第1章概述-先進(jìn)制造技術(shù)課件

先進(jìn)制造技術(shù)

AdvancedManufacturingTechnologyZhejiangUniversityofTechnology

FEIYAN-Lou1第1章概述本章要點(diǎn)制造技術(shù)的概念先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)2第1章

概述

Introduction1.1

制造技術(shù)與制造系統(tǒng)ManufacturingTechnologyandManufacturingSystem3

廣義制造：不僅包括了具體的工藝過(guò)程，還包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)過(guò)程管理、營(yíng)銷、售后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)品壽命周期的全過(guò)程

。

狹義制造：生產(chǎn)過(guò)程從原材料→成品直接起作用的那部分工作內(nèi)容。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(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為可供人和社會(huì)使用和利用的工業(yè)產(chǎn)品或生活消費(fèi)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

制造業(yè)1.1.1制造與制造技術(shù)制造一詞來(lái)源于拉丁語(yǔ)詞根manu(手)和facere(做)。41.1.1制造與制造技術(shù)表1.1我國(guó)制造業(yè)的分類序號(hào)行業(yè)名稱序號(hào)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)5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(lè)、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

表1.2第一、二、三產(chǎn)業(yè)的劃分1.1.1制造與制造技術(shù)6制造技術(shù)

在產(chǎn)品生產(chǎn)中，使原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品過(guò)程所施行的各種手段的總和，稱為制造技術(shù)。運(yùn)用一定的知識(shí)、技能操縱可以利用的物質(zhì)、工具采取有效的方法……

手段包括

與大、小制造概念相對(duì)應(yīng)，對(duì)于制造技術(shù)的理解也有廣義和狹義之分。廣義理解制造技術(shù)涉及生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)方面和生產(chǎn)的全過(guò)程，制造技術(shù)被認(rèn)為是一個(gè)從產(chǎn)品概念到最終產(chǎn)品的集成活動(dòng)，是一個(gè)功能體系和信息處理系統(tǒng)。1.1.1制造與制造技術(shù)7制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1-2制造系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)經(jīng)營(yíng)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(chǎng)與外部環(huán)境經(jīng)營(yíng)管理市場(chǎng)與銷售研究與開(kāi)發(fā)資源管理財(cái)務(wù)生產(chǎn)管理工程設(shè)計(jì)采購(gòu)車間制造（加工、裝配、檢驗(yàn)、輸送、存儲(chǔ)…）質(zhì)量控制1.1.2制造系統(tǒng)8壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)裝配發(fā)動(dòng)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(dòng)線熱處理圖1-5汽車生產(chǎn)物流示意圖1.1.2制造系統(tǒng)9第1章

概述

Introduction1.2制造技術(shù)的發(fā)展及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位DevelopmentofManufacturingIndustryandit’sPositioninNationalEconomy101.2.1制造技術(shù)的發(fā)展

制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展

制造技術(shù)是制造業(yè)所使用的一切生產(chǎn)技術(shù)的總稱，是將原材料和其他生產(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/半成品和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)群。影響其發(fā)展的最主要因素是技術(shù)的推動(dòng)和市場(chǎng)的牽引。人類科學(xué)技術(shù)的每次革命必然引起制造技術(shù)的不斷發(fā)展，因而也推動(dòng)了制造業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。近百年來(lái)，在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量→少品種大批量→多品種變批量”的方向發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→知識(shí)密集”的方向發(fā)展。與之相適應(yīng)，制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性流水自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化”的方向發(fā)展。111.2.1制造技術(shù)的發(fā)展

