先进制造技术第一章.ppt

先进制造技术 陕西能源职业技术学院 制造技术 古代机械制造技术 古代磨床 铜车马 数控机床 采煤机 现代机械制造技术 刀具 本课程的有关说明1 学时本课程教材总学时58学时 课堂讲授58学时 2 特点本门课程的特点可归纳为 新 多 杂 变几个字 新是指本课程的内容大都是近10余年发展起来的技术 多和杂是指本课程内容多而且庞杂 结构不是十分清晰 变是指随着制造技术的发展 本教材中的一些内容 甚至是概念都有可能发生变化 第一章制造业与先进制造技术 第一节制造业的发展与挑战 第一讲 一 制造与制造业二 制造业的地位和作用三 21世纪制造业面临的挑战和特征四 我国机械制造业的发展与差距 一 制造与制造业 1 制造 Manufacturing 概念Manufacturing 起源于拉丁文词根manu 手 和facere 做 这说明近百年来人们把制造理解为用手来做 随着社会的进步和制造活动的发展 其概念也在不断地发展进化 制造是人类按照所需目的 运用主观掌握的知识和技能 借助于手工或可利用的客观物质工具 采用有效的方法 将制造资源 物料 能源 设备 工具 资金 技术 信息和人力等 通过制造过程 即变换 储存 输送 转化为具有规定功能和性能的 可供人们使用与利用的工业品与消费品 并投放市场的全过程 制造是人类所有经济活动的基石 是人类历史发展和文明进步的动力 狭义又称为 小制造 是指产品的制作过程 是是原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程 传统上 把制造理解为为 机电 产品的机械加工工艺过程或机械加工与装配过程 或生产车间内与物流有关的加工与装配过程 广义 国际生产工程学会CIRP1990年 又称为 大制造 或 现代制造 制造是涉及制造工业中产品设计 物料选择 生产计划 生产过程 质量保证 经营管理 市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称 广义制造包含4个过程概念过程 产品设计 工艺设计 生产计划 物理过程 加工 装配 检测等 物质 原材料 毛坯和产品等 的转移过程 产品报废与在造过程 制造技术 ManufacturingTechnology 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 制造技术是制造业的基础 制造过程 ManufacturingProcesses 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 包括市场调研和预测 产品设计与开发 选材和工艺规划与设计 生产加工 质量保证 营销 售前与售后服务 生产与营运过程管理等产品生命周期内一系列相互联系的活动 制造系统 ManufacturingSystem 制造系统 具有特定功能的有机整体 制造过程 软件 硬件 人员 结构 是制造过程所涉及的硬件 物料 设备 工具 能源等 软件 制造理论 工艺 信息等 人员所组成的具有特定功能的有机整体 功能 输入制造系统的资源 原材料 能源 信息 人力 通过制造过程输出产品过程 制造生产的运行过程 包括市场分析 产品设计 工艺规划 制造装配 检验出厂 产品销售 售后服务 报废 回收 再利用等 制造系统 具有特定功能的有机整体 制造过程 硬件 制造过程 软件 硬件 人员 经营规划 开发研制 加工制造和控制管理等过程 生产设备 工具和材料 能源以及各种辅助装置 软件 制造理论 制造工艺和方法 各种制造信息等 结构 是制造过程所涉及的硬件 物料 设备 工具 能源等 软件 制造理论 工艺 信息等 人员所组成的具有特定功能的有机整体 功能 输入制造系统的资源 原材料 能源 信息 人力 通过制造过程输出产品过程 制造生产的运行过程 包括市场分析 产品设计 工艺规划 制造装配 检验出厂 产品销售 售后服务 报废 回收 再利用等 制造业 ManufacturingIndustry 