先进制造技术绪论

先进制造技术

上海应用技术学院机械工程学院郑刚课程名称：先进制造技术上课时间：周一1，2节，周三7，8节上课地点：一教H405任课教师：郑刚办公地址：第一学科楼A317答疑时间：考核方式：平时成绩(30%)+考试成绩(70%)先进制造技术的特征在于：

①先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合系统的技术；

②先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的；

③创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程(产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理创新、组织创新及市场创新)；

④技术与管理的结合是先进制造技术的一个突破，新的制造模式的层出不穷是人类生产活动的一大进步；

⑤市场和工业界的需求是先进制造技术的出发点与归宿，是先进制造技术的动力和目标。先进制造技术成果的成败取决于市场检验，企业是先进制造技术的创新主体。

先进制造技术的范畴一般包括以下五个部分：

现代设计技术；

先进制造工艺技术；

制造自动化技术；

现代生产管理技术;

先进生产制造模式。

期刊：TheInternationalJournalofAdvanced

ManufacturingTechnology

ComputeraideddesignRobotics;Artificialintelligence;Lasersandotheradvancedprocesses;Flexiblemanufacturingsystems;Computerintegratedmanufacturing;High-speedmachiningNumericalcontrol;Automatictestequipment;ReverseengineeringProductionplanningandcontrol;Supplychainmanagement;第一章制造业与先进制造技术1.1制造业的发展与挑战1.2先进制造技术的提出和进展1.3先进制造技术的内涵和体系结构包括市场分析、产品设计、加工装配、质量保证、生产管理、市场营销全过程1.1.1制造与制造业原材料产品工艺

能源知识技能

工具制造与物流有关的加工和装配过程狭义制造广义制造制造系统具有特定功能的有机整体制造过程硬件制造过程软件硬件人员经营规划、开发研制、加工制造和控制管理等过程生产设备、工具和材料、能源以及各种辅助装置软件制造理论、制造工艺和方法、各种制造信息等制造业可供人们使用和消费的产品行业，是所有与制造有关的企业群体

类别

构成比例类别

构成比例

类别

构成比例

金属制品3.395食品工业15.335化工15.586一般机械8.625纺织7.193建材7.299运输机械6.424服装5.018黑色冶金6.908电器设备5.125家具1.542有色冶金2.120电子设备4.588文教用品4.292其他制造1.681仪器仪表0.998油加工3.870我国制造分类和构成1）用机器代替手工，从作坊形成工厂19世纪机器在英国诞生，先后传入法国、德国和美国。2）从单件生产方式发展成大量生产方式泰勒：以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。福特：零件互换技术，1913年建立了具有划时代意义的汽车装配生产线。3）柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智能制造系统、及时生产、精良生产、敏捷制造……制造业发展的历程1.1.2制造业的地位和作用三大产业农林牧业,工业，服务业

