先进制造技术课件(.ppt

第一章概述,一、先进制造技术的内涵,工业设计是艺术与技术、科学与美学的结合。工业设计与制造技术的发展相辅相成。工业设计依托高水平的制造技术，新技术的涌现促进了设计风格的变化，而工业设计也赋予了技术一种视觉形式，创造了崭新的现代生活方式，并提供了一系列表现现代化确切含义的符号。,二、工业设计与先进制造技术的关系,三、产品开发战略的演变：,60年代:“如何做得更多”。70年代:“如何做得更便宜”。80年代：“如何做得更好”。90年代：“做得更快”。,四、现代工业产品制造技术的发展趋势,“数”“精”“极”“快”“集”“网”“智”“绿”,数字化精密化极端化快速化集成化网络化智能化绿色化,“数”：数字化制造,数字化制造是指将数字化技术用于产品的制造过程，通过信息建模和信息处理来改进制造过程，提高制造效率和产品质量，降低制造成本所涉及的一系列活动的总称。制造信息的数字化，将实现CADCAPPCAMCAE的一体化，使产品向无图纸制造方向发展。,数字化制造,数字化制造使产品设计制造由部分定量、部分经验、定性化逐步转向全面数字定量化，例如，产品信息的数字化表示、制造过程的建模与仿真、数字样机技术、智能数控技术等。,将数字技术用于制造过程，可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性，从而提高制造过程的质量和效率。三维扫描、CAD、CAE、CAM等的集成。,“精”：精密化制造,精密制造技术是指零件毛坯成形后余量小或无余量、零件毛坯加工后精度达亚微米级的生产技术总称。一般认为：0.1nm-100nm为纳米尺度空间，100nm-1000nm为亚微米体系。,“精”：精密化制造（微纳米级）,20世纪初，超精密加工的误差是10微米，30年代达1微米，50年代达0.1微米，70至80年代达0.01微米，至今达0.001微米，即1纳米。,“极”：极端化制造,极端制造是指在极端条件下，制造极端尺度或极高功能的器件和功能系统，集中表现在微细制造、超精密制造、巨系统制造等方面。在几何形体上，极大、极小、极厚、极薄、极平、极柔、极圆、极方以及奇形怪状；在物理性能上，极高硬度、极高塑性、极大弹性、极大脆性、极强磁性、极强辐射性、极强腐蚀性，奇性怪能。,美国赖斯大学的科学家2005年利用纳米技术制造出了世界上最小汽车。,极端制造（纳米技术）,极端性能喷墨打印时加热器在十万分之一秒内升温至三百多度，使喷嘴内形成约100大气压。由此从喷嘴中喷出直径为1微米、体积为4微微升（最小墨滴量仅为1.3微微升）的墨滴，速度每秒24000滴每个喷嘴的直径只有1微米，相当于一根头发的1/70。,“智”：智能化制造,所谓智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。,“智”：智能化制造,智能制造技术的宗旨在于通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，以实现制造过程的优化。将智能技术注入先进制造技术和产品，可使之具有智慧，能部分代替人的脑力劳动。,“网”：网络化制造,网络化制造是以覆盖全球的计算机网络为基础，通过数字化、信息化技术的引入，实现制造过程相关资源跨地域、跨行业的互通和共享，促进企业间动态、高效的协作互动，形成众多企业共享信息化资源的新机制，达到降低成本，提高效率，增强竞争力的一种制造模式。,网络化制造特点：,(1)制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成。（制造、装配、检测等的集成）(2)制造环境与整个制造企业的网络化，实现制造环境与企业中工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。（结构、设计、维修、回收等的集成）(3)企业与企业间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与优化利用。(4)通过网络，实现异地制造。,“集”：集成化制造,“集成化”是技术的集成，是管理的集成，是技术与管理的集成。现代的制造技术就是集成的技术，先进制造技术就是制造技术、信息技术、管理科学与有关科学技术的集成。,“快”：敏捷化制造,即指对市场的快速响应，对生产的快速重组，这两个快速必然要求生产模式有高度柔性与高度敏捷性敏捷制造、动态联盟、快速成型技术、快速模具技术等。,绿色制造,“绿”：绿色制造又称清洁制造，其目标是使产品从设计、生产、运输到报废处理的全过程对环境的负面影响达到最小”.其内涵是产品生命周期的全过程均具有绿色性。,我国改革开放取得巨大成就，保持着世界上最快的经济发展速度，但是仍然沿袭着粗放型的经济增长模式。例如近年我国年GDP约占全世界GDP的4%。但各类资源消费总量约合50亿吨。其中钢铁、煤炭、水泥分别占全世界总消费量的30%、31%和40%。,绿色制造,当今的设计与制造已上升到对人类生存环境的关心，绿色设计与制造将作为新的规范。欧盟报废电子电气设备指令从2005年8月13日正式实施。“指令”要求生产商负责回收、处理进入欧盟市场的废弃机电产品，并在投放市场的产品上加贴回收标志。欧盟将据此对进入当地市场的机电产品额外征收回收费用。欧盟电子电机设备中危害物质禁用指令则要求2006年7月1日以后投放欧盟市场的电器和电子产品不得含有铅、汞、镉等6种有害物质。,绿色设计与制造,回收费让成本涨一成，冰箱最高回收费用为20欧元/件、洗衣机和空调的回收费用为10欧元/件、微波炉的回收费用为5欧元/件、其他小家电的回收费用为1欧元/件。对于当前平均利润不足10%的家电出口企业来说，这就意味着中小家电企业将面临新一轮“洗牌”。如：制