现代制造技术PPT课件.ppt

1、现代制造技术现代制造技术第第1 1章章 现代制造技术导论现代制造技术导论1.1 1.1 现代制造技术的内涵及特点现代制造技术的内涵及特点1制造技术概念制造技术概念制造技术概念制造技术概念制造技术，概括说：指实现设计技术原理的方法和手制造技术，概括说：指实现设计技术原理的方法和手制造技术，概括说：指实现设计技术原理的方法和手制造技术，概括说：指实现设计技术原理的方法和手段。在产品生产中，具体指使原材料转化为产品的过程段。在产品生产中，具体指使原材料转化为产品的过程段。在产品生产中，具体指使原材料转化为产品的过程段。在产品生产中，具体指使原材料转化为产品的过程中所施行的各种中所施行的各种中所施行的

2、各种中所施行的各种手段手段手段手段的总和。的总和。的总和。的总和。运用一定的知识、技能运用一定的知识、技能运用一定的知识、技能运用一定的知识、技能操纵可以利用的物质、工具操纵可以利用的物质、工具操纵可以利用的物质、工具操纵可以利用的物质、工具采取有效的方法采取有效的方法采取有效的方法采取有效的方法 手段手段手段手段包括包括包括包括 对于制造技术的理解也有对于制造技术的理解也有对于制造技术的理解也有对于制造技术的理解也有广义广义广义广义和和和和狭义狭义狭义狭义之分。广义理解之分。广义理解之分。广义理解之分。广义理解制造技术涉及生产活动的各个方面和生产的全过程，制造制造技术涉及生产活动的各个方面和

3、生产的全过程，制造制造技术涉及生产活动的各个方面和生产的全过程，制造制造技术涉及生产活动的各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动。技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动。技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动。技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动。狭狭义理解为机电产品的机械制造技术。广义的概念已为越来义理解为机电产品的机械制造技术。广义的概念已为越来越多的人所接受。越多的人所接受。1.1.1 制造技术的演进制造技术的演进21.1.1 制造技术的演进制造技术的演进 1717世纪世纪世纪世纪6060年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革

4、命兴起，工业化年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命兴起，工业化年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命兴起，工业化年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命兴起，工业化 大生产从此开始；大生产从此开始；大生产从此开始；大生产从此开始；1818世纪中世纪中世纪中世纪中,麦克斯韦尔建立电磁场理论麦克斯韦尔建立电磁场理论麦克斯韦尔建立电磁场理论麦克斯韦尔建立电磁场理论,开启电气化时代；开启电气化时代；开启电气化时代；开启电气化时代；1919世纪机器在英国诞生，先后传入法国、德国和美国。用机器代替手世纪机器在英国诞生，先后传入法国、德国和美国。用机器代替手 工，从作坊形成工厂；工，从作坊形成工厂；2

5、020世纪初，福特汽车生产线、泰勒世纪初，福特汽车生产线、泰勒世纪初，福特汽车生产线、泰勒世纪初，福特汽车生产线、泰勒以劳动分工和计件工资制为基础的以劳动分工和计件工资制为基础的 科学管理方法，标志着自动化时代到来（以大量生产为特征科学管理方法，标志着自动化时代到来（以大量生产为特征科学管理方法，标志着自动化时代到来（以大量生产为特征科学管理方法，标志着自动化时代到来（以大量生产为特征Mass Mass Production Production）；）；）；）；二战后，随着计算机、微电子技术，信息技术二战后，随着计算机、微电子技术，信息技术二战后，随着计算机、微电子技术，信息技术二战后，随着计

6、算机、微电子技术，信息技术、自动控制技术的发展自动控制技术的发展自动控制技术的发展自动控制技术的发展 及市场需求的多样性趋势，出现了中小批量生产的自动化系统，并产生及市场需求的多样性趋势，出现了中小批量生产的自动化系统，并产生及市场需求的多样性趋势，出现了中小批量生产的自动化系统，并产生及市场需求的多样性趋势，出现了中小批量生产的自动化系统，并产生 了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。例如：例如：NCNC、FMSFMS、CAD/CAMCAD/CAM等；等；进入进入

