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1、第一章 制造业与先进制造技术,制造业地位 ： 第一产业为农业；第二产业为工业；第三产业为服务业 制造业生产规模的发展方向: 小批量少品种大批量多品种变批量 制造业资源配置的发展方向: 劳动密集设备密集信息密集知识密集 制造技术生产方式的发展方向 手工机械化单机自动化刚性流水自动化 柔性自动化智能自动化,第一节 先进制造技术概述,1.知识经济条件下以社会、市场、环境和资源为背景的制造业,产品生命周期缩短 用户需求多样化 大市场和大竞争 交货期成为竞争的第一要素 信息化和智能化 人的知识、素质和需求的变化 环境保护意识的增强与可持续发展,一、制造业的变革与挑战,知 识 经 济 时 代 制 造 业
2、呈 现 新 特 点,特点如下：,2.知识经济条件下以社会、市场、环境和资源为背景的制造技术,常规制造工艺的优化 新型（非正规）加工方法的发展 专业、学科间的界限逐渐淡化、消失 工艺设计由经验走向定量分析 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,3. 二十一世纪制造业面临的六大挑战,（1）快速响应市场能力的挑战 全部制造环节并行实现 （2）打破传统经营的组织、地域及时间壁垒的挑战 技术资源的集成 （3）信息时代的挑战 信息向知识的转变 （4）日益增长的环保压力的挑战 可持续发展 （5）制造全球化和贸易自由化的挑战 可重组工程 （6）技术创新的挑战 全新制造工艺及产品的开发,第二节 先进制造技术的发
3、展,社会经济发展背景 消费者需求日趋主题化、个性化和多样化 全球性产业结构调整步伐加快 科学技术发展背景 信息逐渐成为主宰制造业的决定性因素 可持续发展战略 建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统,先 进 制 造 技 术 产 生 背 景,各国先进制造技术的发展概况,美国的先进制造技术计划和制造技术中心计划,日本的政策和智能制造技术计划,欧共体的EREKA计划、ESPRIT计划和BRITE计划,韩国的高级先进技术国家计划,美国领先地位 （财富的68%来自制造业） 日本蓬勃兴起-IMS 西欧寻求与美日的抗衡途径 中国积极发展先进制造业,工业化国家先进制造技术的发展战略,我国制造业的现状,产值名列
4、世界第四位； 产值是美国的1/5，日本1/4； 人均劳动生产率：美国的1/25，日本1/26，德国1/20； 制造业比重：26.5%,美国41.9%,日本43.6%,德国46.1%; 自主产权产值：26%，美国49%,日本38%,德国48.5%;,我国先进制造技术的发展状况,1995年9月中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标的建议中明确要大力采用先进制造技术 ，先进制造技术是一个国家，一个民族赖以昌盛的重要手段。 全国科技发展“九五”计划和到2010年长期规划中明确将先进制造技术专项列入高技术研究与发展专题 。 在“九五”期间实施一批发展先进制造技术项目。 200
5、0年中科院在沈阳成立国家先进制造技术基地，2002年在沈阳浑南开发区建设“先进制造技术AMT产业园” 。,1.高技术产业的概念及特点,先进制造技术对高技术产业的作用,概 念,高技术产业是指依靠高技术研究开发成 果进行高技术产品生产和服务的产业部。 根据高技术产品的类型，可把高技 术产业划分为若干领域，每一领域的高 技术产业都由生产同一类高技术产品的 高技术企业群和管理协调部门按特定方 式组成。,特 点,(1)以高技术研究开发成果为基础 (2)高风险 高技术的时效性强，高技术产品更新换 代快，如果不把握好时机，往往导致失败。 (3)高效益 高技术产业生产的高技术产品的附加值 和对传统产业改造的辐
6、射作用及出口创汇， 因而可带来巨大的经济效益,先进制造技术与高技术产业的关系,一、先进制造技术是其他高科技产业的原动力 所有高科技产品只有通过高技术装备方能实现其真正的价值， 变成现实的产品，如IT业，生物产业 二、制造业是高科技产业化的载体与基础 制造业无论何时仍是一切物质生产产业的支柱,在知识经济时代，制造 工业仍将持续存在，而且是不断发展，是永恒的产业。 三、高科技产业的发展促进了先进制造业的发展 如IT产业，信息产业与先进制造业的相互促进关系,先进制造技术是制造业不断吸收信息 技术和现代管理技术的成果，并将其综合 应用于产品设计、加工、检测、管理、销 售、使用、服务乃至回收的制造的全过
7、程， 以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生 产，提高对动态多变的市场的适应能力和 竞争能力的制造技术的总称。,内 涵,第三节 先进制造技术的内涵和体系结构,（1）系统性 （2）广泛性 （3）集成性 （4）动态性 （5）实用性,特 点,强调实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产 最终目标是要提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力,1.AMST多层次先进制造技术体系结构,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）,系 统 工 程 及 管 理 科 学,激光等新能源的技术,微 电 子 及 计 算 机 应 用 技 术,新材料技术,先进制造技术的体系结构,AMST体系结构,三个
8、层次,第一层次 优质、高效、低耗、清洁基础制造技术 第二层次 新型的制造单元技术 第三层次 先进制造集成技术,2.FCCSET先进制造技术体系结构,制造基础设施 1.质量管理 2.用户、供应商交互作用 3.工作人员培训和教育 4.全局监督和基准评测 5.技术攻取和利用,主体技术群,面向制造的设计技术群 产品、工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模和仿具 工艺规程设计 系统工程集成 工作环境设计 快速成形技术 3.并行工程,制造工艺技术群 材料生产工艺 加工工艺 连接和装配 测试和检验 环保技术 维修技术,支撑技术群 1.信息技术 2.标准和框架 接口和通信 数据库 数据标准 产品定义标准 集成
9、框架 软件工程 工艺标准 检验标准 人工智能 决策支持 接口框架 3.机床和工具技术 4.传感器和控制技术,1.绿色制造将成为21世纪制造业的主流 2.不断现代化的设计技术 3.成形制造技术向精密成形或净成形的方向 发展 4.加工制造技术向超精密、超高速及发展 新一代制造装备的方向发展,先进制造技术的发展趋势,先进制造技术的发展趋势,5. 新型加工方法以及复合工艺的不断发展 6. 应用快速原型制造技术的快速制造技术 得到迅速发展和应用 7. 虚拟技术将广泛应用 8. 工艺模拟技术的迅速发展 9. 技术创新将成为21世纪企业竞争的焦点,1. 可重组制造系统 2. 无浪费工艺 3. 新材料工艺 4. 生物制造技术 5. 企业建模和仿真,先进制造技术的前沿,6. 信息技术 7. 满足多层次用户需求的 产品及工艺设计方法 8. 增强型人机界面 9. 劳动力教育和培训 10. 智能协作系统软件,先进制造技术的前沿,本章结束,