先进制造技术第二学时幻灯片.ppt

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1、先进制造技术第二学时第1页，共78页，编辑于2022年，星期五制造业制造系统制造制造技术制造技术制造技术制造业制造业制造系统制造系统制造制造第2页，共78页，编辑于2022年，星期五第二节 先进制造技术第3页，共78页，编辑于2022年，星期五本节课内容l先进制造技术的产生背景l先进制造技术的定义和特点l先进制造技术的体系结构和分类l先进制造技术发展趋势第4页，共78页，编辑于2022年，星期五（1 1 1 1）消费需求消费需求消费需求消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。：主题化、个性化和多

2、样化，产品寿命周期缩短。（2 2 2 2）全球性产业结构调整全球性产业结构调整全球性产业结构调整全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基：制造商之间既有激烈竞争，又有基：制造商之间既有激烈竞争，又有基：制造商之间既有激烈竞争，又有基 于实力的合作。于实力的合作。于实力的合作。于实力的合作。（3 3 3 3）快速响应市场快速响应市场快速响应市场快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键。引导市场，是赢得竞争，获取最大利

3、润的关键。引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键。引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键。先进制造技术产生的背景先进制造技术产生的背景 1.1.社会经济发展背景社会经济发展背景第5页，共78页，编辑于2022年，星期五2.2.2.2.科学技术发展背景科学技术发展背景科学技术发展背景科学技术发展背景 （1 1 1 1）制造技术制造技术制造技术制造技术在向宏观在向宏观在向宏观在向宏观(制造系统制造系统制造系统制造系统)和微观和微观和微观和微观(超精密加工超精密加工超精密加工超精密加工)两两两两 个方向发展个方向发展个方向发展个方向发展 （2 2 2 2）现代）现代）现代）现代制造业制造业制造业

4、制造业成为技术密集、知识密集型产业成为技术密集、知识密集型产业成为技术密集、知识密集型产业成为技术密集、知识密集型产业 （3 3 3 3）信息信息信息信息成为制造业决定性因素，成为制造业决定性因素，成为制造业决定性因素，成为制造业决定性因素，Intranet/InternetIntranet/InternetIntranet/InternetIntranet/Internet对对对对 制造业产生重大影响制造业产生重大影响制造业产生重大影响制造业产生重大影响 资源资源资源资源匮泛，匮泛，匮泛，匮泛，污染污染污染污染严重；严重；严重；严重；环境环境环境环境问题不能以牺牲今后几代人的利益为问题不能以

5、牺牲今后几代人的利益为问题不能以牺牲今后几代人的利益为问题不能以牺牲今后几代人的利益为代价；由代价；由代价；由代价；由粗放经营粗放经营粗放经营粗放经营、掠夺式开发向集约型、掠夺式开发向集约型、掠夺式开发向集约型、掠夺式开发向集约型、可持续发展可持续发展可持续发展可持续发展转变转变转变转变先进制造技术产生的背景先进制造技术产生的背景 3.3.3.3.可持续发展战略可持续发展战略可持续发展战略可持续发展战略第6页，共78页，编辑于2022年，星期五先进制造技术概念的提出先进制造技术概念的提出2020世纪世纪8080年代末年代末，国际上提出了先进制造技术（Advanced Manufacturing

6、 Technology，AMT）的新概念。AMT最早源于美国美国。由于美国长期受强调基础研究的影响，忽视制造技术的发展，到20世纪70年代日本和德国经济恢复时，美国制造业遇到了强有力的挑战；20世纪80年代初期，美国一批有识之士相继发表言论，对美国制造业的衰退进行了反思，强调了制造技术与国民经济及国力的至关重要的相依关系，强调了制造技术的重要性。克林顿政府制定了国家关键技术计划，并对其技术政策做了重大调整。先进制造技术也就是在这样一个社会经济背景下出台了。AMT在诸多国家和地区得到广泛的应用。第7页，共78页，编辑于2022年，星期五 1.1.美国美国 1988 1988 1988 1988年

