清華大學先進制造技術(shù)概述65

清華大學-先進制造技術(shù)概述652024/3/27清華大學先進制造技術(shù)概述65先進制造技術(shù)—概述制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)趨勢中國制造業(yè)成就及其重大意義2134先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容引言5知識環(huán)境下的先進制造技術(shù)6我國先進制造技術(shù)的對策7清華大學先進制造技術(shù)概述651.1回顧：20世紀是一個偉大的世紀

發(fā)明和發(fā)展了汽車、機床、機器人、飛機、火箭、芯片、計算機、電視機、手機、原子彈等成千上萬的機電產(chǎn)品，極大地改變了人類的生產(chǎn)方式和生活方式。1.引言清華大學先進制造技術(shù)概述651.2展望：制造業(yè)在21世紀將出現(xiàn)奇跡汽車:會跑，會飛；飛機:更快、更安全；高速列車和磁懸浮列車；智能儀器裝備和智能機器人:按照人們的要求高效率、高質(zhì)量地制造產(chǎn)品；微型機器人:能進人血管清理垃圾、修補心臟；分子組裝技術(shù):組裝出理想性能的微器件；1.引言清華大學先進制造技術(shù)概述651.3未來機械工程科學發(fā)展的總趨勢交叉、綜合化；柔性、集成化；智能、數(shù)字化；精密、微型化；高效、清潔化。1.引言清華大學先進制造技術(shù)概述652.1.1制造技術(shù)的演進制造技術(shù)定義是制造業(yè)為國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活生產(chǎn)各種必須物質(zhì)（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，是將原材料和其他生產(chǎn)要素經(jīng)濟合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有較高附加價值的成品／半成品和技術(shù)服務的技術(shù)群。2.先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述652、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1.1制造技術(shù)的演進制造技術(shù)的發(fā)展是由社會、政治、經(jīng)濟等多方面因素而決定的。影響其發(fā)展最主要的因素:技術(shù)推動和市場牽引。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。制造業(yè)的資源配置沿著“勞動密集、設(shè)備密集、信息密集、知識密集”的方向發(fā)展。制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工--機械--單機自動化--剛性流水自動化--柔性自動化--智能自動化”的方向發(fā)展。2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述652、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容18世紀后半葉：蒸汽機和工具機的發(fā)明。19世紀：電氣技術(shù)發(fā)展，電氣技術(shù)與制造技術(shù)融合。20世紀初：內(nèi)燃機發(fā)明，引發(fā)了制造業(yè)的革命。二戰(zhàn)后：計算機、微電子、信息和自動化技術(shù)。形成了一批新型先進制造單元技術(shù)，如NC技術(shù)、CNC、柔性制造單元（FMC）、CAD／CAM等。80年代：開拓了制造技術(shù)面向市場生產(chǎn)發(fā)展的新階段：材料需求規(guī)劃（MRP--I）、制造資源規(guī)劃（MRP－II）、全面質(zhì)量控制（TQC）、CAD／CAM。20世紀末的最后10年：以信息為主要特征，信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了高效能的技術(shù)手段。2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述652、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1.2先進制造技術(shù)的提出制造技術(shù)自18世紀后半葉發(fā)生的產(chǎn)業(yè)革命后獲得了飛速發(fā)展，先進制造技術(shù)作為一個專用名詞卻是在20世紀80年代末期，由美國根據(jù)本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)與機遇；從技術(shù)發(fā)展角度，以計算機為中心的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，全面推進了制造技術(shù)的飛躍發(fā)展。2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65美國是世界上頭號工業(yè)強國,也是制造業(yè)頭號強國70年代開始美國科技優(yōu)勢和經(jīng)濟競爭力衰退:“后工業(yè)化社會”，“夕陽工業(yè)”，80年代后期，國會議員、政策咨詢和研究機構(gòu)紛紛要求政府支持和重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，1991年，美國白宮發(fā)表了《美國國家關(guān)鍵技術(shù)》的報告，明確將柔性計算機集成制造、智能加工設(shè)備、微米級和毫米級制造以及系統(tǒng)管理技術(shù)等，作為制造技術(shù)領(lǐng)域，列入總數(shù)為22項的國家關(guān)鍵技術(shù)中。2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述651993年2月，克林頓在硅谷提出了促進先進制造技術(shù)發(fā)展的六點行動加大資助，開發(fā)新一代汽車、新建筑技術(shù)、智能控制和傳感器技術(shù)、快速原型設(shè)計及考慮環(huán)境的制造技術(shù)；支持靈活制造；建立全國制造技術(shù)推廣中心網(wǎng)；促進本地區(qū)技術(shù)聯(lián)盟的建立；促進制造工程教育的發(fā)展；促進考慮環(huán)境的制造技術(shù)的發(fā)展。