jié)構(gòu)向扁平式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；1.673中國空“芯”之憂:一年進口總值1920億遠超石油

“2012年中國進口的集成電路芯片是1920億美元，這一數(shù)字超過了進口石油的1200億美元。”iSuppli半導體首席分析師顧文軍對《第一財經(jīng)（微博)日報》記者表示，高端芯片最為緊缺，其開發(fā)過程需要雄厚的研發(fā)基礎(chǔ)、資本投資以及多年積累，而中國廠商在這幾方面都還比較薄弱。在國務(wù)院發(fā)展研究中心發(fā)布的《二十國集團國家創(chuàng)新競爭力黃皮書》中指出，中國目前仍是一個技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)凈進口國，關(guān)鍵核心技術(shù)對外依賴度高，80%芯片都要靠進口。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國一年制造11.8億部手機，3.5億臺計算機，1.3億臺彩電，都是世界第一，但嵌在其中的高端芯片專利費用卻讓大家淪為國際廠商的打工者。

中國空“芯”之憂:一年進口總值1920億遠超石油

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目前，在手機領(lǐng)域，似乎已經(jīng)形成了高端用高通，中低端用聯(lián)發(fā)科芯片的固有思維，前者擁有著眾多專利技術(shù)，是目前全球唯一支持蘋果、谷歌、微軟三大軟件平臺的移動芯片廠，而后者則是在山寨手機大戰(zhàn)中聲名鵲起。而從銷售數(shù)據(jù)上看，在全球IC設(shè)計業(yè)，2012年美國排名第一的高通銷售額達129.76億美元，我國臺灣地區(qū)排名第一的聯(lián)發(fā)科銷售額為33.95億美元，而中國大陸排名第一的海思半導體(華為)銷售額為74.50億元（約合11.92億美元），僅為高通的9.2%，聯(lián)發(fā)科的35.1%。

目前，在手機領(lǐng)域，似乎已經(jīng)形成了高端用高通，75

曾經(jīng)有這么一個段子：蘋果一“饑渴”，其他手機品牌就要挨餓，說的是由于高端芯片供應(yīng)有限，在芯片廠商選擇客戶時，國產(chǎn)手機廠商只能“稍等片刻”。

拉大的差距顧文軍認為，目前國產(chǎn)芯片廠商和國際廠商的差距主要體現(xiàn)在四個方面?！耙皇巧虡I(yè)模式上的差距，美國有很多IDM公司（集成器件制造商）

，韓國有從頭到尾的產(chǎn)業(yè)鏈，中國各自為戰(zhàn)，沒有清晰的模式。二是龍頭企業(yè)差距，臺積電的年銷售額100多億美元，中國大陸前四名都排不上。設(shè)計公司方面，高通年銷售額有100多億美元，展訊去年也只有7億美元，還不到高通的十分之一。三是生產(chǎn)工藝和技術(shù)上差異。四是資本差距。臺積電、英特爾每年投入100億美元，大陸只有四五億美元。國際廠商如高通、博通等通過并購做大，國內(nèi)廠商缺乏相應(yīng)的資本?！痹?jīng)有這么一個段子：蘋果一“饑渴”，其他手機76

如果說“出身”讓國產(chǎn)芯片廠商輸在了起跑線上，另一個更為重要的原因則是為追趕而付出的昂貴費用。一個有關(guān)成本的數(shù)字是，從65nm（納米）、45nm一直發(fā)展到22nm、16nm，芯片研發(fā)成本越來越高，22nm工藝節(jié)點是一條達到盈虧平衡的產(chǎn)線預計投資需要高達80億~100億美元，16nm工藝節(jié)點時可能達到120億~150億美元。目前，幾乎只有少數(shù)高端芯片設(shè)計公司可以負擔此項研發(fā)費用，而對于分散的中國芯片制造產(chǎn)業(yè)來說，這幾乎是一個不能擺脫的魔咒。如果說“出身”讓國產(chǎn)芯片廠商輸在了起跑線上77

