先进制造技术(高级研修班PPt课件)

先进制造技术重庆市高级研修班讲座 先进制造技术,内容提要, 制造技术的发展历史回顾 我国制造业面临的形势 先进制造技术的提出及其体系结构 数字化：创新产品的开发途径 新家族：细小精微微纳制造 新装备：并联运动机床,制造技术的发展历史,什么是制造？ 狭义制造指的是机械加工和装配 广义制造指的是机电产品寿命周期的各个环节 大制造包括其它类型产品的制造 本课程所指的制造主要针对广义制造。,制造技术的发展历史, 远古制造已有几十万年的历史，人类起源于制造,石刀石斧的制造、鱼骨做针 古代制造已有5000年的历史，包括瓷器制造、青铜器的制造、指南车的制造 近代制造也有200年的历史，包括各种机床的制造，汽车,飞机的制造,制造技术的发展历史,现代制造可以从20世纪80年代算起，包括数字化制造、柔性制造、快速原型制造、微纳制造、特种加工、虚拟制造、一体化制造、绿色制造、自动化制造、网络化制造等,20世纪制造业的变迁,从手工作坊到机械工厂,从单件小批到大量生产,分工可以提高工作效率,标准化可以实现零件互换,大量生产可以降低成本,制造技术的历史回顾,20世纪初的制造车间,由集中动力源驱动的天轴,变速用的 多级皮带轮,皮带传动,皮带车床,工人劳动强度大,工作不安全,拥挤、昏暗、嘈杂,德国斯图加特“奔驰”汽车博物馆的实物模型,五个一：人、机、刀、零件、工序,摩登时代人是机器的奴隶？,牛头刨床,20世纪50年代的机床,普通车床：交流电机驱动和齿轮变速,卧式镗床,功率和速度明显提高,劳动条件改善，仍然人工操作,加工复杂形状零件有难度,多刀加工专用组合机床,2个工件： 车床主轴箱体,16把刀具同时加工,进给驱动液压控制,我国第一台组合机床 UT-001,多刀加工，效率显著提高,机械、电气、液压综合自动化,构成自动生产线的基本单元,90年代的计算机数控机床,卧式加工中心 托板自动交换,立式加工中心,超高速数控铣床,大型数控龙门铣床,电火化加工机床,激光切割机床,现代数控加工车间,工序集成的车削中心,信息化网络化的加工中心,数码相机,铣削卡盘,加工任务完成情况和机床状态可用手机查询,信息塔(e-Tower) 车间工作地信息化，具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，实时反映机床工作状态和加工进度 操作权限由指纹确认。工件试切时，可在屏幕上观察加工过程。故障报警显示、在线帮助排除,指纹确认 操作许可,我国制造业面临的形势,中国生产了世界上29%的彩色电视机，24%的洗衣机，16%的电冰箱，50%以上的空调机，70%的玩具，55%的照相机，30%的微波炉，42%的显示器，75%的钟表，50%的缝纫机，83%的小型拖拉机，40%的自行车，44%的摩托车， 70%的收录机， 70% 的DVD机， 50%的电话机， 60%的微特电机， 40%的一次性电池， 60%人造金刚石微粉,我国制造业面临的形势,中国制造业规模已达世界第四位，仅次于美国、日本和德国。在钢铁、水泥、化纤、化肥、电视机、汽车摩托车等年产量都是世界第一。,我国制造业面临的形势,1994年我国对外贸易(货物贸易) 规模首次突破 2000 亿美元关口, 达 2366 亿美元。出口贸易额在世界的排名由 1994 年的第 11 位起步，到1997 年首次跻身世界前10 名行列。2009 年,中国的出口总额首次赶超德国, 跃居全球首位。,我国制造业面临的形势,中国制造！世界第一制造大国！,但是,高档产品：外国品牌，中国制造。春秋战国、各霸一方，GDP算你的，利润分去一半,中档产品：中国品牌，外国核心技术，你赚小头，他赚大头，价格大战，走进微利时代,低档产品：自相杀价，争相出口，贸易壁垒重重：环保、安全加上反倾销制裁,我国制造业面临的形势,究其原因（以机电产品为例）,1、产品落后。国外总是率先开发出新一代的机电一体化产品，且不断更新换代；而我国生产的往往是老的产品，产品更新很慢，而且很多高水平高质量的产品还不能制造。如精密机床、数控机床、飞机、汽车、精密仪器、精密微电子设备，还都需要大量进口, 一些重要精密尖端产品自己不能生产，受制于外国。,2、不掌握产品核心技术。我国生产的机电产品很多使用外国的专利(很多还是外国品牌)，核心技术没有自己的知识产权，不仅要交专利费，并且不能修改改进。 DVD就是典型的例子! 格兰仕也是典型的例子! 我们只能为外国人打工!,究其原因（以机电产品为例）,3、机床装备数量虽多，但构成比十分落后。我们现在已经能设计制造一些中高档机床，但仍大量使用国外品牌的核心部件，如电机、数控系统、主轴单元甚至丝杠、导轨。