美國是世界上頭號工業(yè)強國,也是制造業(yè)頭號強國2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65美國先進制造技術(shù)計劃和制造技術(shù)中心計劃先進制造技術(shù)計劃：1994年度撥款14億美元，三個重點領(lǐng)域：下一代“智能”制造系統(tǒng)、為產(chǎn)品、工藝過程和整個企業(yè)的設(shè)計提供集成的工具、基礎(chǔ)設(shè)施工作。制造技術(shù)中心計劃（MTC）：又稱合作伙伴計劃，指政府和企業(yè)在發(fā)展制造技術(shù)上進行密切合作。在全國建立170家制造技術(shù)中心，幫助企業(yè)通過技術(shù)進步節(jié)約。先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65歐共體ERECA、ESPRIT、BRITE計劃ERECA（尤里卡）計劃：1988年撥款5億美元資助16個歐洲國家600家企業(yè)的165個合作項目。ESPRIT（歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略）計劃：13個成員國向5500名研究人員提供資助。BRITE（歐洲工業(yè)基礎(chǔ)研究）計劃：重點資助材料、制造加工、設(shè)計以及工廠系統(tǒng)運作等方面的研究。先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65日本的政策和智能制造技術(shù)（IMS）計劃日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策:從重視應用研究轉(zhuǎn)向加強基礎(chǔ)研究，以便徹底擺脫“美國出創(chuàng)新概念，日本出創(chuàng)新產(chǎn)品”的局面。日本模式:技術(shù)引進--自主開發(fā)--獨創(chuàng)性的自主開發(fā)--個性化、創(chuàng)造性的自主開發(fā)--加強基礎(chǔ)研究的技術(shù)發(fā)展道路。國際共同研究計劃。目標：要全面展望21世紀制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，致力于全球制造信息、制造技術(shù)的體系化、標準化。1995年1月正式啟動，為期10年，總投資40億美元。先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65韓國的先進制造系統(tǒng)計劃1991年底韓國提出了“高級先進技術(shù)國家計劃”，通常稱為G－7計劃。目標：到2000年把韓國的技術(shù)實力提高到世界第一流工業(yè)發(fā)達國家的水平。已達到。G－7計劃包括七項先進技術(shù)及七項基礎(chǔ)技術(shù)。投資62億美元。共性基礎(chǔ)技術(shù)、下一代加工系統(tǒng)、集成技術(shù)、智能技術(shù)。先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65我國對先進制造技術(shù)的發(fā)展給予充分重視1995年：“九五”計劃和2010年遠景目標的建議中明確要大力采用先進制造技術(shù)。國家各類攻關(guān)計劃國家計委重視：如數(shù)控系統(tǒng)及裝備研究等。國家自然科學基金會。S－863，973計劃。“十五”規(guī)劃中，先進制造技術(shù)是國家重點發(fā)展的第四關(guān)鍵領(lǐng)域。先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65國家中長期科技規(guī)劃16個重大專項1.核心電子器件、高端適用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品2.極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝3.新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)4.高檔數(shù)控機床與基礎(chǔ)制造裝備5.大型油氣田及煤層氣開發(fā)6.大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站7.水體污染的控制與治理8.轉(zhuǎn)基因生物新品種培育先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65國家中長期科技規(guī)劃16個重大專項9.重大新藥創(chuàng)制10.艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治11.大型飛機12.中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)13.高分辨率對地觀測系統(tǒng)14.載人航天與探月工程15.高超聲速飛行器科技工程16.慣性約束核聚變點火先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65國家中長期科技規(guī)劃5大戰(zhàn)略抓住未來若干年內(nèi)信息技術(shù)更新?lián)Q代和新材料技術(shù)迅猛發(fā)展的難得機遇，把獲取裝備制造業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)，作為提高我國產(chǎn)業(yè)競爭力的突破口；先進制造技術(shù)得到重視2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述652.1.3先進制造技術(shù)內(nèi)涵先進制造技術(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，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務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)多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述652.1.4先進制造技術(shù)特點先進制造技術(shù)的實用性先進制造技術(shù)應用的廣泛性先進制造技術(shù)的動態(tài)特征先進制造技術(shù)的集成性：制造工程先進制造技術(shù)的系統(tǒng)性：物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)提高對產(chǎn)品市場的適應能力和競爭能力2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點清華大學先進制造技術(shù)概述65一、定義:

