1、2022-4-29专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术专家报告先进制造技术概论概论专家报告先进制造技术概论回顾：20世纪是一个伟大的世纪 发明和发展了汽车、机床、机器人、发明和发展了汽车、机床、机器人、飞机、火箭、芯片、计算机、电视机等飞机、火箭、芯片、计算机、电视机等成千上万的机电产品，极大地改变了人成千上万的机电产品，极大地改变了人类的生产方式和生活方式。类的生产方式和生活方式。专家报告先进制造技术概论展望：制造业在21世纪将出现奇迹汽车汽车: :会跑，会飞；会跑，会飞；飞机飞机: :更快、更安全；更快、更安全；高速列车和磁悬浮列车；高速列车和磁悬浮列车；智能仪器装备和智能机器人智
2、能仪器装备和智能机器人: :按照人们的要求高效率、高质量地制造按照人们的要求高效率、高质量地制造产品；产品；微型机器人微型机器人: :能进人血管清理垃圾、修补心脏；能进人血管清理垃圾、修补心脏；分子组装技术分子组装技术: :组装出理想性能的微器件；组装出理想性能的微器件；掌上工具掌上工具: :计算机、可视电话、电视、音响和网络的集成计算机、可视电话、电视、音响和网络的集成 专家报告先进制造技术概论会飞的汽车会飞的汽车专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论磁悬浮列车磁悬浮列车专家报告先进制造技术概论微型机器人战队微型机器人战队专家报告先进制造技术概论机器人大赛机器人大赛机器狗机器狗专家
3、报告先进制造技术概论可视电话可视电话专家报告先进制造技术概论平板电脑平板电脑专家报告先进制造技术概论第第1章章 先进制造技术概论先进制造技术概论先进制造技术（先进制造技术（AMT，Advanced Manufacturing Technology） 源于源于20世纪世纪80年代，指在制造过程和制造系统年代，指在制造过程和制造系统中融合电子、信息和管理技术，以及新工艺、新材料中融合电子、信息和管理技术，以及新工艺、新材料等现代科学技术，使材料转换为产品的过程更有效、等现代科学技术，使材料转换为产品的过程更有效、成本更低、更及时满足市场需求的先进的工程技术的成本更低、更及时满足市场需求的先进的工程
4、技术的总称。总称。专家报告先进制造技术概论第第1章章 先进制造技术概论先进制造技术概论1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业1.2 先进制造技术的发展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先进制造技术的内涵和体系结构专家报告先进制造技术概论1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业 1.1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业1.1.2 制造业的地位和作用制造业的地位和作用下一页 返回专家报告先进制造技术概论1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业 1.1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业制造（制造（manufac
5、turing）是人类按照市场需求，运用主观）是人类按照市场需求，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，掌握的知识和技能，借助于手工或可以利用的客观物质工具，采用有效的工艺方法和必要的能源，将原材料转化为最终物采用有效的工艺方法和必要的能源，将原材料转化为最终物质产品并投放市场的全过程。制造的概念有广义和狭义之分：质产品并投放市场的全过程。制造的概念有广义和狭义之分：狭义的制造，是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程；狭义的制造，是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程；而广义的制造，则包含市场分析、产品设计、工艺设计、生而广义的制造，则包含市场分析、产品设计、工艺设计
6、、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务，以及报废后的回收处理等整个产品生命周期售前售后服务，以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动。制造是人类所有经济活动的内一系列相互联系的生产活动。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。基石，是人类历史发展和文明进步的动力。下一页 返回专家报告先进制造技术概论 包括市场分析、产品设计、加工装配、质量保证、生产管理、市场营销全过程原材料产品工艺 能源知识 技能 工具制造与物流有关的加工和装配过程狭义制造广义制造1.1.1 制造、制
7、造系统和制造业制造、制造系统和制造业1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业 专家报告先进制造技术概论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、各种制造信息等专家报告先进制造技术概论误差流物流资金流规划控制需求信息流实施（车间或现场）原材料产品与服务能源能量流制造系统的五种流专家报告先进制造技术概论压力加工油漆车身装配内部装饰驱动桥装配变速箱装配轮胎装配底盘装配 车身安装 最后试验发动机装配发动机试验机械加工热处理锻造熔化造型浇铸压铸油漆机械加工自
8、动线热处理汽车生产物流示意图专家报告先进制造技术概论制造业以制造技术为主导技术进行产品制造的行业，是所有与制造有关的企业群体类别类别 构成比例构成比例类别类别 构成比例构成比例 类别类别 构成比例构成比例 金属制品金属制品3.3953.395食品工业食品工业15.33515.335化化 工工15.58615.586一般机械一般机械8.6258.625纺纺 织织7.1937.193建建 材材7.2997.299运输机械运输机械6.4246.424服服 装装5.0185.018黑色冶金黑色冶金6.9086.908电器设备电器设备5.1255.125家家 具具1.5421.542有色冶金有色冶金2.
