先进制造技术课件 第1章 先进制造技术概论

先进制造技术第1章先进制造技术概论1.11.21.3制造、制造系统和制造业先进制造技术的发展先进制造技术的内涵和体系结构CONTENTS目录1.1制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业先进制造技术的发展先进制造技术的内涵和体系结构1.1.1制造、制造系统和制造业是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，采用有效的工艺方法和必要的能源，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。制造指生产车间与物流有关的加工和装配过程。狭义不仅包括了具体的工艺过程，还包括市场分析、产品设计、质量控制、生产过程管理、营销、售后服务直至产品报废处理等在内的整个产品寿命周期的全过程。广义制造、制造系统和制造业先进制造技术的发展先进制造技术的内涵和体系结构1.1.1制造、制造系统和制造业由制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。制造系统图1制造系统功能结构经营管理信息流生产管理信息流技术信息流物质流用户、市场与外部环境经营管理市场与销售研究与开发资源管理财务生产管理工程设计采购车间制造（加工、装配、检验、输送、存储…

）质量控制制造、制造系统和制造业先进制造技术的发展先进制造技术的内涵和体系结构1.1.1制造、制造系统和制造业制造系统压力加工油漆车身装配内部装饰驱动桥装配变速箱装配轮胎装配底盘装配

车身安装最后试验发动机装配发动机试验机械加工热处理锻造熔化造型浇铸压铸油漆机械加工自动线热处理图2汽车生产物流示意图制造、制造系统和制造业先进制造技术的发展先进制造技术的内涵和体系结构1.1.1制造、制造系统和制造业制造业是将制造资源，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。制造、制造系统和制造业先进制造技术的发展先进制造技术的内涵和体系结构1.1.1制造、制造系统和制造业制造业序号行业名称序号行业名称13农副食品加工业28化学纤维制造业14食品制造业29橡胶制品业15饮料制造业30塑料制品业16烟草制造业31非金属矿物制品业17纺织业32黑色金属冶炼及压延加工业18纺织服装、鞋、帽制造业33有色金属冶炼及压延加工业19皮革、毛皮、羽毛（绒）制造业34金属制品业20木材加工及木、竹、藤、棕、草制造业35通用设备制造业21家具制造业36专用设备制造业22造纸及纸制品业37交通运输设备制造业23印刷业和记录媒介的复制38电气机械及器材制造业24文教体育用品制造业39通信设备、计算机及其它电子设备制造业25石油加工、炼焦及核燃料加工业40仪器仪表及文化、办公用机械制造业26化学原料及化学制品制造业41工艺品及其它制造业27医药制造业42废弃资源和废旧材料回收加工业制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用第一产业农业林业渔业畜牧业矿业采石业石油业第二产业航天航空纺织、服装汽车、装备、重型机械冶金、钢铁、金属制品食品、饮料化工、石油精炼计算机、半导体、电器建筑、建材日用消费品玻璃、陶瓷、造纸制药橡胶、塑料制品能源、电力出版第三产业银行、金融服务、保险通讯、资讯教育、医疗、保健娱乐、旅馆、餐饮、旅游政府法律机构房地产修理与维护商业（零售、批发）交通、运输

第一、二、三产业的划分制造、制造系统和制造业纺织机械动力机械家用电器通讯设备出版印刷网络媒体文化娱乐冶金机械建筑机械交通工具环保设备军事装备医疗设备机器制造农业机械化工设备制造业图3当今制造业的社会功能1.1.2制造业的定位和作用制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机；制造业是高技术产业化的载体；制造业是吸纳劳动就业的重要途径；制造业是国际贸易的主力军；制造业是国家安全的重要保障。1.1.2制造业的定位和作用制造、制造系统和制造业1）制造业是人类赖以生存的基础产业文教用品制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用生活用品制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用1）制造业是人类赖以生存的基础产业生活用品制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用1）制造业是人类赖以生存的基础产业交通工具制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用1）制造业是人类赖以生存的基础产业制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用2）是国家综合竞争力的重要支柱军工制造业制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用2）是国家综合竞争力的重要支柱防疫物资制造、制造系统和制造业1.1.2制造业的定位和作用2）是国家综合竞争力的重要支柱1.2先进制造技术的发展1.2.1先进制造技术产生背景先进制造技术的发展1.社会经济发展背景制造业的核心要素是质量、成本和生产率。2.科学技术发展背景制造技术在宏观和微观两个方向的蓬勃发展，急剧地改变了现代制造业的产品结构、生产方式、生产工艺和设备及生产组织体系。信息逐渐成为制造业的决定性因素。1.2.3先进制造技术产生的背景先进制造技术的发展1.社会经济发展背景2.科学技术发展背景