7、进入进入2121世纪，制造技术向世纪，制造技术向世纪，制造技术向世纪，制造技术向自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化 和清洁化和清洁化的方向发展。的方向发展。的方向发展。的方向发展。制造技术的演进制造技术的演进制造技术的演进制造技术的演进31.1.2 制造业发展的教训制造业发展的教训上个世纪上个世纪7070年代年代,美国不重视制造业美国不重视制造业,把制造业称为把制造业称为“夕阳工业夕阳工业 ”,结果导致美国结果导致美国8080年代的经济衰退。年代的经济衰退。8080年代后期，美国的一些国会议员、政府要员纷纷要求政府年代后期，美国的一些国会议员、政府要员

8、纷纷要求政府 出面协调和支持制造产业的发展，出面协调和支持制造产业的发展，19911991年布什政府期间，美年布什政府期间，美 国白宫科学技术政策办公室发表了总数为国白宫科学技术政策办公室发表了总数为2222项的美国国家关项的美国国家关 键技术，其中制造技术占键技术，其中制造技术占4 4项，标志着美国科技政策的转变。项，标志着美国科技政策的转变。克林顿上台后，对制造业大力支持，他把现代制造技术列为克林顿上台后，对制造业大力支持，他把现代制造技术列为 六大国防关键技术之首。结果美国在机械工业、汽车工业、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，

9、使美国的经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 济连续济连续8 8年取得了年取得了2-3%2-3%的增长率，而且还同时保持低通胀率和的增长率，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。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。美国的教训美国的教训美国的教训美国的教训41.1.2 制造业发展的教训制造业发展的教训 在在上上个个世世纪纪70-8070-80年年代代，日日本本非非常常重重视视制制造造业业，特特别别大大抓抓了了汽汽车车制制造造和和微微电电子子制制造造，结结果果日日本本的的汽汽车车和和家家用用电电器器占占领领了了全全世世界

10、的市场，特别是大举进入了美国市场。界的市场，特别是大举进入了美国市场。日日本本的的微微电电子子芯芯片片成成为为美美国国高高技技术术产产品品的的关关键键元元件件。19911991年年海海湾湾战战争争结结束束后后，日日本本人人说说美美国国赢赢得得这这场场战战争争依依靠靠的的是是日日本本的的芯片，是芯片，是“日本的芯片打败了伊拉克的钢片日本的芯片打败了伊拉克的钢片”。日本的经验日本的经验日本的经验日本的经验51.1.2 制造业发展的教训制造业发展的教训19981998年年爆爆发发的的东东南南亚亚经经济济危危机机，从从另另一一个个侧侧面面反反映映了了一一个个国国家家发发展展制制造造业业的的重重要要。一

11、一个个国国家家，如如果果把把经经济济的的基基础础放放在在股股票票、旅旅游游、金金融融、房房地地产产、服服务务业业上上，而而无无自自己己的的制制造造业业，这这个个国国家家的的经经济济就就容容易易形形成成泡泡沫沫经经济济，一一有有风风吹吹草草动动就就会会产产生经济危机。生经济危机。新新加加坡坡、台台湾湾都都有有自自己己的的制制造造业业，因因此此受受经经济济危危机机的的影影响响小小一些。一些。东南亚经济危机的启示东南亚经济危机的启示东南亚经济危机的启示东南亚经济危机的启示61.1.2 制造业发展的教训制造业发展的教训 瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？瑞瑞士士是是一

12、一个个仅仅700700万万人人口口的的小小国国，但但瑞瑞士士的的制制造造业业十十分分发发达达，瑞瑞士士的的精精密密机机械械产产品品的的出出口口量量是是我我国国的的8 8倍倍，瑞瑞士士的的手手表表世世界界第第一，连小小的军刀，也风靡全世界。一，连小小的军刀，也风靡全世界。瑞士的年人均国民生产总值达到瑞士的年人均国民生产总值达到4.34.3万美元以上万美元以上,居世界第一。居世界第一。71.1.3 制造业在国民经济中的地位制造业在国民经济中的地位 国国国国民民民民经经经经济济济济的的的的支支支支柱柱柱柱产产产产业业业业，国国国国民民民民经经经经济济济济总总总总收收收收入入入入的的的的60%以以以以