在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上不斷吸收機械.電子.信息.材料.能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計.制造.檢測.管理.銷售.使用.服務的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì).高效.低耗.清潔.靈活的生產(chǎn),提高對動態(tài)多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術(shù)總稱,也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱.2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.2先進制造技術(shù)的體系清華大學先進制造技術(shù)概述65面向制造的設(shè)計技術(shù)群

產(chǎn)品/工藝設(shè)計

計算機輔助設(shè)計工藝過程建模和仿真工藝規(guī)程設(shè)計系統(tǒng)工程基礎(chǔ)

快速成型技術(shù)并行工程制造工藝技術(shù)群

材料生產(chǎn)工藝加工工藝聯(lián)接與裝配測試和檢測環(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

數(shù)據(jù)標準工藝標準接口框架

產(chǎn)品定義和標準檢驗標準

機床和工具技術(shù)傳感器和控制技術(shù)

質(zhì)量管理用戶/供應商交互作用工作人員培訓和教育

全國監(jiān)督和基準評測技術(shù)獲取和利用主體技術(shù)群支撐技術(shù)群制造基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境二體系結(jié)構(gòu)(1)2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.2先進制造技術(shù)的體系清華大學先進制造技術(shù)概述65二體系結(jié)構(gòu)(2)2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.2先進制造技術(shù)的體系清華大學先進制造技術(shù)概述65三先進設(shè)計技術(shù)設(shè)計方法現(xiàn)代化產(chǎn)品動態(tài)分析和設(shè)計產(chǎn)品可靠性可維護性及安全設(shè)計產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計快速響應設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計智能設(shè)計仿真與虛擬設(shè)計價值工程設(shè)計模塊化設(shè)計設(shè)計手段計算機化有限元法優(yōu)化設(shè)計計算機輔助設(shè)計反求工程技術(shù)CAD/CAM一體化技術(shù)工程數(shù)據(jù)庫向全壽命周期設(shè)計發(fā)展由單純考慮技術(shù)因素轉(zhuǎn)向綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟和社會因素2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.2先進制造技術(shù)的體系清華大學先進制造技術(shù)概述65四、先進制造工藝技術(shù)精密、超精密加工技術(shù)精密加工：精度為3～0.3μmRa0.3～0.03μm超精密加工：精度為0.3～0.03μmRa0.3～0.005μm納米加工：精度高于0.03μmRa小于0.3～0.005μm精密成型制造技術(shù)從制造工件的毛坯、從接近零件形狀向直接制成工件的方向發(fā)展特種加工技術(shù)高能束流加工（電子束、離子束、激光束、雙光子）電加工（電解和電火花)超聲波加工高壓水加工多種能源的組合加工2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.2先進制造技術(shù)的體系清華大學先進制造技術(shù)概述65五、制造自動化技術(shù)數(shù)控技術(shù)數(shù)控裝置進給系統(tǒng)主軸系統(tǒng)NC程序編制工業(yè)機器人機器人操作機控制系統(tǒng)傳感器生產(chǎn)線總線控制柔性制造系統(tǒng)加工系統(tǒng)物流系統(tǒng)調(diào)度與控制故障診斷自動檢測與信號識別技術(shù)信號識別數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)處理特征提取與識別過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制過程監(jiān)視系統(tǒng)在線反饋質(zhì)量控制2、先進制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.2先進制造技術(shù)的體系清華大學先進制造技術(shù)概述65世界出現(xiàn)了多級化的新格局：政治冷戰(zhàn)→經(jīng)濟熱戰(zhàn)國際競爭和對抗的焦點：由軍備競賽轉(zhuǎn)向全球范圍內(nèi)的以科技為先導，經(jīng)濟為基礎(chǔ)、軍事為后盾的綜合國力的較量；產(chǎn)業(yè)技術(shù)和經(jīng)濟實力成為政治對抗的重要資本；不計生產(chǎn)成本和代價的軍品生產(chǎn)模式不適于新形勢下的生產(chǎn)；“戰(zhàn)略伙伴”關(guān)系中經(jīng)濟色彩突出提高制造業(yè)產(chǎn)品競爭能力，發(fā)展高技術(shù)，尤其是獨具知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)成為未來搶占經(jīng)濟制高點、振興國家經(jīng)濟的焦點3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.1國際形勢的變化清華大學先進制造技術(shù)概述65來源:Bullinger7880828486889092

