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先進(jìn)制造技術(shù)

AdvancedManufacturingTechnology2012年9月先進(jìn)制造技術(shù)

發(fā)明和發(fā)展了汽車、機(jī)床、機(jī)器人、飛機(jī)、火箭、芯片、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等成千上萬(wàn)的機(jī)電產(chǎn)品,極大地改變了人類的生產(chǎn)方式和生活方式?;仡櫍?0世紀(jì)是一個(gè)偉大的世紀(jì)發(fā)明和發(fā)展了汽車、機(jī)床、機(jī)器人、飛機(jī)、火箭、20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明科學(xué)發(fā)明年份技術(shù)發(fā)明年份孕育過(guò)程(年)電磁感應(yīng)原理1831發(fā)電機(jī)187241內(nèi)燃機(jī)原理1862汽油內(nèi)燃機(jī)188321電磁波通訊原理1895公眾廣播電臺(tái)192126噴氣推進(jìn)原理1906噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)193529雷達(dá)原理1925制出雷達(dá)193510青霉素原理1928制出青霉素194315鈾核裂變1938制出原子彈19457發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體1948半導(dǎo)體收音機(jī)19546集成電路設(shè)計(jì)思想1952單片集成電路19597光纖通信原理1966光纖電纜19704無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)想1974蜂窩移動(dòng)電話19784多媒體設(shè)想1987多媒體電腦19914新一代設(shè)計(jì)芯片90年代新一代芯片90年代1.520世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明科學(xué)發(fā)明年份技術(shù)發(fā)明年份孕育過(guò)程20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者1汽車1885/1903德國(guó)奔馳/美國(guó)福特2飛機(jī)1903美國(guó)萊特兄弟3火箭1903俄國(guó)齊奧爾科夫斯基4電冰箱1917美國(guó)5電影機(jī)1919/36德國(guó)福格特6電視機(jī)1927/40美國(guó)貝爾7噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1937英國(guó)惠特爾8原子彈1945美國(guó)日本9計(jì)算機(jī)1946美國(guó)莫切利埃克特10晶體管1948美國(guó)肖克利11核電站1951美國(guó)12數(shù)控機(jī)床1951美國(guó)MIT13氫彈1952美國(guó)特勒20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者1汽車20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者14機(jī)器人1954美國(guó)戴沃爾15人造衛(wèi)星1957蘇聯(lián)16宇宙飛船1961蘇聯(lián)加加林17飛船登月1969美國(guó)阿波羅18載人航天飛機(jī)1977美國(guó)19磁懸浮列車1965日本時(shí)速400~500公里/時(shí)20光纖通信設(shè)備1968美國(guó)21芯片1971/1999美國(guó)intel950萬(wàn)晶體管/片22掃描隧道顯微鏡1986日本工業(yè)技術(shù)院23掌上電腦1992美國(guó)APPLEnewton24手機(jī)90年代初美國(guó)25信息高速公路1993美國(guó)nationalinformationinfrastruture(Nii)20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者14機(jī)展望:制造業(yè)在21世紀(jì)將出現(xiàn)奇跡汽車:會(huì)跑,會(huì)飛;飛機(jī):更快、更安全(20倍音速,13000km/h);高速列車(575km/h)和磁懸浮列車430km/h;智能儀器裝備和智能機(jī)器人:按照人們的要求高效率、高質(zhì)量地制造產(chǎn)品;微型機(jī)器人:能進(jìn)人血管清理垃圾、修補(bǔ)心臟;分子組裝技術(shù):組裝出理想性能的微器件;掌上工具:計(jì)算機(jī)、可視電話、電視、音響和網(wǎng)絡(luò)的集成(云技術(shù)Cloud)

展望:制造業(yè)在21世紀(jì)將出現(xiàn)奇跡汽車:會(huì)跑,會(huì)飛;會(huì)飛的汽車會(huì)飛的汽車飛機(jī):更快、更安全飛機(jī):更快、更安全磁懸浮列車磁懸浮列車微型機(jī)器人微型機(jī)器人機(jī)器人機(jī)器人可視電話可視電話平板電腦平板電腦第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論先進(jìn)制造技術(shù)(AMT,——AdvancedManufacturingTechnology)

源于20世紀(jì)80年代,指在制造過(guò)程和制造系統(tǒng)中融合電子、信息和管理技術(shù),以及新工藝、新材料等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),使材料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的過(guò)程更有效、成本更低、更及時(shí)滿足市場(chǎng)需求的先進(jìn)的工程技術(shù)的總稱。第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論先進(jìn)制造技術(shù)(AMT,第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.3先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的地位和作用下一頁(yè)返回1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)制造(Manufacturing):是由manus(hand)和factus(make)組合而成,原意是用手制造(madebyhand)。制造是人類所有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基石,是人類歷史發(fā)展和文明進(jìn)步的動(dòng)力。狹義:為機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝過(guò)程廣義:國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)1990年:制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量保證、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動(dòng)和工作的總稱。(Manufacturingisseriesofinterrelatedactivitiesandoperationsinvolvingthedesign,planning,production,qualityassurance,managementandmarketingoftheproductsofthemanufacturingindustries。)下一頁(yè)返回1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷全過(guò)程原材料產(chǎn)品工藝

能源知識(shí)技能

工具制造與物流有關(guān)的加工和裝配過(guò)程狹義制造廣義制造1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)整體制造過(guò)程硬件制造過(guò)程軟件硬件人員經(jīng)營(yíng)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)研制、加工制造和控制管理等過(guò)程生產(chǎn)設(shè)備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置軟件制造理論、制造工藝和方法、各種制造信息等制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)整體制造過(guò)程硬件制造過(guò)程軟件硬件人制造系統(tǒng)的物質(zhì)流與信息流誤差流物流資金流規(guī)劃控制需求信息流實(shí)施(車間或現(xiàn)場(chǎng))原材料產(chǎn)品與服務(wù)能源能量流制造系統(tǒng)的五種流制造系統(tǒng)的物質(zhì)流與信息流誤差流物流資金流規(guī)劃控制需求信息流實(shí)壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤(pán)裝配

車身安裝最后試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)機(jī)械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機(jī)械加工自動(dòng)線熱處理汽車生產(chǎn)物流示意圖壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤(pán)制造業(yè)以制造技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造的行業(yè),是所有與制造有關(guān)的企業(yè)群體

類別

構(gòu)成比例類別

構(gòu)成比例

類別

構(gòu)成比例

金屬制品3.395食品工業(yè)15.335化工15.586一般機(jī)械8.625紡織7.193建材7.299運(yùn)輸機(jī)械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設(shè)備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設(shè)備4.588文教用品4.292其他制造1.681儀器儀表0.998油加工3.870我國(guó)制造分類和構(gòu)成制造業(yè)以制造技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造的行業(yè),是所有與制造有第一產(chǎn)業(yè)15%-5%農(nóng)業(yè)林業(yè)漁業(yè)畜牧業(yè)礦業(yè)采石業(yè)石油業(yè)第二產(chǎn)業(yè)(52%)制造業(yè)(45%)航天航空紡織、服裝汽車、裝備、重型機(jī)械冶金、鋼鐵、金屬制品食品、飲料化工、石油精煉計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、電器建筑、建材日用消費(fèi)品玻璃、陶瓷、造紙制藥橡膠、塑料制品能源、電力第三產(chǎn)業(yè)33%-64%