7、年年年,美国政府投资进行大规模美国政府投资进行大规模美国政府投资进行大规模美国政府投资进行大规模“21212121世纪制造企业战略世纪制造企业战略世纪制造企业战略世纪制造企业战略”研究，研究，研究，研究，并于其后不久提出了并于其后不久提出了并于其后不久提出了并于其后不久提出了“先进制造技术先进制造技术先进制造技术先进制造技术”发展目标，制定并实施了发展目标，制定并实施了发展目标，制定并实施了发展目标，制定并实施了“先进制造技术计划先进制造技术计划先进制造技术计划先进制造技术计划（ATPATPATPATP）”和和和和“制造技术中心计划制造技术中心计划（MTCMTCMTCMTC）”。各国先进制造技

8、术的发展各国先进制造技术的发展第8页，共78页，编辑于2022年，星期五l l为为为为美美美美国国国国人人人人提提提提供供供供更更更更多多多多高高高高技技技技术术术术、高高高高工工工工资资资资就就就就业业业业机机机机会会会会，促促促促进进进进美美美美国国国国经经经经济济济济增长；增长；增长；增长；l l提高能源效益，提高能源效益，提高能源效益，提高能源效益，减少污染减少污染减少污染减少污染，创造更加清洁的环境；，创造更加清洁的环境；，创造更加清洁的环境；，创造更加清洁的环境；l l使使使使美美美美国国国国私私私私人人人人制制制制造造造造业业业业在在在在世世世世界界界界市市市市场场场场上上上上更

9、更更更具具具具有有有有竞竞竞竞争争争争力力力力，保保保保持持持持美美美美国的竞争地位；国的竞争地位；国的竞争地位；国的竞争地位；l l鼓励科技界把确保国家安全和提高全民生活质量作为核心目标。鼓励科技界把确保国家安全和提高全民生活质量作为核心目标。鼓励科技界把确保国家安全和提高全民生活质量作为核心目标。鼓励科技界把确保国家安全和提高全民生活质量作为核心目标。n先进制造技术计划（先进制造技术计划（ATPATP）由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（FCCSETFCCSE

10、TFCCSETFCCSET）提出，）提出，）提出，）提出，1994199419941994年度预算为年度预算为年度预算为年度预算为14141414亿美元亿美元亿美元亿美元。围绕。围绕。围绕。围绕“智能制造系统智能制造系统智能制造系统智能制造系统”、“集成工具集成工具集成工具集成工具”、“基础设施建设基础设施建设基础设施建设基础设施建设”三个重点领域开展研究。三个重点领域开展研究。三个重点领域开展研究。三个重点领域开展研究。lATP目标目标:第9页，共78页，编辑于2022年，星期五 又称又称“合作伙伴计划合作伙伴计划”，由美国国家标准与技术研究院，由美国国家标准与技术研究院（NISTNIST）

11、牵头制定的。）牵头制定的。目目标标：35 35 35 35 万万万万家家家家中中中中小小小小企企企企业业业业(没没没没有有有有开开开开发发发发能能能能力力力力，且且且且资资资资金金金金不不不不足足足足)，和和和和技技技技术术术术拥拥拥拥有有有有者者者者（通通通通常常常常为为为为政政政政府府府府的的的的研研研研究究究究机机机机构构构构、国国国国家家家家实实实实验验验验室室室室、大大大大学学学学）建建建建立立立立合合合合作作作作的的的的桥桥桥桥梁梁梁梁，使使使使中中中中小企业掌握先进制造技术。小企业掌握先进制造技术。小企业掌握先进制造技术。小企业掌握先进制造技术。n制造技术中心计划（制造技术中心计

12、划（M MT TC C）l l1991199119911991年年年年，白白白白宫宫宫宫科科科科学学学学技技技技术术术术政政政政策策策策办办办办公公公公室室室室发发发发表表表表“美美美美国国国国国国国国家家家家关关关关键键键键技技技技术术术术”报报报报告，重新确立了制造业的地位；告，重新确立了制造业的地位；告，重新确立了制造业的地位；告，重新确立了制造业的地位；l l1993199319931993年年年年，克克克克林林林林顿顿顿顿在在在在硅硅硅硅谷谷谷谷发发发发表表表表题题题题为为为为“促促促促进进进进美美美美国国国国经经经经济济济济增增增增长长长长的的的的技技技技术术术术增增增增强经济实力