9、1202.120电子设备电子设备4.5884.588文教用品文教用品4.2924.292其他制造其他制造1.6811.681仪器仪表仪器仪表0.9980.998油油 加加 工工3.8703.870我国制造分类和构成专家报告先进制造技术概论第一产业农业林业渔业畜牧业矿业采石业石油业第二产业（52%）制造业（45%）航天航空纺织、服装汽车、装备、重型机械冶金、钢铁、金属制品食品、饮料化工、石油精炼计算机、半导体、电器建筑、建材日用消费品玻璃、陶瓷、造纸制药橡胶、塑料制品能源、电力第三产业银行、金融服务、保险通讯、资讯教育、医疗、保健娱乐、旅馆、餐饮、旅游政府法律机构房地产修理与维护商业（零售、批发
10、）交通、运输 表1.1 第一、二、三产业的划分1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业 专家报告先进制造技术概论一个国家经济发展的国民经济收入的工业经济年代经济增长的“”一个国家经济强大、经济腾飞的制造业制造业地位地位1.1 制造、制造系统和制造业制造、制造系统和制造业 专家报告先进制造技术概论提供提供人们衣、食、住、行人们衣、食、住、行物质消费物质消费决定决定全社会的长远全社会的长远效益效益和经济的持续和经济的持续增长增长国际商品贸易的国际商品贸易的保证保证（美国（美国78%78%，日本，日本96%96%，我国，我国81%-199581%-1995年）年）农业基础地位的农业基础地
11、位的物质保障物质保障，服务业发展的，服务业发展的重要条件重要条件信息产业发展的信息产业发展的物质基础物质基础；农业劳动力转移和就业的农业劳动力转移和就业的重要途径重要途径为科技和教育发展提供为科技和教育发展提供经费支持经费支持和和实验装备实验装备实现实现军事现代化和国家安全的军事现代化和国家安全的保障保障制造业的作制造业的作用用专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论为科技和教育发展提供为科技和教育发展提供经费支持经费支持和和实验装备实验装备制造业的作制造业的作用用专家报告先进制造技术概论实现实现军事现代化和国家安全的军事现代化和国家安全的保障保障v现代武器装备
12、是先进制造技术的载体；现代武器装备是先进制造技术的载体；v尖端制造技术和装备一直是西方国家技术封锁和限制的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重点; ;v保证就业率稳定，缓解就业压力，保障社会稳定。保证就业率稳定，缓解就业压力，保障社会稳定。 例：例：东芝事件东芝事件(1982.12(1982.121983.6) 1983.6) 考克斯报告考克斯报告 (90 (90年代年代) ) 控制高技术机床出口控制高技术机床出口(2000)(2000)制造业的作制造业的作用用专家报告先进制造技术概论 多轴数控机床改进核潜艇性能专家报告先进制造技术概论制造业是国家的战略性产业制造业是国家的战
13、略性产业高度发达的制造业，是实现工业化的必高度发达的制造业，是实现工业化的必备条件备条件高度发达的制造业，是衡量国家国际竞高度发达的制造业，是衡量国家国际竞争力的重要标志争力的重要标志高度发达的制造业，是决定国家在经济高度发达的制造业，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全球化进程中国际分工地位的关键因素专家报告先进制造技术概论1.2 先进制造技术的发展先进制造技术的发展 1.2.1 先进制造技术产生背景先进制造技术产生背景先进制造技术先进制造技术(Advanced Manufacturing TechnologyAMT)的产生不仅是科学技术范畴的事情，而且也是人类历史发展的产生
14、不仅是科学技术范畴的事情，而且也是人类历史发展和文明进步的必然结果。无论是发达国家、新兴工业国家还是发展和文明进步的必然结果。无论是发达国家、新兴工业国家还是发展中国家，都将制造业的发展作为提高竞争力，振兴国家经济的战略中国家，都将制造业的发展作为提高竞争力，振兴国家经济的战略手段来看待，先进制造技术应运而生。先进制造技术的产生和发展手段来看待，先进制造技术应运而生。先进制造技术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。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。下一页 返回专家报告先进制造技术概论1. 1. 社会经济发展背景社会经济发展背景消费需求：主题