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 制造业是所有与制造有关的企业群体的总称 制造业涉及机械 食品工业 化工 建材 冶金 纺织 电子电器 运输机械等国民经济行业 制造业 将制造资源通过制造过程转化为社会所需的产品的行业 我国制造分类和构成 几个概念辨析 制造 Manufacturing 加工 Machining 把原材料变换成产品的直接物理过程 生产 Production 原指人们使用工具来创造各种生产资料和生活资料的活动 现指各种生产要素的输入转变为产品的输出过程 三大产业 农林牧业 工业 服务业 工业 52 制造业 45 建筑业 采掘业以及电力 煤气 水的生产供应业 农林牧业 农业 林业 蓄禽业 水产业 服务业 商业 金融 房地产 经贸等 二 制造业的地位和作用 战略地位 1 制造是人类文明的物质支柱之一 直立和劳动创造了人类 而劳动是从制造工具开始的 恩格斯 自然辩证法 人猿相揖别 只几个石头磨过 小儿时节 毛泽东 贺新郎 读史 人类社会发展所依赖的物质文明支柱除了材料 能源 信息外 还应包括 制造 没有制造 就没有人类 制造是 永远不落的太阳 贺新郎 读史1964年春人猿相揖别 只几个石头磨过 小儿时节 铜铁炉中翻火焰 为问何时猜得 不过 是 几千寒热 人世难逢开口笑 上彊场 彼此弯弓月 流遍了 郊原血 物质财富是人类社会生存和发展的基础 制造是人类创造物质财富最基本 最重要的手段 直接创造国民生产总值的1 3 制造业对国民经济的贡献 占整个工业生产的4 5 为国家财政提供1 3以上的收入 对出口总额的贡献率90 战略地位 2 制造业是全面建设小康社会第一位的支柱产业 战略地位 3 装备制造业是国民经济发展的基础 担负着为国民经济各行业提供装备的重要任务 用高新技术和先进适用技术改造传统产业 大力振兴装备制造业 中国共产党第十六次全国代表大会报告 大工业必须掌握这一有特色的生产资料 即机器的本身 必须用机器生产机器 这样 大工业才能建立起与自己相应的技术基础 才得以自立 马克思 资本论 战略地位 4 宇航 生物工程 微电子 光电子 制造业是国家高新技术产业的基础和载体 战略地位 5 电子设备IC成本 军舰22 战车24 飞机33 导弹45 航天器66 制造业是国家安全的重要保障 现代武器装备是先进制造技术的载体 尖端制造技术和装备一直是西方国家技术封锁和限制的重点 保证就业率稳定 缓解就业压力 保障社会稳定 例 东芝事件 1982 12 1983 6 考克斯报告 90年代 控制高技术机床出口 2000 战略地位 6 综上所述 制造业是国家的战略性产业 高度发达的制造业 是实现工业化的必备条件 高度发达的制造业 是衡量国家国际竞争力的重要标志 高度发达的制造业 是决定国家在经济全球化进程中国际分工地位的关键因素 战略地位 7 1 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 案例 2 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 三 21世纪制造业面临的挑战和特征 知识经济中的 知识所指为何 有关事实的知识 know what 知道为什么的知识 know why 知道如何去做的知识 know how 知道谁拥有所需要的知识 know who 知识经济时代的主要特征如下其一 科学和技术研究开发日益成为知识经济的重要基础其二 信息与通讯技术在知识经济的发展过程中处于中心地位其三 服务业在知识经济中扮演了主要角色其四 人力的素质和技能成为知识经济实现的先决条件 知识经济社会中 企业将发生的变化企业走向全球化与网络化时代地球村概念的实现下一代的企业将不只是跨国公司 可能成为无国界公司企业加入削价竞争的时代恶性的价格战争在世界各地进行品质 技能 市场区隔无法长期保持竞争优势企业走向创新的时代企业走向虚拟化的时代 从历史发展来讲 它是区别于以前的以传统工业为产业支柱 以稀缺自然资源为主要依托经济的新型经济 