13、的新方向强经济实力的新方向强经济实力的新方向强经济实力的新方向”的演说，对制造业给予了实质性强有力的支持。的演说，对制造业给予了实质性强有力的支持。的演说，对制造业给予了实质性强有力的支持。的演说，对制造业给予了实质性强有力的支持。第10页，共78页，编辑于2022年，星期五l19941994年，美国年，美国汽车产量汽车产量重新超过日本，重新占领欧、美市场；重新超过日本，重新占领欧、美市场；l美美国国InterInter公公司司成成为为世世界界最最大大的的芯芯片片制制造造商商（在在此此之之前前芯芯片片生生产产也也不不敌敌日日本本，包包括括海海湾湾战战争争中中大大出出风风头头的的“爱爱国国者者”

14、导导弹弹上上使使用用的的芯片也是日本制造的）；芯片也是日本制造的）；l2020世纪世纪9090年代，年代，经济持续增长经济持续增长，失业率降低到历史最低水平；，失业率降低到历史最低水平；l提提出出了了一一系系列列先先进进制制造造技技术术的的新新理理论论、新新思思想想，如如：CECE，LPLP，AMAM，CECE-Concurrent Engineering -Concurrent Engineering 并行工程并行工程LPLP-lean Production -lean Production 精良生产精良生产AMAM-Agile ManufacturingAgile Manufacturin

15、g 敏捷制造敏捷制造第11页，共78页，编辑于2022年，星期五 2.2.日本日本19901990年提出了年提出了智能制造计划智能制造计划智能制造计划智能制造计划，由美国、欧共体、加，由美国、欧共体、加，由美国、欧共体、加，由美国、欧共体、加拿大、澳大利亚等国参加，投资拿大、澳大利亚等国参加，投资拿大、澳大利亚等国参加，投资拿大、澳大利亚等国参加，投资1010亿美元亿美元实施实施实施实施智能制造计划智能制造计划智能制造计划智能制造计划目的目的目的目的：通过国际共同研究，使制造：通过国际共同研究，使制造：通过国际共同研究，使制造：通过国际共同研究，使制造业在接受订货、开发、设计、生产、物流直至经

16、业在接受订货、开发、设计、生产、物流直至经业在接受订货、开发、设计、生产、物流直至经业在接受订货、开发、设计、生产、物流直至经营管理的全过程中，做到生产设备自律化营管理的全过程中，做到生产设备自律化营管理的全过程中，做到生产设备自律化营管理的全过程中，做到生产设备自律化生产设备生产设备生产设备生产设备自律化自律化：能够根据环境变化自主判断并：能够根据环境变化自主判断并及时决策变更作业过程及时决策变更作业过程 第12页，共78页，编辑于2022年，星期五3.3.欧共体欧共体 尤里卡计划（尤里卡计划（尤里卡计划（尤里卡计划（EREKAEREKAEREKAEREKA）：198819881988198

17、8年用年用年用年用5 5 5 5亿美元资助亿美元资助亿美元资助亿美元资助16161616个欧洲国家、个欧洲国家、个欧洲国家、个欧洲国家、600600600600家公司的家公司的家公司的家公司的165165165165个合作性高科技研究开发项目。个合作性高科技研究开发项目。个合作性高科技研究开发项目。个合作性高科技研究开发项目。信息技术研究发展战略计划（信息技术研究发展战略计划（ESPRITESPRIT）：在：在：在：在13131313个成员国个成员国个成员国个成员国向向向向5500550055005500名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、生产名研究人员提供了资助，明确设计原理、工

18、厂自动化、生产名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、生产名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、生产过程管理三大课题。过程管理三大课题。过程管理三大课题。过程管理三大课题。欧洲工业技术基础研究计划（欧洲工业技术基础研究计划（欧洲工业技术基础研究计划（欧洲工业技术基础研究计划（BRITEBRITEBRITEBRITE）：重点资助材料、制：重点资助材料、制：重点资助材料、制：重点资助材料、制造加工、设计以及工厂系统运作方式等研究。造加工、设计以及工厂系统运作方式等研究。造加工、设计以及工厂系统运作方式等研究。造加工、设计以及工厂系统运作方式等研究。第13页，共78页，编辑于202

