1.1制造業的發展與挑戰1.2先進制造技術的提出和進展1.3先進制造技術的內涵和體系結構主要內容第一節制造業的發展與挑戰1.1.1制造與制造業1.1.2制造業的地位和作用1.1.321世紀制造業面臨的挑戰和特征

包括市場分析、產品設計、工藝設計、生產準備、加工裝配、質量保證、生產管理過程、市場營銷、售前售后服務、報廢后的回收處理1.1.1制造與制造業原材料產品工藝

能源知識技能工具制造生產車間內與物流有關的加工和裝配過程狹義制造廣義制造制造系統具有特定功能的有機整體制造過程硬件制造過程軟件硬件人員經營規劃、開發研制、加工制造和控制管理等過程生產設備、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業可供人們使用和消費的產品行業，是所有與制造有關的企業群體類別構成比例類別構成比例類別構成比例金屬制品3.395食品工業15.335化工15.586一般機械8.625紡織7.193建材7.299運輸機械6.424服裝5.018黑色冶金6.908電器設備5.125家具1.542有色冶金2.120電子設備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我國制造分類和構成Machine:-----washingmachine;sewingmachineMachinery:---agriculturemachinery;constructionmachineryMachinary:---chemicalmachinaryMechanism:---operationalmechanismMechanical:--mechanicalengineering;mechanicaldesignmanufacturingandautomation1.1.2制造業的地位和作用三大產業農林牧業,工業，服務業