13、上上上上来来来来自自自自制制制制造造造造业业业业，世世世世界界界界发发发发达达达达国国国国家家家家无无无无不不不不具具具具有有有有强强强强大大大大的的的的制制制制造造造造业业业业。机机机机械械械械制制制制造造造造业是制造业的基础业是制造业的基础业是制造业的基础业是制造业的基础,是重中之重。是重中之重。是重中之重。是重中之重。美美美美国国国国：约约约约1/1/4 4人人人人口口口口直直直直接接接接从从从从事事事事制制制制造造造造业业业业，其其其其余余余余人人人人口口口口中中中中又又又又有有有有约约约约半半半半数人所做工作与制造业有关。数人所做工作与制造业有关。数人所做工作与制造业有关。数人所做工

14、作与制造业有关。日日日日本本本本由由由由于于于于重重重重视视视视制制制制造造造造业业业业，二二二二次次次次大大大大战战战战后后后后3030年年年年时时时时间间间间，发发发发展展展展成成成成为为为为世界经济强国。世界经济强国。世界经济强国。世界经济强国。与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现了家电、汽发展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现了家电、汽发展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现了家电、汽发展，

15、结果导致经济衰退，竞争力下降，出现了家电、汽车等行业不敌日本的局面。直至上世纪车等行业不敌日本的局面。直至上世纪车等行业不敌日本的局面。直至上世纪车等行业不敌日本的局面。直至上世纪80808080年代初，美国才年代初，美国才年代初，美国才年代初，美国才开始清醒，重新关注制造业的发展，至开始清醒，重新关注制造业的发展，至开始清醒，重新关注制造业的发展，至开始清醒，重新关注制造业的发展，至1994199419941994年美国汽车产年美国汽车产年美国汽车产年美国汽车产量重新超过日本。量重新超过日本。量重新超过日本。量重新超过日本。81.2.3 制造业在国民经济中的地位制造业在国民经济中的地位 纺织

16、机械动力机械动力机械家用电器家用电器通讯设备通讯设备出版印刷出版印刷网络媒体网络媒体文化娱乐文化娱乐冶金机械冶金机械建筑机械建筑机械交通工具交通工具环保设备环保设备军事装备军事装备医疗设备医疗设备机器制造机器制造农业机械农业机械化工设备化工设备制制 造造 业业 下下下下图显示了当今制造业的社会功能。图显示了当今制造业的社会功能。91.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业的现状我国制造业的现状我国制造业的现状我国制造业的现状 改革开放以来中国制造业改革开放以来中国制造业发展迅速，成绩瞩目发展迅速，成绩瞩目发展迅速，成绩瞩目发展迅速，成绩瞩目：（1 1）引进国外先

17、进技术）引进国外先进技术50005000多项。近几年发展的新产品，多项。近几年发展的新产品，50%50%达到或接达到或接 近世界先进水平。近世界先进水平。（2 2）一些重要产品的年生产能力已跃居世界前列，如汽车年产）一些重要产品的年生产能力已跃居世界前列，如汽车年产10001000万辆万辆 以上，数控机床年产以上，数控机床年产1515万台以上。万台以上。（3 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）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。国并称世界消费类电子产品四大生产国。（4 4）成功开发生产了多种运输机和新舟）

18、成功开发生产了多种运输机和新舟6060、AR21AR21等支线飞机，大飞机研等支线飞机，大飞机研 发正在进行；发正在进行；神州七号发射后，中国载人航天将转向第三部战略计神州七号发射后，中国载人航天将转向第三部战略计 划：发射自己的空间站。划：发射自己的空间站。（5 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）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，沈阳变压器厂的的电主轴高速卧式加工中，沈阳变压器厂的5050万伏超高压变压器，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、燃气黎明航发集团的中国第一台拥有完全

19、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轮机，沈阳新松机器人自动化有限公司的60006000米水下机器人，清华米水下机器人，清华 大学制造工程研究所研制开发的并联构型机床等产品。大学制造工程研究所研制开发的并联构型机床等产品。101.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业与世界发达国家的差距我国制造业与世界发达国家的差距我国制造业与世界发达国家的差距我国制造业与世界发达国家的差距（1)1)1)1)总体规模仍然偏小，仅为美国的总体规模仍然偏小，仅为美国的总体规模仍然偏小，仅为美国的总体规模仍然偏小，仅为美国的1/51/51/51/5、日本的

