先进制造技术导论

先进制造技术导论第一章先进制造技术概述

学习目标：理解制造技术的基本概念

了解制造业的特点以及面临的挑战掌握先进制造技术的基本体系结构熟悉先进制造技术的发展趋势重点：先进制造技术的内涵、

体系结构及分类学习内容制造技术的概念及发展概况121世纪制造业的主要特点221世纪制造业面临的挑战3内涵及体系结构5先进制造技术发展趋势64先进制造技术的提出和进展1.1制造技术的基本概念与发展概况（1）制造1.1.1制造与制造业狭义：指生产车间内与物流有关的加工和装配过程。广义：包括市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务，以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动。1.1制造技术的基本概念与发展概况制造是一个涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。国际生产工程学会1990年定义：1.1制造技术的基本概念与发展概况（2）

制造业制造业是指将制造资源，包括物料、设备、工具、资金、技术、信息和人力等，通过制造过程转化为可供人们使用和消费的产品的行业。制造业是所有与制造有关的企业群体的总称。

1.1制造技术的基本概念与发展概况1996年我国制造业的分类和构成类别构成比例类别构成比例金属制品3.395% 服装5.018%一般机械8.625%家具1.542%运输机械6.424%文教用品4.292%电器设备5.125%油加工3.870%电子设备4.588%化工15.586%仪器仪表0.998%建材7.299%食品工业15.335%黑色金属6.908%纺织7.193%有色金属2.120%其他制造1.681%（1）制造系统制造系统人员制造过程硬件软件产品的经营规划、开发研制、加工制造和控制管理的过程包括生产设备、工具和材料、能源以及各种辅助装置

制造理论、制造工艺和方法及各种制造信息制造系统与制造技术1.1制造技术的基本概念与发展概况1.1制造技术的基本概念与发展概况制造技术是制造业为国民经济建设和人民生活生产各种必须物资（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高附加值的成品/半成品和技术服务的技术群。(2)制造技术1.1制造技术的基本概念与发展概况1.1.3制造系统分类制造系统人的作用品种和批量工艺类型系统柔性自动化程度智能程度人机一体化无人化多品种，小批量少品种，大批量连续型离散型刚性制造系统柔性制造系统手动制造系统半自动制造系统自动制造系统智能制造系统常规制造系统特点特点特点特点特点特点1.1制造造技技术术的的基基本本概概念念与与发发展展概概况况人机机一一体体化化制制造造系系统统：人人机机结结合合，，充充分分发发挥挥人人的的主导导作作用用；；系系统统容容易易实实现现，，容容易易受受人人的的情情绪绪影影响响。。无人人化化制制造造系系统统：追追求求无无人人化化生生产产，，系系统统结结构构复复杂杂，，可靠靠性性差差，，难难以以实实现现。。返回1.1制造造技技术术的的基基本本概概念念与与发发展展概概况况多品品种种，，小小批批量量制制造造系系统统：：适合合形形势势发发展展需需求求，，但但要要求求系系统统的的柔柔性性很很大大。。少品品种种，，大大批批量量制制造造系系统统：：曾经经对对提提高高生生产产率率，，提提高高质质量量，，降降低低成成本本，，发发挥挥过过重重要要作作用用。。正正在在被被多多品品种种，，小小批批量量制制造造系系统统所所替替代代。。返回连续续型型制制造造系系统统：制制造造对对象象呈呈““连连绵绵不不断断””状状态态。。离散散型型制制造造系系统统：：制造造对对象象相相互互分分离离，，制制造造对对象象按按单单个个对对象象进进行行。。1.1制造造技技术术的的基基本本概概念念与与发发展展概概况况返回1.1制造造技技术术的的基基本本概概念念与与发发展展概概况况刚性性制制造造系系统统：：难于于适适应应制制造造对对象象的的改改变变，，适合合少少品品种种，，大大批批量量制制造造。。