19、2年，星期五 1995 1995年年5 5月中共中央关于加速科技进步的决定中指出：月中共中央关于加速科技进步的决定中指出：为提高工业增长的质量和效益，要重点开发推广为提高工业增长的质量和效益，要重点开发推广电子电子信息技术、先进制造技术、节能降耗信息技术、先进制造技术、节能降耗技术、清洁生产和环保技术、清洁生产和环保技术。技术。2001 2001年中国工程院组织年中国工程院组织2525位院士和位院士和4040多位专家对我国多位专家对我国制造业的现状、作用、地位及发展趋势和对策进行了调查制造业的现状、作用、地位及发展趋势和对策进行了调查研究，向国务院及有关部委提交了：研究，向国务院及有关部委提交

20、了：新世纪如何提高和发展我国制造业的研究报告新世纪如何提高和发展我国制造业的研究报告4.4.中国中国第14页，共78页，编辑于2022年，星期五4.4.先进制造技术在我国的发展状况先进制造技术在我国的发展状况 具体表现在以下具体表现在以下1010个方面：个方面：l热加工工艺模拟优化技术取得重要进展，使材料热加工由“技艺”走向“科学”。l精密成形与加工技术水平显著提高，在汽车零部件、重大 装配制造中获得广泛应用。l快速原型制造技术由起步迈向成熟，应用初具规模。l计算机辅助设计（CAD）技术普及化。l激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展，产业 应用获得经济效益。第15页，共78页，编辑于2

21、022年，星期五数控技术取得重要进展，国内市场占有率有所提高。l现场总线智能仪表研究开发获重要进展，应用已有一定的基础。l微型机械研究进展迅速，标志着先进制造技术正向微观领域扩展。l现代集成制造系统研究和应用取得突破，在国际上占有一席之地。l新生产模式的研究和实践具有特色，推动了中国制造业的技术进 步和管理现代化。4.4.先进制造技术在我国的发展状况先进制造技术在我国的发展状况 第16页，共78页，编辑于2022年，星期五先进制造技术的定义及特点先进制造技术的定义及特点先进制造技术先进制造技术先进制造技术先进制造技术AMTAMTAMTAMT：是是是是制造业制造业制造业制造业不断不断不断不断吸收

22、吸收吸收吸收机械、电子、机械、电子、机械、电子、机械、电子、信息、能源及信息、能源及信息、能源及信息、能源及和和和和现代系统管理技现代系统管理技现代系统管理技现代系统管理技术术术术的的的的先进成果先进成果先进成果先进成果，综合，综合，综合，综合应用应用应用应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、于产品设计、加工、检测、管理、销售、于产品设计、加工、检测、管理、销售、于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的使用、服务乃至回收的使用、服务乃至回收的使用、服务乃至回收的制造全过程制造全过程制造全过程制造全过程，以实现，以实现，以实现，以实现优质、高效、低耗、清洁、优质、高效、低耗、清

23、洁、优质、高效、低耗、清洁、优质、高效、低耗、清洁、灵活灵活灵活灵活生产，提高对市场的生产，提高对市场的生产，提高对市场的生产，提高对市场的适应能力和竞争力适应能力和竞争力适应能力和竞争力适应能力和竞争力的的的的制造技术制造技术制造技术制造技术的的的的总称总称总称总称。目标提高制造企业对市场的目标提高制造企业对市场的目标提高制造企业对市场的目标提高制造企业对市场的适应能力适应能力适应能力适应能力和和和和竞争力竞争力竞争力竞争力 强调强调强调强调信息技术信息技术信息技术信息技术、现代管理技术现代管理技术现代管理技术现代管理技术与与与与制造技术制造技术制造技术制造技术的有机结合的有机结合的有机结合

24、的有机结合 信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用传统制造技术传统制造技术+信息技术信息技术+自动化技术自动化技术+现代管理技术现代管理技术=先进制造技术先进制造技术第17页，共78页，编辑于2022年，星期五传统制造技术传统制造技术传统制造技术传统制造技术先进制造技术先进制造技术先进制造技术先进制造技术系统性系统性系统性系统性仅仅仅仅驾驭驾驭驾驭驾驭生产过程生产过程生产过程生产过程物质流和能量流物质流和能量流物质流和能量流物质流和能量流能驾驭生产过