“中國的半導體產(chǎn)業(yè)就像古希臘神話中西西弗斯推石頭的故事一樣，每個半導體產(chǎn)業(yè)新的周期或者每個新時代的發(fā)展中，我們都在強調(diào)這個產(chǎn)業(yè)的重要性，似乎結(jié)論都是：國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)過去的周期中取得了重大進步，但是和國際差距卻在拉大，如果現(xiàn)在不發(fā)展，會浪費最后的機會。于是重視，相關(guān)政策出臺。但努力幾年后，下一個周期來臨時，似乎又回到原來的起點?！鳖櫸能妼τ浾哒f?！爸袊陌雽w產(chǎn)業(yè)就像古希臘神話中西西弗斯推78先進制造技術(shù)導論先進制造技術(shù)導論第一章先進制造技術(shù)概述

學習目標：理解制造技術(shù)的基本概念

了解制造業(yè)的特點以及面臨的挑戰(zhàn)掌握先進制造技術(shù)的基本體系結(jié)構(gòu)熟悉先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢重點：先進制造技術(shù)的內(nèi)涵、

體系結(jié)構(gòu)及分類第一章先進制造技術(shù)概述學習目標：理解制造技術(shù)的基本概念80學習內(nèi)容制造技術(shù)的概念及發(fā)展概況121世紀制造業(yè)的主要特點221世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)3內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)5先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢64先進制造技術(shù)的提出和進展學習內(nèi)容制造技術(shù)的概念及發(fā)展概況121世紀制造業(yè)的主要特點2811.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（1）制造1.1.1制造與制造業(yè)狹義：指生產(chǎn)車間內(nèi)與物流有關(guān)的加工和裝配過程。廣義：包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)過程管理、市場營銷、售前售后服務(wù)，以及報廢后的回收處理等整個產(chǎn)品生命周期內(nèi)一系列相互聯(lián)系的生產(chǎn)活動。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（1）制造1.1.1821.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造是一個涉及制造工業(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。國際生產(chǎn)工程學會1990年定義：1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造是一個涉及制造工業(yè)831.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（2）

制造業(yè)制造業(yè)是指將制造資源，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。

1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（2）制造業(yè)制造業(yè)是841.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1996年我國制造業(yè)的分類和構(gòu)成類別構(gòu)成比例類別構(gòu)成比例金屬制品3.395% 服裝5.018%一般機械8.625%家具1.542%運輸機械6.424%文教用品4.292%電器設(shè)備5.125%油加工3.870%電子設(shè)備4.588%化工15.586%儀器儀表0.998%建材7.299%食品工業(yè)15.335%黑色金屬6.908%紡織7.193%有色金屬2.120%其他制造1.681%1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1996年我國制造業(yè)的85（1）制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)人員制造過程硬件軟件產(chǎn)品的經(jīng)營規(guī)劃、開發(fā)研制、加工制造和控制管理的過程包括生產(chǎn)設(shè)備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置

制造理論、制造工藝和方法及各種制造信息1.1.2制造系統(tǒng)與制造技術(shù)1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況（1）制造系統(tǒng)制造人員制造硬件軟件產(chǎn)品的經(jīng)營規(guī)劃、開發(fā)研制、861.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造技術(shù)是制造業(yè)為國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活生產(chǎn)各種必須物資（包括生產(chǎn)資料和消費品）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)濟合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有高附加值的成品/半成品和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)群。(2)制造技術(shù)1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造技術(shù)是制造業(yè)為國民871.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.3制造系統(tǒng)分類制造系統(tǒng)人的作用品種和批量工藝類型系統(tǒng)柔性自動化程度智能程度人機一體化無人化多品種，小批量少品種，大批量連續(xù)型離散型剛性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)手動制造系統(tǒng)半自動制造系統(tǒng)自動制造系統(tǒng)智能制造系統(tǒng)常規(guī)制造系統(tǒng)特點特點特點特點特點特點1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.3制造系統(tǒng)881.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況人機一體化制造系統(tǒng)：人機結(jié)合，充分發(fā)揮人的主導作用；系統(tǒng)容易實現(xiàn)，容易受人的情緒影響。無人化制造系統(tǒng)：追求無人化生產(chǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，可靠性差，難以實現(xiàn)。返回1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況人機一體化制造系統(tǒng)：人891.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況

多品種，小批量制造系統(tǒng)：適合形勢發(fā)展需求，但要求系統(tǒng)的柔性很大。

少品種，大批量制造系統(tǒng)：曾經(jīng)對提高生產(chǎn)率，提高質(zhì)量，降低成本，發(fā)揮過重要作用。正在被多品種，小批量制造系統(tǒng)所替代。返回1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況多品種，小批量制造90