20、日本的、日本的、日本的1/41/41/41/4。（2)2)2)2)制造业的人均劳动生产率低，仅为美国的制造业的人均劳动生产率低，仅为美国的制造业的人均劳动生产率低，仅为美国的制造业的人均劳动生产率低，仅为美国的1/251/251/251/25、日本、日本、日本、日本 的的的的1/261/261/261/26、德国的、德国的、德国的、德国的1/201/201/201/20。（3)3)3)3)产业结构不合理，产品低端、利润微薄。表现在：产业结构不合理，产品低端、利润微薄。表现在：1 1）我国装备制造业占整个制造业的比重不到）我国装备制造业占整个制造业的比重不到3030，比发达，比发达 国家的平均

21、水平低以上，远低于美国的国家的平均水平低以上，远低于美国的41.941.9、日、日 本的本的43.643.6、德国的、德国的46.446.4。2 2）我国装备制造业至今依然处于国际产业链的低端，装备我国装备制造业至今依然处于国际产业链的低端，装备 制造业出口商品的制造业出口商品的80809090是贴牌加工。是贴牌加工。3 3）在成套设备生产中缺乏具有系统设计、系统成套等能力）在成套设备生产中缺乏具有系统设计、系统成套等能力 的制造企业，导致我国仅具备生产设备的部分零件能的制造企业，导致我国仅具备生产设备的部分零件能 力，使得企业在装备制造业只能赚力，使得企业在装备制造业只能赚“小头小头”。11

22、1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业与世界发达国家的差距（续）我国制造业与世界发达国家的差距（续）我国制造业与世界发达国家的差距（续）我国制造业与世界发达国家的差距（续）（4)4)4)4)技术创新能力和自主开发能力薄弱，突出表现为：技术创新能力和自主开发能力薄弱，突出表现为：技术创新能力和自主开发能力薄弱，突出表现为：技术创新能力和自主开发能力薄弱，突出表现为：1 1 1 1）进口的）进口的）进口的）进口的各种基础设备价值大致占我国进口总值的各种基础设备价值大致占我国进口总值的5050，其中光纤制造设备的其中光纤制造设备的100100，发电设备的，发电设备

23、的9090，集成电，集成电 路芯片制造设备的路芯片制造设备的8585，石油化工设备的，石油化工设备的8080，轿车工，轿车工 业设备、数控机床、纺织机械、胶印设备的业设备、数控机床、纺织机械、胶印设备的7070来自于来自于 进口产品。在大型飞机、大型医疗等领域，我国主要靠进口产品。在大型飞机、大型医疗等领域，我国主要靠 全盘进口。全盘进口。2 2 2 2）产品开发周期较长，企业对市场的快速反应能力差。我）产品开发周期较长，企业对市场的快速反应能力差。我）产品开发周期较长，企业对市场的快速反应能力差。我）产品开发周期较长，企业对市场的快速反应能力差。我 国机械新产品的平均开发周期为国机械新产品的

24、平均开发周期为国机械新产品的平均开发周期为国机械新产品的平均开发周期为18181818个月，而美国新产品个月，而美国新产品个月，而美国新产品个月，而美国新产品 设计周期为设计周期为设计周期为设计周期为3 3 3 3个星期个星期个星期个星期，试制周期，试制周期，试制周期，试制周期3 3 3 3个月。个月。个月。个月。3 3 3 3）先进制造技术在国内尚处于初级开发阶段，普及率较低，）先进制造技术在国内尚处于初级开发阶段，普及率较低，）先进制造技术在国内尚处于初级开发阶段，普及率较低，）先进制造技术在国内尚处于初级开发阶段，普及率较低，与发达国家存在着阶段性差距。与发达国家存在着阶段性差距。与发达

25、国家存在着阶段性差距。与发达国家存在着阶段性差距。中国是制造业大国中国是制造业大国-但不是制造业强国但不是制造业强国121.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战我国制造业面临的机遇和挑战 困困困困难难难难：技技技技术术术术上上上上落落落落后后后后，资资资资金金金金不不不不足足足足，资资资资源源源源短短短短缺缺缺缺，管管管管理理理理体体体体制制制制、周边环境还存在诸多问题（地方保护，信用危机周边环境还存在诸多问题（地方保护，信用危机周边环境还存在诸多问题（地方保护，信用危机周边环境还存在诸多问题（地方保护，信用危机）机机机机遇遇遇遇：中中中中国国国国已已已已加加加加入入入入WTOWTO；制制制制造