25、程能驾驭生产过程能驾驭生产过程能驾驭生产过程物质流、物质流、物质流、物质流、信息流信息流信息流信息流和能量流和能量流和能量流和能量流广泛性广泛性广泛性广泛性仅指将原材料变为仅指将原材料变为仅指将原材料变为仅指将原材料变为成品的加工工艺成品的加工工艺成品的加工工艺成品的加工工艺贯穿从产品设计、加工制造到产品销售贯穿从产品设计、加工制造到产品销售贯穿从产品设计、加工制造到产品销售贯穿从产品设计、加工制造到产品销售的的的的整个过程整个过程整个过程整个过程集成性集成性集成性集成性学科专业单一、独学科专业单一、独学科专业单一、独学科专业单一、独立，相互间界限分立，相互间界限分立，相互间界限分立，相互间界

26、限分明明明明专业和学科不断渗透、交叉融合，其界专业和学科不断渗透、交叉融合，其界专业和学科不断渗透、交叉融合，其界专业和学科不断渗透、交叉融合，其界限逐渐淡化甚至消失限逐渐淡化甚至消失限逐渐淡化甚至消失限逐渐淡化甚至消失动态性动态性动态性动态性不同时期、不同国家，其特点、重点、不同时期、不同国家，其特点、重点、不同时期、不同国家，其特点、重点、不同时期、不同国家，其特点、重点、目标和内容不同目标和内容不同目标和内容不同目标和内容不同实用性实用性实用性实用性注重实践效果，促进经济增长，提高综注重实践效果，促进经济增长，提高综注重实践效果，促进经济增长，提高综注重实践效果，促进经济增长，提高综合竞

27、争力合竞争力合竞争力合竞争力AMTAMT特征特征第18页，共78页，编辑于2022年，星期五先进制造技术的特点1.先进性先进制造技术的核心和基础是经过优化的先进工艺（优质、高效、低耗、先进制造技术的核心和基础是经过优化的先进工艺（优质、高效、低耗、清洁工艺），它从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统清洁工艺），它从传统制造工艺发展起来，并与新技术实现了局部或系统集成。集成。2.广泛性先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，而是将其综合运用于制先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节，而是将其综合运用于制造的全过程，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务，

28、造的全过程，它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务，甚至回收再生的整个过程。甚至回收再生的整个过程。3.实用性先进制造技术的发展针对某一具体制造目标（如汽车制造、电子工业）先进制造技术的发展针对某一具体制造目标（如汽车制造、电子工业）的需求，而发展起来的先进、适用技术，有明确的需求导向；不以追的需求，而发展起来的先进、适用技术，有明确的需求导向；不以追 求技求技术高新度为目的，注重术高新度为目的，注重最好的实践效果最好的实践效果，提高企业竞争力和促进国家经济增，提高企业竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。长和综合实力为目标。第19页，共78页，编辑于2022年，星期五4

29、.集成性先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合，界限逐渐先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合，界限逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化，已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科，因此可以称其为信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科，因此可以称其为“制造制造工程工程”。5.系统性随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、

30、能量流和馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。信息流的系统工程。6.动态性 不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的所有领域和产品寿命循环的不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的所有领域和产品寿命循环的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。先进制造技术的特点第20页，共78页，编辑于2022年，星期五先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类美美美美国国国国联联联联邦邦邦邦政政政政府府府府科科科科学学学学、工工工工程程程程和和和和技技技技术术术术协协协协

31、调调调调委委委委员员员员会会会会（FCCSETFCCSETFCCSETFCCSET）于于于于1994199419941994年年年年提提提提出出出出AMTAMTAMTAMT的的的的分分分分类类类类目目目目录，指出录，指出录，指出录，指出 “AMT AMT AMT AMT 是制造技术和现代高技术结合而产生的一个完整的技术群是制造技术和现代高技术结合而产生的一个完整的技术群是制造技术和现代高技术结合而产生的一个完整的技术群是制造技术和现代高技术结合而产生的一个完整的技术群”。主体技术群主体技术群主体技术群主体技术群设计技术群设计技术群设计技术群设计技术群（产品和工艺（产品和工艺（产品和工艺（产品和