銀行、金融服務(wù)、保險(xiǎn)通訊、資訊教育、醫(yī)療、保健娛樂(lè)、旅館、餐飲、旅游政府法律機(jī)構(gòu)房地產(chǎn)修理與維護(hù)商業(yè)(零售、批發(fā))交通、運(yùn)輸

表1.1第一、二、三產(chǎn)業(yè)的劃分1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)第一產(chǎn)業(yè)15%-5%農(nóng)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)(52%)制造業(yè)(45%)第一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入的重要來(lái)源工業(yè)經(jīng)濟(jì)年代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)制造業(yè)地位1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱制造業(yè)1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費(fèi)決定全社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)效益和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)國(guó)際商品貿(mào)易的保證(美國(guó)78%,日本96%,我國(guó)81%-1995年)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位的物質(zhì)保障,服務(wù)業(yè)發(fā)展的重要條件信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ);農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和就業(yè)的重要途徑為科技和教育發(fā)展提供經(jīng)費(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)裝備實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國(guó)家安全的保障制造業(yè)的作用制造業(yè)的作用制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動(dòng)創(chuàng)造了人類,而勞動(dòng)是從制造工具開(kāi)始的。

——恩格斯《自然辯證法》人類社會(huì)發(fā)展所依賴的物質(zhì)文明支柱除了材料、能源、信息外,還應(yīng)包括“制造”。制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動(dòng)創(chuàng)造了人類,而勞動(dòng)是物質(zhì)財(cái)富是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最基本、最重要的手段直接創(chuàng)造國(guó)民生產(chǎn)總值的1/3制造業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)占整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的4/5為國(guó)家財(cái)政提供1/3以上的收入對(duì)出口總額的貢獻(xiàn)率90%物質(zhì)財(cái)富是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)為科技和教育發(fā)展提供經(jīng)費(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)裝備

----是國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和載體制造業(yè)制造業(yè)的作用宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)為科技和教育發(fā)實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國(guó)家安全的保障現(xiàn)代武器裝備是先進(jìn)制造技術(shù)的載體;尖端制造技術(shù)和裝備一直是西方國(guó)家技術(shù)封鎖和限制的重點(diǎn);保證就業(yè)率穩(wěn)定,緩解就業(yè)壓力,保障社會(huì)穩(wěn)定。例:①東芝事件(1982.12~1983.6)②《考克斯報(bào)告》(90年代)

③《控制高技術(shù)機(jī)床出口》(2000)制造業(yè)的作用實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國(guó)家安全的保障現(xiàn)代武器裝備是先進(jìn)制造技術(shù)的載綜上所述——制造業(yè)是國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必備條件高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是衡量國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是決定國(guó)家在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中國(guó)際分工地位的關(guān)鍵因素制造業(yè)戰(zhàn)略地位綜上所述——制造業(yè)是國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是實(shí)現(xiàn)美國(guó)是世界上頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó),也是制造業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國(guó)70年代開(kāi)始美國(guó)科技優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力衰退:把制造業(yè)看成是“夕陽(yáng)工業(yè)”。80年代后期,國(guó)會(huì)議員、政策咨詢和研究機(jī)構(gòu)紛紛要求政府支持和重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,1991年,美國(guó)白宮發(fā)表了《美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)》的報(bào)告,明確將柔性計(jì)算機(jī)集成制造、智能加工設(shè)備、微米級(jí)和毫米級(jí)制造以及系統(tǒng)管理技術(shù)等,作為制造技術(shù)領(lǐng)域,列入總數(shù)為22項(xiàng)的國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)中。2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)美國(guó)是世界上頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó),也是制造業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國(guó)70年代開(kāi)始美國(guó)1993年2月,克林頓在硅谷提出了促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的六點(diǎn)行動(dòng)加大資助,開(kāi)發(fā)新一代汽車、新建筑技術(shù)、智能控制和傳感器技術(shù)、快速原型設(shè)計(jì)及考慮環(huán)境的制造技術(shù);支持靈活制造;建立全國(guó)制造技術(shù)推廣中心網(wǎng);促進(jìn)本地區(qū)技術(shù)聯(lián)盟的建立;促進(jìn)制造工程教育的發(fā)展;促進(jìn)考慮環(huán)境的制造技術(shù)的發(fā)展。美國(guó)是世界上頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó),也是制造業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國(guó)2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)1993年2月,克林頓在硅谷提出了促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的六點(diǎn)美國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃和制造技術(shù)中心計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃:1994年度撥款14億美元。制造技術(shù)中心計(jì)劃(MTC):又稱合作伙伴計(jì)劃,指政府和企業(yè)在發(fā)展制造技術(shù)上進(jìn)行密切合作。在全國(guó)建立170家制造技術(shù)中心,幫助企業(yè)通過(guò)技術(shù)進(jìn)步節(jié)約。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)美國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃和制造技術(shù)中心計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2歐共體ERECA、ESPRIT、BRITE計(jì)劃ERECA(尤里卡)計(jì)劃:

1988年撥款5億美元資助16個(gè)歐洲國(guó)家600家企業(yè)的165個(gè)合作項(xiàng)目。ESPRIT(歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略)計(jì)劃:

13個(gè)成員國(guó)向5500名研究人員提供資助。BRITE(歐洲工業(yè)基礎(chǔ)研究)計(jì)劃:重點(diǎn)資助材料、制造加工、設(shè)計(jì)以及工廠系統(tǒng)運(yùn)作等方面的研究。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)歐共體ERECA、ESPRIT、BRITE計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)得韓國(guó)的先進(jìn)制造系統(tǒng)計(jì)劃1991年底韓國(guó)提出了“高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃”,通常稱為G-7計(jì)劃。目標(biāo):到2000年把韓國(guó)的技術(shù)實(shí)力提高到世界第一流工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。已達(dá)到。G-7計(jì)劃包括七項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)及七項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。投資62億美元。共性基礎(chǔ)技術(shù)、下一代加工系統(tǒng)、集成技術(shù)、智能技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)韓國(guó)的先進(jìn)制造系統(tǒng)計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展給予充分重視

1995年:“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議中明確要大力采用先進(jìn)制造技術(shù)。國(guó)家各類攻關(guān)計(jì)劃國(guó)家計(jì)委重視:如數(shù)控系統(tǒng)及裝備研究等。國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)。S-863,973計(jì)劃。“十五”規(guī)劃中,先進(jìn)制造技術(shù)是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的第四關(guān)鍵領(lǐng)域。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展給予充分重視先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)

1.核心電子器件、高端適用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品

2.極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝

3.新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)

4.高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備

5.大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)

6.大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站

7.水體污染的控制與治理

8.轉(zhuǎn)基因生物新品種培育先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)

9.重大新藥創(chuàng)制

10.艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治

11.大型飛機(jī)

12.中國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

13.高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)