26、造造造业业业业的的的的世世世世界界界界格格格格局局局局正正正正在在在在发发发发生生生生重重重重大大大大变变变变化化化化，欧欧欧欧、亚亚亚亚、美美美美三三三三分分分分天天天天下下下下局局局局面面面面正正正正在在在在形形形形成成成成，世世世世界界界界经经经经济济济济重重重重心心心心开开开开始始始始出出出出现现现现向向向向亚亚亚亚洲洲洲洲转转转转移移移移的的的的征征征征兆兆兆兆，制制制制造造造造业业业业的的的的产产产产品品品品结结结结构构构构、生生生生产模式也在迅速变革之中产模式也在迅速变革之中产模式也在迅速变革之中产模式也在迅速变革之中。机遇与挑战机遇与挑战机遇与挑战机遇与挑战挑战与机遇并存挑战与

27、机遇并存挑战与机遇并存挑战与机遇并存。131.1.5 现代制造技术的提出现代制造技术的提出 （Modern Modern Manufacturing Manufacturing TechnologyTechnology）MMT首首先先由由美美国国于于20世纪世纪80年代末提出。也可称先进制造技术（年代末提出。也可称先进制造技术（AMT）。）。长长期期以以来来，美美国国政政府府只只对对基基础础研研究究、卫卫生生健健康康、国国防防技技术术等等给给予予经经费费支支持持，而而对对产产业业技技术术不不予予支支持持，主主张张产产业业技技术术通通过市场竞争，由企业自主发展过市场竞争，由企业自主发展 。20世

28、世纪纪70年年代代，一一批批美美国国学学者者不不断断鼓鼓吹吹美美国国已已进进入入“后后工工业业化化社社会会”，认认为为制制造造业业是是“夕夕阳阳工工业业”，主主张张经经济济重重心心由由制造业转向高科技产业和第三产业。制造业转向高科技产业和第三产业。结结果果：导导致致美美国国在在经经济济上上竞竞争争力力下下降降，贸贸易易逆逆差差巨巨增增，日日本本家家电电、汽汽车车大大量量涌涌入入并并占占领领了了美美国国市市场场。（20世世纪纪60年年代代美美国国汽汽车车产产量量占占世世界界汽汽车车总总产产量量的的2/3，而而到到了了80年年代代下下降降到到不足不足1/3）。）。141.1.5 现代制造技术的提出

29、现代制造技术的提出 20世纪世纪80年代年代,美国政府开始认识到问题的严重性。美国政府开始认识到问题的严重性。白宫的一份报告称白宫的一份报告称“美国经济衰退已威胁到国家安全美国经济衰退已威胁到国家安全”。MIT(美国麻省理工学院美国麻省理工学院)的一份报告写到的一份报告写到“经济竞争归根经济竞争归根结底是制造技术和制造能力的竞争结底是制造技术和制造能力的竞争”，“一个国家要生活好，一个国家要生活好，必须生产好必须生产好”，表明美国知识界与政府之间取得了共识。，表明美国知识界与政府之间取得了共识。1988年年,美美国国政政府府投投资资进进行行大大规规模模“21世世纪纪制制造造企企业业战战略略”研

30、研究究,并并于于其其后后不不久久提提出出了了“先先进进制制造造技技术术”发发展展目目标标，制制定定并并实实施施了了“先先进进制制造造技技术术计计划划（ATP）”和和“制制造造技技术术中中心心计划（计划（MTC）”。1991年，白宫科学技术政策办公室发表年，白宫科学技术政策办公室发表“美国国家关键技美国国家关键技术术”报告，重新确立了制造业的地位。报告，重新确立了制造业的地位。15 先进制造技术计划先进制造技术计划先进制造技术计划先进制造技术计划（ATPATP）为为为为美美美美国国国国人人人人提提提提供供供供更更更更多多多多高高高高技技技技术术术术、高高高高工工工工资资资资就就就就业业业业机机机

31、机会会会会，促促促促进进进进美美美美国国国国经济增长；经济增长；经济增长；经济增长；提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境；提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境；提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境；提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境；使使使使美美美美国国国国私私私私人人人人制制制制造造造造业业业业在在在在世世世世界界界界市市市市场场场场上上上上更更更更具具具具有有有有竞竞竞竞争争争争力力力力，保保保保持持持持美美美美国的竞争地位；国的竞争地位；国的竞争地位；国的竞争地位；使教育系统对每个学生进行更富有挑战性的教育；使教育系统对每个学生进行更富有挑战性的教育；使教育系统