,究其原因（以机电产品为例）,4、制造技术落后：制造技术工艺落后，加工精度低，工作效率和生产效率低。生产周期长，新产品试制周期长，流动资金占用多、消耗大、污染严重。,究其原因（以机电产品为例）,5、管理落后，非生产人员比例大。产品的产量、产值、质量均远远落后于美、日、德等发达国家。据统计我国机械制造业的人均产值仅为美国的1/25，日本的1/26。,究其原因（以机电产品为例）,究其原因（以机电产品为例）,6.研究费用及人力投入少，技术创新少。 国外有些大公司的研发投入要占到销售收入的10%以上! 国内大多数企业还不到1%!,我国制造业面临的形势,DVD/VCD,微机,冰箱,摩托车,空调,自行车,电视机,鞋袜,洗衣机,收录机,服装,汽车,手机,中国制造业将进入新的重工业时代,我国制造业面临的形势,工业化轨迹,新型工业化,后发效应,差距缩小,信息化带动工业化,工业化促进信息化,大力发展 装备制造业,差距拉大,我国制造业面临的形势,进入WTO后，在“中国制造”已经成为跨国公司的重要战略，使我国制造业面临巨大的机遇。 中国将成为制造大国，制造大国必然是经济强国的历史不一定会重演，我们面临严峻的挑战。 中国制造业面临两种前途： 跨国公司的加工车间（依赖外资和技术）。 全球制造的伙伴（利用外资和掌握技术）。,世界竞争力现在排名： 30名左右,世界竞争力预期排名： 15名以前,潜在危机四伏 不可持续发展,跻入强手之林可持续发展,我们肩负的使命,从制造大国走向制造强国,到2020年基本实现工业化 全面步入小康社会 振兴中华民族,从世界加工车间 走向全球制造伙伴,做什么？ 怎么做？,联合国：创新和学习,联合国工业发展署 通过创新和学习 提高竞争力,19891999,美国制造业：学习创新,精益生产：学习日本,敏捷制造：发挥优势,精益思想：价值流,联合起来竞争：网络化,下一代制造：创新管理,美国制造：认识自己,20世纪的产品增值过程,加工装配,产品设计,回收再造,服务,维修,材料,元件,产品 = 材料 + 制造过程,资源消耗型,21世纪：并非微利时代,创新产品=原材料+知识+制造资源+服务,信息化,信息化,可持续发展,现代企业的战略转变,现代化制造企业,现 代 化 企 业,现代化企业的构成要素,走向未来成功的愿景,完全集成和优化 的设计和制造,集成制造技术 六大愿景,集成化的企业管理,从企业和 供应链全局的角度 作出所有决策,柔性的、分散的运作,基于自集成系统、 共享知识库和鲁棒的 通信基础设施,以科学为基础的制造,对材料和加工过程 及其在宏观和微观相互作用 方面的深刻理解,“即插即用”的 互操作性,所有的技术、 制造和商务系统之间 都能够无缝集成,智能化的过程和设备,能够自动响应 制造过程、企业或 供应链的变化,能够在第一次就 提供性能、价格和质量 都符合要求的产品,学习和发展,先进制造技术！,什么先进制造技术？,制造技术的基本定义,制造业 一切生产和装配制成品的企业群体的总称。,制造技术为国民经济建设和人民生活生产各种必需物质（包括生产资料和消费品）所使用的一切生产技术的总称，是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加价值的成品/半成品和技术服务的技术群。,先进制造技术是,精密高效制造、绿色制造,精益生产、敏捷制造,CAD/CAM/CAE/CAPP/CAM,FMS、FAS、CIMS,并行工程、全面质量管理、网络化,先进制造技术的定义,先进+制造技术,字面：比“以前”好的制造技术？！,“好”更高效、更环保、成本更合理、更好的系统适应性、更好的可靠性,先进制造技术的提出,先进制造技术（Advanced Manufacturing TechnologyAMT）作为一个专用名词，是在20世纪80年代末期，由美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，对其制造业存在的问题进行深刻的反省，为了加强其制造业的竞争力和促进国民经济增长而提出，并得到充分的重视。,先进制造技术的提出,从技术发展角度看：以计算机为中心的新一代信息技术的发展，全面推进了制造技术的飞跃发展，使制造技术达到从未有过的高度，先进制造技术的提出也是这种进程的反映。 Advance,先进制造技术的提出,美国是世界上头号工业强国（也都是制造业头号强国），然而，长期以来，美国政府只对基础研究、卫生健康和国防技术提供金飞支持，而对产业技术不予支持，放任自流。70年代，美国一批学者不断鼓吹美国已进入“后工业化社会”，力图将经济发展的重点由制造业转向服务业等第三产业。把传统的制造产业视作“夕阳工业”，因而制造技术的发展受到极大的冷遇。