32、工艺设计技术群）设计技术群）设计技术群）设计技术群）制造工艺制造工艺制造工艺制造工艺技术群技术群技术群技术群（加工和装配（加工和装配（加工和装配（加工和装配技术群）技术群）技术群）技术群）支撑技术群支撑技术群支撑技术群支撑技术群AMTAMTAMTAMT结构体系结构体系结构体系结构体系管理技术群管理技术群管理技术群管理技术群 先进制造技术的体系结构先进制造技术的体系结构第21页，共78页，编辑于2022年，星期五面向制造的设计技术群 产品/工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模和仿真 工艺规程设计 系统工程基础 快速成型技术 并行工程制造工艺技术群 材料生产工艺 加工工艺 联接与装配 测试和检测

33、 环保技术 维修技术 其他 信息技术 接口技术 集成技术 人工智能 数据库 软件工程 决策支持 标准和框架 数据标准 工艺标准 接口框架 产品定义和标准 检验标准 机床和工具技术 传感器和控制技术 质量管理 用户/供应商交互作用 工作人员培训和教育 全国监督和基准评测 技术获取和利用主主体体技技术术群群支撑支撑 技术群技术群制造基础制造基础设施环境设施环境第22页，共78页，编辑于2022年，星期五国内学者对先进制造技术的划分国内学者对先进制造技术的划分现代制造工程设计技术群现代制造工程设计技术群现代制造工程设计技术群现代制造工程设计技术群现代制造系统管理技术群现代制造系统管理技术群现代制造系

34、统管理技术群现代制造系统管理技术群物料处理和设备技术群物料处理和设备技术群物料处理和设备技术群物料处理和设备技术群支撑技术群支撑技术群支撑技术群支撑技术群第23页，共78页，编辑于2022年，星期五先进制造技术的分类先进制造技术的分类现代设计技术先进制造工艺技术制造自动化技术系统管理技术第24页，共78页，编辑于2022年，星期五u现代设计技术(1)(1)计算机辅助设计技术计算机辅助设计技术 有限元法、优化设计、反求工程、模糊智能CAD、工程数据库等。(2)(2)性能优良设计基础技术性能优良设计基础技术 可靠性设计；安全性设计；动态分析与设计；防断裂设计；疲劳设计；防腐蚀设计；减摩和耐磨损设计

35、；健壮设计；耐环境设计；维修性设计和维修性保障设计；测试性设计；人机工程设计等。第25页，共78页，编辑于2022年，星期五(3)(3)竞争优势创建技术竞争优势创建技术 快速响应设计；智能设计；仿真与虚拟设计；工业设计；价值工程设计；模块化设计等。(4)(4)全寿命周期设计技术全寿命周期设计技术 并行设计；面向制造的设计；全寿命周期设计。(5)(5)可持续性发展产品设计技术可持续性发展产品设计技术 主要有绿色设计(6)(6)设计试验技术设计试验技术 产品可靠性试验；产品环保性能试验与控制、仿真试验与虚拟试验u现代设计技术第30页，共78页，编辑于2022年，星期五u先进制造工艺技术(1)(1)

36、精密洁净铸造成形工艺精密洁净铸造成形工艺 外热冲天炉熔炼、处理、保护成套技术；钢液精炼与保护技术；近代化学固化砂铸造工艺；高效金属型铸造工艺与设备；气化膜铸造工艺与设备：铸造成形工艺模拟和工艺CAD。(2)(2)精确高效塑性成形工艺精确高效塑性成形工艺 热锻生产线成套技术；精密辊锻和楔横轧技术；大型覆盖件冲压成套技术；精密冲裁工艺；超塑和等温成形工艺；锻造成形模拟和工艺CAD等。(3)(3)优质高效焊接及切割技术优质高效焊接及切割技术 新型焊接电源及控制技术；激光焊接技术；优质高效低稀释率堆焊技术；精密焊接技术；焊接机器人；现代切割技术；焊接过程的模拟仿真与专家系统。第31页，共78页，编辑于

