机制专业概论王玉兴.pptVIP

第三章 先进制造技术概论,3.1 基本概念,制造技术（Manufacturing Technology) 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1250跌到最低的180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GDP 0.4万美元,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1/3 2）占整个工业生产的4/5 3）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,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30.3m Ra0.30.03 m 超精密加工：精度为0.30.03m Ra0.030.005 m 纳米加工：精度高于0.03m Ra小于0.005 m,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 (Agile Manufacturing System) 智能制造系统 IMS (Intelligent Manufacturing System) 柔性制造系统 FMS (Flexible Manufacturing System) 计算机集成制造系统 CIMS (Computer Integrated Manufacturing Systems) 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成 生产组织方法 虚拟公司理论与组织 企业组织结构的变革 以人为本的团队建设 企业重组工程,3、先进制造系统,FMS是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统。它包括多个柔性加工单元FMC，能根据制造任务和生产环境迅速进行调整，适应多品种、中批量的生产。,CIMS将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于产品生命周期的全过程，通过信息集成和过程优化，实现物料、信息流和价值流的集成和优化运行，达到人员、经营与技术三要素的集成，改进产品的开发周期、质量、成本、服务和对环境的影响，提高企业对市场的应变能力和竞争能力。,AMS的敏捷反映的是企业驾驭变化的敏捷，如市场反应速度、新产品开发速度、生产速度、信息传播速度、组织结构调整速度等敏捷。,机械设计制造及其自动化专业概论课程论文 （姓名、班级、学号）,前言（学习本专业的目的意义） 本专业的主要内涵（分现代设计技术、先进制造技术及其自动化技术三部分写） 本专业的主要学习内容（分公共基础课、核心专业课、选修课和实践环节写） 对本专业的初步