32、对每个学生进行更富有挑战性的教育；使教育系统对每个学生进行更富有挑战性的教育；鼓鼓鼓鼓励励励励科科科科技技技技界界界界把把把把确确确确保保保保国国国国家家家家安安安安全全全全和和和和提提提提高高高高全全全全民民民民生生生生活活活活质质质质量量量量作作作作为为为为核核核核心目标。心目标。心目标。心目标。1.1.5 现代制造技术的提出现代制造技术的提出uu 由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会由美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（FCCSETFCCSET）提出，提出，提出，提出，19941994年年度预算为年年

33、度预算为年年度预算为年年度预算为1414亿美元。亿美元。亿美元。亿美元。uuATP ATP 目标目标目标目标:16 又又称称“合合作作伙伙伴伴计计划划”，由由美美国国国国家家标标准准与与技技术术研研究究院院（NIST）牵头。牵头。目目标标：面面向向 35 万万家家中中小小企企业业(他他们们不不像像大大企企业业有有自自己己的的开开发发能能力力，且且资资金金不不足足)，在在技技术术拥拥有有者者（通通常常为为政政府府的的研研究究机机构构、国国家家实实验验室室、大大学学）与与需需要要这这些些技技术术的的中中小小企企业业之之间间建建立立合合作作的的桥桥梁梁，使使中中小小企企业业掌掌握握先先进进制制造造技

34、技术术，或或使使他他们们具具有有识识别别、选选择择适适用用于于自自己己企企业业的的先先进进制制造造技技术术的能力。的能力。方方法法：一一个个地地区区设设立立一一个个中中心心（至至 95 年年已已建建立立了了 30 个个中中心心），为为中中小小企企业业展展示示新新的的制制造造技技术术和和设设备备，并并进进行行培培训，帮助他们选用。训，帮助他们选用。经费：国会拨款。经费：国会拨款。1.1.5 现代制造技术的提出现代制造技术的提出制造技术中心计划制造技术中心计划制造技术中心计划制造技术中心计划（MMT TC C）17 汽车汽车汽车汽车 2mm 2mm 2mm 2mm 工程，使轿车车身精度达到丰田水平

35、工程，使轿车车身精度达到丰田水平；工程，使轿车车身精度达到丰田水平；工程，使轿车车身精度达到丰田水平；1994 1994 1994 1994 年年年年,美国汽车产量重新超过日本美国汽车产量重新超过日本美国汽车产量重新超过日本美国汽车产量重新超过日本,重新占领欧美市场；重新占领欧美市场；重新占领欧美市场；重新占领欧美市场；美美美美国国国国InterInterInterInter公公公公司司司司成成成成为为为为世世世世界界界界最最最最大大大大的的的的芯芯芯芯片片片片制制制制造造造造商商商商（在在在在此此此此之之之之前前前前芯芯芯芯片片片片生生生生产产产产也也也也不不不不敌敌敌敌日日日日本本本本，

36、包包包包括括括括海海海海湾湾湾湾战战战战争争争争中中中中大大大大出出出出风风风风头头头头的的的的“爱爱爱爱国国国国者者者者”导导导导弹上使用的芯片也是日本制造的）；弹上使用的芯片也是日本制造的）；弹上使用的芯片也是日本制造的）；弹上使用的芯片也是日本制造的）；20202020世世世世纪纪纪纪90909090年年年年代代代代，美美美美国国国国经经经经济济济济持持持持续续续续增增增增长长长长，失失失失业业业业率率率率降降降降低低低低到到到到历历历历史史史史最最最最低水平；低水平；低水平；低水平；提提提提出出出出了了了了一一一一系系系系列列列列先先先先进进进进制制制制造造造造技技技技术术术术的的的的

37、新新新新理理理理论论论论、新新新新思思思思想想想想，如如如如：并并并并行行行行工程，精益生产，敏捷制造，工程，精益生产，敏捷制造，工程，精益生产，敏捷制造，工程，精益生产，敏捷制造，1.1.5 现代制造技术的提出现代制造技术的提出ATP&MTCATP&MTC 效果显著效果显著效果显著效果显著18 现代制造技术一经提出，立即引起了世界各国的积极响应，现代制造技术一经提出，立即引起了世界各国的积极响应，纷纷制定了多种发展计划，以支持发展现代制造技术。纷纷制定了多种发展计划，以支持发展现代制造技术。美国：先进制造技术计划美国：先进制造技术计划(ATP)(ATP)和制造技术中心计划和制造技术中心计划(

