先进制造技术概论47.ppt

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1、学习内容先进制造技术相关概念先进制造技术的发展和趋势先进制造技术内涵和体系结构一、概念制造制造技术制造过程制造系统制造业1.1制造、制造系统和制造业制造是一种有特定目标的技术经济活动；是人们从市场需求出发，运用主观掌握的科学知识、实践经验和技能，在遵循自然规律的基础上，综合技术、经济、环境和人的因素，借助于可以利用的物质工具或手工，采用有效的技能、手段和方法，耗费一定的能源、资源和时间，将原材料转化为最终物质产品并投放市场以适应和满足社会需要的复杂过程。制造技术（ManufacturingTechnology

2、)按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物资工具，将原材料转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.制造过程产品从设计、生产、使用、维修、报废、回收等的全过程，也称为产品生命周期。制造系统是指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。生产企业通常分为三大类别：第一产业：直接利用自然资源的种植业、养殖业和采矿业。第二产业：将第一产业生产的原料转化为产品的企业。制造业属于第二产业除了能源工业和建筑业以外的其他行业均视为制造业（将原材料转化为产品

3、的过程，即生产车间的加工和装配过程。）第三产业：金融、服务行业。制造业将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、信息、人力等）利用制造技术，通过制造过程，转化为供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业。二、制造业的地位机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要手段。制造业是现代国民经济的重要支柱，其生产总值

4、一般占一个国家国民生产总值的20％～55％，在一个国家的工业生产力构成中制造技术的作用一般占60％左右。制造业吸纳的劳动力比例很高，尤其在工业化国家中，从事各种形式的制造活动的人口约占总人口的l／4。我国从事制造业的人数预计到2050年将增加到1．7亿。制造业为国民经济各部门提供所需的各种装备，为科学事业和教育事业的发展提供重要的财力、物力支撑。世界上各个国家经济的竞争，主要是制造业的竞争。一个国家如果制造业发达，它的经济就强大。1.2先进制造技术发展史纵观近两百年制造业的发展历程，影响其发展最主要的因素是技

5、术的推动和人类需求的牵引。科学技术的每次重大进展都推动了制造技术的发展，而人类的需求不断增长和变化，也促进了制造技术的不断进步。自18世纪以来，制造技术的发展经历了以下5个阶段：(1)18世纪后半叶，以蒸汽机和工具机的发明为特征的产业革命促成了工场式生产方式的出现，标志着制造业从手工业作坊生产到以机械加工和分工原则为中心的工厂生产转变的完成。(2)19世纪电气技术的发展开辟了电气化的新时代，实现了制造技术的批量化生产和工业化规范生产的新局面，制造业得到了飞速发展。(3)20世纪初、内燃机的发明，引起了制造业的

6、革命，流水生产线和泰勒式工作制及其科学管理方法得到了应用。特别是第二次世界大战期间，以降低成本为目的的刚性、大批量自动化制造技术和科学管理方式得到很大发展。(4)自第二次世界大战之后到20世纪70年代，计算机、微电子、信息和自动化技术的迅速发展推动了生产方式由大、中批量生产自动化向多品种小批量柔性生产自动化转变。在此期间，形成了一系列新型的柔性制造技术，如数控技术(NC)、计算机数控(CNC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)等。同时一些现代生产管理模式，如准时制生产(JIT)、全面质量管理(T

7、QM)开始应用于生产，以提高企业的效益。(5)自20世纪80年代以来，随着计算机及其应用技术的迅速发展，促进了制造业中各种单元自动化技术逐渐成熟和完善，如计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助检测(CAT)；在经营管理领域内的物料需求计划(MRP)、制造资源规划(MRPⅡ)、企业资源规划(ERP))等；在加工制造领域内的直接或分布式数控(DNC)、计算机数控(CNC)、柔性制造单元／系统(FMC／FMS)、工业机器人(ROBET)等。同时，

8、体现新的制造模式的计算机集成制造系统(CIMS)、并行工程(CE)以及精益生产(LP)得到了应用和推广，通过各项单元技术资源的集成应用，获取综合效益，并引发了企业组织机构和运行模式的显著变革，使得制造业在资源配置、生产效益等方面都获得了极大的进展。各种先进的集成化、智能化加工技术和装备也有较大发展，如虚拟轴机床、可重构机床；精密铸造、精密锻造、精密焊接技术与装备；微制造技术与设备，快速成型技术与系统