柔性制造造系统：：具有较宽宽的制造造对象变变化范围围，适合多品品种，小小批量生生产。返回手动制造造系统：：设计和制制造以普普通机床床为主，，过程主要要靠手工工，自动动化成分分很少。。半自动化化制造系系统：一部分分工作由由工人完完成，一一部分工作作由机床床完成，，但在系系统的设设计和运运行方式上与以以人为中中心的制制造系统统有本质质的区别别。自动制造造系统：：可以刚性性自动化化，也可可以是人人机一体化，，也可以以是无人人化制造造系统。。1.1制造技术术的基本本概念与与发展概概况返回智能制造造系统：：将人工智智能与自自动化集集成制造造相结合合的人机机一体化化系统。。常规制造造系统：与智能能制造系系统相对对而言，，常需要要人类专专家的大大量干预预。1.1制造技术术的基本本概念与与发展概概况制造业在国民民经济中的地地位制造业为人类类的文明创造造着辉煌的物物质文明。它它是一个国家家经济发展的的支柱，在整个国民民经济中一直直处于十分重重要的地位，，是国民经济济收入的重要要来源。有人人将制造业称称之为工业经经济年代一个个国家经济增增长的“发动机”。。1.1制造技术的基基本概念与发发展概况在先进的工业业化国家中，，国民经济总总收入的60％以上来源于于制造业。从从就业人口比比例来看，约约有1／4的人口从事于于制造业，而而在非制造业业部门中，又又有约半数人人员的工作性性质与制造业业密切相关。。据美国国家家生产力委员员会调查，在在企业生产力力构成中，制制造技术的作作用约占62％。1.1制造技术的基基本概念与发发展概况传统制造业及及其技术的发发展1.1制造技术的基基本概念与发发展概况二战结束之前前的制造技术术，可以统称称为传统的制制造技术从单件生产方方式发展成大大量生产方式式用机器代替手手工，从作坊坊形成工厂柔性化、集成成化、智能化化和网络化的的现代制造技技术123影片技术核心：机械——电力技术技术特点：●单件小作坊坊+高度的个人制制造技巧，大大量的机械化化刚性规模化化生产加一体体化的组织生生产模式，再再加细化的专专业分工。●制造技术的的界限分明及及其专业的相相互独立。●制造技术一一般仅指加工工制造的工艺艺方法，即制制造全过程中中某一环节的的技术方法。。●制造技术一一般只能控制制生产过程中中的物质流和和能量流。●制造技术与与制造生产管管理的分离。。1.1制造技术的基基本概念与发发展概况现代制造及其其技术的发展展二战结束之后后，进入20世纪下半叶以以来，各个国国家、各个地区由于于发展经济和和增强国防的的需要，也由由于剧烈的市市场竞争的刺刺激，纷纷将将传统的制造造技术与新发发展起来的科科技成就相结结合，发展了了现代制造技技术。这些新新兴的科技成成就主要包括括：——微电子技术、、信息技术与与计算机技术术；——自动化与自动动控制技术；；

——人工智能技术术；——现代设计理论论与技术；——材料加工、成成形的新技术术；——现代管理科学学与技术。1.1制造技术的基基本概念与发发展概况现代制造技术术发展特点：：1.1制造技术的基基本概念与发发展概况生产规模：少少品种大批量量单单件小批量量多品种变批量量生产方式：劳劳动密集型设设备密密集型信信息密集型知知识密集型变变化。制造装备：手手工机机械化单单机自自动化刚刚性自动线柔柔性自动动线智智能自动化化。制造技术和工工艺方法：重视必不可少少的辅助工序序；重视工艺艺装备；重视视物流、检验验、包装及储储藏；吸收微微电子、计算算机和自动化化等成果。引入工业工程程和并行工程程概念，引入入先进的管理理模式，使制制造技术包含含物质流、能能量流和信息息流。1.1制造技术的基基本概念与发发展概况1.221世纪制造业的的主要特点世纪制造业的的市场特征

12345不确定性市场的国际化和全球化新兴产业的崛起市场质的短缺缺和动态的非均衡虚拟市场和代理制世纪的产品特特征1.221世纪制造业的的主要特点