連續(xù)型制造系統(tǒng)：制造對象呈“連綿不斷”狀態(tài)。

離散型制造系統(tǒng)：制造對象相互分離，制造對象按單個對象進行。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況返回連續(xù)型制造系統(tǒng)：制造對象呈“連綿不斷”狀態(tài)。離散型制造911.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況剛性制造系統(tǒng)：難于適應(yīng)制造對象的改變，適合少品種，大批量制造。柔性制造系統(tǒng)：具有較寬的制造對象變化范圍，適合多品種，小批量生產(chǎn)。返回1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況剛性制造系統(tǒng)：難于適應(yīng)92手動制造系統(tǒng)：設(shè)計和制造以普通機床為主，過程主要靠手工，自動化成分很少。半自動化制造系統(tǒng)：一部分工作由工人完成，一部分工作由機床完成，但在系統(tǒng)的設(shè)計和運行方式上與以人為中心的制造系統(tǒng)有本質(zhì)的區(qū)別。自動制造系統(tǒng)：可以剛性自動化，也可以是人機一體化，也可以是無人化制造系統(tǒng)。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況返回手動制造系統(tǒng)：設(shè)計和制造以普通機床為主，半自動化制造系統(tǒng)：一93

智能制造系統(tǒng)：將人工智能與自動化集成制造相結(jié)合的人機一體化系統(tǒng)。

常規(guī)制造系統(tǒng)：與智能制造系統(tǒng)相對而言，常需要人類專家的大量干預。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況智能制造系統(tǒng)：將人工智能與自動化集成制造相結(jié)合的人機一體化941.1.4制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位制造業(yè)為人類的文明創(chuàng)造著輝煌的物質(zhì)文明。它是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱，在整個國民經(jīng)濟中一直處于十分重要的地位，是國民經(jīng)濟收入的重要來源。有人將制造業(yè)稱之為工業(yè)經(jīng)濟年代一個國家經(jīng)濟增長的“發(fā)動機”。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.4制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位制造業(yè)為人類的文明創(chuàng)造95在先進的工業(yè)化國家中，國民經(jīng)濟總收入的60％以上來源于制造業(yè)。從就業(yè)人口比例來看，約有1／4的人口從事于制造業(yè)，而在非制造業(yè)部門中，又有約半數(shù)人員的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。據(jù)美國國家生產(chǎn)力委員會調(diào)查，在企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用約占62％。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況在先進的工業(yè)化國家中，國民經(jīng)濟總收入的60％以上來源于制造業(yè)961.1.5傳統(tǒng)制造業(yè)及其技術(shù)的發(fā)展1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況二戰(zhàn)結(jié)束之前的制造技術(shù)，可以統(tǒng)稱為傳統(tǒng)的制造技術(shù)從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式用機器代替手工，從作坊形成工廠柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)123影片1.1.5傳統(tǒng)制造業(yè)及其技術(shù)的發(fā)展1.1制造技術(shù)的基97技術(shù)核心：

機械——電力技術(shù)技術(shù)特點：●單件小作坊+高度的個人制造技巧，大量的機械化剛性規(guī)?；a(chǎn)加一體化的組織生產(chǎn)模式，再加細化的專業(yè)分工?！裰圃旒夹g(shù)的界限分明及其專業(yè)的相互獨立?！裰圃旒夹g(shù)一般僅指加工制造的工藝方法，即制造全過程中某一環(huán)節(jié)的技術(shù)方法?！裰圃旒夹g(shù)一般只能控制生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流。●制造技術(shù)與制造生產(chǎn)管理的分離。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況技術(shù)核心：機械——電力技術(shù)技術(shù)特點：1.1制造技術(shù)的981.1.6現(xiàn)代制造及其技術(shù)的發(fā)展二戰(zhàn)結(jié)束之后，進入20世紀下半葉以來，各個國家、各個地區(qū)由于發(fā)展經(jīng)濟和增強國防的需要，也由于劇烈的市場競爭的刺激，紛紛將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與新發(fā)展起來的科技成就相結(jié)合，發(fā)展了現(xiàn)代制造技術(shù)。這些新興的科技成就主要包括：