工業（52%）制造業（45%）、建筑業、采掘業以及電力、煤氣、水的生產供應業農林牧業農業、林業、蓄禽業、水產業服務業商業、金融、房地產、經貿等一個國家經濟發展的支柱國民經濟收入的重要來源工業經濟年代經濟增長的“發動機”一個國家經濟強大、經濟騰飛的重要基礎制造業地位提供人們衣、食、住、行物質消費決定全社會的長遠效益和經濟的持續增長國際商品貿易的保證（美國78%，日本96%，我國81%-1995年）農業基礎地位的物質保障，服務業發展的重要條件信息產業發展的物質基礎；農業勞動力轉移和就業的重要途徑為科技和教育發展提供經費支持和實驗裝備實現軍事現代化和國家安全的保障制造業的作用當前制造業面面臨的挑戰和和特征提高生產率，，實現經濟增增長的驅動器器工業經濟時代代工業經濟時代代知知識識經濟時代當前時代知識經濟時代代生產要素：資本和勞動動力生產要素：知識、資本本和勞動力知識快速響應市場場能力的挑戰戰－全部制造環節節并行實現打破組織、地地域和時間壁壁壘的挑戰－－技術資源的集集成信息時代的挑挑戰－信息向知識的的轉變（信息的收集集、儲存、分分析、發布和和應用）有限的資源和和日益增長的的環保壓力的的挑戰－可持續發展（減少污染、、合理資源利利用）制造全球化和和貿易自由化化的挑戰－可重組工程技術創新的挑挑戰－全新制造工藝藝和產品的開開發制造業面臨的的六大挑戰60年代-生產規模的擴大70年代-生產成本的降低80年代-產品質量的提高90年代-市場響應速度21世紀-技術創新制造型企業追追求的目標不確定性：消費需求非非大量化、分分散化、個性性化；技術更更新換代加快快；市場不可可控制因素增增多市場的國際化化和全球化：世界貿易組組織的成立、、歐元計劃的的啟動、亞大大經濟合作組組織、北美經經濟一體化聯聯盟新興產業的崛崛起：如：軟件產產業、環境產產業的發展市場質的短缺缺和動態的非非均衡：未來市場的的調節表現為為價格和質量量的權衡，依依賴于新產品品出現后價格格的調整虛擬市場和和代理制是是未來市場場重要形式式：網絡銷售售制造業的市市場特征個性化和多多樣化產品制造定定制化、模模塊化，滿滿足不同消消費者喜好好壽命周期不不斷縮短摩爾定律-芯片性能每每18個月提高1倍，價格卻卻保持不變變智能化包括產品自自身智能和和生產設施施工具的智智能綠色產品全壽命周期期無污染、、低資源消消耗和可回回收利用制造業的產產品特征滿足個性需需求成為企業經經營宗旨制造硬件資資源可重構構性成為企業裝裝備的顯著著特點人力資源是未來企業業資源的核核心要素企業的國際際化是發揮自身身優勢，實實現專業化化生產的前前提虛擬企業和和團隊能力力是21世紀企業的的核心競爭爭優勢企業文化氛氛圍的形成成和創新充分體現人人的價值，，將成為本本世紀企業業永恒的追追求本土化是21世紀企業的的重要特征征未來制造型型企業的特特征第二節先先進制造技技術的提出出和進展制造技術的的進步和發發展先進制造技技術產生背背景各國對先進進制造技術術的響應及其發展計計劃手工→機械化→單機自動化化→剛性自動化化→柔性自動化化→智能自動化化制造技術的的進步和發發展制造業生產方式制造業資源配置勞動密集→設備密集→信息密集→知識密集制造技術小批量→少品種大批批量→多品種變批批量制造技術的的發展階段段工場式生產產時期--18世紀后半葉葉，完成手手工作坊到到以分工原原則的工廠廠生產的轉轉變工業化規模模生產時期期--19世紀，實現現了批量工工業化規范范生產剛性自動化化發展時期期--20世紀初，以以大批量生生產為模式式的剛性自自動化柔性自動化化發展時期期--二戰之后，，多品種小小批量柔性性自動化生生產模式，，包括NC、CNC、FMC、FMS等。綜合自動化化發展時期期-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT；MRP,MRPⅡ,ERP,TQM；DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT；CIMS,CE,LP社會經濟發發展背景消費需求：：主題化、個個性化和多多樣化，產產品壽命周周期縮短全球性產業業結構調整整：制造商之之間既有激激烈競爭，，又有基于于實力的合合作快速響應市市場：滿足已有有和潛在顧顧客需求，，主動適應應市場，引引導市場，，是贏得競競爭，獲取取最大利潤潤的關鍵先進制造技技術產生背背景制造技術在在向宏觀(制造系統)和微觀(超精密加工工)兩個方向發發展現代制造業業成為技術術密集、知知識密集型型產業信息成為制制造業決定定性因素，，Intranet/Internet對制造業產產生重大影影響科學技術發發展背景可持續發展展戰略資源匱泛，，污染嚴重重環境問題不不能以犧牲牲今后幾代代人的利益益為代價由粗放經營營、掠奪式式開發向集集約型、可可持續發展展轉變先進制造技技術計劃：：1994年預算14億美元，圍圍繞“智能能制造系統統”、“集集成工具””、“基礎礎設施建設設”三個重重點領域開開展研究；；制造技術中中心計劃：：在一個地區區設立一個個制造技術術中心，建建立技術擁擁有者與需需要者之間間的橋梁，，為中小企企業展示新新制造技術術和裝備、、組織培訓訓、幫助企企業了解和和選用最新新技術和裝裝備。各國先進制制造技術的的發展美國國智能制造計計劃：1990年提出。由由美國、歐歐共體、加加拿大、澳澳大利亞等等國參加，，投資10億美元實施施智能制造計計劃目的：：通過國際共共同研究，，使制造業業在接受訂訂貨、開發發、設計、、生產、物物流直至經經營管理的的全過程中中，做到生生產設備自自律化生產設備自自律化：能夠根據環環境變化自自主判斷并并及時決策策變更作業業過程日本尤里卡計劃劃（EREKA）：1988年用5億美元資助助16個歐洲國家家、600家公司的165個合作性高高科技研究究開發項目目歐洲信息技技術研究發發展戰略計計劃（ESPRIT）：在13個成員國向向5500名研究人員員提供了資資助，明確確設計原理理、工廠自自動化、生生產過程管管理三大課課題歐洲工業技技術基礎研研究計劃（（BRITE）：重點資助材材料、制造造加工、設設計以及工工廠系統運運作方式等等研究歐盟第三節先先進制造技技術的內涵涵和體系結結構先進制造技技術的內涵涵和特點先進制造技技術的體系系結構及其其分類先進制造技技術的內涵涵和特點傳統制造技術先進制造技術系統性僅駕馭生產過程物質流和能量流能駕馭生產過程物質流、信息流和能量流廣泛性僅指將原材料變為成品的加工工藝貫穿從產品設計、加工制造到產品銷售的整個過程集成性學科專業單一、獨立，相互間界限分明專業和學科不斷滲透、交叉融合，其界限逐漸淡化甚至消失動態性不同時期、不同國家，其特點、重點、目標和內容不同實用性注重實踐效果，促進經濟增長，提高綜合競爭力先進制造技技術的體系系結構及其其分類1994年美國聯邦邦科學工程程技術委員員會將先進進制造技術術分為：主體技術群群設計技術群群制造工藝技技術群支撐技術群群管理基礎技技術群體系結構國內學者對對先進制造造技術的劃劃分現代制造工工程設計技技術群現代制造系系統管理技技術群物料處理和和設備技術術群支撐技術群群現代設計技技術：現代設計計方法、產產品可信性性設計、設設計自動化化技術先進制造工工藝：高效精密密成形技術術、高效高高精度切削削加工工藝藝、現代特特種加工工工藝、現代代表面工程程技術。加工自動化化技術：數控技術術、工業機機器人技術術、柔性制制造技術現代生產管管理技術：MRPII(制造資源計計劃)\ERP（企業資源源計劃\PDM（產品數據據管理）先進制造生生產模式：CIM（計算機集集成制造））、CE（并行工程程）、AM（敏捷制造造）、IM（智能制造造）、LP（精益生產產）先進制造技技術的體系系結構及其其分類先進制造技技術的分類類協同論信息論方法論控制論系統論數控技術材料技術計算機技術管理技術能源技術檢測技術機械制造技術網絡數據庫技術設計方法學技術自動控制技術材料成形技術微電子技術拆卸系統物料系統檢測系統轉換系統分配系統輸送系統質量管理系統工程監控系統過程管理系統工程設計系統加工系統裝配系統物質系統信息系統能量系統制造系統第四節本本課程主要要內容及教教科書本課程的主主要內容本課程的主主要特征教科書與參參考書本課程主要要內容第一部分：：先進制造造技術概論論1、現代設計計技術2、先進制造造工藝技術術3、制造自動動化技術4、現代生產產管理技術術5、先進生產產制造模式式第二部分：：汽車先進進制造技術術應用實例例1、汽車輕量量化技術2、汽車循環環利用與再再制造技術術本課程的主主要特征1、時效性（（演變、遞遞進）2、開放性（（討論、爭爭論）3、針對性（（機械制造造——汽車制造））4、系統性（（產品形成成的全過程程）●整車企業80%的精力用于于制造過程程——第一汽車制制造廠，第第二汽車制制造廠●整車企業運運用當今最最先進、最最成熟的制制造技術——適應于大批批量、低成成本生產方