先進制造技術(shù)期末設計

先進制造技術(shù)201制作人：先進制造技術(shù)的發(fā)展制造的概念知識經(jīng)濟條件下制造業(yè)的發(fā)展制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)先進制造技術(shù)的提出及工業(yè)化國家制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略先進制造技術(shù)的內(nèi)涵、技術(shù)構(gòu)成及特點先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類先進制造技術(shù)發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的技術(shù)前沿1、制造的概念1.1概念制造（Manufacturing):是人類所有經(jīng)濟活動的基石，是人類歷史發(fā)展和文明進步的動力。狹義：為機電產(chǎn)品的機械加工工藝過程廣義：國際生產(chǎn)工程學會1990年：制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設計、物料選擇、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售和服務的一系列相關(guān)活動和工作的總稱。1、制造的概念制造技術(shù)（ManufacturingTechnology)按照人們所需的目的，運用知識和技能，利用客觀物資工具，將原材料物化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)。即：使原材料成為產(chǎn)品而使用的一系列技術(shù)的總稱制造過程產(chǎn)品從設計、生產(chǎn)、使用、維修、報廢、回收等的全過程，也稱為產(chǎn)品生命周期。制造業(yè)

將制造資源（物料、能源、設備、工具、資金、信息、人力等）利用制造技術(shù)，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為供人們使用或利用的工業(yè)品或生活消費品的行業(yè)。1、制造的概念1.2制造系統(tǒng)

制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。

++制造系統(tǒng)功能：輸入制造系統(tǒng)的資源（原材料、能源、信息、人力...）通過制造過程輸出產(chǎn)品過程：制造生產(chǎn)的運行過程，包括市場分析、產(chǎn)品設計、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗出廠、產(chǎn)品銷售、售后服務、報廢、回收、再利用等。結(jié)構(gòu)：是制造過程所涉及的硬件（物料、設備、工具、能源等）、軟件（制造理論、工藝、信息等）、人員所組成的具有特定功能的有機整體。市場分析產(chǎn)品設計工藝規(guī)劃制造裝配檢驗出廠產(chǎn)品銷售售后服務報廢回收再利用第一個戰(zhàn)略問題究竟依靠什么產(chǎn)業(yè)來強國？是依靠第三產(chǎn)業(yè)來強國，還是依靠制造業(yè)來強國？美國的教訓1)上個世紀70年代,美國不重視制造業(yè),把制造業(yè)稱為“夕陽工業(yè)”,結(jié)果導致美國80年代的經(jīng)濟衰退。2)80年代后期，美國政府開始協(xié)調(diào)和支持制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，1991年，布什政府期間，美國白宮科學技術(shù)政策辦公室發(fā)表了總數(shù)為22項的美國國家關(guān)鍵技術(shù)，其中制造技術(shù)占4項，標志著美國科技政策的轉(zhuǎn)變。3)克林頓上臺后，對制造業(yè)大力支持。日本的經(jīng)驗1）在上個世紀70-80年代，日本非常重視制造業(yè)，特別大抓了汽車制造和微電子制造，結(jié)果日本的汽車和家用電器占領(lǐng)了全世界的市場，特別是大舉進入了美國市場。