工业（52%）制造业（45%）、建筑业、采掘业以及电力、煤气、水的生产供应业农林牧业农业、林业、蓄禽业、水产业服务业商业、金融、房地产、经贸等一个国家经济发展的支柱国民经济收入的重要来源工业经济年代经济增长的“发动机”一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础制造业地位提供人们衣、食、住、行物质消费决定全社会的长远效益和经济的持续增长国际商品贸易的保证（美国78%，日本96%，我国81%-1995年）农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件信息产业发展的物质基础；农业劳动力转移和就业的重要途径为科技和教育发展提供经费支持和实验装备实现军事现代化和国家安全的保障制造业的作用制造业是产业革命的主力军一、第一次产业革命：1733-18781）又称为：蒸汽革命。2）产业革命的标志：瓦特发明的蒸汽机。3）英国的制造业孕育和实现了瓦特的发明4）制造业和瓦特的发明推动了热力学理论的诞生。制造业是产业革命的主力军二、第二次产业革命：1879-19451）又称为：电气革命。2）产业革命的标志：电灯（爱迪生）、电话（贝尔）、电机（西门子）等电气化产品。3）制造业促使了电的应用，而后才有麦克斯韦电动力学理论的诞生。4）麦克斯韦电动力学理论推动了20世纪初开始的无线电、微波、雷达、合成孔径、微波成像、卫星通信、宇宙微波探测等技术的发展。5）牛顿力学和电动力学又为量子力学的发展指引了道路，导致了量子场论的创立。制造将业是砌产业迁革命鞠的主认力军三、菠第三撑次产词业革学命：19疮45关-1随97尘21）又鞋称为均：电勿子（来原子翁）革宗命。2）产虾业革银命的爪标志钥：原绘子弹沫（19章45）、扇电子摔计算坚机（19变46）、榨晶体陕管（19盒48）、艇集成粉电路似、微运电子导技术烈等。3）微珍电子切制造律技术竟开创尽了全眨新的量信息健时代志。制造福业是亮产业糖革命烦的主误力军四、产第四超次产丹业革借命：19捕73主-1）又抛称为输：高后新技挖术产恩业革携命。2）产任业革因命的齿标志桶：众借多高泻新技锋术产繁品，沈如微答电子富产品巩、电顺脑、贝新一驰代通呆信产别品、母新一岸代汽趣车、阿磁悬阅浮列稍车、泽新一吃代飞蕉机、唱机器横人、晚生物迁工程味产品知、新丙一代工药物梅、绿寇色食烤品、补转基检因产躁品等勿等。3）微较器件禽制造斧工艺滩，如疲拉单娱晶、值掺杂闷、扩随散、搬离子凝注入平、外洪延、督溅射蛮、化知学沉福积（CV写D）、光刻烧、表虫面贴虎装、既自动袍化组瓦装、盟进而明到纳杠米器锯件制栏造工吵艺将鉴把高旁新技栗术产山业革禽命推长向顶德峰。从科窝学发朋现到疏技术没发明科学发明年份技术发明年份孕育过程(年）电磁感应原理1831发电机187241内燃机原理1862汽油内燃机188321电磁波通讯原理1895公众广播电台192126喷气推进原理1906喷气发动机193529雷达原理1925制出雷达193510青霉素原理1928制出青霉素194315铀核裂变1938制出原子弹19457发现半导体1948半导体收音机19546集成电路设计思想1952单片集成电路19597光纤通信原理1966光纤电缆19704无线移动通信设想1974蜂窝移动电话19784多媒体设想1987多媒体电脑19914新一代设计芯片90年代新一代芯片90年代1.53、二码十一牢世纪袜科学睬技术页发展功的总与趋势20世纪消改变诉世界扎的重居要机遮电产绳品序产品发明时间（年）发明者1汽车1885/1903德国奔驰/美国福特2飞机1903美国莱特兄弟3火箭1903俄国齐奥尔科夫斯基4电冰箱1917美国5电影机1919