它是相对于靠土地和种养殖业的农业经济和大量消耗能源和原材料的工业经济而产生的新的经济概念和经济形态 知识 核心作用 资本和劳动力 它的最大新质在于 它的繁荣不是直接取决于资源 资本 硬件技术的数量 规模和增量 而是直接依赖于知识 技术特别是高技术 以及有效信息的积累和利用 21世纪制造业面临的竞争与挑战1 国际形势的变化 90年代以来 世界出现了多级化的新格局 政治冷战 经济热战国际竞争和对抗的焦点由军备竞赛转向全球范围内的以科技为先导 经济为基础 军事为后盾的综合国力的较量 产业技术和经济实力成为政治对抗的重要资本 不计生产成本和代价的军品生产模式不适于新形势下的生产 战略伙伴 关系中经济色彩突出提高制造业产品竞争能力 发展高技术 尤其是独具知识产权的产业技术成为未来抢占经济制高点 振兴国家经济的焦点 2 制造业市场竞争的新特点 20世纪90年代制造业的标志性进展波音777的设计和制造 全数字化定义 无纸生产数字化预装配 无金属样机的生产 虚拟制造的一部分 广域网上的异地设计 异地制造基于STEP的数据交换协同工作小组Teamwork238个 设计制造周期大大缩短 4年 而波音757 767约9 10年 更大的利润 每架777 1 4亿 基于分布式CAD CAM系统在8台IBM大型计算机ES 9000和IBM5080 5086图形终端 发现零件干涉2500处 减少工程更改50 以上 设计 工艺 制造 供应商 潜在用户的工作小组 7000人参加 采用并行工程的模式 Internet将发动机供应商GE HP和诺依斯罗斯联在一起 63M长的波音777 装配准误差仅0 58mm 波音各种机型研制交付周期比较 2 产品批量更小 汽车生产 大批量生产 大批量定制生产 3 顾客对产品功能 性能 质量的要求更高 4 能参与全球竞争的企业更多 5 跨国公司的垄断性更明显 6 企业的兼并重组更激烈 更动荡 7 一般水平的产品及制造能力严重过剩 8 人口老龄化更严重 9 环保意识 绿色制造呼声更强 2 制造业市场竞争的新特点 0 25 50 75 100 低 高 扰动程度 80年代 90年代 54 50 30 27 25 22 36 54 60 45 38 28 36 55 46 51 41 53 63 53 52 51 63 64 41 54 62 76 40 55 56 74 市场影响因素的变化 Pine和B JosephII MassCustomization TheNewFrontierinBusinessCompetition Boston HarvardBusinessSchoolPress 中心 的变化 以产品为中心 以顾客为中心 以市场为中心 消费观念的变化消费者的行为更具选择性顾客化产品 批量生产的产品逐步被个性化 多样化产品所代替制造业 服务 产品生产与产品服务的界限越来越模糊 不满足感增加 新三年 旧三年 缝缝补补又三年 的观念逐步消失对生产及产品的影响产品订货批量下降 单件 小批产品寿命周期减短 5 10年 3 5年甚至更短产品生产周期缩短 个性化需求 企业的竞争优势 3 制造全球化和贸易自由化 原因 世界自由贸易体制进一步完善全球交通运输进一步完善全球通讯网络建立国际经济合作与交往日益紧密导致 全球产业界结构大调整世界逐步形成一个统一的大市场使得 供应与需求国家化 国际化 不同时间 地区 国家 市场需求有波动对于同一用户 同一产品 可供选择的市场国际化 竞争国际化 任何国家 地区 不论实行怎样的社会制度 不可能离开世界市场而独立谋求发展 制造业发展应该进入国家目标层次 才能促进经济增长 4 科技进步与信息社会 从微电子 信息 计算机与通信 控制理论 人工智能等 新材料 系统科学所代表的新一代工程科学与技术的迅猛发展在制造领域中的广泛渗透 应用 衍生 极大的拓展了制造活动的深度和广度 急剧的改变了现代设计方法 产品结构 生产方式 生产工艺 设备以及生产组织结构 产生了一大批新的制造技术和制造模式 高新技术的综合作用促进了制造技术在宏观 制造系统集成 和微观 