94962時間46810平均產(chǎn)品壽命TL平均開發(fā)時間TDTD>TL年數(shù)1）知識－技術(shù)－產(chǎn)品更新的周期更短3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述652）產(chǎn)品批量

更小；

汽車生產(chǎn)：大批量生產(chǎn)→大批量定制生產(chǎn)；3）顧客對產(chǎn)品功能、性能、質(zhì)量的要求

更高；4）能參與全球競爭的企業(yè)

更多；5）跨國公司的壟斷性

更明顯；6）企業(yè)的兼并重組

更激烈、更動蕩；7）一般水平的產(chǎn)品及制造能力

嚴重過剩；8）人口老齡化

更嚴重；9）環(huán)保意識、綠色制造呼聲

更強。3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述653、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述650255075100低高擾動程度80年代90年代54503027252236546045382836554651415363535251633964644154627640555674///質(zhì)量意識價格意識服務水平對替代品的脆弱性產(chǎn)品生命周期經(jīng)濟循環(huán)依賴水平流行時尚意識競爭強度消費者需求及欲望的變化程度購買者能力技術(shù)變化率飽和水平愿望的一致程度需求水平穩(wěn)定性需求及消費者欲望的確定性必需品奢侈品價格競爭產(chǎn)品的差異性市場影響因素的變化Pine和B.JosephII“MassCustomization,TheNewFrontierinBusinessCompetition.”Boston:HarvardBusinessSchoolPress,3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述65“中心”的變化以產(chǎn)品為中心以顧客為中心以市場為中心3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述65消費觀念的變化消費者的行為更具選擇性顧客化產(chǎn)品：批量生產(chǎn)的產(chǎn)品逐步被個性化、多樣化產(chǎn)品所代替制造業(yè)“服務”：產(chǎn)品生產(chǎn)與產(chǎn)品服務的界限越來越模糊不滿足感增加：“新三年、舊三年、縫縫補補又三年”的觀念逐步消失對生產(chǎn)及產(chǎn)品的影響產(chǎn)品訂貨批量下降，單件、小批產(chǎn)品壽命周期減短：5-10年-3-5年甚至更短產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述65企業(yè)的競爭優(yōu)勢競爭核心產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略技術(shù)方面的重點過程方面的重點組織方面的重點利潤市場份額有競爭優(yōu)勢的產(chǎn)品的市場規(guī)模產(chǎn)品上市時間產(chǎn)品創(chuàng)新較低的成本生產(chǎn)力數(shù)據(jù)共享知識管理串行的設(shè)計過程并行工程企業(yè)間合作面向部門面向過程虛擬企業(yè)Source:GartnerGroup3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.2制造業(yè)市場競爭的新特點清華大學先進制造技術(shù)概述653、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