12345未来产品的内内涵产品的个性化和多样化产品寿命周期趋短智能化绿色是未来产产品的必备特特征未来制造型企企业的特征1.221世纪制造业的的主要特点1)满足顾客的个个性需求2)工艺、设备和和工厂的可重重构性3)人力资源是未未来企业资源源的核心要素素4)制造企业全球球化特征5)虚拟企业和团团队能力建设设是核心优势势6)企业文化氛围围的形成和创创新7)本土化是21世纪企业的重重要特征我国未来制造造业的特点1制造业走向高技术化2制造业的产品日益多样化3制造业企业对市场反应敏捷化4制造业全球化1.221世纪制造业的的主要特点1.321世纪制造业面面临的挑战1)快速响应市场场能力的挑战战——全部制造环节节并行的实现现2)打破传统经经营所面临临的组织、、地域和时时间壁垒的的挑战——技术资源的的集成3)信息时代的的挑战——信息向知识识的转变1.3.121世纪制造业业面临的挑挑战美国国家科科学研究委委员会对2020年制造业提提出了6大挑战：4)有限的资源源和日益增增长环保压压力的挑战战——可持续发展展5)制造全球化化和贸易自自由化的挑挑战——可重组工程程6)技术创新的的挑战——全新制造工工艺和产品品的开发1.321世纪制造业业面临的挑挑战（1）我国机械制制造业的发发展我国机械制制造业的发发展与差距距1.321世纪制造业业面临的挑挑战从2002年起，我国国机械工业业经历了连连续三年的的超高速增长期期，每年工工业总产值值增长幅度度都达到了了25%以上，经过过“十五””期间的高高速发展，，我国已成成为机械产品品生产大国国。2001年至2004年机械工业业总产值年均均增长16.1%,产业规模已已达世界机机械工业的5%以上，位居居世界第五五位。2004年发电产量量7137.89万千瓦,为“十五””,2005年目标1700万千瓦的4.2倍，并突破破了美国（（上世纪80年代）最高高年产量4420千瓦的世界界纪录。“十五”计计划2005年生产数控控机床2.5万-3万台，实际际执行结果果，03年产量36813台，提前2年实现了目目标；04年产量51861台，为05年目标产量量的1.7倍。。“十十五五””计计划划2005年生生产产汽汽车车320万辆辆，，其其中中轿轿车车110万辆辆，，这这个个目目标标提提前前3年突突破破，，02年汽汽车车和和轿轿车车的的产产量量分分别别为为,328.68万辆辆和和110.7万辆辆；；2004年的的实实际际产产量量分分别别为为507.05万辆辆和和231.63万辆辆，，为为““十十五五””计计划划2005年的的1.58倍和和2.1倍。。1.321世纪纪制制造造业业面面临临的的挑挑战战（2）我我国国机机械械制制造造业业存存在在的的差差距距（1）在在产产业业结结构构上上，，中中国国的的技技术术密密集集型型产产业业明明显显落落后后于于工业业发发达达的的大大国国，，仍仍停停留留在在以以数数量量换换质质量量的的水水平平。。中国国是是制造造大大国国，但但不不是是制造造强强国国。。与美美、、德德、、日日等等工工业业发发达达大大国国相相比比，，中中国国制制造造业业差差距距至少在在15-20年以上上。1=20-30万1.321世纪制制造业业面临临的挑挑战1.321世纪制制造业业面临临的挑挑战（2）在生生产经经营规规模上上，在在全球球500家最大大的工工业企企业中中，美美国超超过30%，日本本占27%，中国国迄今今还没没有一一家工工业制制造企企业进进入世世界500强。（3）在新新技术术新产产品研研发能能力上上，2000年中国国研发发总投投入１１０７７亿美美元，，占国国内生生产总总值的的１％％，而而西门门子公公司每每年的的研发发投入入即达达１０００亿亿美元元。(4)企业生生产管管理技技术落落后，，我国国大部部分企企业的的生产产管理理依旧旧停留留在过过去计计划经经济管管理方方式上上，先先进管管理模模式和和手段段未能能得到到实施施。1.4先进制制造技技术的的提出出和进进展先进制制造技技术（（AMT）的提提出AMT首先由由美国国于20世纪80年代末末提出出。