15、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1.2.1 先进制造技术产生背景先进制造技术产生背景专家报告先进制造技术概论制造技术制造技术在向宏观在向宏观( (制造系统制造系统) )和微观和微观( (超精密加超精密加工工) )两个方向发展两个方向发展现代制造业现代制造业成为技术密集、知识密集型产业成为技术密集、知识密集型产业信 息信 息 成 为 制 造 业 决 定 性 因 素 ，成 为 制 造 业 决 定 性 因 素 ，Intranet/Intern
16、etIntranet/Internet对制造业产生重大影响对制造业产生重大影响2. 2. 科学技术发展背景科学技术发展背景1.2.1 先进制造技术产生背景先进制造技术产生背景专家报告先进制造技术概论资源匮泛，污染严重资源匮泛，污染严重环境问题不能以牺牲今后几代人的利益环境问题不能以牺牲今后几代人的利益为代价为代价由粗放经营、掠夺式开发向集约型、可由粗放经营、掠夺式开发向集约型、可持续发展转变持续发展转变3. 3. 可持续发展战略可持续发展战略1.2.1 先进制造技术产生背景先进制造技术产生背景专家报告先进制造技术概论1.2 先进制造技术的发展先进制造技术的发展 鉴于上述社会、经济、科学技术，以
17、及环境资源保护的历史鉴于上述社会、经济、科学技术，以及环境资源保护的历史背景，各国政府和企业界都在寻求对策，以获取全球范围内背景，各国政府和企业界都在寻求对策，以获取全球范围内的竞争优势，传统的制造技术已变得越来越不适应当今快速的竞争优势，传统的制造技术已变得越来越不适应当今快速变化的形势，而先进的制造技术，尤其是计算机技术和信息变化的形势，而先进的制造技术，尤其是计算机技术和信息技术在制造业中的广泛应用，使人们正在或已经摆脱传统观技术在制造业中的广泛应用，使人们正在或已经摆脱传统观念的束缚，使人类跨人制造业的新纪元。念的束缚，使人类跨人制造业的新纪元。先进制造技术作为一个专用名词的出现，却是
18、在先进制造技术作为一个专用名词的出现，却是在20世纪世纪80年代末由美国根据本国制造业面临的挑战与机遇，对其制造年代末由美国根据本国制造业面临的挑战与机遇，对其制造业存在的问题进行深刻反省，为了加强其制造业的竞争力和业存在的问题进行深刻反省，为了加强其制造业的竞争力和促进本国国民经济的增长而提出来的。先进制造技术的提出促进本国国民经济的增长而提出来的。先进制造技术的提出是制造业新技术发展实际进程的反映，它一经提出，立即得是制造业新技术发展实际进程的反映，它一经提出，立即得到欧洲各国、日本、以及亚洲新兴工业化国家的响应。到欧洲各国、日本、以及亚洲新兴工业化国家的响应。上一页 下一页 返回专家报告
19、先进制造技术概论1.2 先进制造技术的发展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的进步和发展 制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称，是将制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称，是将原材料和其他生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有原材料和其他生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品（半成品）和技术服务的技术群。制造技较高附加值的成品（半成品）和技术服务的技术群。制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。 纵观近两百年制造业的发展历程，影响其发展最主要的纵观近两百年制造业的发展历程，影响
20、其发展最主要的因素是：因素是： 技术的推动：技术的推动：人类科学技术的每次革命必然引起制造技术的人类科学技术的每次革命必然引起制造技术的不断发展；不断发展； 市场的牵引：市场的牵引：随着人类的不断进步，人类的需求不断产生变随着人类的不断进步，人类的需求不断产生变化，因而也推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断化，因而也推动了制造业的不断发展，促进了制造业的不断进步。进步。上一页 下一页 返回专家报告先进制造技术概论1.2 先进制造技术的发展先进制造技术的发展 近两百年来，在市场需求不断变化的驱动下，近两百年来，在市场需求不断变化的驱动下， 制造业的生产规模沿着制造业的生产规模沿着“小批量小
21、批量少品种少品种大批量大批量多品种多品种变批量变批量”的方向发展。的方向发展。 在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着在科学技术高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳劳动密集动密集设备密集设备密集信息密集信息密集知识密集知识密集”的方向发展。的方向发展。 制造技术的生产方式沿着制造技术的生产方式沿着“手工手工机械化机械化单机自动化单机自动化刚刚性流水自动化性流水自动化柔性自动化柔性自动化智能自动化智能自动化”的方向发展。的方向发展。自自18世纪以来，制造技术的发展经历了五个发展时期。世纪以来，制造技术的发展经历了五个发展时期。上一页 下一页 返回专家报告先进制造技术概论制造技术的
