机制专业概论王玉兴

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1、第三章先进制造技术概论§3.1基本概念制造技术（ManufacturingTechnology)按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。即：使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称。制造业将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、信息、人力等）转化为供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业。用机器代替手工，从作坊形成工厂19世纪机器在英国诞生，先后传人法国、德国和美国。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

2、代意义的汽车装配生产线。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、敏捷制造……。§3.2制造业发展的历程一、日本的经验1）在上个世纪70-80年代，日本非常重视制造业，特别大抓了汽车制造和微电子制造，结果日本的汽车和家用电器占领了全世界的市场，特别是大举进入了美国市场。丰田本田日产马自达三菱铃木抢占中国汽车市场2）日本的微电子芯片成为美国高技术产品的关键元件。1991年海湾战争结束后，日本人说美国赢得这场战争是依靠的日本的芯片，是“日本的芯片打败了伊拉克的钢片”。§3.3制

3、造业发展的重要性二、东南亚经济危机的启示1）1998年爆发的东南亚经济危机，从另一个侧面反映了一个国家发展制造业的重要。一个国家，如果把经济的基础放在股票、旅游、金融、房地产、服务业上，而无自己的制造业，这个国家的经济就容易形成泡沫经济，一有风吹草动就会产生经济危机。2）新加坡、台湾都有自己的制造业，因此受经济危机的影响小一些。3）美国金融海啸引发的全球金融危机逼迫人民币升值外向型1985年“广场协议”之后的10年间，美元兑日元从1∶250跌到最低的1∶80左右，日元升值3倍，导致日本出口到美国的产品价格上升3倍，使得日本产品在美国的

4、竞争优势被大大削弱。三、瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？1）瑞士是一个仅700万人口的小国，但瑞士的制造业十分发达，瑞士的精密机械产品的出口量是我国的8倍，瑞士的手表世界第一，连小小的军刀，也风靡全世界。2）现在瑞士的年人均国民生产总值达到4.3万美元以上,居世界第一。2010年中国人均GDP0.4万美元近期中国工程院的调查结论:1）中国制造业占国民生产总值的1/32）占整个工业生产的4/53）为国家财政提供1/3以上的收入4）贡献出口总额的90%中央采取宏观调控、扩大内需政策是正确的§3.4中国制造业的贡献1、定义:在传统制造技术

5、基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力，所有这些制造技术总称即先进制造技术。一、先进制造技术的定义与体系结构§3.5先进制造技术面向制造的设计技术群产品/工艺设计计算机辅助设计工艺过程建模和仿真工艺规程设计系统工程基础快速成型技术并行工程制造工艺技术群材料生产工艺加工工艺联接与装配测试和检测环保技术维修技术信息技术接口技术集成技术人工智能数据库软件工程决策支持标准和框架数据标准工艺标准接口框架

6、产品定义和标准检验标准机床和工具技术传感器和控制技术质量管理用户/供应商交互作用工作人员培训和教育全国监督和基准评测技术获取和利用主体技术群支撑技术群制造基础设施环境2、体系结构1、先进制造工艺技术精密、超精密加工技术精密加工：精度为3～0.3μmRa0.3～0.03μm超精密加工：精度为0.3～0.03μmRa0.03～0.005μm纳米加工：精度高于0.03μmRa小于0.005μm二、先进制造技术的学科内容精密成型制造技术从制造工件的毛坯、接近零件形状向直接制成工件的方向发展特种加工技术高能束流加工（电子束、离子束、激光束）电加

7、工（电解和电火花)超声波加工高压水加工多种能源的组合加工数控技术数控装置进给系统主轴系统NC程序编制工业机器人机器人操作机控制系统传感器生产线总线控制柔性制造系统加工系统物流系统调度与控制故障诊断自动检测与信号识别技术信号识别数据获取数据处理特征提取与识别过程设备工况监测与控制过程监视系统在线反馈质量控制2、制造自动化技术先进制造生产模式敏捷制造系统AMS(AgileManufacturingSystem)智能制造系统IMS(IntelligentManufacturingSystem)柔性制造系统FMS(FlexibleManufa

8、cturingSystem)计算机集成制造系统CIMS(ComputerIntegratedManufacturingSystems)集成管理技术企业资源管理基于作业的成本管理现代质量保障体系生产率工程制造资源快速有效集