37、2022年，星期五(4)(4)优质低耗洁净热处理技术优质低耗洁净热处理技术 可控气氛热处理；真空热处理；离子热处理；激光表面合金化；可控冷却。(5)(5)高效高精机械加工工艺高效高精机械加工工艺 精密加工和超精密加工；高速磨削；变速切削；复杂型面的数控加工；游离磨料的高效加工等。(6)(6)现代特种加工工艺现代特种加工工艺 激光加工；复合加工；微细加工和纳米技术；水力加工等。u先进制造工艺技术第32页，共78页，编辑于2022年，星期五激光加工技术激光加工技术l激光特点激光特点激光有四大特性：高亮度、高方向性、高激光有四大特性：高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。单色性和高相干性。l加工特点

38、：加工特点：可以对多种金属、非金属加工，特别是加可以对多种金属、非金属加工，特别是加工高硬度、高脆性及高熔点的材料；工高硬度、高脆性及高熔点的材料；激光加工过程中无激光加工过程中无“刀具刀具”磨损，无磨损，无“切切削力削力”作用于工件作用于工件 。激光加工工艺激光加工工艺LWS-400激光加工机床激光加工机床第40页，共78页，编辑于2022年，星期五特种加工工艺特种加工工艺激光加工技术激光加工技术激光切割加工技术激光切割加工技术第41页，共78页，编辑于2022年，星期五 激光打标样品 激光焊接样品第42页，共78页，编辑于2022年，星期五牛仔影像激光喷花特种加工工艺特种加工工艺皮革面料激

39、光标花第43页，共78页，编辑于2022年，星期五电子束焊接电子束焊接层流等离子喷涂层流等离子喷涂特种加工工艺特种加工工艺第44页，共78页，编辑于2022年，星期五水力切割机水力加工第45页，共78页，编辑于2022年，星期五水力切割过程第46页，共78页，编辑于2022年，星期五水刀机切割加工第47页，共78页，编辑于2022年，星期五微纳米加工单根有机微纳米线第48页，共78页，编辑于2022年，星期五自组装微型磁粒机器人 蜘蛛侠3中的沙人微纳米技术第49页，共78页，编辑于2022年，星期五微型艺术 小型化和微型化也已成为艺术创作的一种时尚 第50页，共78页，编辑于2022年，星期五

40、微纳科技与艺术的高度结合微纳科技与艺术的高度结合 图4则显示的是美国麦克马斯特大学Ray LaPierre教授采用所谓的“镓离子束聚焦”刻蚀工艺，在头发丝表面“刻划”的麦克马斯特大学校徽 图5所示的日本学者松井真二采用FIB-CVD（聚焦离子束-化学气相沉积）技术在发丝表面上构造的三维体育场 发丝表面艺术 第51页，共78页，编辑于2022年，星期五(7)(7)新型材料成形与加工工艺新型材料成形与加工工艺 新型材料的铸造成形；新型材料的塑性成形；新型材料的焊接；新型材料的热处理；新型材料的机械加工。(8)(8)优质清洁表面工程新技术优质清洁表面工程新技术 化学镀非晶态技术；新型节能表面涂装技术

41、；铝及铝合金表面强化处理技术；超声速喷涂技术；热喷涂激光表面重熔复合处理技术；等离子化学气相沉积技术；离子辅助沉积技术。(9)(9)快速模具制造技术快速模具制造技术 锻模CADCAM一体化技术；快速原型制造技术等。u先进制造工艺技术第52页，共78页，编辑于2022年，星期五 快速成形技术（RP技术），是九十年代发展起来的一项先进制造技术，其基本原理是“分层制造，逐层叠加”。快速成形系统被形象地比作是一台“立体打印机”。RP技术用“增长法”替代传统的“去除法”，实现无模制造，对制造业发展产生具有革命性的意义。快速成形系统快速成形技术第53页，共78页，编辑于2022年，星期五第54页，共78页

42、，编辑于2022年，星期五快速成型制件第55页，共78页，编辑于2022年，星期五u制造自动化技术制造自动化是指用机电设备工具取代或放大人的体力，甚至取代和延伸人的部分智力，自动完成特定的作业，包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化，是机械制造业最重要的基础技术之一。(1)(1)数控技术数控技术 数控装置；送给系统和主轴系统；数控机床的程序编制。(2)(2)工业机器人工业机器人 机器人操作机；机器人控制系统；机器人传感器；机器人生产线总 体控制。第56页，共78页，编辑于2022年，星期五数控加工生产线 第57页，共78页，编辑于2022年，星期五生产汽车的机器人自动焊接