——微電子技術(shù)、信息技術(shù)與計算機技術(shù)；

——自動化與自動控制技術(shù)；

——人工智能技術(shù)；

——現(xiàn)代設(shè)計理論與技術(shù)；

——材料加工、成形的新技術(shù)；

——現(xiàn)代管理科學與技術(shù)。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況1.1.6現(xiàn)代制造及其技術(shù)的發(fā)展二戰(zhàn)結(jié)束之后，進入20世99現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展特點：1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況生產(chǎn)規(guī)模：少品種大批量單件小批量多品種變批量生產(chǎn)方式：勞動密集型設(shè)備密集型信息密集型知識密集型變化。制造裝備：手工機械化單機自動化剛性自動線柔性自動線智能自動化。現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展特點：1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況100制造技術(shù)和工藝方法：重視必不可少的輔助工序；重視工藝裝備；重視物流、檢驗、包裝及儲藏；吸收微電子、計算機和自動化等成果。引入工業(yè)工程和并行工程概念，引入先進的管理模式，使制造技術(shù)包含物質(zhì)流、能量流和信息流。1.1制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況制造技術(shù)和工藝方法：重視必不可少的輔助工序；重視工藝裝備；重1011.221世紀制造業(yè)的主要特點1.2.121世紀制造業(yè)的市場特征

12345不確定性市場的國際化和全球化新興產(chǎn)業(yè)的崛起市場質(zhì)的短缺和動態(tài)的非均衡虛擬市場和代理制1.221世紀制造業(yè)的主要特點1.2.121世紀制造1021.2.221世紀的產(chǎn)品特征1.221世紀制造業(yè)的主要特點

12345未來產(chǎn)品的內(nèi)涵產(chǎn)品的個性化和多樣化產(chǎn)品壽命周期趨短智能化綠色是未來產(chǎn)品的必備特征1.2.221世紀的產(chǎn)品特征1.221世紀制造業(yè)的主1031.2.3未來制造型企業(yè)的特征1.221世紀制造業(yè)的主要特點1)滿足顧客的個性需求2)工藝、設(shè)備和工廠的可重構(gòu)性3)人力資源是未來企業(yè)資源的核心要素4)制造企業(yè)全球化特征5)虛擬企業(yè)和團隊能力建設(shè)是核心優(yōu)勢6)企業(yè)文化氛圍的形成和創(chuàng)新7)本土化是21世紀企業(yè)的重要特征1.2.3未來制造型企業(yè)的特征1.221世紀制造業(yè)的1041.2.4我國未來制造業(yè)的特點1制造業(yè)走向高技術(shù)化2制造業(yè)的產(chǎn)品日益多樣化3制造業(yè)企業(yè)對市場反應(yīng)敏捷化4制造業(yè)全球化1.221世紀制造業(yè)的主要特點1.2.4我國未來制造業(yè)的特點1制造業(yè)走向高技術(shù)化2制造1051.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1)快速響應(yīng)市場能力的挑戰(zhàn)——全部制造環(huán)節(jié)并行的實現(xiàn)2)打破傳統(tǒng)經(jīng)營所面臨的組織、地域和時間壁壘的挑戰(zhàn)——技術(shù)資源的集成

3)信息時代的挑戰(zhàn)——信息向知識的轉(zhuǎn)變1.3.121世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

美國國家科學研究委員會對2020年制造業(yè)提出了6大挑戰(zhàn)：1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1)快速響應(yīng)市場能力的1064)有限的資源和日益增長環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)——可持續(xù)發(fā)展5)制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)——可重組工程6)技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)——全新制造工藝和產(chǎn)品的開發(fā)1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)4)有限的資源和日益增長環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)——可持續(xù)發(fā)展1.107（1）我國機械制造業(yè)的發(fā)展1.3.2我國機械制造業(yè)的發(fā)展與差距1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)從2002年起，我國機械工業(yè)經(jīng)歷了連續(xù)三年的超高速增長期，每年工業(yè)總產(chǎn)值增長幅度都達到了25%以上，經(jīng)過“十五”期間的高速發(fā)展，我國已成為機械產(chǎn)品生產(chǎn)大國。2001年至2004年機械工業(yè)總產(chǎn)值年均增長16.1%,產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達世界機械工業(yè)的5%以上，位居世界第五位。（1）我國機械制造業(yè)的發(fā)展1.3.2我國機械制造業(yè)的發(fā)展1082004年發(fā)電產(chǎn)量7137.89萬千瓦,為“十五”,2005年目標1700萬千瓦的4.2倍，并突破了美國（上世紀80年代）最高年產(chǎn)量4420千瓦的世界紀錄。