美國國家科學研究委員會組建“制造業(yè)挑戰(zhàn)展望委員會”，對2020年制造業(yè)所面臨的形勢提出6項挑戰(zhàn)：

1、快速響應市場的挑戰(zhàn)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)3、信息時代的挑戰(zhàn)4、有限資源和日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)5、技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)6、制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)清華大學先進制造技術(shù)概述65快速響應市場能力的挑戰(zhàn)3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

并行制造將顯著縮短產(chǎn)品從概念到實現(xiàn)的時間清華大學先進制造技術(shù)概述65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)3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

技術(shù)資源的集成清華大學先進制造技術(shù)概述65信息時代的挑戰(zhàn)3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

信息向知識的轉(zhuǎn)變清華大學先進制造技術(shù)概述65有限的資源和日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

可持續(xù)發(fā)展清華大學先進制造技術(shù)概述65技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)

全新制造工藝和產(chǎn)品開發(fā)清華大學先進制造技術(shù)概述65原因：世界自由貿(mào)易體制進一步完善全球交通運輸進一步完善全球通訊網(wǎng)絡建立國際經(jīng)濟合作與交往日益緊密導致：全球產(chǎn)業(yè)界結(jié)構(gòu)大調(diào)整世界逐步形成一個統(tǒng)一的大市場使得：供應與需求國家化、國際化，不同時間、地區(qū)、國家，市場需求有波動對于同一用戶、同一產(chǎn)品，可供選擇的市場和競爭國際化任何國家、地區(qū)，不論實行怎樣的社會制度，不可能離開世界市場而獨立謀求發(fā)展;制造業(yè)發(fā)展應該進入國家目標層次，才能促進經(jīng)濟增長3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)清華大學先進制造技術(shù)概述65跨國公司的生產(chǎn)總值占工業(yè)化國家生產(chǎn)總值的跨國公司的貿(mào)易占世界貿(mào)易總值的跨國公司的工業(yè)研制費占世界總值的跨國公司操縱了世界技術(shù)轉(zhuǎn)讓的跨國公司操縱了對發(fā)展中國家技術(shù)貿(mào)易的40%50%80%75%90%3、制造業(yè)面臨的競爭與挑戰(zhàn)3.321世紀制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)制造全球化和貿(mào)易自由化的挑戰(zhàn)清華大學先進制造技術(shù)概述654、中國制造業(yè)的成就及其重大意義先進工業(yè)化國家，

國民經(jīng)濟總收入60％，就業(yè)人口的25％；中國2002年的調(diào)查結(jié)論:中國制造業(yè)占國民生產(chǎn)總值的1/3占整個工業(yè)生產(chǎn)的4/5為國家財政提供1/3以上的收入貢獻出口總額的90%就業(yè)人員8043萬清華大學先進制造技術(shù)概述65改革開放20多年來中國制造業(yè)的進步：1）引進國外先進技術(shù)2500多項，占全國的1/3以上。近幾年發(fā)展的新產(chǎn)品，50%達到80年代中后期的世界水平。2）一些重要產(chǎn)品的年生產(chǎn)能力已躍居世界前列，如汽車280萬輛以上（其中轎車120萬輛以上），大中型發(fā)電設(shè)備1200萬千瓦以上（火電1000萬千瓦，水電200萬千瓦），大中型拖拉機11萬臺以上，金切機床10萬臺以上。3）我國已成為世界最大的服裝紡織品出口國；與日本、馬來西亞和韓國并稱世界消費類電子產(chǎn)品四大生產(chǎn)國。4）成功開發(fā)生產(chǎn)了運七、運八、新舟60等支線飛機。5）一些新產(chǎn)品的技術(shù)水平已達世界領(lǐng)先或先進水平，如沈陽機床集團的電主軸高速臥式加工中心、激光切割機床，沈陽變壓器廠的50萬伏超高壓變壓器，黎明航發(fā)集團的中國第一臺擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的航空發(fā)動機、燃氣輪機，沈陽新松機器人自動化有限公司的6000米水下機器人等產(chǎn)品，清華大學制造工程研究所研制開發(fā)的并聯(lián)構(gòu)型機床。4、中國制造業(yè)的成就及其重大意義清華大學先進制造技術(shù)概述65存在差距