43、生产线第59页，共78页，编辑于2022年，星期五汽车生产机器人自动焊接第60页，共78页，编辑于2022年，星期五第61页，共78页，编辑于2022年，星期五机器人喷涂汽车车身油漆第62页，共78页，编辑于2022年，星期五(3)(3)柔性制造系统（柔性制造系统（FMSFMS）FMS的加工系统；FMS的物流系统；FMS的调度与控制，FMS的故障 诊断。(4)(4)自动检测及信号识别技术自动检测及信号识别技术 自动检测CAT；信号识别系统；数据获取；数据处理；特征提取；识别。(5)(5)过程设备工况监测与控制过程设备工况监测与控制 过程监视控制系统；在线反馈质量控制。u制造自动化技术第63页，

44、共78页，编辑于2022年，星期五u系统管理技术系统管理技术(1)(1)先进制造生产模式先进制造生产模式 现代集成制造系统CIMS、敏捷制造系统AMS、智能制造系统IMS、精良生产LP以及并行工程CE等先进的生产组织管理和控制方法。(2)(2)集成管理技术集成管理技术 并行工程CE；物料需求计划MRP与准时制生产JIT的集成生产组织方法；基于作业的成本管理ABC；现代质量保障体系；现代管理信息系统；生产率工程；制造资源的快速有效集成。(3)(3)生产组织方法生产组织方法 虚拟公司理论与组织；企业组织结构的变革；以人为本的团队建设；企业重组工程。第64页，共78页，编辑于2022年，星期五MRP

45、MRPMRPMRP-Material Requirements Planning -Material Requirements Planning -Material Requirements Planning -Material Requirements Planning 物料需求计划物料需求计划物料需求计划物料需求计划MRP MRP MRP MRP -Manufacturing Resources Planning -Manufacturing Resources Planning -Manufacturing Resources Planning -Manufacturing Resour

46、ces Planning 制造资源规划制造资源规划制造资源规划制造资源规划ERPERPERPERP-Enterprise Resources Planning -Enterprise Resources Planning -Enterprise Resources Planning -Enterprise Resources Planning 企业资源规划企业资源规划企业资源规划企业资源规划TQMTQMTQMTQM-Total Quality Management -Total Quality Management -Total Quality Management -Total Qualit

47、y Management 全面质量管理全面质量管理全面质量管理全面质量管理DNC-DNC-DNC-DNC-Distribute NDistribute NDistribute NDistribute Numericalumericalumericalumerical Control Control Control Control 分布式数控分布式数控分布式数控分布式数控CNCCNCCNCCNC-Computer Numerical Control -Computer Numerical Control -Computer Numerical Control -Computer Numerica

48、l Control 计算机数控计算机数控计算机数控计算机数控FMCFMCFMCFMC-Flexible Manufacturing Cell -Flexible Manufacturing Cell -Flexible Manufacturing Cell -Flexible Manufacturing Cell 柔性制造单元柔性制造单元柔性制造单元柔性制造单元FMSFMSFMSFMS-Flexible Manufacturing System -Flexible Manufacturing System -Flexible Manufacturing System -Flexible Man

49、ufacturing System 柔性制造系统柔性制造系统柔性制造系统柔性制造系统CIMSCIMSCIMSCIMS-Computer Integrated Manufacturing System-Computer Integrated Manufacturing System-Computer Integrated Manufacturing System-Computer Integrated Manufacturing System计算机集成制造系统计算机集成制造系统计算机集成制造系统计算机集成制造系统DFMDFMDFMDFM-Design for Manufacturing-Desi

50、gn for Manufacturing-Design for Manufacturing-Design for Manufacturing 面向制造的设计面向制造的设计面向制造的设计面向制造的设计DFADFADFADFA-Design for Assembly -Design for Assembly -Design for Assembly -Design for Assembly 面向装配的设计面向装配的设计面向装配的设计面向装配的设计DFUDFUDFUDFU-Design for Unasembly -Design for Unasembly -Design for Unasembly