38、MTC)(MTC)日本：智能制造技术计划，即日本：智能制造技术计划，即IMSIMS计划计划 韩国：高级先进技术国家计划，即韩国：高级先进技术国家计划，即G-7G-7计划计划 欧共体：欧洲工业技术基础研究计划和欧洲信息技术研欧共体：欧洲工业技术基础研究计划和欧洲信息技术研 究发展战略计划究发展战略计划 我国：我国：“九五九五”规划和规划和“863863计划计划”的重点发展内容。的重点发展内容。在在在在“九九九九 五五五五”期间，实施了一批发展现代制造技术的项目。期间，实施了一批发展现代制造技术的项目。期间，实施了一批发展现代制造技术的项目。期间，实施了一批发展现代制造技术的项目。例如：数控系统及

39、装备研究，自动测试系统及设例如：数控系统及装备研究，自动测试系统及设例如：数控系统及装备研究，自动测试系统及设例如：数控系统及装备研究，自动测试系统及设 备技术研究，现场总线、智能化仪器仪表研究，备技术研究，现场总线、智能化仪器仪表研究，备技术研究，现场总线、智能化仪器仪表研究，备技术研究，现场总线、智能化仪器仪表研究，传感器技术研究，传感器技术研究，传感器技术研究，传感器技术研究，“CIMSCIMSCIMSCIMS”等。等。等。等。1.1.5 现代制造技术的提出现代制造技术的提出191.1.6 现代制造技术的内涵现代制造技术的内涵 至至今今尚尚无无明明确确的的和和一一致致公公认认的的定定义义

40、通通过过对对其其特特征征的的分析和多年的实践，可以认为：分析和多年的实践，可以认为：MMT是是制制造造业业不不断断吸吸收收信信息息技技术术和和现现代代管管理理技技术术的的成成果果，并并将将其其综综合合应应用用于于产产品品设设计计、加加工工、检检测测、管管理理、销销售售、使使用用、服服务务乃乃至至回回收收的的制制造造全全过过程程，以以实实现现优优质质、高高效效、低低耗耗、清清洁洁、灵灵活活生生产产，提提高高对对动动态态多多变变市市场场的的适适应应能力和竞争力的制造技术的总称。能力和竞争力的制造技术的总称。要点：要点：MMT MMT 定义定义定义定义 目标是提高制造企业对市场的适应能力和竞争力；

41、目标是提高制造企业对市场的适应能力和竞争力；目标是提高制造企业对市场的适应能力和竞争力；目标是提高制造企业对市场的适应能力和竞争力；强调信息技术、现代管理技术与制造技术的有机结合；强调信息技术、现代管理技术与制造技术的有机结合；强调信息技术、现代管理技术与制造技术的有机结合；强调信息技术、现代管理技术与制造技术的有机结合；是信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用；是信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用；是信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用；是信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用；201.1.7 MMT的特点的特点 MMT 是一项综合性技术是一项综合性技术

42、 MMT不不是是一一项项具具体体的的技技术术，而而是是利利用用系系统统工工程程思思想想和和方方法法将将各各种种相相关关技技术术集集合合成成一一个个整整体体，它它特特别别强强调调计计算算机机技技术术、信信息息技技术术和和现现代代管管理理技技术术在在整整个个制制造造过过程程中中的的综综合合应应用用，特特别别强调人的主体作用，强调人、技术、管理的有机结合。强调人的主体作用，强调人、技术、管理的有机结合。MMT 是一项动态技术是一项动态技术 MMT 没没有有一一个个固固定定的的模模式式，它它要要与与企企业业的的具具体体情情况况相相结结合合。同同时时MMT 也也不不是是一一成成不不变变的的，而而是是动动