/36德国福格特6电视机1927/40美国贝尔7喷气发动机1937英国惠特尔8原子弹1945美国日本9计算机1946美国莫切利埃克特10晶体管1948美国肖克利11核电站1951美国12数控机床1951美国MIT13氢弹1952美国特勒3、二签十一砖世纪母科学轮技术仍发展车的总票趋势20世纪快改变猪世界洽的重厨要机龄电产妈品序产品发明时间（年）发明者14机器人1954美国戴沃尔15人造卫星1957苏联16宇宙飞船1961苏联加加林17飞船登月1969美国阿波罗18载人航天飞机1977美国19磁悬浮列车1965日本时速400～500公里/时20光纤通信设备1968美国21芯片1971/1999美国intel950万晶体管/片22扫描隧道显微镜1986日本工业技术院23掌上电脑1992美国APPLEnewton24手机90年代初美国25信息高速公路1993美国nationalinformationinfrastruture（Nii）3、二袭十一侍世纪昏科学虎技术屡发展旗的总宇趋势第二送节残先进沈制造户技术冷的提节出和隐进展1.捧2.诞1制造垒技术罩的进叠步和歪发展1.赌2.品2先进啄制造亡技术苦产生观背景1.沫2.谱3各国枪对先隙进制艺造技出术的希响应及其村发展华计划先进宫制造慎技术跪计划你：19俊94年预旷算14亿美雀元，丸围绕懂“智能幅制造列系统”、桂“集成陷工具”、读“基础森设施磨建设”三软个重煮点领坑域开呀展研执究；制造垮技术粘中心望计划责：在一稠个地占区设云立一它个制址造技味术中叫心，主建立霉技术帜拥有岩者与库需要挡者之挠间的危桥梁锄，为汇中小村企业党展示声新制搏造技肯术和者装备缺、组柱织培谢训、伸帮助抵企业泪了解拒和选贞用最马新技帮术和阳装备观。1.居2.墙3各国栏先进袖制造敬技术麻的发所展美因国19崖90年提锹出了智能棚制造计划管，由茧美国默、欧狗共体热、加耀拿大熟、澳陡大利迁亚等俘国参使加，之投资10亿美植元实始施智能甩制造脉计划彼目的：通鼓过国园际共茧同研漂究，耕使制优造业希在接夜受订烧货、庙开发男、设嫂计、都生产顷、物菌流直件至经围营管狗理的概全过秋程中炼，做我到生茧产设茶备自疮律化生产瞒设备筋自律果化：能够冈根据良环境莫变化咱自主纵判断尾并及俯时决德策变唤更作蓝业过幅程日烟本尤里底卡计绘划（ER绪EK盘A）：19窜88年用5亿美再元资肾助16个欧营洲国膨家、60妄0家公教司的16名5个合布作性觉高科啦技研啦究开末发项感目。欧洲刻信息万技术面研究胆发展谁战略严计划（ES垦PR答IT）：揉在13个成木员国出向55古00名研棚究人榆员提扔供了衫资助盖，明舍确设道计原税理、悉工厂贯自动笨化、古生产壳过程近管理程三大肚课题蔬。欧洲裙工业贸技术待基础拜研究挨计划（BR抽IT垮E）：嫩重点蛾资助姑材料谎、制纵造加时工、暴设计雕以及游工厂六系统荐运作隐方式攀等研库究。欧蠢共助体第三锣节监先进斤制造虑技术柱的内或涵和戴体系迎结构1.犁3.冷1先进扮制造奏技术术的内吴涵和辉特点1.惑3.遇2先进订制造匙技术闪的体本系结王构及痰其分亏类1、定民义:在传预统制丢造技万术基衔础上投不断吵吸收位机械.电子.信息.材料.能源权和现劝代管棍理等与方面权的成钩果,并将鸟其综峡合应鸣用于增产品设计.制造.检测.管理.销售.使用.服务的制敬造全估过程,以实近现优饭质.高效.低耗.清洁.灵活滔的生歌产,提高标对动鱼态多阴变的齐市场陆的适暑应能触力和浸竞争两能力铺的制屈造技敞术总撒称,也是狗取得让理想睁技术顾经济味效果呀的制堆造技贪术的刺总称.先进肌制造塘技术稳的定场义与毁体系陷结构1.盼3.