14.載人航天與探月工程

15.高超聲速飛行器科技工程

16.慣性約束核聚變點(diǎn)火先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景消費(fèi)需求:主題化、個(gè)性化和多樣化,產(chǎn)品壽命周期縮短全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整:制造商之間既有激烈競(jìng)爭(zhēng),又有基于實(shí)力的合作??焖夙憫?yīng)市場(chǎng):滿足已有和潛在顧客需求,主動(dòng)適應(yīng)市場(chǎng),引導(dǎo)市場(chǎng),是贏得競(jìng)爭(zhēng),獲取最大利潤(rùn)的關(guān)鍵1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景消費(fèi)需求:主題化、個(gè)性化和多樣化,產(chǎn)品制造技術(shù)在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個(gè)方向發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)成為技術(shù)密集、知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)信息成為制造業(yè)決定性因素,Intranet/Internet對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重大影響2.科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景制造技術(shù)在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個(gè)方向發(fā)展資源匱泛,污染嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題不能以犧牲今后幾代人的利益為代價(jià)由粗放經(jīng)營(yíng)、掠奪式開(kāi)發(fā)向集約型、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變3.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景資源匱泛,污染嚴(yán)重3.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略1.2.1先進(jìn)制造1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展縱觀近兩百年制造業(yè)的發(fā)展歷程,影響制造技術(shù)發(fā)展最主要的因素是:技術(shù)的推動(dòng);市場(chǎng)的牽引。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2制造技術(shù)的進(jìn)步和1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下,制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量→少品種→大批量→多品種變批量”的方向發(fā)展。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下,在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)下,制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→知識(shí)密集”的方向發(fā)展。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性流水自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化”的方向發(fā)展。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→近現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)階段--18世紀(jì)后半葉,完成手工作坊到以分工為原則的工廠生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變(蒸汽機(jī)和工具機(jī))工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)階段--19世紀(jì),實(shí)現(xiàn)了批量工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)(電氣化驅(qū)動(dòng))剛性自動(dòng)化發(fā)展階段--20世紀(jì)初,以大批量生產(chǎn)為模式的剛性自動(dòng)化(內(nèi)燃機(jī))柔性自動(dòng)化發(fā)展階段--二戰(zhàn)之后,多品種小批量柔性自動(dòng)化生產(chǎn)模式,包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動(dòng)化發(fā)展階段-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT;

MRP,MRPⅡ,ERP,TQM;DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT;

CIMS,CE,LP1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展自18世紀(jì)以來(lái),制造技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展時(shí)期。近現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)階段--18世紀(jì)后半葉,完1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

上一頁(yè)下一頁(yè)返回“精(精確化)”是發(fā)展的關(guān)鍵“極(極端、極限)”是發(fā)展的焦點(diǎn)“綠(綠色)”是發(fā)展的必然“快”是發(fā)展的動(dòng)力“省”是發(fā)展的原則“效”是發(fā)展的追求“數(shù)(數(shù)字化)”是發(fā)展的核心“自(自動(dòng)化)”是發(fā)展的條件“集(集成化)”是發(fā)展的方法“網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)化)”是發(fā)展的道路“智(智能化)”是發(fā)展的前景制造產(chǎn)品:制造過(guò)程:制造方法:1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

加工精度精密化人造衛(wèi)星的儀表軸承,其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達(dá)納米級(jí);發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

操作尺度細(xì)微化基因操作機(jī)械,其移動(dòng)距離為納米級(jí),移動(dòng)精度為0.1納米級(jí)發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

物理性能精確化_物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、生化性能等等控制要求納米化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品電子制造中高精度:控制趨于納米級(jí)加工趨于亞納米級(jí)超微細(xì):芯片線寬<100nm運(yùn)動(dòng)副間隙<12nm高加速度:封裝運(yùn)動(dòng)>12g高可靠性:芯片千小時(shí)失效率<1/109發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

電子制造中發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”超精密加工20世紀(jì)初:10微米30年代:1微米50年代:0.1微米70-80年代:0.01微米目前:0.001微米(納米加工)發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

超精密加工20世紀(jì)初:10微米發(fā)展趨“極”是發(fā)展的焦點(diǎn)——極端、極限幾何形體上,極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀;在物理性能上,極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強(qiáng)磁性、極強(qiáng)輻射性、極強(qiáng)腐蝕性,奇性怪能;MEMS(Micro-Electro-Mechanical_System)技術(shù)和產(chǎn)品是典型極端、極限技術(shù)和產(chǎn)品。發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”“極”是發(fā)展的焦點(diǎn)——極端、極限幾何形體上,極大、極小、極厚關(guān)于微電子芯片制造1.巨大的投資建一座生產(chǎn)1000兆位存儲(chǔ)器的芯片制造廠,需要投資150億美元2.當(dāng)前的芯片制造設(shè)備(1)超凈:塵埃顆粒直徑<0.1微米顆粒數(shù)<0.1個(gè)/立方英尺空氣(2)超純:有害雜質(zhì)含量達(dá)到ppb(十億分之一)(3)超精加工:鈉米級(jí)我國(guó)的“龍芯”。日本日立公司(2006)報(bào)導(dǎo):集成電路小如塵粒:長(zhǎng)、寬150μm,厚7.5μm發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

關(guān)于微電子芯片制造發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極2002年原子級(jí)納米“晶體管”(電極相距1nm)2003年世界最小的電動(dòng)機(jī)——納米電動(dòng)機(jī)(直徑500nm)量子計(jì)算機(jī)基本電路(1/500mm)2004年能停或暫停的分子馬達(dá)用核磁共振觀測(cè)到單個(gè)電子2005年超大容量納米級(jí)信息存儲(chǔ)材料2006年世界最小的發(fā)電機(jī)——納米發(fā)電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

2002年發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”“綠”是發(fā)展的必然——綠色“保護(hù)環(huán)境,就是保護(hù)生產(chǎn)力;改善環(huán)境,就是發(fā)展生產(chǎn)力”制造各階段都必須充分計(jì)及環(huán)境保護(hù):自然環(huán)境,社會(huì)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)者的身心健康;制造必然要走向“綠色”制造,這是實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件?!毒V要》制造業(yè)發(fā)展思路有三,其一就是“積極發(fā)展綠色制造”.發(fā)展趨勢(shì)——

制造過(guò)程:“綠”“綠”是發(fā)展的必然——綠色發(fā)展趨勢(shì)——

制造過(guò)程:“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化

“信息化”的核心是“數(shù)字化”數(shù)字制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)(包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù))等交叉、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化控制、數(shù)字化管理以及貫穿始終的“虛擬”技術(shù)數(shù)字化技術(shù)必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“自”是發(fā)展的條件——自動(dòng)化自動(dòng)化是強(qiáng)化、延伸甚至取代人勞動(dòng)(體力、腦力)的技術(shù)或手段自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)辨識(shí)等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高水平的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“自”是發(fā)展的條件——自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:1870-1980:加工過(guò)程效率20倍管理效率1.8-2.2倍設(shè)計(jì)效率1.2倍CAX技術(shù)——腦力勞動(dòng)自動(dòng)化。制造業(yè)中NC的重大基礎(chǔ)作用。發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

1870-1980:發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自“集”是發(fā)展的方法——集成化

技術(shù)集成、管理集成、技術(shù)與管理集成本質(zhì):知識(shí)和信息集成,集成也包含了“交叉”現(xiàn)代制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)“集成”和“交叉”

CIMS,從實(shí)際情況與發(fā)展前景來(lái)看,整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)體系是一個(gè)計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng),而且與網(wǎng)絡(luò)化不可分割。發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“集”是發(fā)展的方法——集成化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:傳感技術(shù)信號(hào)處理技術(shù)控制技術(shù)隨動(dòng)技術(shù)精密機(jī)械技術(shù)系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