20世纪70年代20世纪80年代东芝事事件1991白宫1993硅谷1.4先进制制造技技术的的提出出和进进展各国先先进制制造技技术（（AMT）的发发展1美国AMT计划(1)为美国国工人人创造造更多多的高高技术术、高高工资资的就就业机机会，促促进美美国经经济增增长。。(2)不断提提高能能源效效益，，减少少污染染，创创造更更加清清洁的的环境境。(3)使美国国的私私人制制造业业在世世界市市场上上更具具有竞竞争力力，保保持美美国的的竞争争地位位。(4)使教育系系统对每每位学生生进行更更具有挑挑战性的的教育。。(5)鼓励科技技界把确确保国家家安全以以及提高高全民生生活质量量作为核核心目标标。1.4先进制造造技术的的提出和和进展各国先进进制造技技术（AMT）的发展展1美国制造造技术中中心计划划政府与企企业在共共同发展展制造技技术上进进行密切切合作，，针对美美国35万家中小小企业，，帮助他他们掌握握先进技技术.该计划要要求在每每个地区区设立一一个制造造技术中中心，为为中小企企业展示示新的制制造技术术和装备备，组织织不同类类型的培培训，帮帮助企业业了解和和选用最最新的或或最适合合于他们们使用的的技术和和装备。。1994在全美共共计建立立了约30个制造技技术中心心。汽车2mm工程，使使轿车车车身精度度达到丰丰田水平平1994年，美国国汽车产产量重新新超过日日本，重重新占领领欧、美美市场美国Inter公司成为为世界最最大的芯芯片制造造商（在在此之前前芯片生生产也不不敌日本本，包括括海湾战战争中大大出风头头的“爱爱国者””导弹上上使用的的芯片也也是日本本制造的的）20世纪90年代，经经济持续续增长，，失业率率降低到到历史最最低水平平提出了一一系列先先进制造造技术的的新理论论、新思思想，如如：CE，LP，AM，…

效果显著1.4先进制造造技术的的提出和和进展爱国者导弹1.4先进制造造技术的的提出和和进展1.4先进制造造技术的的提出和和进展2日本的智智能制造造技术计计划自二次世世界大战战之后，，日本在在数控机机床、机机器人、、精密制造、、微电子子工艺领领域取得得了世界界领先的的进展。。1987年，日本本十位工工业界代代表着手手一项五五年规划划，讨论日本制制造业的的未来，，主题是是智能制制造技术术计划。。该规划划的核心是是如何将将分散的的制造单单元变成成有机的的整体。。1989年通产省省，提出出制造业业核心技技术的智智能制造造系统，，很快得到美国国、西欧欧、加加拿大等等国的响响应。1990年已组成成了一个拥拥有80多个公司司的集团团，形成成了一个个大型的的国际研究项目目。FANUC公司生产产的数数控系统统装置数数量就占占世界市场的的一半。。3欧共体与与美日的的抗衡途途径1.4先进制造技技术的提出出和进展西欧制造业业已明显受受到来自美美国和日本本的压力，，他们清楚楚地知道：：如果欧洲洲共同体成成员保持各各自分离的的市场，那那将无法同同美日抗衡衡。为此，欧共共体各国政政府与企业业界共同掀掀起了一场旨在通过过“欧共体体统一市场场法案”的的运动，并并制定了““尤里卡计计划”、““欧洲信息息技术研究究发展战略略计划”、、和“欧洲洲工业技术术基础研究究”等一系系列发展计计划。“尤尤里里卡卡计计划划””：：1988年用用5亿美美元元资资助助涉涉及及16个欧欧洲洲国国家家中中600家公公司司的的165个合合作作性性高高科科技技研研究究开开发发项项目目。。“欧欧洲洲信信息息技技术术研研究究国国向向发发展展战战略略计计划划””：：在13个成成员员国国5500名研研究究人人员员提提供供了了资资助助。。把把CIM中信信息息集集成成技技术术的的研研究究列列为为五五大大重重点点项项目目之之一一。。“欧欧洲洲工工业业技技术术基基础础研研究究计计划划””：：1991-1994年期期间间计计划划投投资资7.48亿欧欧洲洲货货币币单单位位，，资资助助材材料料、、制制造造加加工工、、设设计计以以及及复复杂杂工工厂厂系系统统运运作作方方式式等等方方面面的的研研究究。。1994-1999年间投入1540亿欧洲货币单单位，用于西西欧汽车工业业。