3.可持续发展战略欧共体的“尤里卡计划”欧洲信息技术研究发展战略计划欧洲工业技术基础研究计划日本的智能制造技术计划韩国的先进制造系统计划1.2.2制造技术的进步和发展先进制造技术的发展1.制造技术制造业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值的成品（半产品）和技术服务的技术群。2.制造技术发展工场式生产时期蒸汽机和工具机工业化生产时期电气技术与其他制造技术融合刚性自动化发展时期内燃机发明柔性自动化发展时期计算机、微电子、信息和自动化18世纪后半叶19世纪20世纪初第二次世界大战综合自动化发展时期计算机及其技术发展20世纪80年代1.2.3先进制造技术的发展趋势先进制造技术的发展发展趋势1）现代技术集成2）技工技术的集成3）企业的集成制造设备：控制参数为数字化信息制造企业：数字形式传递三超：1）超净—尘埃<0.1微米2）超纯—有害物质<一亿分之一3）超精—纳米级赛2.精是发展的关键6.网是发展的道路4.自是发展的条件5.集是发展的方法高温、高压、高湿、强冲击、强磁场、强腐蚀、极大、极小、极厚、极薄1.数是发展核心3.极是发展的焦点7.智是发展的前景8.绿是发展的必然基础技术极限加工先进技术基础方法清洁生产技术系统管理技术新材料成型与加工技术制造业自动化单元技质量与可靠性技术激光等特种加工FMSCIMSIMS集成技术系统工程及管理学科激光等新能源技术激光等新能源技术微电子及计算机应用技术工艺模拟工艺设计技术新型产业及市场需求带动先进制造技术的体系结构及其分类1.3.1先进制造技术的内涵及技术构成1.3先进制造技术的内涵和体系结构铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工——优质、高效、低耗、少或无污染制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理结合应用信息技术、系统管理技术、网络通信技术等将单元制造技术进行有效集成，FMS.CIMS、IMS及虚拟制造技术等,形成集成大制造系统基础技术集成技术新型单元技术术先进制造技术的体系结构及其分类1.3.1先进制造技术的内涵及技术构成先进制造技术的体系结构及其分类1.3.2先进制造技术的特点物质流、信息流和能量流产品设计、加工制造到产品销售及维护使用专业和学科间渗透、交叉、融合系统系广泛性集成性动态性最好的实践效果实用性先进制造技术的体系结构及其分类1.3.3先进制造技术的体系结构及其分类1.先进制造技术的体系结构制造基础设施①质量管理②用户/供应商交互作用③工作人员培训和教育④全国监督和基准评测⑤技术获取合理用主体技术群设计技术群

①产品、工艺设计CAD

工艺过程建模和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

①材料生产工艺

②加工工艺

③联接和装配

④测试和检验

⑤环保技术

⑥维修技术

⑦其他支撑技术群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1现代设计技术2先进制造工艺5先进制造生产模式及系统功能研究对象4现代生产管理技术3加工自动化技术1.3.3先进制造技术的体系结构及其分类2.先进制造技术的分类先进制造技术的体系结构及其分类先进制造技术的体系结构及其分类1.3.3先进制造技术的体系结构及其分类2.先进制造技术的分类现代设计技术现代设计方法产品可靠性设计设计自动化技术包括模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、绿色设计、工业设计等。包括可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮设计、维修设计和维修保障设计等。包括设计自动化技术。包括产品的造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析、优化设计、模拟仿真虚拟设计、工程数据库等内容。先进制造技术的体系结构及其分类精密洁净铸造成型工艺、精确高效塑性成型工艺、优质高效焊接及切割技术、优质低耗洁净热处理技术、快速