“十五”計劃2005年生產(chǎn)數(shù)控機床2.5萬-3萬臺，實際執(zhí)行結(jié)果，03年產(chǎn)量36813臺，提前2年實現(xiàn)了目標；04年產(chǎn)量51861臺，為05年目標產(chǎn)量的1.7倍。

“十五”計劃2005年生產(chǎn)汽車320萬輛，其中轎車110萬輛，這個目標提前3年突破，02年汽車和轎車的產(chǎn)量分別為,328.68萬輛和110.7萬輛；2004年的實際產(chǎn)量分別為507.05萬輛和231.63萬輛，為“十五”計劃2005年的1.58倍和2.1倍。1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)2004年發(fā)電產(chǎn)量7137.89萬千瓦,為“十五”,2005109（2）我國機械制造業(yè)存在的差距（1）在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，中國的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)明顯落后于工業(yè)發(fā)達的大國，仍停留在以數(shù)量換質(zhì)量的水平。中國是制造大國，但不是制造強國。與美、德、日等工業(yè)發(fā)達大國相比，中國制造業(yè)差距至少在15-20年以上。1=20-30萬1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（2）我國機械制造業(yè)存在的差距（1）在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，中國的技1101.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（2）在生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模上，在全球500家最大的工業(yè)企業(yè)中，美國超過30%，日本占27%，中國迄今還沒有一家工業(yè)制造企業(yè)進入世界500強。（3）在新技術(shù)新產(chǎn)品研發(fā)能力上，2000年中國研發(fā)總投入１０７億美元，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的１％，而西門子公司每年的研發(fā)投入即達１００億美元。(4)企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)落后，我國大部分企業(yè)的生產(chǎn)管理依舊停留在過去計劃經(jīng)濟管理方式上，先進管理模式和手段未能得到實施。1.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)（2）在生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模上，在1111.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.1先進制造技術(shù)（AMT）的提出AMT首先由美國于20世紀80年代末提出。20世紀70年代20世紀80年代東芝事件1991白宮1993硅谷1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.1先進制造技術(shù)1121.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造技術(shù)（AMT）的發(fā)展1美國AMT計劃(1)為美國工人創(chuàng)造更多的高技術(shù)、高工資的就業(yè)機會，促進美國經(jīng)濟增長。(2)不斷提高能源效益，減少污染，創(chuàng)造更加清潔的環(huán)境。(3)使美國的私人制造業(yè)在世界市場上更具有競爭力，保持美國的競爭地位。(4)使教育系統(tǒng)對每位學生進行更具有挑戰(zhàn)性的教育。(5)鼓勵科技界把確保國家安全以及提高全民生活質(zhì)量作為核心目標。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造1131.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造技術(shù)（AMT）的發(fā)展1美國制造技術(shù)中心計劃

政府與企業(yè)在共同發(fā)展制造技術(shù)上進行密切合作，針對美國35萬家中小企業(yè)，幫助他們掌握先進技術(shù).該計劃要求在每個地區(qū)設(shè)立一個制造技術(shù)中心，為中小企業(yè)展示新的制造技術(shù)和裝備，組織不同類型的培訓，幫助企業(yè)了解和選用最新的或最適合于他們使用的技術(shù)和裝備。1994在全美共計建立了約30個制造技術(shù)中心。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1.4.2各國先進制造114

汽車2mm工程，使轎車車身精度達到豐田水平1994年，美國汽車產(chǎn)量重新超過日本，重新占領(lǐng)歐、美市場美國Inter公司成為世界最大的芯片制造商（在此之前芯片生產(chǎn)也不敵日本，包括海灣戰(zhàn)爭中大出風頭的“愛國者”導彈上使用的芯片也是日本制造的）20世紀90年代，經(jīng)濟持續(xù)增長，失業(yè)率降低到歷史最低水平提出了一系列先進制造技術(shù)的新理論、新思想，如：CE，LP，AM，…