精密 超精密 微纳米加工检测 两个方向上的蓬勃发展 成为一门涵盖整个生产过程的各个环节 市场分析 产品设计 工艺规划 加工准备 制造装配 监控检测 质量保证 生产管理 售后服务 回收再利用等 包括人 机器 能量 信息等多种资源的组织 控制与管理 横跨多个学科的集成技术 5 环境保护意识的增强与可持续发展 环境问题 大量消耗资源和破坏环境的传统工业发展模式与工艺技术系统引起了严重的环境问题可持续发展思想 重视环境方面对制造业及其产品的制约社会压力国家政策与立法经济手段结论 面向可持续发展的生态安全型和资源节约型的制造技术将是制造领域中亟待解决的一个重要问题 6 制造企业的特征 1 工艺 设备和工厂的可重构性将是未来制造企业装备的显著特点2 人力资源是未来企业资源的核心要素3 制造企业全球化4 企业文化的形成和创新是21世纪企业的又一显著特点5 本土化是21世纪企业的重要特征 将核心工作放在本企业两头在内 中间在外 成功企业的关键因素 上市时间T质量Q产品成本C服务S灵活性flexibility 环境 快鱼 吃 慢鱼 四 我国机械制造业的发展与差距 1 2001年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 5 就业人员8043万 2 改革开放20年来中国制造业的进步 1 引进国外先进技术2500多项 占全国的1 3以上 近几年发展的新产品 50 达到80年代中后期的世界水平 2 一些重要产品的年生产能力已跃居世界前列 如汽车280万辆以上 其中轿车120万辆以上 大中型发电设备1200万千瓦以上 火电1000万千瓦 水电200万千瓦 大中型拖拉机11万台以上 金切机床10万台以上 3 我国已成为世界最大的服装纺织品出口国 与日本 马来西亚和韩国并称世界消费类电子产品四大生产国 4 成功开发生产了运七 运八 新舟60等支线飞机 5 一些新产品的技术水平已达世界领先或先进水平 如沈阳机床集团的电主轴高速卧式加工中心 激光切割机床 沈阳变压器厂的50万伏超高压变压器 黎明航发集团的中国第一台拥有完全知识产权的航空发动机 燃气轮机 沈阳新松机器人自动化有限公司的6000米水下机器人等产品 清华大学制造工程研究所研制开发的并联构型机床 3 制造业的重大意义1 在发达国家中 制造业创造了约60 的社会财富 约45 的国民经济收入 2 据统计 美国68 的社会财富来自于制造业 3 CIRP在1999年的报告中指出 在国家生产力的构成中 制造技术的作用一般占55 65 4 在许多国家的科技发展计划中 先进制造技术都被列为优先发展的科技 4 制造业总体规模已居世界第四位按工业增加值计算 1998年我国制造业排位仅次于美国 日本和德国我国有100多种重要产品产量在世界上已占居首位如拖拉机 小型柴油机 农用车 摩托车 自行车 集装箱 电视机 空调器 冰箱 微波炉 洗衣机 太阳能热水器 程控交换机 VCD机 DVD机 以及钢 水泥 合成氨 化纤 纱布 服装等近几年来 中国境内的制成品在国际市场占有的份额迅速增长 5 各具特色的装备制造业集中地逐渐形成珠江三角洲已成为全球重要的家用电器 电子及通信设备和计算机制造集中地 以上海为中心的长江三角洲汽车和汽车零部件制造集中地 东北重大成套设备制造集中地 西部 包括四川 重庆 陕西等 国防装备制造集中地等跨地区的制造中心 为国民经济和国防建设发挥着不可或缺的作用 其他各具特色的制造基地也正在形成 上述事实表明 我国制造业已为全球制造和供应基地奠定了坚实的基础 许多经济学家预测我国将成为继英国 美国 日本后的又一个 世界工厂 中国制造 必将成为世界制造业的一支主力军 我国机械制造业面临的机遇和挑战 困难 技术上落后 资金不足 资源短缺 管理体制 周边环境还存在诸多问题 地方保护 信用危机 机遇 中国已加入WTO 制造业的世界格局已经和正在发生重大变化 欧 亚 美三分天下局面正在形成 世界经济重心开始向亚洲转移已出现征兆 制造业的产品结构 生产模式也在迅速变革之中 存在阶段性的差距 产品质量和水平不高 