與國際先進水平比較，總體上差距20年。1）產(chǎn)品檔次低，高水平產(chǎn)品所占比例小當代國際先進水平小于5％，90年代25％，80年代40％。2）創(chuàng)新開發(fā)能力差，新產(chǎn)品貢獻率低產(chǎn)品平均生命周期：我國10年，美國3～4年新產(chǎn)品貢獻率：我國6％（97年），美國52％（95年）3）專業(yè)化生產(chǎn)水平低基礎(chǔ)零部件、產(chǎn)品配套、基礎(chǔ)工藝專業(yè)化4）生產(chǎn)管理技術(shù)水平落后計劃經(jīng)濟，手工管理，4、中國制造業(yè)的成就及其重大意義清華大學先進制造技術(shù)概述65世界上70％－80％以上的產(chǎn)品是制造出來的：如美國、瑞士。高科技的發(fā)展需要先進制造技術(shù)，特別是精密制造技術(shù)：火箭、導彈等。信息技術(shù)的發(fā)展，給機械制造技術(shù)帶來了新的活力：柔性制造技術(shù)、集成制造系統(tǒng)、并行工程等。必須將基礎(chǔ)科學研究與工程研究更緊密結(jié)合起來。必須從實際出發(fā)：如CIMS的經(jīng)驗。5、先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5.1國際現(xiàn)狀清華大學先進制造技術(shù)概述655.2國內(nèi)現(xiàn)狀傳統(tǒng)機械仍占主導位置。先進制造系統(tǒng)與技術(shù)的研究，總體上看尚處在跟蹤階段，創(chuàng)新不多。5、先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5.2國內(nèi)現(xiàn)狀清華大學先進制造技術(shù)概述65信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合?？茖W技術(shù)的綜合是當前技術(shù)發(fā)展的一個重要特點。如：仿生學研究。綠色制造是近年來發(fā)展最快的重點研究領(lǐng)域之一。加強對機械制造學科的基礎(chǔ)規(guī)律、機理的研究。測量在現(xiàn)代制造技術(shù)中占有極重要的地位。如：虛擬測量技術(shù)。“可重組的制造系統(tǒng)”提出了一個值得注意的問題。5、先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5.3國際發(fā)展趨勢清華大學先進制造技術(shù)概述65微加工技術(shù)、綠色制造技術(shù)網(wǎng)絡制造技術(shù)（E-manufacturing）制造技術(shù)與信息技術(shù)的集成大批量定制生產(chǎn)納米技術(shù)、機器人數(shù)字化（工廠：CAX/PDM）知識化：技術(shù)創(chuàng)新；產(chǎn)品及企業(yè)模塊化微小化、綠色化、智能化5、先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5.3國際發(fā)展趨勢清華大學先進制造技術(shù)概述6521世紀的企業(yè)面臨“管理革命”（1）分散網(wǎng)絡化制造：以訂單為紐帶進行資源重組，企業(yè)間動態(tài)聯(lián)盟。如：香港。（2）“中場產(chǎn)業(yè)”的興起（3）企業(yè)間從單純競爭走向既有競爭、又有結(jié)盟之路綠色制造將成為21世紀制造技術(shù)重要特征。以提高對市場快速反應能力為目標的制造技術(shù)得到超速發(fā)展和應用：并行工程，快速原型制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)將廣泛應用。5、先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5.4國內(nèi)發(fā)展趨勢清華大學先進制造技術(shù)概述65制造業(yè)信息化：制造技術(shù)和制造業(yè)是一切技術(shù)的載體和“物化”手段，當然包括信息技術(shù)，但現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展離不開信息技術(shù)。含義：生產(chǎn)過程的自動化和信息化，制造業(yè)的企業(yè)管理信息化；包括數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化加工、數(shù)字化裝備、數(shù)字化管理，形成數(shù)字化企業(yè)。5、先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢5.4國內(nèi)發(fā)展趨勢清華大學先進制造技術(shù)概述6560年代全世界的各種刊物、書籍或各種媒體所發(fā)布的知識、信息為72萬億字符。80年代猛增加到500萬億字符。1995年發(fā)布的知識、信息總量則為1985年的2400倍。即1995年平均每天產(chǎn)生的信息量就等于十年前全年產(chǎn)生信息量的6.57倍。2005年我國網(wǎng)頁總數(shù)約為24.0億個，同期相比增幅為269%，網(wǎng)頁字節(jié)總數(shù)約為67,300GB，一年內(nèi)增長46,763GB，同期相比增長率達到227.7%。