22、发展阶段制造技术的发展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（蒸汽机和工具机）工业化规模生产时期-19世纪，实现了批量工业化规范 生产（电气化驱动）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（内燃机）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年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT； MRP,MRP,ERP,TQM；DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT； CIMS,CE,LP1.2 先进制造技术的发展先进制造技术的发展 专家报告先进制造技术
23、概论1.2 先进制造技术的发展先进制造技术的发展综上所述，从传统的制造技术发展成为当代的先进制造技术综上所述，从传统的制造技术发展成为当代的先进制造技术是社会进步与技术进步的必然结果，是世界各民族竞争与合是社会进步与技术进步的必然结果，是世界各民族竞争与合作在制造领域的体现，也是制造技术发展的主方向。作在制造领域的体现，也是制造技术发展的主方向。90年代年代以来，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，力图在国际大市场中多分享一策，大力发展先进制造技术，力图在国际大市场中多分享一份。其中具有代表性的是美国的先进
24、制造技术、关键技术份。其中具有代表性的是美国的先进制造技术、关键技术（制造）计划、敏捷制造使能技术计划（制造）计划、敏捷制造使能技术计划（TEAM），）， 日本日本的智能制造技术（的智能制造技术（IMS），韩国的高级先进制造技术计划），韩国的高级先进制造技术计划(G-7)和德国的制造和德国的制造2000计划等。计划等。 上一页 下一页 返回专家报告先进制造技术概论1.2 先进制造技术的发展先进制造技术的发展 1.2.3 先进制造技术的发展趋势先进制造技术的发展趋势 上一页下一页 返回“精精”是发展的关键是发展的关键“极极”是发展的焦点是发展的焦点 “文文”是发展的新义是发展的新义“绿绿”是发展
25、的必然是发展的必然“快快”是发展的动力是发展的动力“省省”是发展的原则是发展的原则 “效效”是发展的追求是发展的追求“数数”是发展的核心是发展的核心 “自自”是发展的条件是发展的条件 “集集”是发展的方法是发展的方法“网网”是发展的道路是发展的道路“智智”是发展的前景是发展的前景 制造产品制造产品：制造过程：制造过程：制造方法：制造方法：专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论电子制造中电子制造中高精度：控制趋于纳米级高精度：控制趋于纳米级加工趋于亚纳米级加工趋于亚纳米级超微细：芯片线宽超微细：芯片线宽100nm100nm运动副间隙运动副间隙12nm12nm高加速度：封装运动高加速度：
26、封装运动12g12g高可靠性：芯片千小时失效率高可靠性：芯片千小时失效率1/101/109 9专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论20022002年年原子级纳米原子级纳米“晶体管晶体管”（电极相距（电极相距1nm1nm）20032003年年世界最小的电动机世界最小的电动机纳米电动机（直径纳米电动机（直径500nm500nm）量子计算机基本电路（量子计算机基本电路（1/500mm1/500mm，近，近K 工作）工作）20042004年年 能停或暂停的分子马达能停或暂停的分子马达用核磁共振观测到单个电子用核磁共振观测到单个电子200520
27、05年年超大容量纳米级信息存储材料超大容量纳米级信息存储材料20062006年年世界最小的发电机世界最小的发电机纳米发电机纳米发电机专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论1870-19801870-1980：加工过程效率加工过程效率 2020倍倍管理效率管理效率 1.8-2.21.8-2.2倍倍设计效率设计效率 1.21.2倍倍CAXCAX技术技术脑力劳动自动化。脑力劳动自动化。制造业中制造业中NCNC的重大基础作用。的重大基础作用。专家报告先进制造技术概论“集集”是发展的方法是发展的方法集成化集成化 l技术集成、管理集成、技术与管理集
