专家报告先进制造技术概论.ppt

1、先进制造技术advancedmanufacturingtechnology，河北工业高等院校机械学院，张建辉，回顾： 20世纪是伟大的世纪，发明、发展了汽车、工作母机、机械人、飞机、火箭、芯片、计算机，展望：制造业在21世纪创造奇迹汽车：行驶的飞机3360更快、更安全的高速动车组和磁悬浮动车组智能设备装备以及智能机械人3360可根据人们的要求高效、高质量地制造产品的微型机器人：进入人的血管并清洁垃圾， 可以修复心脏的分子组装技术：是一种组装理想性能的微脱老虎钳的手持式工具：计算机、视频电话、电视、音频与网络融合、飞车、磁悬浮动车组、微型机器人战队、机器人竞赛、机械人犬、视频电话、平板电脑， 第

2、一章先进制造技术概论、先进制造技术(AMT，advancedmanagement )将电子、信息和管理技术以及新技术、新材料等现代科学技术融合到制造工艺和系统中，使材料转化为产品的工艺更有效、成本更低、更及时地满足市场需求的先进第1章先进制造技术概论，1.1制造，制造系统和制造业1.2先进制造技术的发展1.3先进制造技术的内涵和体系结构，1.1制造，制造系统和制造业，1.1.1制造，制造系统和制造业1.1.2制造业的地位和作用，翻到下一页1.1.1制造， 制造系统和制造业制造(manufacturing )是人类根据市场需求，运用主观掌握的知识和技能，利用可手工作业或利用的客观物质工具，采用有

3、效的技术方法和必要的能量，将产品材料转化为最终物质产品投入市场的全过程。 制造概念有广义和狭义的区别：狭义的制造是指生产车间内有关物流的加工和组装过程；广义的制造是指市场分析、产品设定修订、工艺设定修订、生产准备、加工组装、质量保证、生产过程管理、营销学、售前售后服务、报废后的资源再生处理等产品生命周期内的一系列相互制造是人类一切经济活动的基础，是人类历史发展和文明进步的主动力。、下一页，有关市场分析、产品设置修订、加工装配、质量保证、生产管理、营销学全过程、产品材料、产品、过程能源、知识技能工具、制造、物流的加工和装配过程、狭义制造、广义制造、1硬件、制造过程、软件、硬件、人员、 加工制造和

4、控制管理等工艺、技术装备、手工工具和材料、能源及各种辅助装置、软件、制造理论、制造工艺和方法涉及制造的所有企业集团、我国制造分类和构成、表1.1第一、二、三产业的区分、1.1制造、制造系统和制造业、 一个国家经济发展的支柱国民经济收入的重要来源工业经济年代经济增长的1.1制造、制造系统和制造业，人们的衣物、食物、居住、行物质消费决定着全社会长期利益和经济持续增长的国际商品贸易的保证(美国78%，日本96%，中国81%-1995年)农业基础地位的物质保障， 服务业发展的重要条件提供信息产业发展的物质农业劳动力转移和就业的重要途径是为科技和教育发展提供经费鼎力相助和实验装备实现军事现代化和国家安全

5、保障，制造业的作用、制造是人类文明的物质支柱之一，直立和劳动创造人类，劳动从制造工具开始。 恩格斯自然辩证法，人猿相拜别，只是几块石头被磨练了，儿时。 贺新郎读了历史，依赖人类社会发展的物质文明的支柱除了材料、能源、信息之外，还应该包括“制造”。 没有制造就没有人。 制造是“永远不会落下的太阳”。 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的最基本、最重要的手段，直接创造国民生产总值的1/3，制造业对国民经济贡献，占工业生产总体的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为90%， 为宇宙航行科技和教育的发展提供经费鼎力相助和实验装备-国家高新技术产业的基础和载

6、体，电子设备IC成本：军舰22%、坦克24%、飞机33%、导弹45%、航天器66%、制造业的作用、军事现代化和国家安全保障、实现现代武器的先进制造技术和装备一直是西方国家技术封锁和限制的重点的就业率例如东芝事件(1982.121983.6 )旋塞阀报告(90年代)控制着高新技术工作母机的出口(2000 )、制造业的作用，东芝事件、多轴数控机床改善了核潜艇的性能，如上所示，制造业是国家的战略性产业，高度发达的制造业，高度发达的制造业， 决定国际分工在国家经济全球化进程中地位的重要因素，制造业战略地位、1.2先进制造技术的发展、1.2.1先进制造技术的发生背景先进制造技术(advancedmanu

7、facturingtechnologyamt )的发生不仅是科学技术的范畴，也是发达国家， 作为提高制造业发展竞争力、振兴国家经济的战略手段，不论新兴工业化国家还是发展中国家，先进制造技术应运而生。 先进制造技术的产生和发展有自个儿社会经济、科技及永续发展的根源和背景。、下一页、浏览、1 .社会经济发展背景、消费需求：主题化、个性化与多样化、缩短产品寿命周期全球产业结构调整：在厂家之间有着基于激烈竞争与实力的合作。 迅速适应市场：满足现有和潜在客户的需求，积极适应市场，引导市场，是赢得竞争，最大获利的关键，1.2.1先进制造技术产生背景，制造技术在宏命令(制造系统)和微观(超精密加工)两个方向