機(jī)電一體化傳感技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)代新型制造模式實(shí)施的基礎(chǔ)設(shè)施,現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)必不可少運(yùn)行環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化既是制造企業(yè)信息化、集成化的基礎(chǔ),又是企業(yè)信息化、集成化的進(jìn)一步發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化將制造業(yè)走向全球化、整體化、有序化

發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“網(wǎng)”是發(fā)展的道路——網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法

“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”的本質(zhì)是“智力經(jīng)濟(jì)”

本世紀(jì)核心學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì):從信息科學(xué)到生命科學(xué)(21世紀(jì)中葉)轉(zhuǎn)向認(rèn)知科學(xué)(21世紀(jì)70年代)制造智能——制造系統(tǒng)/單元/裝備適應(yīng)環(huán)境變化的能力,處理海量信息、不完整信息、不確定信息、錯(cuò)誤信息的能力,自診斷、自修復(fù)能力,自組織、自重構(gòu)能力,主動(dòng)協(xié)調(diào)和協(xié)同能力,非邏輯處理能力等。智能化——各行各業(yè)發(fā)展的趨向,如:智能計(jì)算機(jī)、智能車輛、智能機(jī)器、智能儀表、智能控制、智能材料,甚至智能大廈等。網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)質(zhì)是走向智能化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“智”是發(fā)展的前景——智能化“知識(shí)經(jīng)濟(jì)”的本質(zhì)是“智力經(jīng)濟(jì)”發(fā)展趨勢(shì)——

制造二十一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)世界科技中心(地區(qū)或國(guó)家)的轉(zhuǎn)移

中國(guó)(公元3世紀(jì)—公元13世紀(jì))→

意大利(1540年—1610年)→

英國(guó)(1660年—1730年)→

法國(guó)(1770年—1830年)→

德國(guó)(1810年—1920年)→

美國(guó)(1920年—

)→

可能轉(zhuǎn)向東方(日本、中國(guó))二十一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)世界科技中心(地區(qū)或國(guó)家)的轉(zhuǎn)3.3高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域(1)信息科學(xué)技術(shù)(包括微電子、光電子科學(xué)技術(shù))(2)生物科學(xué)技術(shù)(包括生命科學(xué)技術(shù))(3)新能源科學(xué)技術(shù)(包括核能科學(xué)技術(shù))(4)新材料科學(xué)技術(shù)(包括納米科學(xué)技術(shù))(5)環(huán)境科學(xué)技術(shù)(包括地球科學(xué)技術(shù))(6)航空航天科學(xué)技術(shù)(包括軍事科學(xué)技術(shù))

(7)海洋科學(xué)技術(shù)(包括地球科學(xué)技術(shù))(8)先進(jìn)制造科學(xué)技術(shù)(包括微機(jī)電系統(tǒng)科學(xué)技術(shù))(9)管理科學(xué)技術(shù)(包括軟科學(xué)技術(shù))(10)認(rèn)知科學(xué)技術(shù)(包括人腦和智能系統(tǒng)科學(xué)技術(shù))二十一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)3.3高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域(1)信息科學(xué)技術(shù)(包括微電子、光二十一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)

科學(xué)

物質(zhì)科學(xué)生命科學(xué)

技術(shù)

信息技術(shù)生物技術(shù)納米技術(shù)二十一世紀(jì)改變?nèi)祟惖目茖W(xué)與技術(shù)二十一世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)科學(xué)技術(shù)二十一世紀(jì)改變?nèi)祟?.3先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)

先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵下一頁(yè)返回

先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造的全過(guò)程,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱。內(nèi)涵1.3先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵先進(jìn)制造技術(shù)的三個(gè)層次第一層次:基礎(chǔ)技術(shù)

優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)

第二層次:新型單元技術(shù)

新型的先進(jìn)制造單元技術(shù)

第三層次:集成技術(shù)

先進(jìn)制造集成技術(shù)

1.3.1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)的三個(gè)層次1.3.1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)(基礎(chǔ)技術(shù))MRPIICADCAM數(shù)控技術(shù)機(jī)器人技術(shù)FMC清潔生產(chǎn)技術(shù)并行工程質(zhì)量與可靠性技術(shù)系統(tǒng)管理技術(shù)集成技術(shù)CIMSIMSFMS新型產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)需求帶動(dòng)(重大裝備、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展)系統(tǒng)工程及管理科學(xué)激光等新能源的技術(shù)微電子及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)新材料技術(shù)1.3.1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成示意圖優(yōu)質(zhì)、高效、低耗CAD數(shù)控機(jī)器人FMC清潔生產(chǎn)并行質(zhì)量與1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)性僅駕馭生產(chǎn)過(guò)程物質(zhì)流和能量流能駕馭生產(chǎn)過(guò)程物質(zhì)流、信息流和能量流廣泛性僅指將原材料變?yōu)槌善返募庸すに囏灤漠a(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造到產(chǎn)品銷售的整個(gè)過(guò)程集成性學(xué)科專業(yè)單一、獨(dú)立,相互間界限分明專業(yè)和學(xué)科不斷滲透、交叉融合,其界限逐漸淡化甚至消失動(dòng)態(tài)性不同時(shí)期、不同國(guó)家,其特點(diǎn)、重點(diǎn)、目標(biāo)和內(nèi)容不同實(shí)用性注重實(shí)踐效果,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力1.3.2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)傳統(tǒng)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)性1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群

產(chǎn)品/工藝設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工藝過(guò)程建模和仿真工藝規(guī)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)工程基礎(chǔ)

快速成型技術(shù)并行工程制造工藝技術(shù)群

材料生產(chǎn)工藝加工工藝聯(lián)接與裝配測(cè)試和檢測(cè)環(huán)保技術(shù)維修技術(shù)其他

信息技術(shù)

接口技術(shù)集成技術(shù)人工智能

數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工程決策支持

標(biāo)準(zhǔn)和框架

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工藝標(biāo)準(zhǔn)接口框架

產(chǎn)品定義和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)床和工具技術(shù)傳感器和控制技術(shù)

質(zhì)量管理用戶/供應(yīng)商交互作用工作人員培訓(xùn)和教育

全國(guó)監(jiān)督和基準(zhǔn)評(píng)測(cè)技術(shù)獲取和利用主體技術(shù)群支撐技術(shù)群管理技術(shù)群1、體系結(jié)構(gòu)1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類2、先進(jìn)制造技術(shù)的分類

根據(jù)先進(jìn)制造技術(shù)的功能和研究對(duì)象,可將先進(jìn)制造技術(shù)歸納為如下幾個(gè)大類。

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)制造工藝加工自動(dòng)化技術(shù)

現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)先進(jìn)制造生產(chǎn)模式及系統(tǒng)1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類2、先進(jìn)制造技術(shù)的分現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。包括有模塊化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、價(jià)值工程、模糊設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)、反求工程、并行設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)等。

產(chǎn)品可信性設(shè)計(jì)。包括可靠性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)、防斷裂設(shè)計(jì)、防疲勞設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、健壯設(shè)計(jì)、維修設(shè)計(jì)和維修保障設(shè)計(jì)等。

設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)。包括產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工程圖生成、有限元分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、模擬仿真虛擬設(shè)計(jì)、工程數(shù)據(jù)庫(kù)等內(nèi)容。1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。包括有模塊化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)、價(jià)值