技术开发能力不强 基础元器件和基础工艺不过关 生产率低下 科技投入严重不足 机械制造业人均产值仅为发达国家的几十分之一 90年代国际水平的占30 80年代国际水平的占40 2000多种主导产品的平均生命周期为10 5年是美国产品3 5倍 美国新产品贡献率已达到生产总值的52 我国仅为5 9 我国的技术来源主要依赖国外技术 企业技术创新能力低下 我国制造业的严峻形势 我国机械工业主导产品 设计在整个生产周期中所占的比重 设计开发 制造 时间百分比 开发设计工作的重要性 开发设计 生产准备与 加工 原材料与外 购件的采购 管理和销售 0 10 20 30 40 50 60 70 开发设计 生产准备与 加工 原材料与外 购件的采购 管理和销售 对成本的影响 所需的工时成本 十五 规划中确定的八个最具战略影响的领域 1 信息技术2 生物技术3 新材料技术4 先进制造与自动化技术5 资源环境技术6 航空航天技术7 能源技术8 先进防御技术 其中 先进制造与自动化技术又是实现各种高新技术的保障技术 人大常委会副委员长宋健指出 制造业是实现现代化工业的水之源 木之本 是实现工业化的保障和原动力 是国家实力的脊梁 是支持共和国大厦的基石 没有强大制造能力的国家永远成不了经济强国 第一章制造业与先进制造技术 第二节先进制造技术的提出和进展 第二讲 一 制造技术的进步和发展二 先进制造技术产生背景三 各国先进制造技术的发展状况 一 制造技术的进步和发展 制造业生产方式 小批量 少品种大批量 多品种变批量 制造技术的发展可以分为 3个时代 古代 近代和现代5个阶段 5个阶段 工场式生产时期 18世纪后半叶 完成手工作坊到以分工原则的工厂生产的转变 工业化规模生产时期 19世纪 实现了批量工业化规范生产 刚性自动化发展时期 20世纪初 以大批量生产为模式的刚性自动化 柔性自动化发展时期 二战之后 多品种小批量柔性自动化生产模式 包括NC CNC FMC FMS等 综合自动化发展时期 自80代 CAD CAM CAP CAE CAT MRP MRP ERP TQM DNC CNC FMC FMS ROBOT CIMS CE LP 古代 河北沧州铁狮子 江南制造局 自动生产线 材料的发展 金属工具的出现 公元前3000年 美索不达米亚 埃及 青铜器公元前2800年 中国甘肃马家窑文化 锡青铜公元前1400年 中国河北叶城 北京平谷 热锻铁器小亚细亚赫第王国 铁器公元前1000年 中国 铁犁公元前476年 中国河北易县 淬火钢公元前113年 中国河北满城 渗碳钢 公元1898年 美国 泰勒 怀特 高速钢公元1932年 德国 施勒特尔 硬质合金公元1938年 德国 德古萨公司 陶瓷刀具 动力机械 加工设备的发展 公元前100年 罗马 水车 中国 水轮机雏形公元1世纪 亚力山大 希罗 反动式汽轮机雏形公元25 221年 中国 杜诗 冶铸鼓风用水排公元265 420年 中国 杜预 水轮驱动的水转连磨公元700年 波斯 风车1127年 中国 水转纺车1131年 中国 燃汽机雏形1629年 意大利 冲动式汽轮机雏形1698年 意大利 萨弗里 首次将蒸汽用于工业动力1705年 英国 纽科门 活塞式蒸汽机1769年 英国 瓦特 实用蒸汽机专利1838年 俄国 雅可比 直流电动机1897年 美国 西屋公司 两相交流感应电动机 动力机械 加工设备的发展 续 公元前2000年 埃及 树木车床公元前400年 我国 公输班 磨公元1395年 法国 杆棒车床 1774年 英国 威尔金森 炮筒镗床1790年 英国 边沁 刨床 铣床 钻床1797年 英国 莫效 螺纹车床1807年 英国 步律内尔 圆锯机1817年 美国 惠特尼 卧式镗床 1820年 英国 怀特 圆柱 圆锥 齿轮加工机床1835年 英国 惠特沃斯 滚齿机1842年 英国 内史密斯 蒸汽锤1845年 英国 菲奇 六角车床1873年 美国 斯潘塞 单轴 多轴自动机床 1952年 美国 帕森斯公司 数控机床1958年 美国 卡尼 特雷克公司 加工中心1976年 