2）日本的微電子芯片成為美國高技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)鍵元件。1991年海灣戰(zhàn)爭結(jié)束后，日本人說美國贏得這場戰(zhàn)爭是依靠的日本的芯片，是“日本的芯片打敗了伊拉克的鋼片”。東南亞經(jīng)濟危機的啟示1）1998年爆發(fā)的東南亞經(jīng)濟危機，從另一個側(cè)面反映了一個國家發(fā)展制造業(yè)的重要。一個國家，如果把經(jīng)濟的基礎(chǔ)放在股票、旅游、金融、房地產(chǎn)、服務業(yè)上，而無自己的制造業(yè)，這個國家的經(jīng)濟就容易形成泡沫經(jīng)濟，一有風吹草動就會產(chǎn)生經(jīng)濟危機。2）新加坡、臺灣都有自己的制造業(yè)，因此受經(jīng)濟危機的影響小一些。先進制造技術(shù)的提出黑寡婦微型飛行器圖1-1黑寡婦衛(wèi)星飛行器圖1-2納秒及飛秒脈沖激光加工先進制造技技術(shù)在我國國的進展原人大常委委會副委員員長宋健指指出：““先進制造造技術(shù)是一一個國家、、一個民族族賴以繁榮榮的重要手手段”。1）明確提提出：要大大力采用先先進制造技技術(shù)；2）投入了了大量的資資金、開展展大量的項項目用以支支持和促進進先進制造造技術(shù)的發(fā)發(fā)展和應用用。學習的榜樣樣——瑞士士瑞士依靠什什么使人均均產(chǎn)值居世世界第一？？1）瑞士是是一個僅700萬人人口的小國國，但瑞士士的制造業(yè)業(yè)十分發(fā)達達，瑞士的的精密機械械產(chǎn)品的出出口量是我我國的8倍倍，瑞士的的手表世界界第一，連連小小的軍軍刀，也風風靡全世界界。2）現(xiàn)在瑞瑞士的年人人均國民生生產(chǎn)總值達達到4.3萬美元以以上,居世世界第一。。先進制造技技術(shù)的內(nèi)涵涵、技術(shù)構(gòu)構(gòu)成及特特點1、先進制造技技術(shù)的定義義先進制造技技術(shù)是制造業(yè)不不斷吸收機機械，電子子，信息（（計算機與與通信，控控制理論，，人工智能能等），能能源及現(xiàn)代代系統(tǒng)管理理等方面的的成果，并并將其綜合合應用于產(chǎn)產(chǎn)品設計，，制造，檢檢測，管理理，銷售，，使用，服服務乃至回回收的制造造全過程，，以實現(xiàn)優(yōu)優(yōu)質(zhì)，高效效，低耗，，清潔，靈靈活生產(chǎn)，，提高對動動態(tài)多變的的產(chǎn)品市場場的適應能能力和競爭爭能力的制制造技術(shù)的的總稱。先進制造技技術(shù)是當今工業(yè)業(yè)企業(yè)在激激烈的市場場競爭中離離不開的集設計－生生產(chǎn)－管理理－市場－－信息－創(chuàng)創(chuàng)新于一體體的綜合技技術(shù)。先進制造技技術(shù)的內(nèi)涵涵及技術(shù)構(gòu)構(gòu)成圖1-3先進制造技術(shù)的內(nèi)涵，層次及其技術(shù)構(gòu)成示意圖先進制造技技術(shù)的特點點先進制造技技術(shù)應用的的先進性先進制造技技術(shù)應用的的廣泛性先進制造技技術(shù)應用的的實用性先進制造技技術(shù)應用的的系統(tǒng)性先進制造技技術(shù)的動態(tài)特性先進制造技技術(shù)的集成性先進制造技技術(shù)強調(diào)的的是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、、高效、低低耗耗、清潔潔、靈活的的生產(chǎn)先進制造技技術(shù)的應用用，最終的的目標是提高動態(tài)多多變的產(chǎn)品品市場的適適應能力和和競爭能力力先進制造技技術(shù)的體系系結(jié)構(gòu)及分分類面向制造的的設計技術(shù)術(shù)群產(chǎn)品/工藝藝設計計算機輔助助設計工藝過程建建模和仿真真工藝規(guī)程設設計系統(tǒng)工程基基礎(chǔ)快速成型技技術(shù)并行工程制造工藝技技術(shù)群材料生產(chǎn)工工藝加工工藝聯(lián)接與裝配配測試和檢測測環(huán)保技術(shù)維修技術(shù)其他