高效精密成形技術(shù)◆精密潔凈鑄造成形工藝;◆精確高效塑性成形工藝;◆優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù);◆優(yōu)質(zhì)低耗潔凈熱處理技術(shù);◆快速成形和制造技術(shù)

先進(jìn)制造工藝現(xiàn)代特種加工工藝

◆高能束加工;◆電加工;

◆超聲波加工;◆水射流加工;◆納米技術(shù)及微細(xì)加工。高效高精度切削加工工藝

◆精密和超精密加工;◆高速切削和磨削;◆復(fù)雜型面的數(shù)控加工;◆游離磨粒的高效加工。1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類表面改性、制膜和涂層技術(shù)

◆化學(xué)鍍層處理;◆非晶態(tài)合金技術(shù);◆

節(jié)能表面涂裝技術(shù)◆表面強(qiáng)化處理技術(shù);◆

熱噴涂技術(shù);◆

激光表面熔復(fù)處理技術(shù)◆

等離子化學(xué)氣相沉積技術(shù)高效精密成形技術(shù)◆精密潔凈鑄造成形工藝;◆精確高75精密成形制造技術(shù)

指從制造工件的毛坯、從接近零件形狀向直接制成工件即精密成形或稱凈成形的方向發(fā)展。

75精密成形制造技術(shù)指從制造工件的毛坯、從接近零件形精密加工和超精密加工技術(shù)

精密、超精加工和超精密加工技術(shù)是指對(duì)工件表面材料進(jìn)行去除,使工件的尺寸、表面性能達(dá)到產(chǎn)品要求所采取的技術(shù)措施。根據(jù)加工的尺寸精度和表面粗糙度,可大致分為三個(gè)不同的層次:尺寸精度/μm表面粗糙度/μm精密加工3~0.30.3~0.03超精密加工(亞微米加工)0.3~0.030.3~0.005納米加工<0.03<0.005表2精密加工的尺寸精度和表面粗糙度精密加工和超精密加工技術(shù)精密、超精加工和超精密加工技77(3)特種加工技術(shù)

指那些不屬于常規(guī)加工范疇的加工,如高能束流(電子束、離子束、激光束)加工,電加工(電解和電火花加工、超聲波加工、高壓水加工以及多種能源的組合加工。77(3)特種加工技術(shù)指那些不屬于常規(guī)加工自動(dòng)化技術(shù)

數(shù)控技術(shù):包括數(shù)控裝置,進(jìn)給系統(tǒng)和主軸系統(tǒng),數(shù)控機(jī)床的程序編制。

工業(yè)機(jī)器人技術(shù):包括機(jī)器入操作機(jī),機(jī)器人控制系統(tǒng),機(jī)器人傳感器,機(jī)器人生產(chǎn)線總體控制。

柔性制造系統(tǒng):包括加工系統(tǒng),物流系統(tǒng),調(diào)度與控制,故陣診斷。

自動(dòng)檢測(cè)及信號(hào)識(shí)別技術(shù):包括自動(dòng)檢測(cè)CAT,信號(hào)識(shí)別系統(tǒng),數(shù)據(jù)獲取,數(shù)據(jù)處理,特征提取、識(shí)別。

過(guò)程設(shè)備工況監(jiān)測(cè)與控制:包括過(guò)程監(jiān)視控制系統(tǒng),在線反饋質(zhì)量控制。1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類加工自動(dòng)化技術(shù)數(shù)控技術(shù):包括數(shù)控裝置,進(jìn)給系統(tǒng)和主軸系統(tǒng),柔性制造系統(tǒng)FMSFMS的組成自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)物流控制計(jì)算機(jī)運(yùn)輸小車加工單元1加工單元2加工單元n信息傳輸網(wǎng)絡(luò)工夾具站柔性制造系統(tǒng)FMSFMS的組成自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)工廠計(jì)算機(jī)中央計(jì)算機(jī)現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)

制造型企業(yè)在從市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到銷售服務(wù)等一系列的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,為了使制造資源(材料、設(shè)備、能源、技術(shù)、信息以及人力資源)得到總體配置優(yōu)化和充分利用,使企業(yè)的綜合效益(質(zhì)量、成本、交貨期)得到提高而采取的各種計(jì)劃、組織、控制及協(xié)調(diào)的方法和技術(shù)的總稱。

現(xiàn)代管理信息系統(tǒng);

物流系統(tǒng)管理;

工作流管理;

產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理;

質(zhì)量保障體系。

1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)制造型企業(yè)在從市場(chǎng)開(kāi)發(fā)、產(chǎn)先進(jìn)制造生產(chǎn)模式

計(jì)算機(jī)集成制造(CIM):通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)集成管理,從而達(dá)到降低庫(kù)存、提高生產(chǎn)效率和管理水平。

并行工程(CE)

敏捷制造(AM)

智能制造(IM)

精良生產(chǎn)(LP)

1.3.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及分類先進(jìn)制造生產(chǎn)模式計(jì)算機(jī)集成制造(CIM):通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)并行工程串行工程示意圖需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)原型試制需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)原型試制并行工程串行工程并行工程串行工程示意圖需求分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)原型試制需求分本課程的主要內(nèi)容◆現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)過(guò)程、概念設(shè)計(jì)◆先進(jìn)制造工藝

RPM、超精密加工、特種加工◆工業(yè)機(jī)器人原理及應(yīng)用◆數(shù)控技術(shù)◆

CAD/CAM技術(shù)◆先進(jìn)制造模式

CIMS、并行工程、敏捷制造、精益生產(chǎn)本課程的主要內(nèi)容◆現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)本課程的考核方法◆主要專題講完課后,根據(jù)講課內(nèi)容布置課堂作業(yè),10分鐘左右現(xiàn)做現(xiàn)交,做完就交。(同學(xué)們上課時(shí)要帶一張空白紙,備用。)◆根據(jù)課堂作業(yè)給分?!袅硗庹n程結(jié)束后寫(xiě)一個(gè)學(xué)習(xí)心得。本課程的考核方法◆主要專題講完課后,根據(jù)講課內(nèi)容布置課堂作先進(jìn)制造技術(shù)

AdvancedManufacturingTechnology2012年9月先進(jìn)制造技術(shù)