28、成技术集成、管理集成、技术与管理集成l本质：知识和信息集成，集成也包含了本质：知识和信息集成，集成也包含了“交叉交叉”l现代制造科学技术的发展离不开现代制造科学技术的发展离不开“集成集成”和和“交交叉叉” 专家报告先进制造技术概论v传感技术传感技术v信号处理技术信号处理技术v控制技术控制技术v随动技术随动技术v精密机械技术精密机械技术v系统集成技术系统集成技术机电一体化机电一体化专家报告先进制造技术概论专家报告先进制造技术概论l “知识经济知识经济”的本质是的本质是“智力经济智力经济” ” l本世纪核心学科发展的趋势：从信息科学到生命科学（本世纪核心学科发展的趋势：从信息科学到生命科学（212
29、1世纪中叶）转向认知科学（世纪中叶）转向认知科学（2121世纪世纪7070年代）年代）l制造智能制造智能制造系统制造系统/ /单元单元/ /装备适应环境变化的能力，装备适应环境变化的能力，处理海量信息、不完整信息、不确定信息、错误信息的能处理海量信息、不完整信息、不确定信息、错误信息的能力，自诊断、自修复能力，自组织、自重构能力，主动协力，自诊断、自修复能力，自组织、自重构能力，主动协调和协同能力，非逻辑处理能力等。调和协同能力，非逻辑处理能力等。l智能化智能化各行各业发展的趋向，如：智能计算机、智能各行各业发展的趋向，如：智能计算机、智能车辆、智能机器、智能仪表、智能控制、智能材料，甚至车辆
30、、智能机器、智能仪表、智能控制、智能材料，甚至智能大厦等。智能大厦等。l网络化的实质是走向智能化网络化的实质是走向智能化“智智”是发展的前景是发展的前景智能化智能化专家报告先进制造技术概论1.3 先进制造技术的内涵和体系结构先进制造技术的内涵和体系结构 先进制造技术的内涵先进制造技术的内涵下一页 返回 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。 内内 涵涵专家报告先进制造技术概论先进制造技术的三个层
31、次先进制造技术的三个层次第一层次：基础技术第一层次：基础技术 优质、高效、低耗、清洁基础制造技术优质、高效、低耗、清洁基础制造技术 第二层次：新型单元技术第二层次：新型单元技术 新型的先进制造单元技术新型的先进制造单元技术 第三层次：集成技术第三层次：集成技术 先进制造集成技术先进制造集成技术 1.3.1 先进制造技术的内涵及技术构成先进制造技术的内涵及技术构成专家报告先进制造技术概论优质、高效、低优质、高效、低耗耗清洁基础制造技清洁基础制造技术（基础技术）术（基础技术）MRPIICADCAM数数控控技技术术机器机器人人技技术术FMC清洁清洁生产生产技技术术并并行行工工程程质量与质量与可可靠性
32、技靠性技术术系统管系统管理理技技术术集成技术集成技术CIMS IMSFMS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激光等新能源的技术激光等新能源的技术微微电电子子及及计计算算机机应应用用技技术术新材料技术新材料技术1.3.1 先进制造技术的内涵及技术构成先进制造技术的内涵及技术构成先进制造技术的内涵、层次及其技术构成示意图先进制造技术的内涵、层次及其技术构成示意图专家报告先进制造技术概论1.3.2 先进制造技术的特点先进制造技术的特点传统制造技术传统制造技术先进制造技术先进制
33、造技术系统性系统性仅驾驭生产过程仅驾驭生产过程物质流和能量流物质流和能量流能驾驭生产过程能驾驭生产过程物质流、信息流和能量流物质流、信息流和能量流广泛性广泛性仅指将原材料变为成仅指将原材料变为成品的加工工艺品的加工工艺贯穿从产品设计、加工制造贯穿从产品设计、加工制造到产品销售的整个过程到产品销售的整个过程集成性集成性学科专业单一、独立，学科专业单一、独立，相互间界限分明相互间界限分明专业和学科不断渗透、交叉融合，专业和学科不断渗透、交叉融合，其界限逐渐淡化甚至消失其界限逐渐淡化甚至消失动态性动态性不同时期、不同国家，不同时期、不同国家，其特点、重点、目标和内容不同其特点、重点、目标和内容不同实
34、用性实用性注重实践效果，促进经济增长，注重实践效果，促进经济增长，提高综合竞争力提高综合竞争力专家报告先进制造技术概论1.3.3 1.3.3 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类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 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