1.4先进制造技术术的提出和进进展1.4先进制造技术术的提出和进进展4我国先进制造造技术的发展展情况1995年5月中共中央《关于加速科技技进步的决定定》中指出，要重重点开发推广广电子信息技技术、先进制制造技术、节能能降耗技术、、清洁生产和和环保等共性性技术。国家自然科学学基金会近年年来已将不少少经费投入先先进制造技术发发展的基础性性研究，组织织开展了“先先进制造技术基础础优先领域战战略研究”。。在此基础上上，加大了对发发展先进制制造技术的的支持，提提出了先进进制造技术重大大项目，目目前已开始始付诸实施施。“十五”规规划中确定定的八个最最具战略影影响的领域域:1)信息技术2)生物技术3)新材料技术术4)先进制造与与自动化技技术5)资源环境技技术6)航空航天技技术7)能源技术8)先进防御技技术其中，先进进制造与自自动化技术术又是实现现各种高新新技术的保保障技术。。1.4先进制造技技术的提出出和进展1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构先进制造技技术的内涵涵和特点什么是先进进制造技术术？先进制造技技术是一个个相对的、动动态的概念。目前没有一一个明确的的、一致公公认的定义义。通过对其特特征的分析析研究，可可以认为：：先进制造造技术是制制造业不断断吸收信息息技术和现现代管理技技术的成果果，并将其其综合应用用于产品设设计、加工工、检测、、管理、销销售、使用用、服务乃乃至回收的的制造全过过程，以实实现优质、、高效、低低耗、清洁洁、灵活生生产，提高高对动态多多变的市场场的适应能能力和竞争争能力的制制造技术的的总称。1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构先进制造技技术的目标标是提高制制造业对市市场的适应应能力和竞竞争力；先进制造技技术的核心心是信息技技术、现代代管理技术术与制造技技术的有机机结合；先进制造技技术特别强强调信息技技术、现代代管理技术术在整个制制造过程中中的综合应应用1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构对上述定义义进行分析析，可归纳纳出如下要要点：1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构先进制造技技术的体系系结构1美国机械科学研究院:多层次技术群2FCCSET先进制造技术体系结构3国内学者对FCCSET改进和充实先进制造技术的体体系结构1美国机械科学研究院:多层次技术群TQCSE基础制造技术CADCAMNC技术ROBOTFMC清洁生产技术质量与可靠性CE系统管理技术MRPⅡCIMSIMSAM集成技术新型产业及市场需求带动（重大装备、高新技术产业、社会协调发展）系统工程及管理科学信息技术

新材料技术新能源技术◆第二个层次次是新型的的制造单元元技术。如如制造业自自动化单元元技术、极极限加工技技术、质量量与可靠性性技术、系系统管理技技术、CAD／CAM、清洁生产产技术、新新材料成形形加工技术术、激光与与高密度能能源加工技技术、工艺艺模拟及工工艺设计优优化技术等等。◆第一个层次次是优质、、高效、低低耗、清洁洁基础制造造技术。包包括精密下下料、精密密塑性成形形、精密铸铸造、精密密加工、精精密测量、、毛坯强韧韧化、精密密热处理、、优质高效效连接技术术、功能性性防护涂层层及各种与与设计有关关的基础技技术、各种种现代管理理技术。◆第三个层层次是先先进制造造集成技技术。这这是应用用信息技技术和系系统管理理技术，，通过网网络与数数据库对对上述两两个层次次的技术术集成而而形成的的，如FMS、CIMS、IMS以及虚拟拟制造技技术等。。1.5先进制造造技术的的内涵及及体系结结构2美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（FCCSET）于1994年提出AMT的分类目录，指出