这样做的结果，导致了70年代开始的美国科技优势尤其是经济竞争力的衰退。,先进制造技术的提出,二次大战结束后，当西方国家正津津乐道大量生产方式所带来的绩效和优势时，日本人却在迅速恢复被战争破坏的经济，悄悄地和不自觉地开始酝酿一场制造史上的革命。日本丰田汽车公司副总裁大野耐一注意到制造过程中的浪费是造成生产率低下和成本增加的根源，他从美国超市的运作中收到启迪，形成了看板系统的构想，提出了准时生产制（Just in TimeJIT）。,先进制造技术的提出,从1953年的第一次试验开始，丰田生产系统逐步建立和完善，并推广到了协作厂、供应商、代理商以及汽车之外的各个行业，最后全面了实现了丰田生产模式。作为结果80年代初，日本的小汽车、计算器、照相机、电视机等产品，以及各种机电产品，自然而然地占领了美国和西方发达国家的市场，从而引起了美国为首的西方发达国家的惊恐和思考。,先进制造技术的提出,美国麻省理工学院（MIT）按照国际机动车辆计划（IMVP）的安排，对日本丰田生产模式及系统进行了详细的分析和研究，并在改变世界的机器：精益生产的传奇（詹姆斯. 沃麦克，1990）一书中提出了精益生产（Lean ProductionLP）的概念，精益生产就是指丰田生产方式。,先进制造技术的提出,经过深刻的反思，美国人得出基本结论： “一个国家要生活得好，就必须生产得好” “振兴美国经济的出路，在于振兴美国制造业”,先进制造技术的提出,1991年，美国白宫科学技术政策办公室发表了美国国家关键技术报告，标志着美国科技政策新时代的开始。报告明确将柔性计算机集成制造、智能加工设备、微米级和纳米级制造以及系统管理技术列入了总数为22项的国家关键技术中。,先进制造技术的提出,布什政府时期开始的这种政策上的转变，在克林顿上台后得以继续，克林顿对产业技术发展给予实质性的强有力的支持。1993年2月，克林顿在硅谷发表了题为促进美国经济增长的技术增强经济实力的新方向的报告，报告中提出了要 “促进先进制造技术的发展”！,先进制造技术的提出,报告中克林顿提出了六点行动： 1）对先进制造技术的研究开发提供更多的资助，开发新一代汽车、新建筑技术、智能控制和传感器技术、快速原型设计及考虑环境的制造技术的各种计划将得到赞助； 2）支持灵活制造； 3）建立全国制造技术推广中心网； 4）促进本地区技术联盟的建立； 5）促进制造工程教育的发展； 6）促进考虑环境的制造技术的发展。,先进制造技术的提出,灵捷制造（Agile ManufacturingAM） 由美国通用公司（GM）和里海（Leigh）大学的雅科卡(Iacocca)研究所联合研究，于1988年提出。1990年向社会半公开后立即收到世界各国的重视。1992年美国将这种全新的制造模式作为21世纪美国制造企业的战略。,先进制造技术的提出,“美国机械工程师学会” （AMSE）的定义：灵捷制造就是指制造系统在满足低成本高质量的同时，对变幻莫测的市场需求的快速反应。,先进制造技术的提出,灵捷制造的企业，其灵捷性表现在两个层面： 1）企业策略层面：针对竞争规则及手段变化、新的竞争对手出现、国家法规变化、社会形态变化等，具有做出快速灵活变化的能力。 2）企业日常运行层面：企业对影响其日常运行的各种变化，如用户对产品规格、配置及售后服务要求的变化，用户订货量和供货时间的变化，原材料供货出现问题、设备出现故障等做出快速反应的能力。,先进制造技术的提出,美国先进制造技术计划 该计划是美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会和六大科研和开发计划之一。其目标是： 1）为美国工人创造更多高技术、高工资的就业机会，促进美国经济增长。 2）不断提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境。,先进制造技术的提出,3）使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力，保持美国的竞争地位。 4）使教育系统对每位学生进行更富有挑战性的教育。 5）鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标。,先进制造技术的提出,该项计划1994年度的预算为14亿美元，美国商务部、国防部、能源部、内务部、环保局、国家宇航局、国家科学基金会、农业部等八个联邦政府机构介入，围绕三个重点开展研究：,先进制造技术的提出,1）下一代的“智能”制造系统。 2）为产品、工艺工程和整个企业的设计提供集成的工具。 3）基础设施工作，如加强扩展和联合已有的各种推广应用机制；建立地域性的技术联盟（技术联合体）；制定有关国家制造技术发展趋势的监督和分析机制；制定评测基准和评测指标体系等。