發(fā)明和發(fā)展了汽車、機(jī)床、機(jī)器人、飛機(jī)、火箭、芯片、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)等成千上萬(wàn)的機(jī)電產(chǎn)品,極大地改變了人類的生產(chǎn)方式和生活方式。回顧:20世紀(jì)是一個(gè)偉大的世紀(jì)發(fā)明和發(fā)展了汽車、機(jī)床、機(jī)器人、飛機(jī)、火箭、20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明科學(xué)發(fā)明年份技術(shù)發(fā)明年份孕育過(guò)程(年)電磁感應(yīng)原理1831發(fā)電機(jī)187241內(nèi)燃機(jī)原理1862汽油內(nèi)燃機(jī)188321電磁波通訊原理1895公眾廣播電臺(tái)192126噴氣推進(jìn)原理1906噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)193529雷達(dá)原理1925制出雷達(dá)193510青霉素原理1928制出青霉素194315鈾核裂變1938制出原子彈19457發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體1948半導(dǎo)體收音機(jī)19546集成電路設(shè)計(jì)思想1952單片集成電路19597光纖通信原理1966光纖電纜19704無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)想1974蜂窩移動(dòng)電話19784多媒體設(shè)想1987多媒體電腦19914新一代設(shè)計(jì)芯片90年代新一代芯片90年代1.520世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明科學(xué)發(fā)明年份技術(shù)發(fā)明年份孕育過(guò)程20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者1汽車1885/1903德國(guó)奔馳/美國(guó)福特2飛機(jī)1903美國(guó)萊特兄弟3火箭1903俄國(guó)齊奧爾科夫斯基4電冰箱1917美國(guó)5電影機(jī)1919/36德國(guó)福格特6電視機(jī)1927/40美國(guó)貝爾7噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1937英國(guó)惠特爾8原子彈1945美國(guó)日本9計(jì)算機(jī)1946美國(guó)莫切利??颂?0晶體管1948美國(guó)肖克利11核電站1951美國(guó)12數(shù)控機(jī)床1951美國(guó)MIT13氫彈1952美國(guó)特勒20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者1汽車20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者14機(jī)器人1954美國(guó)戴沃爾15人造衛(wèi)星1957蘇聯(lián)16宇宙飛船1961蘇聯(lián)加加林17飛船登月1969美國(guó)阿波羅18載人航天飛機(jī)1977美國(guó)19磁懸浮列車1965日本時(shí)速400~500公里/時(shí)20光纖通信設(shè)備1968美國(guó)21芯片1971/1999美國(guó)intel950萬(wàn)晶體管/片22掃描隧道顯微鏡1986日本工業(yè)技術(shù)院23掌上電腦1992美國(guó)APPLEnewton24手機(jī)90年代初美國(guó)25信息高速公路1993美國(guó)nationalinformationinfrastruture(Nii)20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明序產(chǎn)品發(fā)明時(shí)間(年)發(fā)明者14機(jī)展望:制造業(yè)在21世紀(jì)將出現(xiàn)奇跡汽車:會(huì)跑,會(huì)飛;飛機(jī):更快、更安全(20倍音速,13000km/h);高速列車(575km/h)和磁懸浮列車430km/h;智能儀器裝備和智能機(jī)器人:按照人們的要求高效率、高質(zhì)量地制造產(chǎn)品;微型機(jī)器人:能進(jìn)人血管清理垃圾、修補(bǔ)心臟;分子組裝技術(shù):組裝出理想性能的微器件;掌上工具:計(jì)算機(jī)、可視電話、電視、音響和網(wǎng)絡(luò)的集成(云技術(shù)Cloud)

展望:制造業(yè)在21世紀(jì)將出現(xiàn)奇跡汽車:會(huì)跑,會(huì)飛;會(huì)飛的汽車會(huì)飛的汽車飛機(jī):更快、更安全飛機(jī):更快、更安全磁懸浮列車磁懸浮列車微型機(jī)器人微型機(jī)器人機(jī)器人機(jī)器人可視電話可視電話平板電腦平板電腦第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論先進(jìn)制造技術(shù)(AMT,——AdvancedManufacturingTechnology)

源于20世紀(jì)80年代,指在制造過(guò)程和制造系統(tǒng)中融合電子、信息和管理技術(shù),以及新工藝、新材料等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),使材料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的過(guò)程更有效、成本更低、更及時(shí)滿足市場(chǎng)需求的先進(jìn)的工程技術(shù)的總稱。第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論先進(jìn)制造技術(shù)(AMT,第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.3先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu)第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.2制造業(yè)的地位和作用下一頁(yè)返回1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)制造(Manufacturing):是由manus(hand)和factus(make)組合而成,原意是用手制造(madebyhand)。制造是人類所有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基石,是人類歷史發(fā)展和文明進(jìn)步的動(dòng)力。狹義:為機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝過(guò)程廣義:國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)1990年:制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過(guò)程、質(zhì)量保證、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動(dòng)和工作的總稱。(Manufacturingisseriesofinterrelatedactivitiesandoperationsinvolvingthedesign,planning,production,qualityassurance,managementandmarketingoftheproductsofthemanufacturingindustries。)下一頁(yè)返回1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1.1制造、制造系包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷全過(guò)程原材料產(chǎn)品工藝

能源知識(shí)技能

工具制造與物流有關(guān)的加工和裝配過(guò)程狹義制造廣義制造1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)營(yíng)制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)整體制造過(guò)程硬件制造過(guò)程軟件硬件人員經(jīng)營(yíng)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)研制、加工制造和控制管理等過(guò)程生產(chǎn)設(shè)備、工具和材料、能源以及各種輔助裝置軟件制造理論、制造工藝和方法、各種制造信息等制造系統(tǒng)具有特定功能的有機(jī)整體制造過(guò)程硬件制造過(guò)程軟件硬件人制造系統(tǒng)的物質(zhì)流與信息流誤差流物流資金流規(guī)劃控制需求信息流實(shí)施(車間或現(xiàn)場(chǎng))原材料產(chǎn)品與服務(wù)能源能量流制造系統(tǒng)的五種流制造系統(tǒng)的物質(zhì)流與信息流誤差流物流資金流規(guī)劃控制需求信息流實(shí)壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤(pán)裝配

車身安裝最后試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)機(jī)械加工熱處理鍛造熔化造型澆鑄壓鑄油漆機(jī)械加工自動(dòng)線熱處理汽車生產(chǎn)物流示意圖壓力加工油漆車身裝配內(nèi)部裝飾驅(qū)動(dòng)橋裝配變速箱裝配輪胎裝配底盤(pán)制造業(yè)以制造技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造的行業(yè),是所有與制造有關(guān)的企業(yè)群體

類別

構(gòu)成比例類別

構(gòu)成比例

類別

構(gòu)成比例

金屬制品3.395食品工業(yè)15.335化工15.586一般機(jī)械8.625紡織7.193建材7.299運(yùn)輸機(jī)械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設(shè)備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設(shè)備4.588文教用品4.292其他制造1.681儀器儀表0.998油加工3.870我國(guó)制造分類和構(gòu)成制造業(yè)以制造技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造的行業(yè),是所有與制造有第一產(chǎn)業(yè)15%-5%農(nóng)業(yè)林業(yè)漁業(yè)畜牧業(yè)礦業(yè)采石業(yè)石油業(yè)第二產(chǎn)業(yè)(52%)制造業(yè)(45%)航天航空紡織、服裝汽車、裝備、重型機(jī)械冶金、鋼鐵、金屬制品食品、飲料化工、石油精煉計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、電器建筑、建材日用消費(fèi)品玻璃、陶瓷、造紙制藥橡膠、塑料制品能源、電力第三產(chǎn)業(yè)33%-64%

銀行、金融服務(wù)、保險(xiǎn)通訊、資訊教育、醫(yī)療、保健娛樂(lè)、旅館、餐飲、旅游政府法律機(jī)構(gòu)房地產(chǎn)修理與維護(hù)商業(yè)(零售、批發(fā))交通、運(yùn)輸