“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”。主体技术群面向制造的设计技术群（产品和工艺设计技术群）制造工艺技术群（加工和装配技术群）支撑技术群制造技术基础设施1.5先进制造造技术的的内涵及及体系结结构主体技术术群1)面向制造造的设计计技术群群设计技术对新新产品的开发发和生产费用用、产品质量量以及新产品品上市时间都都有很大的影影响。为提高高产品和工艺艺设计的效率率及质量，必必须采用—系列先进的工工具(如CAD系统、CAE软件等)。2)制造工艺技术术群又称加工和装装配技术群，，是指用于物物质产品生产产的过程和设设备。1.5先进制造技术术的内涵及体体系结构支撑技术群支撑技术指支支持设计和制制造工艺两方方面取得进步步的基础性核核心技术，是是保证和改善善主体技术协协调运行所需需的技术、工工具、手段和和系统集成的的基础技术。。支撑技术群包包括：①信息技术②标准和框架③机床和工具具技术④传传感器和控制制技术1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构制造技术基基础设施使先进制造造技术适用用于具体企企业应用环环境，充分分发挥其功功能，取得得最佳效益益的一系列列基础指施施，得最佳佳效益的一一系列基础础指施，是是使先进制制造技术与与企业组织织管理体制制和使用技技术的人员员协调工作作的系统过过程，是先先进制造技技术生长和和壮大的机机制和土壤壤。3国内学者对FCCSET改进和充实1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构先进制造技技术的体系系结构(1)现代制造工工程设计技技术群包括所有与与产品和工工艺设计有有关的技术术(2)制造系统管管理技术群群包括与企业业管理有关关的各种技技术(3)物料处理和和设备技术术群是研究与物物料处理过过程和与物物流直接相相关的各项项技术(4)相关支撑技技术群是制造工程程科学的理理论基础，，是三大主主体技术群群赖以生存存并不断取取得进步的的相关技术术。1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构1.5先进制造技技术的内涵涵及体系结结构先进制造技技术的分类类先进制造工艺加工自动化现代生产管理先进制造生产模式及系统现代设计技术132451.6先进制造技技术发展趋趋势随着着电电子子信信息息等等高高新新技技术术的的发发展展以以及及市场场需需求求个个性性化化与与多多样样化化，，先进进制制造造技术术正正在在向向精密密化化、、柔柔性性化化、、网络络化化、、虚拟拟化化、、智能能化化、、清清洁洁化化、、集成成化化、、全球球化化的方方向向发发展展。。1.6先进进制制造造技技术术发发展展趋趋势势1制造造自自动动化化技技术术向向纵纵深深方方向向发发展展2传统统制制造造技技术术不不断断改改进进，，新新型型制制造造技技术术迅迅速速发发展展3精密密制制造造技技术术将将在在制制造造技技术术中中占占有有突突出出的的位位置置5信息息技技术术、、管管理理技技术术与与工工艺艺技技术术紧紧密密结结合合4绿色色制制造造将将成成为为21世纪制造造业的重重要特征征1制造自动动化经历历了刚性自动动化、可可编程自自动化和综合自动动化的发展过过程。1.6先进制造造技术发发展趋势势1.6先进制造造技术发发展趋势势制造自动动化几个个有代表表性的发发展方向向（1）集成化化集成是综综合自动动化的一一个重要要特征。。他的发发展将使使制造企企业各部部门之间间以及制制造活动动各阶段段之间的的界限逐逐渐淡化化，并最最终向一一体化的的目标迈迈进。如如CAD／CAPP／CAM系统的出出现，使使设计、、制造不不再是截截然分开开的两个个阶段；；计算机机集成制制造(CIM)的核心是是通过信信息集成成，使一一个个自自动化孤孤岛有机机地联系系在一起起，以发发挥更大大的效益益；制造造自动化化为集成成化提供供了有利利条件，，而集成成化是制制造自动动化深入入发展的的必然结结果。1.6先进制造造技术发发展趋势势（2）柔性化化能够快速速实现制制造系统统的重组组。