8、发展现代制造业，技术密集， 知识密集型的企业内部互联网/网际网络对制造业有重大影响，2 .科学技术的发展背景，1.2.1先进制造技术背景，资源丰富，污染严重的环境问题，是今后几代人牺牲利益而不能粗放经营、掠夺式开发向集约型、永续发展转变的1.2先进制造技术发展， 鉴于上述社会、经济、科学技术以及环境资源保护的历史背景，各国政府和企业界正在寻求取得世界性竞争优势的对策，传统的制造技术越来越不能适应当前急速变化的形势，先进制造技术，特别是计算机技术和信息技术在制造业中得到广泛应用， 人们提出，虽然先进制造技术是一个专业术语，但在20世纪80年代末，美国基于本国制造业面临的挑战和机遇，深刻反思其制造

9、业存在的问题，增强其制造业竞争力，促进本国国民经济的增长。 先进制造技术的提出是制造业新技术发展的实际过程的反映，一被提出，立刻就得到了欧洲各国、日本和亚洲新兴工业化国家的响应。前页、次页、过目，1.2先进制造技术的发展，1.2.2制造技术的进步和发展制造技术是制造业使用的所有生产技术的总称，是经济合理直接使用产品材料和其他生产要素向高附加值高的产品(半成品)和技术服务转化的技术群。 制造技术的发展取决于社会、政治、经济等多方面的因素。 纵观近200年制造业的发展过程，影响其发展的最主要因素是：技术的推进：人类科学技术的每次革命必然引起制造技术的发展市场的牵引：随着人类的进步，人类的需求不断变

10、化，因此推进制造业的发展，促进制造业的进步。上一页，下一页，过门，1.2先进制造技术的发展，近200年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模向“小批量少品种大批量多品种变批量”的方向发展。 随着科学技术的高速发展，制造业的资源配置向“劳动密集设备密集信息密集知识密集”的方向发展。 制造技术的生产方式正在沿着“手工作业机械化、单体自动化、刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化”的方向发展。 18世纪以来，制造技术的发展经历了5个发展时期。前页、后页、门、制造技术的发展阶段、工厂式生产时期-18世纪后半期、完成了从手工作业工作室向分工原则工厂生产的转换(蒸汽机和手工工具机)工业化规模生产

11、时期- -十九世纪，实现了批量生产规范生产(电气化驱动)刚性自动化发展时期综合自动化发展期-80年代，来自CAD/cam/cap /计算机辅助工程/cat。 MRP、MRP、ERP、全面质量管理； DNC、CNC、FMC/FMS、机器人； 如上所述，CIMS、CE、LP、1.2先进制造技术的发展、1.2先进制造技术的发展，从传统的制造技术发展为现代先进制造技术是社会进步和技术进步的必然结果，是世界各民族竞争与合作制造领域的体现，也是制造技术发展的主要方向。 90年代以来，各工业发达国家和新兴工业化国家纷纷调整其技术政策，大力发展先进制造技术，在国际大市场上分享更多。 其代表性的是美国的先进制造

12、技术、牛鼻子技术(制造)修订画、敏捷制造使能技术修订画(TEAM )、日本的智能制造技术(IMS )、韩国的先进制造技术修订画(G-7 )、德意志的制造2000修订画等。前页、后页、过门、1.2先进制造技术的发展、1.2.3先进制造技术的发展趋势、前页、后页、过门、“精”是发展的关键“极”是发展的焦点“文”。 “数量”是发展的核心“自”是发展的条件“集”是发展的方法“网”是发展的道路“智”是发展的前景，制造产品：制造过程：制造方法：、制造产品。 操作尺度微细化基因操作机械，其移动距离为纳米级，移动精度为0.1纳米级的物理性能精密化物理性能、力学性能、化学性能、生化性能等控制要求纳米化，趋势制造

13、产品：“精”“极”， 电子制造中的高精度：控制是纳米级加工是亚纳米级超微细：芯片线宽100nm运动子间隙12nm高加速度：封装运动12g高可靠性：芯片千禧年低效1/109，趋势制造产品：“精加工”“极”、 超精密加工20世纪初： 10微米30年代： 1微米50年代： 0.1微米70-80年代： 0.01微米现在： 0.001微米(纳米加工)，趋势制造产品：“精”、“极”、“极”是发展的焦点极端物理性能中的极极高的塑性、极大的弹性、极大的脆性、极强的磁性、极强的辐射性、极强的腐食性、不可思议的能量MEMS (micro-electro-mechanical _ system )技术和产品是典型的

14、极端、极限技术和产品。 趋势制造产品：“精密”“极”，微型电子芯片制造1 .对于巨大的投资建设生产1000兆比特内存的芯片制造工厂，150亿美元2 .目前芯片制造设备(1)的清洁：尘埃粒径0.1微米粒子数0.1个/立方英尺的空气(。 日立公司(2006 )表示，IC集成电路像灰尘一样小：长度，宽度150m，厚度7.5m，趋势制造产品：“精”“极”，2002年原子级纳米“晶体管星空卫视”(电极距离1nm) 2003最近k工作) 2004年能停机或暂停的分子马达用核磁共振观测到单电子2005年超大容量纳米的信息储存材料2006年世界最小的发电机纳米发电机，发展趋势制造产品：“精”、“极”、 “绿色”是发展的必然绿色“天人合一”和“无为”“保护环境就是保护生产力；改善环境就是发展生产力”江泽民制造的各个阶段要把环境保护订正为一盏茶：自然环境、社会环境、生产环境、生产者的身心健康制造必然是“格里纲要制造业的发展思路有三个，一是“积极发展绿色制造”，趋势制造过程是“绿色”。 “数”是发展的核心数字化“信息化”的核心是“数字化”数字化制造是制造技术和信息技术(包括修正机技术、网络技术)等的交叉、发展和应用的结果数字化设定修正、数字化控制， 数字化管理及一