6、知識經(jīng)濟下的先進制造技術(shù)6.1知識爆炸清華大學先進制造技術(shù)概述651996年全球信息產(chǎn)業(yè)的總投資額為6100億美元。知識經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)正在形成。全美有4萬多家軟件公司與300多家芯片公司。1996年美國新增產(chǎn)值中，估計有1／3是由信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造的。86-96年間，美國上市公司投資回報率最高的17家公司幾乎全是計算機軟件開發(fā)、芯片制造和生物、醫(yī)藥方面的公司。1986-1997的12年期間，生產(chǎn)CPU的英特爾公司的股價上升了2950%。2001年，在美國約1/4的人口從事制造業(yè)，70-80%的物質(zhì)財富來自制造業(yè)。而我國制造業(yè)僅占工業(yè)總產(chǎn)值的42.75%。6、知識經(jīng)濟下的先進制造技術(shù)6.2高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速清華大學先進制造技術(shù)概述65從科學發(fā)現(xiàn)到技術(shù)發(fā)明科學發(fā)明年份技術(shù)發(fā)明年份孕育過程(年）電磁感應原理1831發(fā)電機187241內(nèi)燃機原理1862汽油內(nèi)燃機188321電磁波通訊原理1895公眾廣播電臺192126噴氣推進原理1906噴氣發(fā)動機193529雷達原理1925制出雷達193510青霉素原理1928制出青霉素194315鈾核裂變1938制出原子彈19457發(fā)現(xiàn)半導體1948半導體收音機19546集成電路設(shè)計思想1952單片集成電路19597光纖通信原理1966光纖電纜19704無線移動通信設(shè)想1974蜂窩移動電話19784多媒體設(shè)想1987多媒體電腦19914新一代設(shè)計芯片90年代新一代芯片90年代1.56、知識經(jīng)濟下的先進制造技術(shù)6.3從科學到技術(shù)的距離縮短清華大學先進制造技術(shù)概述65創(chuàng)造：發(fā)達國家用于研究和開發(fā)的經(jīng)費已占其GDP的2.8％。傳輸：信息高速公路。利用：現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備，如數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)等處理信息與知識的能力很強。6、知識經(jīng)濟下的先進制造技術(shù)6.4創(chuàng)造、傳輸和處理知識能力空前增強清華大學先進制造技術(shù)概述65世界富豪的交椅逐漸由石油大王、汽車皇帝向電腦奇才或芯片專家轉(zhuǎn)移。靠知識致富的比爾·蓋茨已經(jīng)連續(xù)五年榮登世界富豪的榜首。世界人才市場所青睞的是具有與高新技術(shù)相關(guān)的專門技能和知識、受過良好教育的人員，而對于非技術(shù)人員或僅能從事一般重復性操作的人員的需求量則明顯減小。在泰勒時代，10名工人中有9名是干體力活的，到90年代則只有兩名在干體力活，預計到2010年將只有一名干體力活。世界各發(fā)達國家都在認真地發(fā)展教育，尤其是高等教育和職業(yè)教育。6、知識經(jīng)濟下的先進制造技術(shù)6.5知識正在成為最