模块块化技术术是提高高制造自自动化系系统柔性性的重要要策略和和方法。。硬件和和软件的的模块化化设计，，不仅可可以有效效地降低低生产成成本，而而更可以以大大提提高自动动化系统统的柔性性。模块块化产品品设计可可以有效效改善设设计工作作的柔性性，从而而可以显显著缩短短新产品品研制与与开发周周期，迅迅速实现现制造系系统的重重组。1.6先进制造造技术发发展趋势势（３）网网络化计算机网网络的问问世和发发展为制制造全球球化奠定定了基础础。计算算机集成成制造系系统通常常采用局局域网，，以实现现企业内内部的信信息传输输与信息息集成。。Internet的出现，，使企业业之间的的信息传传输与信信息集成成以及异异地制造造成为可可能。电电子商务务目前已已经得到到实际应应用，网网络化制制造正在在成为制制造自动动化技术术的研究究热点。。1.6先进制造造技术发发展趋势势(4)虚拟化虚拟制造造(VM)是一项由由多学科科知识形形成的综综合系统统技术。。虚拟制制造将现现实制造造环境及及制造过过程，通通过建立立系统模模型映射射到计算算机及相相关技术术所支持持的虚拟拟环境中中，在虚虚拟环境境中模拟拟现实制制造环境境及制造造过程从从而对产产品设计计、制造造过程及及制造系系统进行行预测和和评价。。虚拟制制造技术术可以缩缩短产品品的设计计与制造造周期，，提高产产品设计计成功率率，降低低产品开开发成本本，提高高系统快快速响应应市场变变化的能能力。1.6先进制造造技术发发展趋势势2传统制技技术改进进表现在在产品设计计和零件件制造两个方面面传统产品品设计方方法的改改进主要要是CAD和CAE技术的应应用近年来，，由于计计算机辅辅助技术术的迅速速发展，，不断出出现了许许多新的的设计思思想和设设计方法法，包括括并行设设计健壮壮设计、、优化设设计、反反求工程程技术等等，并已已得到实实际应用用。现代代设计思思想和设设计方法法的提出出与发展展，将会会使传统统产品设设计方法法产生深深刻的变变革。(1)产品设计计1.6先进制造造技术发发展趋势势(2)零件制造造毛坯成形形技术的的改进主主要集中中在提高高成形精精度上。。近年来出出现的近近净成形形和净成成形技术术，使毛毛坯逐渐向最终终零件形形状和尺尺寸迈进进。1.6先进制造造技术发发展趋势势零件机械械加工技技术的改改进主要要表现在在强力切削削与高速切削削技术的迅迅速发展展。特别别是高速速切削与与超高速速切削技技术的发发展可以以实现““以切代代磨”，，这不仅仅可以极极大地提提高生产产效率，，而且可可以获得得较高加加工精度度，还可可以实现现难加工工材料的的切削加加工。根根据近年年来的发发展推测测，每10年切削速速度大约约提高一一倍，因因此亚音音速乃至至超声速速加工的的出现不不会太远远了。(2)零件制造造1.6先进制造造技术发发展趋势势新型零件件制造方方法，又又称特种种加工方方法，是是二次世世界大战战后发展展起来的的，有别别于传统统切削与与磨削的的加工方方法总称称。这种种新型加加工方法法将电、、磁、声声、光等等物理量量及化学学能量或或其组合合，直接接施加在在工件被被加工的的部位上上，从而而使材料料被去除除、累加加、变形形或改变变性能等等。由由于加工工效率和和加工成成本的制制约，特特种加工工方法主主要用于于—些特殊殊场合合的加加工，，如难难加工工材料料的加加工，，复杂杂形面面、薄薄壁、、小孔孔、窄窄缝等等特殊殊工件件的加加工等等。(2)零件制制造1.6先进制制造技技术发发展趋趋势3精密制制造技技术精密与与超精精密加加工微细与与超微微细加加工1.6先进制制造技技术发发展趋趋势精密与与超精精密加加工：：在一定定的发发展时时期，，加工工精度度和表表面质量量达到到较高高与最最高程程度的的加工工工艺艺。精密加加工与与超精精密加加工技技术是是一个个国家家制造造业水水平的的重要标标志。。目前超超精密密加工工的尺尺寸精精度已已达到到0．025um，表面面粗糙度达达到0.005um，所用用机床床定位位精度度达到到0.01um，纳米级级加工工技术术已接接近实实现。。