效果顯著1.4先進制造技術(shù)的提出和進展汽車2mm工程，使轎車車身精度達到豐田水平效果115愛國者導彈1.4先進制造技術(shù)的提出和進展愛國者導彈1.4先進制造技術(shù)的提出和進展1161.4先進制造技術(shù)的提出和進展2日本的智能制造技術(shù)計劃

自二次世界大戰(zhàn)之后，日本在數(shù)控機床、機器人、精密制造、微電子工藝領(lǐng)域取得了世界領(lǐng)先的進展。1987年，日本十位工業(yè)界代表著手一項五年規(guī)劃，討論日本制造業(yè)的未來，主題是智能制造技術(shù)計劃。該規(guī)劃的核心是如何將分散的制造單元變成有機的整體。1989年通產(chǎn)省，提出制造業(yè)核心技術(shù)的智能制造系統(tǒng)，很快得到美國、西歐、加拿大等國的響應(yīng)。1990年已組成了一個擁有80多個公司的集團，形成了一個大型的國際研究項目。FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)裝置數(shù)量就占世界市場的一半。

1.4先進制造技術(shù)的提出和進展2日本的智能制造技術(shù)計劃1173歐共體與美日的抗衡途徑1.4先進制造技術(shù)的提出和進展

西歐制造業(yè)已明顯受到來自美國和日本的壓力，他們清楚地知道：如果歐洲共同體成員保持各自分離的市場，那將無法同美日抗衡。為此，歐共體各國政府與企業(yè)界共同掀起了一場旨在通過“歐共體統(tǒng)一市場法案”的運動，并制定了“尤里卡計劃”、“歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略計劃”、和“歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究”等一系列發(fā)展計劃。3歐共體與美日的抗衡途徑1.4先進制造技術(shù)的提出和進展118

“尤里卡計劃”：1988年用5億美元資助涉及16個歐洲國家中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(shù)研究國向發(fā)展戰(zhàn)略計劃”：在13個成員國5500名研究人員提供了資助。把CIM中信息集成技術(shù)的研究列為五大重點項目之一。

“歐洲工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)研究計劃”：1991-1994年期間計劃投資7.48億歐洲貨幣單位，資助材料、制造加工、設(shè)計以及復雜工廠系統(tǒng)運作方式等方面的研究。1994-1999年間投入1540億歐洲貨幣單位，用于西歐汽車工業(yè)。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展“尤里卡計劃”：1988年用5億美元資助涉及16個歐洲國1191.4先進制造技術(shù)的提出和進展4我國先進制造技術(shù)的發(fā)展情況

1995年5月中共中央《關(guān)于加速科技進步的決定》中指出，要重點開發(fā)推廣電子信息技術(shù)、先進制造技術(shù)、節(jié)能降耗技術(shù)、清潔生產(chǎn)和環(huán)保等共性技術(shù)。國家自然科學基金會近年來已將不少經(jīng)費投入先進制造技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)性研究，組織開展了“先進制造技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)先領(lǐng)域戰(zhàn)略研究”。在此基礎(chǔ)上，加大了對發(fā)展先進制造技術(shù)的支持，提出了先進制造技術(shù)重大項目，目前已開始付諸實施。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展4我國先進制造技術(shù)的發(fā)展120“十五”規(guī)劃中確定的八個最具戰(zhàn)略影響的領(lǐng)域:1)信息技術(shù)2)生物技術(shù)3)新材料技術(shù)4)先進制造與自動化技術(shù)5)資源環(huán)境技術(shù)6)航空航天技術(shù)7)能源技術(shù)8)先進防御技術(shù)其中，先進制造與自動化技術(shù)又是實現(xiàn)各種高新技術(shù)的保障技術(shù)。1.4先進制造技術(shù)的提出和進展“十五”規(guī)劃中確定的八個最具戰(zhàn)略影響的領(lǐng)域:1.4先進制1211.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.1先進制造技術(shù)的內(nèi)涵和特點什么是先進制造技術(shù)？先進制造技術(shù)是一個相對的、動態(tài)的概念。目前沒有一個明確的、一致公認的定義。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.1先進制造122通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，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)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)通過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術(shù)是制造業(yè)不123先進制造技術(shù)的目標是提高制造業(yè)對市場的適應(yīng)能力和競爭力；先進制造技術(shù)的核心是信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)的有機結(jié)合；先進制造技術(shù)特別強調(diào)信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)在整個制造過程中的綜合應(yīng)用1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)對上述定義進行分析，可歸納出如下要點：先進制造技術(shù)的目標是提高制造業(yè)對市場的適應(yīng)能力和競爭力；1.1241.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)1美國機械科學研究院:多層次技術(shù)群2FCCSET先進制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)3國內(nèi)學者對FCCSET改進和充實1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2先進制造1251.5.2先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)1美國機械科學研究院:多層次技術(shù)群TQCSE基礎(chǔ)制造技術(shù)CADCAMNC技術(shù)ROBOTFMC清潔生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量與可靠性CE系統(tǒng)管理技術(shù)MRPⅡCIMSIMSAM集成技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)及市場需求帶動（重大裝備、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、社會協(xié)調(diào)發(fā)展）系統(tǒng)工程及管理科學信息技術(shù)