宿1先进包制造路技术传的内完涵和锄特点传统制造技术先进制造技术系统性仅驾驭生产过程物质流和能量流能驾驭生产过程物质流、信息流和能量流广泛性仅指将原材料变为成品的加工工艺贯穿从产品设计、加工制造到产品销售的整个过程集成性学科专业单一、独立，相互间界限分明专业和学科不断渗透、交叉融合，其界限逐渐淡化甚至消失动态性不同时期、不同国家，其特点、重点、目标和内容不同实用性注重实践效果，促进经济增长，提高综合竞争力先进各制造沸技术滑的定慨义与艳体系反结构面向虾制造听的设低计技嘱术群产品/工艺脚设计计算驾机辅咳助设肢计工艺宝过程胶建模筝和仿篇真工艺接规程确设计系统嚷工程弃基础快速厨成型街技术并行犁工程制造岁工艺背技术议群材料的生产杨工艺加工鲜工艺联接艺与装苹配测试纪和检尘测环保教技术维修售技术其他信息疲技术接口敏技术集成度技术人工菌智能数据党库软件闻工程决策预支持标准肤和框唉架数据发标准工艺额标准接口瓦框架产品拉定义册和标运准检验葛标准机床床和工遵具技愧术传感乳器和断控制侧技术质量尊管理用户/供应逃商交租互作群用工作践人员粗培训轨和教冈育全国铲监督筝和基族准评腹测技术脚获取服和利就用主体技术群支撑技术恶群制造乎基础设施脸环境2、体丝式系结莲构1、先翼进设梅计技吓术设计答方法罢现代违化产品济动态镇分析船和设青计产品滴可靠牌性可维戒护性灯及安魔全设酷计产品越优化谎设计快速福响应父设计创新谋设计智能倘设计仿真透与虚灯拟设炸计价值在工程抚设计模块炉化设拒计先进垂制造闻技术镇的学屋科内拴容设计介手段裕计算疤机化有限听元法优化症设计计算滥机辅妹助设积计反求股工程藏技术CA砖D/博CA征M一体刻化技挺术工程柄数据皮库向全久寿命未周期微设计种发展由单民纯考讨虑技没术因虎素转炉向综爸合考磨虑技状术、别经济零和社港会因麦素2、先贼进制捷造工墙艺技抓术精密辉、超醋精密眯加工她技术精密先加工送：精僻度为3～0.淘3μm懒R倡a0争.3～0.减03μm超精摔密加柳工：忠精度按为0.够3～0.财03μm逼Ra漂0.梦3～0.庆00颜5μm纳米茅加工薪：精研度高后于0.孟03μm强Ra小于0.笛3～0.却00枝5μm先进输制造胞技术蹲的学度科内地容精密粱成型皆制造锋技术从制焦造工菌件的有毛坯容、从荡接近越零件钢形状纳向直阻接制达成工糊件的倦方向贩发展特种伴加工推技术高能堤束流涌加工弱（电围子束掉、离凉子束居、激逮光束语）电加耕工（怠电解裳和电摄火花)超声递波加鹊工高压妇水加健工多种贱能源终的组北合加固工3、制匆造自肉动化烤技术数控唤技术数控心装置进给货系统主轴趁系统NC程序沙编制工业嘱机器饺人机器果人操景作机控制旁系统传感刊器生产六线总臭线控圣制先进痒制造阵技术胡的学陕科内驾容柔性风制造姻系统加工闪系统物流鸽系统调度吉与控洪制故障便诊断自动厉检测坡与信洽号识明别技恰术信号倘识别数据交获取数据叙处理特征收提取灯与识名别过程制设备进工况悦监测柴与控脑制过程萄监视窃系统在线醉反馈避质量蝇控制4、先税进制恋造系假统先进梦制造酿生产士模式计算尖机集相成制赌造系胞统CI售MS敏捷和制造缝系统AM华S智能金制造示系统IM搁S精良循生产LP并行业工程CE集成逮管理渠技术企业味资源仿管理ER棒P基于猾作业龟的成惨本管咽理AB评C现代削质量筑保障匠体系生产炊率工抖程制造粱资源谱快速评有效际集成先进矿制造文技术权的学驶科内倚容生产保组织专方法虚拟葵公司蚂理论岸与组尿织企业筐组织聪结构紧的变薪革以人险为本进的团猪队建蜡设企业咬重组留工程—精密庆化是黑机械修制造观发展且的核弓心—先进令制造火技术振的发墙展趋国势现代缎超精奋密机够械对煤精度册的要锣求采用登硅微参工艺拔刻蚀明制造教的述微机训械手加工拼精度创及其展发展1—车、蚕铣2—磨3—双CN峡C机床4—研磨努、工壶具磨5—光学开磨、葡金刚扣石车钟、磨6—金刚画石超涝精车再、磨桑、韵电解加工7—衍射科光栅挠刻线临机8—电子渠束、陕离子粪束、X射线9—分子迹束生旁长、瞎离子贸注10肺—扫描章隧道费技术细微匀与纳申米加搜工技赶术可动达的升水平—自动糕化是临机械贞工程储发展暮的途妙径—先进蜡制造止技术荐的发调展趋罩势1.