制造技術(shù)發(fā)展的五個(gè)時(shí)期工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期18世紀(jì)七十年代，以蒸汽機(jī)和紡紗機(jī)的誕生，引發(fā)第一次工業(yè)革命，從手工業(yè)作坊式生產(chǎn)到以機(jī)械加工和分工原則為中心的工廠生產(chǎn)，機(jī)器代替手工。工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時(shí)期19世紀(jì)電氣技術(shù)得到發(fā)展，由于電氣技術(shù)與其他制造技術(shù)的融合，開(kāi)辟了嶄新的電氣化新時(shí)代，制造業(yè)得到了飛速發(fā)展，制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)、工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)的新局面。與此同時(shí)，互換性原理和公差制度應(yīng)運(yùn)而生。12剛性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期20世紀(jì)初，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明，引起了制造業(yè)的革命，流水生產(chǎn)線和泰勒式工作制及其科學(xué)管理方法得到了應(yīng)用。特別是第二次世界大戰(zhàn)期間，以大批量生產(chǎn)為模式，以降低成本為目的的剛性自動(dòng)化制造技術(shù)和科學(xué)管理方式得到了很大發(fā)展。福特汽車制造公司用大規(guī)模剛性生產(chǎn)線代替手工作業(yè)，使汽車的價(jià)格在幾年內(nèi)降低到原價(jià)格的1/8，促進(jìn)了汽車進(jìn)入家庭。柔性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期20世紀(jì)中期，計(jì)算機(jī)、微電子、信息和自動(dòng)化技術(shù)有了迅速的發(fā)展，逐步形成了數(shù)控技術(shù)（NC）、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）等先進(jìn)的制造單元技術(shù)和全面質(zhì)量管理（TQM）、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）等科學(xué)的管理理念和方法，為單一產(chǎn)品大批量剛性自動(dòng)化生產(chǎn)向多品種小批量柔性自動(dòng)化生產(chǎn)方向發(fā)展提供了技術(shù)基礎(chǔ)。1.2.1制造技術(shù)的發(fā)展

13第一輛福特汽車1903年，福特公司的汽車生產(chǎn)線1420世紀(jì)初，制造生產(chǎn)線15馬自達(dá)焊裝車間，擁有目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的柔性化自動(dòng)生產(chǎn)線，可同時(shí)共線生產(chǎn)8種不同底盤的車型；焊接主線采用數(shù)控定位系統(tǒng)，適應(yīng)5米以下任意尺寸的車身底盤。車架主結(jié)構(gòu)全部采用機(jī)器人自動(dòng)焊接，主線焊接自動(dòng)化率達(dá)到100%。16綜合自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期自20世紀(jì)80年代以來(lái)，設(shè)計(jì)、制造和管理在內(nèi)的單元自動(dòng)化技術(shù)逐漸成熟和完善，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)（CAT）；在經(jīng)營(yíng)管理領(lǐng)域內(nèi)的物流需求規(guī)劃（MRP）、制造資源規(guī)劃（MRPⅡ）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）；在加工制造領(lǐng)域內(nèi)的直接或分布式數(shù)控（DNC）、工業(yè)機(jī)器人（ROBOT）等。以計(jì)算機(jī)為中心的集成制造技術(shù)從根本上改變了制造技術(shù)的面貌和水平，體現(xiàn)新的制造模式的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、并行工程（CE）以及精良生產(chǎn)（LP）得到實(shí)踐、應(yīng)用和推廣。此外，精密成形技術(shù)與裝備、快速成形技術(shù)與系統(tǒng)、少無(wú)切削技術(shù)與裝備、激光加工技術(shù)與裝備等進(jìn)入了一個(gè)空前發(fā)展的階段。

1.2.1制造技術(shù)的發(fā)展

171.2.2制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)美國(guó)：68%的財(cái)富來(lái)源于制造業(yè)；日本：49%的國(guó)民生產(chǎn)總值（GNP）來(lái)源于制造業(yè)；中國(guó)：2001年制造業(yè)增加值：37613.1億元占國(guó)民生產(chǎn)總值的39.21%，占工業(yè)生產(chǎn)總值的77.61%。上交稅金4398.17億元，占國(guó)家稅收總額的30%和財(cái)政收入的27%。制造業(yè)是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重基石20世紀(jì)興起的核技術(shù)、空間技術(shù)、信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)等高新技術(shù)無(wú)一不是通過(guò)制造業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生并轉(zhuǎn)化為規(guī)模生產(chǎn)力的。其直接結(jié)果是導(dǎo)致諸如集成電路、計(jì)算機(jī)、提動(dòng)通信設(shè)備、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、核電站、航天飛機(jī)等產(chǎn)品相繼問(wèn)世，并由此形成了制造業(yè)中的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