新材料技術(shù)新能源技術(shù)◆第二個層次是新型的制造單元技術(shù)。如制造業(yè)自動化單元技術(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)、CAD／CAM、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成形加工技術(shù)、激光與高密度能源加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計優(yōu)化技術(shù)等。◆第一個層次是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)。包括精密下料、精密塑性成形、精密鑄造、精密加工、精密測量、毛坯強韌化、精密熱處理、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護涂層及各種與設(shè)計有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)、各種現(xiàn)代管理技術(shù)?！舻谌齻€層次是先進制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫對上述兩個層次的技術(shù)集成而形成的，如FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術(shù)等。1.5.2先進制1美國TQCSECADNCROBOTFMC1261.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)2美國聯(lián)邦政府科學、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）于1994年提出AMT的分類目錄，指出

“AMT是制造技術(shù)和現(xiàn)代高技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的一個完整的技術(shù)群”。主體技術(shù)群面向制造的設(shè)計技術(shù)群（產(chǎn)品和工藝設(shè)計技術(shù)群）制造工藝技術(shù)群（加工和裝配技術(shù)群）支撐技術(shù)群制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)2美國聯(lián)邦政府科學、1271.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)

主體技術(shù)群

1)面向制造的設(shè)計技術(shù)群設(shè)計技術(shù)對新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)費用、產(chǎn)品質(zhì)量以及新產(chǎn)品上市時間都有很大的影響。為提高產(chǎn)品和工藝設(shè)計的效率及質(zhì)量，必須采用—系列先進的工具(如CAD系統(tǒng)、CAE軟件等)。

2)制造工藝技術(shù)群

又稱加工和裝配技術(shù)群，是指用于物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程和設(shè)備。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)主體技術(shù)群1281.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)支撐技術(shù)群

支撐技術(shù)指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進步的基礎(chǔ)性核心技術(shù)，是保證和改善主體技術(shù)協(xié)調(diào)運行所需的技術(shù)、工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。支撐技術(shù)群包括：①信息技術(shù)②標準和框架

③機床和工具技術(shù)④傳感器和控制技術(shù)

1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)支撐技術(shù)群1291.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施

使先進制造技術(shù)適用于具體企業(yè)應(yīng)用環(huán)境，充分發(fā)揮其功能，取得最佳效益的一系列基礎(chǔ)指施，得最佳效益的一系列基礎(chǔ)指施，是使先進制造技術(shù)與企業(yè)組織管理體制和使用技術(shù)的人員協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)過程，是先進制造技術(shù)生長和壯大的機制和土壤。1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施1303

國內(nèi)學者對FCCSET改進和充實1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)3國內(nèi)學者1.5先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)1.5.2131(1)現(xiàn)代制造工程設(shè)計技術(shù)群包括所有與產(chǎn)品和工藝設(shè)計有關(guān)的技術(shù)(2)制造系統(tǒng)管理技術(shù)群包括與企業(yè)管理有關(guān)的各種技術(shù)(3)物料處理和設(shè)備技術(shù)群是研究與物料處理過程和與物流直接相關(guān)的各項技術(shù)(4)相關(guān)支撐技術(shù)群是制造工程科學的理論基礎(chǔ)，是三大主體技術(shù)群賴以生存并不斷取得進步的相關(guān)技