日本 柔性制造单元 世界制造中心的转移 世界制造中心的转移是在技术革命和产业革命中形成的 到目前为止 世界制造中心经历过从英国 德国 美国 日本的三次转移 这四个国家可以被真正称为 世界工厂 或 世界制造中心 英国第一个世界工厂 1760 1850年 其制造业从占世界总量的1 9 上升到19 9 这是著名的第一次技术革命和产业革命 标志着英国成为第一个世界制造中心 并保持到19世纪后期 世界中心的第一次转移1851 1900年 德国的哲学革命给德国的科学革命开辟了道路 使人类进入合成化学和人工制品时代 到1896年德国的各个产值超过英国 实现了工业化 由此取代英国成为世界科技与制造中心 世界中心的第二次转移1879 1930年 发生在美国的第二次产业革命 电力技术革命 使美国建立和完善了钢铁 化工和电力三大产业 并利用和发挥其石油开采技术优势 成为石油化工技术王国 并大力发展汽车工业 1927年其汽车总产量占世界市场的80 从此 美国取代德国成为世界科技和制造中心 二战后 以信息技术 计算机技术 通信技术 自动控制技术 为主导的高技术群 核能技术 航空航天技术 生命科学和生物工程技术 成为第三次技术革命的主要内容 世界中心的第三次转移二战后的日本提出 技术立国 的口号 着眼于引进 立足于改进 加强企业管理 博各国技术之长 组成独一无二的日本产品系列 20世纪70年代中后期迅速发展成为世界第二经济大国 80 90年代 取代美国成为世界制造中心 二 先进制造技术产生背景 先进制造技术是制造业为了适应现代化生产环境及市场的动态变化 在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群 它的产生和发展有其自身的社会经济 科学技术以及可持续发展的根源和背景 1 社会经济发展背景 消费需求 主题化 个性化和多样化 产品寿命周期缩短全球性产业结构调整 制造商之间既有激烈竞争 又有基于实力的合作 快速响应市场 满足已有和潜在顾客需求 主动适应市场 引导市场 是赢得竞争 获取最大利润的关键 2 科学技术发展背景 制造技术在向宏观 制造系统 和微观 超精密加工 两个方向发展现代制造业成为技术密集 知识密集型产业信息成为制造业决定性因素 Intranet Internet对制造业产生重大影响 3 可持续发展战略 资源匮泛 污染严重环境问题不能以牺牲今后几代人的利益为代价由粗放经营 掠夺式开发向集约型 可持续发展转变 三 各国先进制造技术的发展概况 1 美国1 上个世纪70年代 美国不重视制造业 把制造业称为 夕阳工业 结果导致美国80年代的经济衰退 2 80年代后期 美国的一些国会议员 政府要员纷纷要求政府出面 协调和支持制造产业的发展 1991年 布什政府期间 美国白宫科学技术政策办公室发表了总数为22项的美国国家关键技术 其中制造技术占4项 标志着美国科技政策的转变 3 克林顿上台后 对制造业大力支持 他把先进制造技术列为六大国防关键技术之首 结果美国在机械工业 汽车工业 航空工业及信息产业等方面取得了明显的进展 使美国的经济连续8年取得了2 3 的增长率 而且还同时保持低通胀率和低失业率 这就是克林顿虽发生丑闻而未被弹劾的主要原因 先进制造技术计划 1994年预算14亿美元 围绕 智能制造系统 集成工具 基础设施建设 三个重点领域开展研究 制造技术中心计划 在一个地区设立一个制造技术中心 建立技术拥有者与需要者之间的桥梁 为中小企业展示新制造技术和装备 组织培训 帮助企业了解和选用最新技术和装备 美国AMT计划目标是 研究开发世界领先的先进制造技术 以满足美国制造业对先进制造技术的需求 提高制造业的竞争力 通过教育与培训计划提高劳动力素质 促进具有环境意识的制造等 2 日本1 在上个世纪70 80年代 日本非常重视制业 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 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 