表1.1第一、二、三產(chǎn)業(yè)的劃分1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)第一產(chǎn)業(yè)15%-5%農(nóng)業(yè)第二產(chǎn)業(yè)(52%)制造業(yè)(45%)第一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱國(guó)民經(jīng)濟(jì)收入的重要來(lái)源工業(yè)經(jīng)濟(jì)年代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)騰飛的重要基礎(chǔ)制造業(yè)地位1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱制造業(yè)1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)提供人們衣、食、住、行物質(zhì)消費(fèi)決定全社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)效益和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)國(guó)際商品貿(mào)易的保證(美國(guó)78%,日本96%,我國(guó)81%-1995年)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位的物質(zhì)保障,服務(wù)業(yè)發(fā)展的重要條件信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ);農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和就業(yè)的重要途徑為科技和教育發(fā)展提供經(jīng)費(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)裝備實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國(guó)家安全的保障制造業(yè)的作用制造業(yè)的作用制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動(dòng)創(chuàng)造了人類,而勞動(dòng)是從制造工具開(kāi)始的。

——恩格斯《自然辯證法》人類社會(huì)發(fā)展所依賴的物質(zhì)文明支柱除了材料、能源、信息外,還應(yīng)包括“制造”。制造是人類文明的物質(zhì)支柱之一直立和勞動(dòng)創(chuàng)造了人類,而勞動(dòng)是物質(zhì)財(cái)富是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最基本、最重要的手段直接創(chuàng)造國(guó)民生產(chǎn)總值的1/3制造業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)占整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的4/5為國(guó)家財(cái)政提供1/3以上的收入對(duì)出口總額的貢獻(xiàn)率90%物質(zhì)財(cái)富是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)為科技和教育發(fā)展提供經(jīng)費(fèi)支持和實(shí)驗(yàn)裝備

----是國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和載體制造業(yè)制造業(yè)的作用宇航生物工程微電子光電子信息技術(shù)核技術(shù)空間技術(shù)為科技和教育發(fā)實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國(guó)家安全的保障現(xiàn)代武器裝備是先進(jìn)制造技術(shù)的載體;尖端制造技術(shù)和裝備一直是西方國(guó)家技術(shù)封鎖和限制的重點(diǎn);保證就業(yè)率穩(wěn)定,緩解就業(yè)壓力,保障社會(huì)穩(wěn)定。例:①東芝事件(1982.12~1983.6)②《考克斯報(bào)告》(90年代)

③《控制高技術(shù)機(jī)床出口》(2000)制造業(yè)的作用實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和國(guó)家安全的保障現(xiàn)代武器裝備是先進(jìn)制造技術(shù)的載綜上所述——制造業(yè)是國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必備條件高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是衡量國(guó)家國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是決定國(guó)家在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中國(guó)際分工地位的關(guān)鍵因素制造業(yè)戰(zhàn)略地位綜上所述——制造業(yè)是國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的制造業(yè),是實(shí)現(xiàn)美國(guó)是世界上頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó),也是制造業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國(guó)70年代開(kāi)始美國(guó)科技優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力衰退:把制造業(yè)看成是“夕陽(yáng)工業(yè)”。80年代后期,國(guó)會(huì)議員、政策咨詢和研究機(jī)構(gòu)紛紛要求政府支持和重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,1991年,美國(guó)白宮發(fā)表了《美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)》的報(bào)告,明確將柔性計(jì)算機(jī)集成制造、智能加工設(shè)備、微米級(jí)和毫米級(jí)制造以及系統(tǒng)管理技術(shù)等,作為制造技術(shù)領(lǐng)域,列入總數(shù)為22項(xiàng)的國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)中。2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)美國(guó)是世界上頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó),也是制造業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國(guó)70年代開(kāi)始美國(guó)1993年2月,克林頓在硅谷提出了促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的六點(diǎn)行動(dòng)加大資助,開(kāi)發(fā)新一代汽車、新建筑技術(shù)、智能控制和傳感器技術(shù)、快速原型設(shè)計(jì)及考慮環(huán)境的制造技術(shù);支持靈活制造;建立全國(guó)制造技術(shù)推廣中心網(wǎng);促進(jìn)本地區(qū)技術(shù)聯(lián)盟的建立;促進(jìn)制造工程教育的發(fā)展;促進(jìn)考慮環(huán)境的制造技術(shù)的發(fā)展。美國(guó)是世界上頭號(hào)工業(yè)強(qiáng)國(guó),也是制造業(yè)頭號(hào)強(qiáng)國(guó)2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)1993年2月,克林頓在硅谷提出了促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的六點(diǎn)美國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃和制造技術(shù)中心計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃:1994年度撥款14億美元。制造技術(shù)中心計(jì)劃(MTC):又稱合作伙伴計(jì)劃,指政府和企業(yè)在發(fā)展制造技術(shù)上進(jìn)行密切合作。在全國(guó)建立170家制造技術(shù)中心,幫助企業(yè)通過(guò)技術(shù)進(jìn)步節(jié)約。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)美國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃和制造技術(shù)中心計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2歐共體ERECA、ESPRIT、BRITE計(jì)劃ERECA(尤里卡)計(jì)劃:

1988年撥款5億美元資助16個(gè)歐洲國(guó)家600家企業(yè)的165個(gè)合作項(xiàng)目。ESPRIT(歐洲信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略)計(jì)劃:

13個(gè)成員國(guó)向5500名研究人員提供資助。BRITE(歐洲工業(yè)基礎(chǔ)研究)計(jì)劃:重點(diǎn)資助材料、制造加工、設(shè)計(jì)以及工廠系統(tǒng)運(yùn)作等方面的研究。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)歐共體ERECA、ESPRIT、BRITE計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)得韓國(guó)的先進(jìn)制造系統(tǒng)計(jì)劃1991年底韓國(guó)提出了“高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃”,通常稱為G-7計(jì)劃。目標(biāo):到2000年把韓國(guó)的技術(shù)實(shí)力提高到世界第一流工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。已達(dá)到。G-7計(jì)劃包括七項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)及七項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)。投資62億美元。共性基礎(chǔ)技術(shù)、下一代加工系統(tǒng)、集成技術(shù)、智能技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)韓國(guó)的先進(jìn)制造系統(tǒng)計(jì)劃先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展給予充分重視

1995年:“九五”計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議中明確要大力采用先進(jìn)制造技術(shù)。國(guó)家各類攻關(guān)計(jì)劃國(guó)家計(jì)委重視:如數(shù)控系統(tǒng)及裝備研究等。國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)。S-863,973計(jì)劃?!笆濉币?guī)劃中,先進(jìn)制造技術(shù)是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的第四關(guān)鍵領(lǐng)域。先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展給予充分重視先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)

1.核心電子器件、高端適用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品

2.極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝

3.新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)

4.高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備

5.大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)

6.大型先進(jìn)壓水堆及高溫氣冷堆核電站

7.水體污染的控制與治理

8.轉(zhuǎn)基因生物新品種培育先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)

9.重大新藥創(chuàng)制

10.艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治

11.大型飛機(jī)

12.中國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

13.高分辨率對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)