35、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管理管理技术群技术群1 1、体系结构、体系结构专家报告先进制造技术概论1.3.3 1.3.3 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类2 2、先进制造技术的分类、先进制造技术的分类 根据先进制造技术的功能和研究对象，可将先根据先进制造技术的功能和研究对象，可将先进制造技术归纳为如下几个大类。进制造技术归纳为如下几个大类。专家报告先进制造技术概论1.3.3 1.3.3 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类专家报告先进制造技术概论 1.3.3 1.3.3
36、先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类表面改性、制膜和涂层技术表面改性、制膜和涂层技术 化学镀层处理；化学镀层处理； 非晶态合金技术；非晶态合金技术； 节能表面涂装技术节能表面涂装技术表面强化处理技术；表面强化处理技术； 热喷涂技术；热喷涂技术； 激光表面熔复处理技术激光表面熔复处理技术 等离子化学气相沉积技术等离子化学气相沉积技术 专家报告先进制造技术概论61精密成形制造技术 指从制造工件的毛坯、从接近零件形状向直接制成工件即精密指从制造工件的毛坯、从接近零件形状向直接制成工件即精密成形或称净成形的方向发展。成形或称净成形的方向发展。 据国际机械加工技术协会预测，到据国际机
37、械加工技术协会预测，到2121世纪初，塑性成形与磨削世纪初，塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。改性技术主要包加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。改性技术主要包括热处理及表面工程各项技术。主要发展趋势是通过各种新型精密括热处理及表面工程各项技术。主要发展趋势是通过各种新型精密热处理和复合处理达到零件组织性能精确、形状尺寸精密以及获得热处理和复合处理达到零件组织性能精确、形状尺寸精密以及获得各种特殊性能要求的表面各种特殊性能要求的表面( (涂涂) )层，同时大大减少能耗及完全消除对层，同时大大减少能耗及完全消除对环境的污染。环境的污染。专家报告先进制造技术概论精密加
38、工和超精密加工技术 精密、超精加工和超精密加工技术是指对工件表面材料进行去除，使工件的尺寸、表面性能达到产品要求所采取的技术措施。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度，可大致分为三个不同的层次：尺寸精度/m表面粗糙度/m精密加工30.30.30.03超精密加工（亚微米加工）0.30.030.30.005纳米加工0.030.005表2 精密加工的尺寸精度和表面粗糙度专家报告先进制造技术概论63(3)(3)特种加工技术特种加工技术 指那些不属于常规加工范畴的加工，如高能束流(电子束、离子束、激光束)加工，电加工(电解和电火花加工、超声波加工、高压水加工以及多种能源的组合加工。专家报告先进制造技术概论数控
39、技术数控技术：包括数控装置，进给系统和主轴系统，数控机床的程序编制。 工业机器人技术工业机器人技术:包括机器入操作机，机器人控制系统，机器人传感器，机器人生产线总体控制。 柔性制造系统:包括加工系统，物流系统，调度与控制，故阵诊断。 自动检测及信号识别技术：包括自动检测CAT，信号识别系统，数据获取，数据处理，特征提取、识别。 过程设备工况监测与控制：包括过程监视控制系统，在线反馈质量控制。1.3.3 1.3.3 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类专家报告先进制造技术概论柔性制造系统 FMSFMS的组成自动仓库工厂计算机中央计算机物流控制计算机运输小车加工单元1加工单元2
40、加工单元n信 息 传 输 网 络工夹具站专家报告先进制造技术概论 制造型企业在从市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中，为了使制造资源（材料、设备、能源、技术、信息以及人力资源）得到总体配置优化和充分利用，使企业的综合效益（质量、成本、交货期）得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。 现代管理信息系统；物流系统管理；工作流管理；产品数据管理； 质量保障体系。 1.3.3 1.3.3 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类专家报告先进制造技术概论 1.3.3 1.3.3 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术的体系结构及分类专家报告先进制造技术概论并行工程串行工程示意图需求分析需求分析产品设计产品设计过程设计过程设计原型试制原型试制需求分析需求分析产品设计产品设计过程设计过程设计原型试制原型试制并行工程并行工程串行工程串行工程2022-4-29专家报告先进制造技术概论