1990年提出了智能制造计划 由美国 欧共体 加拿大 澳大利亚等国参加 投资10亿美元实施智能制造计划目的 通过国际共同研究 使制造业在接受订货 开发 设计 生产 物流直至经营管理的全过程中 做到生产设备自律化生产设备自动化 能够根据环境变化自主判断并及时决 3 欧共体尤里卡计划 EREKA 1988年用5亿美元资助16个欧洲国家 600家公司的165个合作性高科技研究开发项目 欧洲信息技术研究发展战略计划 ESPRIT 在13个成员国向5500名研究人员提供了资助 明确设计原理 工厂自动化 生产过程管理三大课题 欧洲工业技术基础研究计划 BRITE 重点资助材料 制造加工 设计以及工厂系统运作方式等研究 4 韩国1991年提出了 高级先进制造技术国家计划 目标是将韩国的技术实力提高到世界第一流工业发达国家的水平 并希望通过这一计划的实施 在21世纪初加入七国集团 该项目由三部分组成 1 共性的基础研究包括集成的开放系统 标准化及性能评价 2 下一代加工系统包括加工设备 加工技术 操作过程技术 3 电子产品的装配和检验系统包括下一代印刷电路板装配和检验系统 高性能装配机构和制造系统 先进装配基础技术 系统操作集成技术 智能技术 5 我国先进制造技术的发展战略 我国今后15年科技指导方针 自主创新 重点跨越 支撑发展 引领未来 指导思想 加强基础 立足应用 全面关注 重点突破 扎根实际 务求超越 实干巧干 出奇制胜 发展战略 1 综合运用现代物理学 力学 数学 化学以及生命 纳米 材料 信息 管理等科学技术 研究现代制造科学技术的新概念 新原理 新方法 促进制造学科与上述学科的交叉和融合 并在交叉和融合中使制造科学不断发展和完善 促进制造科学理论体系的不断完善 提高我国制造业的源头创新力与竞争力 发展战略 2 针对国家未来高技术发展 国家安全和全面建设小康社会的需求 研究国家未来的重大建设工程和国防安全所需共性制造科学问题和关键制造技术 为国民经济可持续发展和国防建设提供理论和技术储备 以支持建立起拥有核心技术的我国完整的先进制造体系 发展战略 3 通过一系列基础研究项目的实施 力争建立具有我国特色的制造学科的理论与技术创新体系 支持 稳定和培养一批具有创新意识 思维活跃 立足国内的从事先进制造基础研究的高层次人才和研究梯队 我国先进制造技术的优先发展方向 1 机电产品创新和系统优化设计理论与方法 全生命周期的产品数字化建模和仿真评估理论与设计规范基于数字化产品模型的智能化产品设计方法产品快速创新开发的设计 规划和管理技术 2 网络环境下制造协同策略理论和关键技术 制造系统的信息模型和约束描述网络环境下制造系统 制造装备的协同策略分布式制造系统建模与仿真技术支持并行化及网络化协同制造的理论和技术 精捷成形制造原理和技术高柔性的高能束精密成形制造原理和技术创形创质并行成型制造原理和技术 新型成形制造原理和技术 4 数字制造理论和数字制造装备技术 产品制造过程的数字化模型及多领域物理作用规律数字制造中多智能体协调和实时自律控制技术基于新原理 新工艺的新型数字化装备 5 制造中的量值溯源和测量的理论和技术 多尺度空间上精密测量问题机械表面微观计量理论与技术超精密测量 量值溯源原理新型传感技术及传感器等 纳米材料制备及其性能测量纳米尺度加工 制造与装配分子机器的设计组装与调控纳米测量 6 纳米制造科学与技术 7 生物制造与仿生机械的科学与技术 结构 特征 感知 能源及运动的机械仿生生物自生长成形制造机械超前反馈的仿生与制造 8 微系统与微制造科学与关键技术 微机械 微器件 生物芯片的制造机理与技术纳米级光学光刻与非光学光刻 浅沟槽刻蚀 铜互连机理与技术低能大束流离子注入技术与装备IC新型封装工艺原理与技术 9 绿色制造的科学与技术 产品与人类和自然的协调理论产品绿色制造工艺 如 近零 废弃 Near ZeroWaste 制造工艺产品的再制造与维修科学产品绿色使用以及废旧产品资源再利用的理论与方法 10 面向国家安全和重大工程的制造技术与科学 针对未来将实施重