进一步步的发发展趋趋势是是：向更高高精度度、更更高效效率方方向发发展；；向大型型化、、微型型化方方向发发展；；向加工检测测一体化方方向发展；；机床向多功功能模块化化方向发展展。1.6先进制造技技术发展趋趋势微细、超微微细加工：：通常指1mm以下微小尺尺寸零件的的加工，超超微细加工工通常指1um以下超微细细尺寸零件件的加工。。目前，微微细与超微微细加工的的精度已达达到纳米级级(0.1nm-100nm)。在达到纳纳米层次后后，决非几几何上的““相似细小小”，而是是出现一系系列新的现现象和规律律。量子效效应、波动动特性、微微观涨落等等不可忽略略，甚至成成为主导因因素。在这这种情况下下，必须从从机械、电电子、材料料、物理、、化学、生生物、医学学等多方面面进行综合合研究，故故又称为纳纳米技术。。1.6先进制造技术术发展趋势对于制造过程程而言，绿色色制造要求渗渗透到从原材材料投入到产产出成品的全全过程，包括括节约原材料料和能源，替替代有毒原材材料，将一切切排放物的数数量与毒性削削减在离开生产过过程之前。4绿色制造绿色制造技术术是指在保证证产品的功能能、质量、成本的前提下下，综合考虑虑环境影响和和资源效率的一种现代代制造模式。。1.6先进制造技术术发展趋势先进制造技术术的思想和结结构体系提出出以后，信息息技术、现代代管理技术，，制造工艺技技术结合得更更加紧密，出出现了一系列列新的制造哲哲理和生产模模式，如CIMS、CE、LP、AM、IMS等。5信息技术、管管理技术与工工艺技术先进生产模式式的实现与现现代管理技术术密切相关，，主要体现了了以下几个基基本转变：①组织形式从从按功能划分分部门的固定形式向动态的、自治治的多功能小小组形式转变；1.6先进制造技术术发展趋势②管理结构从从金字塔式的的多层次结构向扁平式网络结构转变；③工作方式从从传统的顺序方式向并行方式转变；④管理工作重重点从以技术为中心向以人为中心转变；⑤竞争策略从从单一追求生产率指标向生产率与快速速响应市场能能力并重转变；⑥企业间关系系从单纯竞争关系向竞争与合作关系转变。1.6先进制造技术术发展趋势中国空“芯””之忧:一年进口总值值1920亿远超石油“2012年中国进口的的集成电路芯芯片是1920亿美元，这一一数字超过了了进口石油的的1200亿美元。”iSuppli半导体首席分分析师顾文军军对《第一财经（微微博)日报》记者表示，高高端芯片最为为紧缺，其开开发过程需要要雄厚的研发发基础、资本本投资以及多多年积累，而而中国厂商在在这几方面都都还比较薄弱弱。在国务院发展展研究中心发发布的《二十国集团国国家创新竞争争力黄皮书》中指出，中国国目前仍是一一个技术和知知识产权净进进口国，关键键核心技术对对外依赖度高高，80%芯片都要靠进进口。有关数数据显示，中中国一年制造造11.8亿部手机，3.5亿台计算机，，1.3亿台彩电，都都是世界第一一，但嵌在其其中的高端芯芯片专利费用用却让大家沦沦为国际厂商商的打工者。。目前，在手机机领域，似乎乎已经形成了了高端用高通通，中低端用用联发科芯片片的固有思维维，前者拥有有着众多专利利技术，是目目前全球唯一一支持苹果、、谷歌、微软软三大软件平平台的移动芯芯片厂，而后后者则是在山山寨手机大战战中声名鹊起起。而从销售售数据上看，，在全球IC设计业，2012年美国排名第第一的高通销销售额达129.76亿美元，我国国台湾地区排排名第一的联联发科销售额额为33.95亿美元，而中中国大陆排名名第一的海思思半导体(华为)销售额为74.50亿元（约合11.92亿美元），仅仅为高通的9.2%，联发科的35.1%。曾经有这么一一个段子：苹苹果一“饥渴渴”，其他手手机品牌就要要挨饿，说的的是由于高端端芯片供应有有限，在芯片片厂商选择客客户时，国产产手机厂商只只能“稍等片片刻”。拉大的差距顾文军认为，，目前国产芯芯片厂商和国国际厂商的差差距主要体现现在四个方面面。“一是商商业模式上的的差距，美国国有很多IDM公司司（集成成器器件件制制造造商商）），韩韩国国有有从从头头到到尾尾的的