181.2.2制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

紡織機(jī)械動(dòng)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(lè)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1-8

當(dāng)今制造業(yè)的社會(huì)功能◆圖1-8顯示了當(dāng)今制造業(yè)的社會(huì)功能。191.2.2制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

制造業(yè)是吸納勞動(dòng)就業(yè)和擴(kuò)大出口的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)美國(guó)：約1/4人口直接從事制造業(yè)，其余人口中又有約半數(shù)人所做工作與制造業(yè)有關(guān)。中國(guó)：2001年制造業(yè)全部從業(yè)人員8083萬(wàn)人，約占全國(guó)工業(yè)從業(yè)人員總數(shù)的90.13%，全國(guó)全部從業(yè)人口的11.1%。中國(guó)：2001年制造業(yè)出口創(chuàng)匯2398億元。占全國(guó)外貿(mào)出口總額90%。制造業(yè)是國(guó)家安全的重要保障美國(guó)在一段相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)忽視了制造技術(shù)的發(fā)展，結(jié)果導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)衰退，競(jìng)爭(zhēng)力下降，出現(xiàn)在家電、汽車等行業(yè)不敵日本的局面。20世紀(jì)80年代，發(fā)生了轟動(dòng)一時(shí)的“東芝事件”。美國(guó)重新關(guān)注制造業(yè)的發(fā)展，至1994年美國(guó)汽車產(chǎn)量重新超過(guò)日本。201.2.2制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

1963年1983年美日兩國(guó)汽車產(chǎn)量在世界市場(chǎng)所占份額圖1-9

美日兩國(guó)汽車產(chǎn)量變化21典型案例案例1半導(dǎo)體、晶體管是美國(guó)發(fā)明的，由此興起的微電子工業(yè)也可以說(shuō)純粹是美國(guó)的首創(chuàng)工業(yè)。然而在70~80年代間不到十年的時(shí)間里，其半導(dǎo)體的市場(chǎng)份額由60%降到了40%，消費(fèi)電子產(chǎn)品則幾乎全軍覆沒(méi)。電視機(jī)僅有15%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，其余全部被日本占領(lǐng)。22典型案例案例2

汽車的大批大量生產(chǎn)方式出自美國(guó)，汽車工業(yè)也成為美國(guó)的最大工業(yè)。1955年：美國(guó)進(jìn)口汽車僅占1%；1987年：美國(guó)進(jìn)口汽車上升到31%；1989年：美國(guó)汽車世界市場(chǎng)占有率從75%下降到25%；案例3

在機(jī)床行業(yè)：美國(guó)：1980年NC機(jī)床自給率80%，1981~1987年，機(jī)床企業(yè)從1400家減少到500家，進(jìn)口率達(dá)50%；日本：1988年機(jī)床產(chǎn)值居世界首位，占世界總量1/4；231.2.2制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

東芝事件圖1-10

多軸數(shù)控機(jī)床改進(jìn)核潛艇性能24第1章

概述

Introduction1.3先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)CharacteristicsofAdvancedManufacturingTechnologyAndItsDevelopingTrend251.3.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景

消費(fèi)觀念的變革和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈自20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界市場(chǎng)的特征由傳統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定逐漸演變成為動(dòng)態(tài)多變，由過(guò)去的局部競(jìng)爭(zhēng)演變成全球范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)；行業(yè)之間的相互滲透、相互競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。在六、七十年代，市場(chǎng)主要是賣方市場(chǎng)，企業(yè)制造戰(zhàn)略由追求生產(chǎn)規(guī)模轉(zhuǎn)向降低生產(chǎn)成本。20世紀(jì)80年代，由于產(chǎn)品供過(guò)于求，市場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘I方市場(chǎng)，企業(yè)向提高產(chǎn)品質(zhì)量的制造戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。20世紀(jì)90年代以來(lái)，消費(fèi)者需求日趨主題化、個(gè)性化和多樣化，產(chǎn)品的生產(chǎn)和服務(wù)界限越來(lái)越不明顯，市場(chǎng)變化周期越來(lái)越短，而其具有不確定性。這就要求制造企業(yè)不僅要降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)變化，還要追求創(chuàng)新和新穎。261.3.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景制造全球化和貿(mào)易自由化制造業(yè)、制造產(chǎn)品和制造技術(shù)走向國(guó)際化，導(dǎo)致制造業(yè)格局在全球的重新分布和組合，并使得經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)在全球范圍內(nèi)愈演愈烈。隨著世界自由貿(mào)易體制進(jìn)一步完善，以及全球交通運(yùn)輸體系和通信網(wǎng)絡(luò)的建立，全球采購(gòu)與制造一體化的格局已初步形成，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與交往日趨緊密?？茖W(xué)技術(shù)與制造技術(shù)的相互制約和促進(jìn)