14.載人航天與探月工程

15.高超聲速飛行器科技工程

16.慣性約束核聚變點(diǎn)火先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容2.1先進(jìn)制造技術(shù)的提出、內(nèi)涵及特點(diǎn)國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃16個(gè)重大專項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)得到重視2、先進(jìn)1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景消費(fèi)需求:主題化、個(gè)性化和多樣化,產(chǎn)品壽命周期縮短全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整:制造商之間既有激烈競(jìng)爭(zhēng),又有基于實(shí)力的合作??焖夙憫?yīng)市場(chǎng):滿足已有和潛在顧客需求,主動(dòng)適應(yīng)市場(chǎng),引導(dǎo)市場(chǎng),是贏得競(jìng)爭(zhēng),獲取最大利潤(rùn)的關(guān)鍵1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景消費(fèi)需求:主題化、個(gè)性化和多樣化,產(chǎn)品制造技術(shù)在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個(gè)方向發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)成為技術(shù)密集、知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)信息成為制造業(yè)決定性因素,Intranet/Internet對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重大影響2.科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景制造技術(shù)在向宏觀(制造系統(tǒng))和微觀(超精密加工)兩個(gè)方向發(fā)展資源匱泛,污染嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題不能以犧牲今后幾代人的利益為代價(jià)由粗放經(jīng)營(yíng)、掠奪式開(kāi)發(fā)向集約型、可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變3.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生背景資源匱泛,污染嚴(yán)重3.可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略1.2.1先進(jìn)制造1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2制造技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展縱觀近兩百年制造業(yè)的發(fā)展歷程,影響制造技術(shù)發(fā)展最主要的因素是:技術(shù)的推動(dòng);市場(chǎng)的牽引。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2制造技術(shù)的進(jìn)步和1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下,制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量→少品種→大批量→多品種變批量”的方向發(fā)展。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下,在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)下,制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→知識(shí)密集”的方向發(fā)展。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展近兩百年來(lái),在市場(chǎng)需求不斷變化1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性流水自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化”的方向發(fā)展。上一頁(yè)下一頁(yè)返回1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→近現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)階段--18世紀(jì)后半葉,完成手工作坊到以分工為原則的工廠生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變(蒸汽機(jī)和工具機(jī))工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)階段--19世紀(jì),實(shí)現(xiàn)了批量工業(yè)化規(guī)范生產(chǎn)(電氣化驅(qū)動(dòng))剛性自動(dòng)化發(fā)展階段--20世紀(jì)初,以大批量生產(chǎn)為模式的剛性自動(dòng)化(內(nèi)燃機(jī))柔性自動(dòng)化發(fā)展階段--二戰(zhàn)之后,多品種小批量柔性自動(dòng)化生產(chǎn)模式,包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動(dòng)化發(fā)展階段-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT;

MRP,MRPⅡ,ERP,TQM;DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT;

CIMS,CE,LP1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展自18世紀(jì)以來(lái),制造技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展時(shí)期。近現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展階段工場(chǎng)式生產(chǎn)階段--18世紀(jì)后半葉,完1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

上一頁(yè)下一頁(yè)返回“精(精確化)”是發(fā)展的關(guān)鍵“極(極端、極限)”是發(fā)展的焦點(diǎn)“綠(綠色)”是發(fā)展的必然“快”是發(fā)展的動(dòng)力“省”是發(fā)展的原則“效”是發(fā)展的追求“數(shù)(數(shù)字化)”是發(fā)展的核心“自(自動(dòng)化)”是發(fā)展的條件“集(集成化)”是發(fā)展的方法“網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)化)”是發(fā)展的道路“智(智能化)”是發(fā)展的前景制造產(chǎn)品:制造過(guò)程:制造方法:1.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

加工精度精密化人造衛(wèi)星的儀表軸承,其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達(dá)納米級(jí);發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

操作尺度細(xì)微化基因操作機(jī)械,其移動(dòng)距離為納米級(jí),移動(dòng)精度為0.1納米級(jí)發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化

物理性能精確化_物理性能、力學(xué)性能、化學(xué)性能、生化性能等等控制要求納米化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

“精”是發(fā)展的關(guān)鍵——精確化發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品電子制造中高精度:控制趨于納米級(jí)加工趨于亞納米級(jí)超微細(xì):芯片線寬<100nm運(yùn)動(dòng)副間隙<12nm高加速度:封裝運(yùn)動(dòng)>12g高可靠性:芯片千小時(shí)失效率<1/109發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

電子制造中發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”超精密加工20世紀(jì)初:10微米30年代:1微米50年代:0.1微米70-80年代:0.01微米目前:0.001微米(納米加工)發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

超精密加工20世紀(jì)初:10微米發(fā)展趨“極”是發(fā)展的焦點(diǎn)——極端、極限幾何形體上,極大、極小、極厚、極薄、極平、極柔、極圓、極方、奇形怪狀;在物理性能上,極高硬度、極高塑性、極大彈性、極大脆性、極強(qiáng)磁性、極強(qiáng)輻射性、極強(qiáng)腐蝕性,奇性怪能;MEMS(Micro-Electro-Mechanical_System)技術(shù)和產(chǎn)品是典型極端、極限技術(shù)和產(chǎn)品。發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”“極”是發(fā)展的焦點(diǎn)——極端、極限幾何形體上,極大、極小、極厚關(guān)于微電子芯片制造1.巨大的投資建一座生產(chǎn)1000兆位存儲(chǔ)器的芯片制造廠,需要投資150億美元2.當(dāng)前的芯片制造設(shè)備(1)超凈:塵埃顆粒直徑<0.1微米顆粒數(shù)<0.1個(gè)/立方英尺空氣(2)超純:有害雜質(zhì)含量達(dá)到ppb(十億分之一)(3)超精加工:鈉米級(jí)我國(guó)的“龍芯”。日本日立公司(2006)報(bào)導(dǎo):集成電路小如塵粒:長(zhǎng)、寬150μm,厚7.5μm發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

關(guān)于微電子芯片制造發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極2002年原子級(jí)納米“晶體管”(電極相距1nm)2003年世界最小的電動(dòng)機(jī)——納米電動(dòng)機(jī)(直徑500nm)量子計(jì)算機(jī)基本電路(1/500mm)2004年能?;驎和5姆肿玉R達(dá)用核磁共振觀測(cè)到單個(gè)電子2005年超大容量納米級(jí)信息存儲(chǔ)材料2006年世界最小的發(fā)電機(jī)——納米發(fā)電機(jī)發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”

2002年發(fā)展趨勢(shì)——

制造產(chǎn)品:“精”“極”“綠”是發(fā)展的必然——綠色“保護(hù)環(huán)境,就是保護(hù)生產(chǎn)力;改善環(huán)境,就是發(fā)展生產(chǎn)力”制造各階段都必須充分計(jì)及環(huán)境保護(hù):自然環(huán)境,社會(huì)環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)者的身心健康;制造必然要走向“綠色”制造,這是實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。《綱要》制造業(yè)發(fā)展思路有三,其一就是“積極發(fā)展綠色制造”.發(fā)展趨勢(shì)——

制造過(guò)程:“綠”“綠”是發(fā)展的必然——綠色發(fā)展趨勢(shì)——

制造過(guò)程:“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化

“信息化”的核心是“數(shù)字化”數(shù)字制造是制造技術(shù)與信息技術(shù)(包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù))等交叉、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化控制、數(shù)字化管理以及貫穿始終的“虛擬”技術(shù)數(shù)字化技術(shù)必將導(dǎo)致制造技術(shù)的重大發(fā)展與變革發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“數(shù)”“自”“集”“網(wǎng)”“智”

“數(shù)”是發(fā)展的核心——數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)——

制造方法:“自”是發(fā)展的條件——自動(dòng)化自動(dòng)化是強(qiáng)化、延伸甚至取代人勞動(dòng)(體力、腦力)的技術(shù)或手段自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)辨識(shí)等發(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高水平的自動(dòng)化

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