43、态态发发展展的的，它它要要不不断断地地吸吸收收和和利利用用各各种种高高新新技技术术成成果果，并并将将其其渗渗透透到到制制造造系统的各个部分和整个过程，使其不断趋于完善。系统的各个部分和整个过程，使其不断趋于完善。MMT MMT 特征特征特征特征211.1.7 MMT的特点的特点 MMT 是面向全球竞争的技术是面向全球竞争的技术 通过提高企业综合效益和对市场的快速反应能力，达到通过提高企业综合效益和对市场的快速反应能力，达到提高竞争力的目标。提高竞争力的目标。MMT 是面向是面向21世纪的技术世纪的技术 MMT是是制制造造技技术术发发展展的的新新阶阶段段，它它保保留留了了传传统统制制造造技技术术

44、中中有有效效要要素素，吸吸收收并并充充分分利利用用了了一一切切高高新新技技术术，使使其其产产生生了质的飞跃。了质的飞跃。MMT强调环保技术，符合可持续发展的战略强调环保技术，符合可持续发展的战略 MMT 是面向工业应用的技术是面向工业应用的技术 MMT 有明显的需求导向特征，不以追求技术高新度有明显的需求导向特征，不以追求技术高新度 为目的，重在实际效果。为目的，重在实际效果。22现代制造技术现代制造技术第第1 1章章 现代制造技术导论现代制造技术导论1.2 1.2 现代制造技术的体系结构现代制造技术的体系结构23美国机械科学研究院美国机械科学研究院(AMST)提出的提出的MMT轮图轮图 1.

45、2.1 AMST多层次现代制造技术体系多层次现代制造技术体系TQCSE基础制造技术CADCAM数控技术机器人机器人技术技术FMC清洁生产技术质量与可靠性CE系统管理技术MRPCIMSIMSAM集成技术新型产业及市场需求带动新型产业及市场需求带动（重大装备、高新技术产业、社会协调发展）（重大装备、高新技术产业、社会协调发展）系系统统工工程程及及管管理理科科学学信信息息技技术术 AMST（美国机械科学研究院）提出的体系图（美国机械科学研究院）提出的体系图 新材料技术新材料技术新能源技术新能源技术第二个层次是新型的制造单元技术。如制造业自动化单元技术、第二个层次是新型的制造单元技术。如制造业自动化单

46、元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CADCAM、清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。包括精第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。包括精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂层及各强韧化、精密热处理、优质高效连

47、接技术、功能性防护涂层及各种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的。集成而形成的。241.2.2 FCCSET现代制造技术体系现代制造技术体系 美美国国联联邦邦政政府府科科学学、工工程程和和技技术术协协调调委委员员会会（FCCSET）于于1994年年提提出出MMT的的分分类类目目录录，指指出出“MMT 是是制制造造技技术术和和现现代代高高技技术术

48、结结合合而而产产生生的的一一个个完完整整的的技技术术群群”。其其结结构构体系见下图。体系见下图。主体技术群主体技术群主体技术群主体技术群面向制造的面向制造的设计技术群设计技术群(产品和工艺产品和工艺设计技术群设计技术群）制造工艺制造工艺技术群技术群（加工和装配加工和装配技术群技术群)支撑技术群支撑技术群支撑技术群支撑技术群制造技术基础设施制造技术基础设施制造技术基础设施制造技术基础设施251.2.2 FCCSET现代制造技术体系现代制造技术体系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

49、 加工工艺 联接与装配 测试和检测 环保技术 维修技术 其他 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 技术获取和利用主主体体技技术术群群支撑支撑技术群技术群制造基础制造基础设施环境设施环境使先进制造技术适用于具体企业应用环境，充分发挥其功能，取得使先进制造技术适用于具体企业应用环境，充分发挥其功能，取得最佳效益的一系列措施，是先进制造技术生长的机制和土壤。其内最佳效益的一系列措施，是先进制造技术

50、生长的机制和土壤。其内容主要包括：容主要包括：261.2.3 现代制造技术的分类现代制造技术的分类 现代制造技术的研究可分为四大领域，并形成一个有机整体：现代制造技术的研究可分为四大领域，并形成一个有机整体：先进制造生产模式先进制造生产模式 敏捷制造、精益生产、并行工程、精良生产、智能制造、敏捷制造、精益生产、并行工程、精良生产、智能制造、虚拟制造等。虚拟制造等。现代设计技术现代设计技术 计算机辅助设计技术、仿真与虚拟设计、优化设计、绿计算机辅助设计技术、仿真与虚拟设计、优化设计、绿 色设计、可靠性设计等。色设计、可靠性设计等。先进制造工艺技术先进制造工艺技术 特种加工技术、快速原型制造技术、