計(jì)算機(jī)、微電子、信息、自動(dòng)化等技術(shù)的相互滲透、融合和衍生，極大地促進(jìn)了制造技術(shù)在宏觀（制造系統(tǒng)的建立）和微觀（精密、超精密加工）兩個(gè)方向上的蓬勃發(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)備以及生產(chǎn)組織體系，使現(xiàn)代制造業(yè)成為發(fā)展速度快、技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)、技術(shù)密集甚至知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)。271.3.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景

有限的資源和日益增長(zhǎng)的環(huán)保壓力制造業(yè)將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的制造過(guò)程，以及產(chǎn)品的使用過(guò)程和廢棄處理過(guò)程中，一方面消耗大量人類社會(huì)有限的資源，另一方面也造成了環(huán)境污染。有限的資源正在威脅著人類的繼續(xù)發(fā)展，環(huán)境污染正在威脅著人類的生存。因此，必須迅速研制節(jié)能環(huán)保性產(chǎn)品及其創(chuàng)新技術(shù)、報(bào)廢產(chǎn)品的回收處理技術(shù)、生態(tài)工廠的循環(huán)制造技術(shù)等綠色制造技術(shù)與裝備。先進(jìn)制造技術(shù)的提出是美國(guó)根據(jù)本國(guó)制造業(yè)面臨的來(lái)自世界各國(guó)，特別是亞洲國(guó)家的挑戰(zhàn)，為增強(qiáng)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，奪回美國(guó)制造工業(yè)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，于20世紀(jì)80年代末提出來(lái)的。28定義

先進(jìn)制造技術(shù)是以提高綜合效益為目的，以人為主體，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支柱，綜合應(yīng)用系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息、材料與工藝技術(shù)、能源與環(huán)保等高新技術(shù)以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)，研究并改造制造過(guò)程作用于產(chǎn)品整個(gè)壽命周期的所有適用技術(shù)的總稱。而把這些適用技術(shù)所構(gòu)成的制造系統(tǒng)，統(tǒng)稱先進(jìn)制造系統(tǒng)。1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

特點(diǎn)AMT是一項(xiàng)綜合性技術(shù)AMT將各種與制造相關(guān)的技術(shù)集合成一個(gè)整體，并貫穿到從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷、維修服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理、回收再生的生產(chǎn)全過(guò)程。AMT特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)在制造中的綜合應(yīng)用特別強(qiáng)調(diào)人的主體作用，強(qiáng)調(diào)人、技術(shù)、管理的有機(jī)結(jié)合。29特點(diǎn)AMT是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)發(fā)展技術(shù)AMT沒(méi)有一個(gè)固定的模式，AMT實(shí)現(xiàn)規(guī)模、實(shí)現(xiàn)程度、實(shí)現(xiàn)方法以及側(cè)重點(diǎn)要與企業(yè)的具體情況相結(jié)合，并與企業(yè)的周邊環(huán)境相適應(yīng)。同時(shí)AMT也不是一成不變的，而是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，它要不斷地吸收和利用各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到制造系統(tǒng)的各個(gè)部分和制造活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，使其不斷趨于完善。AMT是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)AMT有明顯的需求導(dǎo)向特征，不以追求技術(shù)高新度為目的，重在全面提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，加強(qiáng)國(guó)家綜合實(shí)力。AMT堅(jiān)持以顧客為核心，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成和整體優(yōu)化，提倡合理競(jìng)爭(zhēng)與相互信任，這些都是制造企業(yè)生存和發(fā)展的重要條件。1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