信息技術(shù)接口技術(shù)集成技術(shù)人工智能數(shù)據(jù)庫軟件工程決策支持標準和框架架數(shù)據(jù)標準工藝標準接口框架產(chǎn)品定義和和標準檢驗標準機床和工具具技術(shù)傳感器和控控制技術(shù)質(zhì)量管理用戶/供應應商交互作作用工作人員培培訓和教育育全國監(jiān)督和和基準評測測技術(shù)獲取和和利用主體技術(shù)群支撐技術(shù)群制造基礎(chǔ)設施環(huán)境1體系結(jié)構(gòu)先進制造技技術(shù)的分類類（1）現(xiàn)代代設計技術(shù)術(shù)（2）先進進制造工藝藝（3）自動動化技術(shù)（4）系統(tǒng)統(tǒng)管理技術(shù)術(shù)現(xiàn)代設計技技術(shù)1）計算機輔助助技術(shù)：有限元法法，優(yōu)化設設計，計算算機輔助設設計，反求求工程技術(shù)術(shù)，模糊智智能CAD，工程數(shù)數(shù)據(jù)庫2）性能優(yōu)良設設計基礎(chǔ)技技術(shù)：可靠性設設計，安全全設計，動動態(tài)分析與與設計，防防斷裂設設計，疲勞勞設計，防防腐蝕設計計，減磨和和耐磨設計計，健壯設設計，耐耐環(huán)境設計計，維修性性設計，維維修性保障障設計，測測試設計，，人機工程程設計3）競爭優(yōu)勢創(chuàng)創(chuàng)建技術(shù)：快速響應應設計，智智能設計，，仿真與虛虛擬設計，，工業(yè)設計計，價值工工程設計，，模塊設計計4）全壽命周期期設計：并行設計計，面向制制造的設計計，全壽命命周期設計計5）可持續(xù)性發(fā)發(fā)展產(chǎn)品設設計：綠色設計計6）設計試驗技技術(shù)：產(chǎn)品可靠靠性試驗，，產(chǎn)品環(huán)保保性能試驗驗與控制，，仿真試驗驗與虛擬試試驗1）精密潔潔凈鑄造成型工工藝2）精確高高效塑性成型工工藝3）優(yōu)質(zhì)高高效焊接及切割割技術(shù)4）優(yōu)質(zhì)低低耗潔凈熱處理技術(shù)術(shù)5）高效高高精機械加工工工藝6）現(xiàn)代特種加工工工藝7）新型材料成型與與加工工藝藝8）優(yōu)質(zhì)清清潔表面工程新新技術(shù)9）快速模具制造技技術(shù)10）擬實實制造成形加工技技術(shù)先進制造工工藝1）數(shù)控技技術(shù)2）工業(yè)機機器人3）柔性制制造系統(tǒng)（（FMS））4）計算機機集成制造造系統(tǒng)（CIMS））5）傳感技技術(shù)6）自動檢檢測及信號號識別技術(shù)術(shù)7）過程設設備工況監(jiān)監(jiān)測與控制制1）先進制制造生產(chǎn)模模式2）集成管管理技術(shù)3）生產(chǎn)組組織方法自動動化化技技術(shù)術(shù)系系統(tǒng)統(tǒng)管管理理技技術(shù)術(shù)先進進制制造造技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢總趨趨勢勢：向向精精密密、、柔柔性性、、智智能能、、集集成成、、全全球球化化方方向向發(fā)發(fā)展展企業(yè)業(yè)生生產(chǎn)產(chǎn)方方式式面面臨臨的的重重大大變變革革“中中心心””的的變變化化以產(chǎn)產(chǎn)品品為為中中心心以顧客為中心以市市場場為為中中心心“組組織織形形式式””的的變變化化金字字塔塔型型組組織織扁平化組織設計工藝制造無法加工，裝配困難...市場分析“工工作作方方式式””的的變變化化順序序工工作作方方式式市場開發(fā)工程設計制造裝配售后服務并行行工工作作方方式式“快魚”吃“慢魚”快速速響響應應市市場場的的競競爭爭策策略略先進進制制造造技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢2、、綠綠色色制制造造將將成成為為21世世紀紀制制造造業(yè)業(yè)的的重重要要特特征征（1））綠綠色色設設計計技技術(shù)術(shù)（2））清清潔潔生生產(chǎn)產(chǎn)技技術(shù)術(shù)（3））拆拆卸卸回回收收技技術(shù)術(shù)（4））生生態