,先进制造技术的提出,各政府部门还结合本部门的职责，制定了有关先进制造技术专项计划。以美国国家科学基金会（NSF）为例，NSF工程部的各先进制造技术专项包括：设计、制造和工业创新；ERC、IUCRC等中心计划；战略性的制造倡议计划；灵捷制造；管理和技术创新计划；面向小企业创新研究计划；面向小企业技术扩散计划；促进产业和学术界结合的计划。,先进制造技术的提出,制造技术中心计划（MTC） 又称合作伙伴计划，指政府和企业在发展制造技术上进行密切合作，针对35万家中小企业，政府的职责不是让这些企业生产什么产品，而是要帮助他们掌握先进技术，使他们具有识别、选择使用于自己技术的能力。,先进制造技术的提出,基于这样的考虑，1988年修订的美国综合贸易竞争法,授权美国国家标准与技术研究院执行制造技术中心计划。考虑在一个地区设一个中心，为中小企业展示新的技术和设备，使企业了解最新的或最适合于他们使用的技术和设备，并进行培训，帮助中小企业选用。,先进制造技术的提出,根据该计划，1989年建立了三个制造技术中心，他们已帮助6000多家企业通过技术进步而节约了1.3亿美元的生产成本。1991年春天又成立了两个中心。1992年这五个中心的活动费用是1500万美元，1993年为1800玩美元，全部由国会拨款。至1994年底，共计已建立了约30个中心。克林顿提出要在全国建立170家这样的中心。,先进制造技术的内涵,先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。,先进制造技术的特点,（1）先进制造技术的实用性,先进制造技术最重要的特点在于，它首先是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程，从其应用于制造全过程的范围，特别是达到的目标与效果，无不反映这是一项应用于制造业，对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车制造、电子工业）的需求而发展起来的先进、适用的制造技术，有明确的需求导向的特征；先进制造技术不是以追求技术的高新为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高效益为中心，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。,先进制造技术的特点,（2）先进制造技术的广泛性,先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而则将其综合应用于制造的全过程，覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。,产品的全生命周期,设计和制造工作流的绿色化 面向环境和回收的设计,全生命周期的产品数据管理,产品生命周期的管理,产品的远程服务和技术支持 产品使用的新概念和新方法,回收方法和回收的经济性 废弃指南和废弃物管理,先进制造技术的特点,（3）先进制造技术的动态特征,由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标，不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特点；也反映在不同的国家和地区，先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容，通过重点内容的发展以实现这个国家和地区制造技术的跨越式发展。,先进制造技术的特点,（4）先进制造技术的集成性,传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明；先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化。已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。因此可以称其为“制造工程”。,先进制造技术的特点,（5）先进制造技术的系统性,传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流。随着微电子、信息技术的引入，使先进制造技术还能驾驭信息生成、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、能量流和信息流的系统工程。 