自动淹化是套机械表工程性综合纲化的趣核心题和目绘标2.机电颂一体评化工口程(Me俱ch余at学ro买ni斩cEn踩gi害ne葡er亡in失g）是高腹技术档装备副的基酱础3.先进哨制造牧系统断以综距合（敢集成仪、整渠合）允为手争段4.特种箩加工纺技术糕与装英备是年典型设的综饰合技术蝇与装脉备制造耽中的残自动惕化技桃术1.冻CA标D/既CA卸M技术(包括CA孔T/极CA滚E/隙--座-C口AX桑)2.数字韵控制六技术3.机电宵一体职化技厦术(包括惭光、理液、确气)4.传感棉器与例测试胜技术5.伺服始驱动胆系统吗技术6.自动炭机技都术(包括泳输送疗、存报储、缠装卸绵及机差器人)7.加工仔、装盖配和艰检验问中的难自动挥化技茅术8.制造乓系统默技术9.管理秘信息慨化技防术10瞒.回收柴与维画修中永的自皆动化谱技术结论殃：制烦造自感动化析技术凭的基松础是着数字行技术先进县制造筹系统惭以综予合为搅手段(一)近二在十年带来，糠世界穴各国恋共提币出数蕉十种铁先进李制造黄系统缓，其急中较塌重要闷的有38种：(1沃)C浩AD步/C你AM森/C螺AE龙(计算仇机辅低助设与计/计算机础辅助不制造/计算洒机辅拳助工锤程);(2帮)成组裤技术(G鹅ro别up厕T鼓ec竟hn乳ol佳og壶y)浇(G狼T)废;(3扮)全面破质量资管理住(To脱ta抬l屈Qu下al锅it车yMa酬nu队fa确ct借ur鉴in酿g)浴(T烛QM御);(4默)材料献需求肝计划(M岔at备er慎ia苏l贸Re讲qu序is摩it售ePl善an然ni隐ng爱)(扯MR泉P-残I)引;先进浙制造绒系统(续)(5趴)制造赛资源趁计划(M语an厌uf抱ac属tu奔ri皂ng蓄R省es服ou蛋rc殖e随Pl剑an拒ni浆ng磁)(脆MR坐P-杆I别I)郑;(6莲)柔性辨制造裤系统(F任le肠xi俩bl宿e嘴Ma开nu飞fa墙ct惩ur盆in那g玻Sy幻玉st刊em兽)(小FM膝S)切;(7哗)准时架生产棵制(J揭us叠t派In摇T贺im病e)查(棚JI相T)擦;(8窃)计算橡机辅勾助工并艺规窗划（CA赶PP场);先进脏制造誓系统(续)(9云)为了魂制造令的(装配慕的，经试验谜的··侨··长··天)设计(D骡FM屿A,亡DF躁A,逼DF拖T·昂··梁··辣·D榆FX秩);(1锐0)计算倍机集演成制凤造系哗统(C缸om茶pu列te隶rIn邮te赔gr山at驻ed映Ma金nu闸fa胁ct坝ur名in木gSy枯st炉em普)（CI况MS奶);(1按1)用户贪驱动圾生产梯(Cu耗st培om塌er申D恭ri冻ve再nPr锅od兽uc双ti熔on遥)(乔CD学P);(1糟2)企业画重组(B甘us轻in乌es术s拳Re莲en君gi碗ne喊er用in绒g)高(B售R)国;(1就3)并行输工程(C冲on后cu色rr鲁en守t室En柄gi辨ne突er喇in案g)馆(C馋E)暑;先进忘制造阳系统(续)(1标4)环境搂友好脱生产及(En载vi鸟ro够nm茎en微t越Fr应ie户nd叨lyMa始nu评fa蔽ct颤ur窑in趴g)骑(E秤FM岁);(1丑5)精益骗生产(L计ea庭n菊Pr舅od皆uc阶ti被on朽)(辫LP党);(1油6)敏捷县制造(A高gi殃le禾M诞an好uf负ac炊tu旁ri筑ng演)(杯AM血);(1顾7)多智倦能体绵制造舍系统(M崭ul策ti装-A驼ge村ntMa汇nu棋fa北ct谜ur咱in堡g扎Sy酱st粗em培)(眠MA焦MS猫);先进布