(tài)態(tài)工工廠廠的的循循環(huán)環(huán)制制造造技技術(shù)術(shù)（5））ISO14000環(huán)環(huán)保保管管理理標標準準3、、設設計計技技術(shù)術(shù)不不斷斷現(xiàn)現(xiàn)代代化化（1））設設計計方方法法和和手手段段的的現(xiàn)現(xiàn)代代化化（2））新新的的設設計計思思想想和和方方法法不不斷斷出出現(xiàn)現(xiàn)（3））由由簡簡單單的的，，具具體體的的，，細細節(jié)節(jié)的的設設計計轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向復復雜雜的的總總體體設設計計和決決策策。。（4））由由單單純純考考慮慮技技術(shù)術(shù)因因素素轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向向綜綜合合考考慮慮技技術(shù)術(shù)，，經(jīng)經(jīng)濟濟和和社社會會因素素。。先進進制制造造技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢4、、成成型型制制造造技技術(shù)術(shù)向向精精密密成成型型或或凈凈成成型型的的方方向向發(fā)發(fā)展展（1））精精密密鑄鑄造造技技術(shù)術(shù)（2））精精密密塑塑性性成成型型技技術(shù)術(shù)（3））精精密密連連接接技技術(shù)術(shù)（1））超超精精密密加加工工技技術(shù)術(shù)（2））超超高高速速切切削削（3））新新一一代代制制造造裝裝備備的的發(fā)發(fā)展展5、、加加工工制制造造技技術(shù)術(shù)向向著著超超精精密密、、超超高高速速以以及及發(fā)發(fā)展展新新一一代代制制造造裝裝備備的的方方向向發(fā)發(fā)展展先進進制制造造技技術(shù)術(shù)發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢（1））激激光光，，電電子子束束，，離離子子束束，，分分子子束束，，等等離離子子體體，，微微波波，，超超聲聲波波，，電電液液，，電電磁磁，，高高壓壓水水束束流流等等新新能能源源或或能能源源載載體體的的引引入入，，形形成成了了多多種種嶄嶄新新的的特特種種加加工工及及高高密密度度能能束束切切割割，，焊焊接接，，熔熔煉煉，，鍛鍛壓壓，，熱熱處處理理，，表表面面保保護護等等加加工工工工藝藝。。（2））超超硬硬材材料料，，高高分分子子材材料料，，復復合合材材料料，，工工程程陶陶瓷瓷，，非非晶晶微微晶晶合合金金，，功功能能材材料料等等新新型型材材料料的的應應用用，，擴擴展展了了加加工工對對象象，，導導致致某某些些嶄嶄新新加加工工技技術(shù)術(shù)的的產(chǎn)產(chǎn)生生。。6、新型加工工方法以及復復合工藝不斷斷發(fā)展UltrasonicbondingheadSSubstrate(G)CNTDSSubstrate(G)CNTD先進制造技術(shù)術(shù)發(fā)展趨勢8、虛擬技術(shù)術(shù)廣泛應用9、工藝模擬擬技術(shù)得到迅迅速發(fā)展10、技術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新將成為21世紀企業(yè)業(yè)競爭的焦點點（1）虛擬設設計（2）虛擬制制造（3）虛擬研研究開發(fā)中心心（4）虛擬企企業(yè)7、應用快速速原型制造技技術(shù)的快速制制造技術(shù)得到到快速發(fā)展和和應用（1）基于三三維曲面設計計的快速設計計技術(shù)（2）快速三三坐標測量量技術(shù)（3）快速原原型制造技術(shù)術(shù)（4）快速零零件制造技術(shù)術(shù)（5）并行工工程先進制造技術(shù)術(shù)的技術(shù)前沿沿1.可重組組制造系統(tǒng)2.無浪費費工藝3.新的材材料工藝4.生物制制造技術(shù)5.企業(yè)建建模和仿真6.信息技技術(shù)7.滿足多多層次用戶需需求的產(chǎn)品及及工藝設計方方法8增強型型人-機界面面9.勞動力力教育和培訓