一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程，如并行工程就是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计的开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理等所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求等。一种先进的制造模式除了考虑产品的设计、制造全过程外，还需要更好地考虑到整个的制造组织。,先进制造技术的特点,（6）先进制造技术的强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁等基础制造技术，它是从传统的制造工艺发展起来的，并与新技术实现了局部或系统集成，其重要的特征是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。这意味着先进制造技术除了通常追求的优质、高效外，还要针对21世纪人类面临的有限资源与日益增长的环保压力的挑战，实现可持续发展，要求实现低耗、清洁。此外，先进制造技术也必须面临人类在21世纪消费观念变革的挑战，满足对日益“挑剔”的市场的需求，实现灵活生产。,先进制造技术的特点,（7）先进制造技术最终的目标是要提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力,为确保生产和经济效益持续稳步的提高，能对市场变化做出更灵捷的反应，以及对最佳技术效益的追求，提高企业的竞争能力，先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合，更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化，从而产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。,先进制造技术的体系结构,（1）FCCSET体系结构,1994初，美国联邦科学、工程和技术协调委员会（ FCCSET ）下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组提出了有关制造技术的分类目录，提出先进制造技术由主体技术群、支撑技术群和制造基础设施组成的三位一体的体系结构：,先进制造技术的体系结构,（1）FCCSET体系结构,主体技术群,支撑技术群,制造基础设施（制造基础环境）,主体技术群,面向制造的设计技术群 1.产品、工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模与仿真 工艺规程设计 系统工程集成 工作环境设计 2.快速成型技术 3.并行工程,制造工艺技术群 材料生产工艺 加工工艺 链接和装配 测试与检验 环保技术 维修技术 其它,支撑技术群,1.信息技术 接口和通信 数据库 集成框架 软件工程 人工智能 决策支持,2.标准和框架 数据标准 产品定义标准 工艺标准 检验标准 接口框架 3.机床和工具技术 4.传感器和控制技术,制造基础设施（制造技术环境）,1. 质量管理 2. 用户、供应商交互作用 3. 工作人员培训 4. 全局监督和基准评测 5. 技术获取和利用,三大组成部分及内部各个部分相互联系，相互促进，组成一个完整的体系，每一个部分均不可缺失，否则就难以发挥取预期的整体功能效益（参详“先进制造技术的特点”）。,先进制造技术的体系结构,（2）AMST 体系结构,中国机械科学研究院（ AMST ）提出了先进制造技术由多层次技术群构成的体系结构。强调先进制造技术从基础制造技术、新型制造单元技术到先进制造集成技术的发展过程，也表明了再新型产业及市场需求的带动之下，各种高新技术（如能源技术、材料技术、微电子技术、计算机技术以及系统工程和管理科学）的推动下先进制造技术的发展过程。,层次体系结构,第一层：优质、高效、低耗、清洁基础制造技术,铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是在生产中大量采用的、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术，是先进制造技术的核心及重要组成部分：精密下料、精密铸造、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性保护涂层及各种与设计有关的基础技术和各种现代管理技术。