制造席系统(续)(1浆8)虚拟铜制造(V屋ir惜tu章al董M万an填uf肌ac筝tu蚀ri递ng犬)(逼VM畅);(1揭9)增广贡现实钱制造(A唉ug头me迫nt咸ed荷R戏ea欧li引tyMa密nu赛fa粱ct通ur春in托g)坊(A老RM括);(2别0)协同鲁制造(Ho星lo吸ni期cMa与nu配fa骡ct迁ur懂in恭g)睬(H拒M)轮;(2月1)生物型型制辈造(B费io桐lo捞gi殃ca撤l原Ma军nu育fa通ct皱ur解in辅g)帖(B凡M)貌;(2柄2)寿命东周期葵工程(L暖if它e唤Cy捡cl喷e枯En店gi艺ne改er清in疑g)表(L途CE激);(2经3)绿色殖制造(G硬re任en健M狼an帽uf泪ac岸tu炒ri悠ng主)(灯GM别);先进送制造紫系统(续)(2嫁4)网络刮合作苍制造(N点et挖wo惯rk认-C棕ol仰la袜bo慎ra株ti巡寿veMa秋nu扇fa膏ct记ur锈in拘g)恳(N炮CM糕);(2草5)遥远仪制造(R咸em直ot攻e狸Ma绍nu近fa夜ct迈ur揉in潮g)炊(R拣M)恭;(2港6)全面依生产挣维护(T跑ot榴al撞P朋ro由du替ct济io缴nMa土in执te幅na碍nc倒e)脸(T议PM图);(2拆7)开放相结构虹制造申系统(O魔pe专n白Ar豪ch错it姐ec券tu碗reMa窜nu孟fa顾ct气ur缩慧in驴g联Sy瓦st将em禁)(包OA稻MS服);(2才8)智能君制造(I拣nt应el拿li奸ge木nt甩M逝an仇uf窃ac盗tu膀ri冈ng羽)(笼IM阻);先进接制造耍系统(续)(2航9)分形准企业(F魔ra默ct洲al纷E羞nt喂er串pr怖is救e)小(F天E)侵;(3石0)预计轧生产走改进叉系统(P标re摇-P绳la倦nn介ed具P惭ro匆du丸ctIm团pr揪ov墨em悉en丹t抹sy繁st找em拒)(锣P3IS肝);(3芝1)企业绩资源前计划(E跃nt誉er鬼pr够is鼓e蔑Re恳so秧ur纵cePl痛an线ni渗ng斤)(碎ER吊P)迈;(3召3)快速福原型谎制造(R乡丰ap纤id辰P考ro学to妇ty沫peMa慕nu呜fa僵ct拦ur释in书g)芦(R庆PM市);(3筒4)自组顶织生雹产系茶统(S饥el望f-Or呆ga它ni解se跟dPr壶od周uc毯ti黄onSy欢st黑em睬)(鱼SO享PS折);先进推制造垂系统(续)(3劝5)可重持组制鞠造系贪统(R遭ec物on扯fi嫂gu油ra雕bl眉eMa兆nu曾fa含ct棵ur超in息g梅Sy挪st妙em惜)(战RC执MS株);(3卫6)大规衡模定王制(M册as葡sCu鄙st凯om浊iz炎at宝io字n)霉(M剧C);(3育7)全球都制造(G累lo揉ba赛l途Ma寄nu县fa湖ct届ur散in猎g)踩(G缸M)静;(3韵8)下一克代制巩造系晓统(N局ex舅t访Ge各ne奋ra验ti极onMa没nu品fa嚼ct村ur素in叶g绳Sy份st楚em葛)(决NG越MS锦)—信息皆化是展机械岂工程抗发展孕的急消需—先进间制造筛技术盟的发友展趋圆势我国副信息桌产业疼已驶京上高湖速路（1）20欺00年上励网户咸数为22丝式50万户识，20服01年为40纷00万户营，20铺08年5月底布为2.酒2亿户,（2）20问06年我吼国手堡机年齿生产茄能力被是3.峰8亿部佩，全习球的50绣%，20领03年统款计,国内矩月销秒售量嘉达50迷0万部语，20蔽08年3.最5亿。（3）十兰五期寻间，中国井的信因息产剩业继昼续保需持20腔%的高患速增神长，市罚场规稼模比20去00年翻纠一番割，固捞定、社移动领电话笋网规童模容锋量将窝跃居毒世界役第一胳位，窗电话柏用户冻总数垒达到5亿户薯，全逗国电杏