30AMT是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)當(dāng)前，由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使每一個(gè)國(guó)家每一個(gè)企業(yè)都處在全球市場(chǎng)中。為了贏得國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，必須提高企業(yè)綜合效益（包括經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境生態(tài)效益）及對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力，而采用先進(jìn)制造技術(shù)是達(dá)到這一目標(biāo)的重要途徑。AMT是面向21世紀(jì)的技術(shù)AMT是制造技術(shù)發(fā)展的新階段，它保留了傳統(tǒng)制造技術(shù)中有效要素，吸收并充分利用了一切高新技術(shù)，使其產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。AMT強(qiáng)調(diào)環(huán)保技術(shù)，突出能源效益，重視產(chǎn)品的回收和再利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)

特點(diǎn)31制造自動(dòng)化技術(shù)向縱深方向發(fā)展

集成化柔性化

網(wǎng)絡(luò)化虛擬化智能化1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

32產(chǎn)品設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)主要是CAD和CAE技術(shù)的全面應(yīng)用。當(dāng)前研究的重點(diǎn)是產(chǎn)品建模理論、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速設(shè)計(jì)（包括快速原型制造）、數(shù)值仿真、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理技術(shù)等。近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的迅速發(fā)展，不斷出現(xiàn)了許多新的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，包括并行設(shè)計(jì)（ConcurrentDesign）、面向“X”的設(shè)計(jì)（DesignforX—DFX）、健壯設(shè)計(jì)（RobustDesign）、優(yōu)化設(shè)計(jì)（OptimalDesign）、反求工程技術(shù)（ReverseEngineering）等，并已得到實(shí)際應(yīng)用。傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進(jìn)，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

33零件制造●毛坯成形技術(shù)的改進(jìn)主要集中在提高成形精度上。近年來(lái)出現(xiàn)的近凈成形（NearNetShapeProcess）和凈成形（NetShapeProcess）技術(shù)，使毛坯逐漸向最終零件形狀和尺寸逼近。近凈成形與凈成形技術(shù)包括近凈鑄造成形、精確塑性成形、精確連接、精密熱處理改進(jìn)、表面改進(jìn)、高精度模具等專業(yè)領(lǐng)域。零件機(jī)械加工技術(shù)的改進(jìn)主要表現(xiàn)在強(qiáng)力切削/磨削與高速切削/磨削技術(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(shí)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(shí)現(xiàn)難以加工材料的切削加工。傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進(jìn)，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

34零件制造

●新型零件制造方法，又稱特種加工方法，將電、磁、聲、光等物理量及化學(xué)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。精密制造技術(shù)精密制造技術(shù)包括精密與超精密加工、微細(xì)與超微細(xì)加工以及微型機(jī)械等。目前超精密加工的尺寸精度已達(dá)到0.025μm，表面粗糙度Ra達(dá)到0.005μm；微細(xì)加工通常指1mm以下微小尺寸零件的加工，超微細(xì)加工通常指1μm以下超微細(xì)尺寸零件的加工。目前，微細(xì)與超微細(xì)加工的精度已達(dá)到納米級(jí)（0.1nm—100nm）。傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進(jìn)，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

35綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征綠色制造技術(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。對(duì)于制造過(guò)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(guò)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(kāi)生產(chǎn)過(guò)程之前。對(duì)于產(chǎn)品而言，綠色制造覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個(gè)生命周期的各個(gè)階段，及從原材料提取到產(chǎn)品的最終處置，包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、流通、消費(fèi)及報(bào)廢等，減少對(duì)人類和環(huán)境的不利影響。傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進(jìn)，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

36第1章

概述

Introduction1.4先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)和分類ArchitectureofAdvancedManufacturingTechnologyAndItsClassification371.4.1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(guó)監(jiān)督和基準(zhǔn)評(píng)測(cè)⑤技術(shù)獲取合理用主技術(shù)群設(shè)計(jì)技術(shù)群①產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)

CAD

工藝過(guò)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(cè)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(kù)·集成框架·軟件工程·人工智能·決策支持②標(biāo)準(zhǔn)和框架·