,第二层：新型的制造单元技术,在市场需求及新兴产业的带动下制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、现代管理等高新技术结合而形成的崭新的制造技术：制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CAD/CAM、清洁生产技术、新材料成型加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。,第三层：先进制造集成技术,应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成：FMS、CIMS、IMS以及虚拟制造技术等。,先进制造技术索引,现代设计技术,一、现代设计方法学,并行设计 系统设计 功能设计 模块化设计 价值工程 质量功能配置,反求工程技术 绿色设计 模糊设计 面向对象设计 工业造型设计,二、计算机辅助设计技术,有限元法 优化设计 计算机辅助设计 模拟仿真和虚拟设计 智能计算机辅助设计 工程数据库,三、可信性设计,可靠性设计 安全设计 动态分析与设计 防断裂设计 疲劳可靠性设计 减磨耐磨设计,防腐蚀设计 健壮设计 耐环境设计 维修性设计和维修保障设计 测试性设计 人机工程设计,四、设计实验技术,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,先进制造技术索引,先进制造工艺,一、精密洁净铸造成形工艺,外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术 钢液精炼与保护技术 高紧实率潮型生产工艺与装备 近代化学固化砂铸造工艺 高效金属型铸造工艺与设备 气化模铸造工艺与设备 铸造成型工艺模拟与工艺CAD,二、精确高效塑性成形技术,热精锻生产线成套技术 冷温成型成套技术 辊锻和楔横轧成形技术 大型覆盖件冲压技术 精密冲裁工艺与装备 超塑性和等温成形工艺 锻造工艺模拟及工艺CAD,三、优质、高效焊接与切割技术,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 微连接技术 焊接机器人及其应用 高效优质切割技术 焊接过程数值模拟与专家系统,四、优质低耗洁净热处理技术,1）可控气氛热处理 2）真空热处理 3）离子化学热处理 4）激光表面合金化 5）热处理专家系统及性能预报 ,五、高效、高精机械加工工艺,1）精密加工和超精密加工 2）高速切削与高速磨削 3）复杂型面的数控加工 4）游离磨料的高效加工 ,六、现代特种加工工艺,1）激光加工 2）复合加工 3）微细加工和纳米技术 4）水喷射加工 ,七、新型材料成形与加工工艺,1）新型材料的铸造成型 2）新型材料的超塑性成形 3）新型材料的焊接 4）新型材料的热处理 5）新型材料的机械加工 ,八、优质清洁表面工程新技术,1）化学镀非晶态合金技术 2）新型节能表面涂装技术 3）铝及铝合金的微弧氧化技术 4）高速燃气喷涂技术 5）热喷涂激光重熔复合技术 6）等离子体化学气相沉积技术 7）离子束辅助镀膜（IAC）技术 ,九、快速模具制造技术,锻模CADCAM一体化技术、快速原型零件制造技术,十、拟实制造成型加工技术,1）材料热加工拟实制造成型 2）机械加工的拟实制造技术 3）机械产品的拟实装配技术,先进制造技术索引,自动化技术,一、机床数控技术,二、工业机器人,三、柔性制造系统,四、集成制造技术,五、新型传感技术及传感器,六、自动检测及信号识别技术,七、过程与设备工况的监测,先进制造技术索引,系统管理技术,支撑环境,数字化： 创新产品开发的途径,产品描述的变迁,人工绘制三维立体图样,按照制图标准绘制二维图样,b,CAD三维实体建模,三维实体模型是数字化产品开发的基础,有限元分析,数字原型,数控编程,快速原型,虚拟现实,产品描述的 数据格式转换,数字化：产品创新的新途径,新产品的虚拟原型,激光快速原型制作,数字化虚拟加工和检验,设计和计划,虚拟加工,可视化技术的应用,头盔显示器,方位控制,立体音频,视频头盔,CAD,虚拟产品,数据手套,双筒显示器,数据手套,操作虚拟机床,虚拟幕墙,专家会议 讨论虚拟产品,产品开发的虚拟空间,地面投影仪,右侧投影仪,左侧投影仪,前景投影仪,虚拟制造的现实意义,市场机遇,制造资源,制造过程,虚拟产品开发和制造,数字原型,仿真优化结果,完善制造过程,反复完善,真实产品的制造,在计算机上虚拟制造,真实产品,借助计算机的潜力， 对产品的使用性能、制造过程 和生产管理过程进行仿真， 及时发现问题，避免失误， 保证新产品一次投产成功,四个要素 产 品 过 程 资 源 计 划,支持生产管理和协同工作的软件环境,数字化：防患