1、本章目录本章目录第一节概述第一节概述 第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 第一节概述第一节概述一、相关概念一、相关概念1.1.制造制造所谓制造，是一种将有关资源按照社会的所谓制造，是一种将有关资源按照社会的需求转变为新的、有更高应用价值的资源需求转变为新的、有更高应用价值的资源的行为和过程。的行为和过程。第一节概述第一节概述能源能源信息信息资金资金人力人力物料物料第一节概述第一节概述从技术角度理解制造过程从技术角度理解制造过程 第一节概述第一节概述从经济角度理解制造过程从经济角度理解制造过程 第一节概述第一节概述现代社会现代
2、社会的制造的制造大制造大制造全过程全过程多学科多学科第一节概述第一节概述2.2.制造技术制造技术制造技术是使原材料成为人们所需产品而制造技术是使原材料成为人们所需产品而使用的一系列技术和装备的总称，是涵盖使用的一系列技术和装备的总称，是涵盖整个生产制造过程的各种技术的集成。整个生产制造过程的各种技术的集成。第一节概述第一节概述加工制造技术加工制造技术设计技术设计技术管理技术管理技术第一节概述第一节概述现代制造技术是在传统机械制造技术的基现代制造技术是在传统机械制造技术的基础上发展起来的，其分界线大体上可以划础上发展起来的，其分界线大体上可以划在在20世纪世纪5060年代，主要标志包括当时年代，
3、主要标志包括当时先后诞生的计算机、数控机床、工业机器先后诞生的计算机、数控机床、工业机器人等。人等。第一节概述第一节概述制造技术是当代科学发展最为活跃的领域，制造技术是当代科学发展最为活跃的领域，是产品更新、生产发展、国际间经济竞争是产品更新、生产发展、国际间经济竞争所依赖的重要手段。所依赖的重要手段。在工业发达国家里，技术进步对经济增长在工业发达国家里，技术进步对经济增长的贡献率已超过的贡献率已超过60%。第一节概述第一节概述3.3.制造业制造业制造业是指对采掘的自然物质资源和工农制造业是指对采掘的自然物质资源和工农业生产的原材料进行加工和再加工，以及业生产的原材料进行加工和再加工，以及对零
4、部件进行装配，为国民经济其它部门对零部件进行装配，为国民经济其它部门提供生产资料，为全社会提供生活资料的提供生产资料，为全社会提供生活资料的社会生产部门。社会生产部门。制造业制造业机器制造机器制造医疗设备医疗设备军事装备军事装备环保设备环保设备交通工具交通工具建筑机械建筑机械冶金机械冶金机械动力机械动力机械纺织机械纺织机械家用电器家用电器通信设备通信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化工设备化工设备农业机械农业机械第一节概述第一节概述第一节概述第一节概述轻工业轻工业重工业重工业制造业制造业第一节概述第一节概述从全球范围来看，制造业无疑是支撑现代从全球范围来看，制造业无疑是支撑
5、现代社会经济的最为重要的产业之一，其生产社会经济的最为重要的产业之一，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的总值一般占一个国家国内生产总值的20%55%，是创造社会财富的支柱产业，是创造社会财富的支柱产业，各种产业的发展均有赖于制造业的支持。各种产业的发展均有赖于制造业的支持。机械制造业，尤其是装备制造业对一个国机械制造业，尤其是装备制造业对一个国家、一个民族而言具有十分重要的地位。家、一个民族而言具有十分重要的地位。制造业的地位制造业制造业是国民经济的支柱产业和经济增长发动是国民经济的支柱产业和经济增长发动机，是高技术产业化的载体和推动者，是吸纳机，是高技术产业化的载体和推动者，是吸纳劳动力
6、就业和扩大出口的关键产业，是国家安劳动力就业和扩大出口的关键产业，是国家安全的重要保证。全的重要保证。我国制造业的水平 我国已成为制造业大国，但还不是制造业我国已成为制造业大国，但还不是制造业强国。强国。制造业强国的标志国际水平的技国际水平的技术标准与法规术标准与法规国际水平的人国际水平的人才与教育体制才与教育体制自主技术创新自主技术创新及开发能力及开发能力国际水平的制国际水平的制造企业造企业国际水平的制国际水平的制造中心造中心国际水平的先国际水平的先进装备制造进装备制造第一节概述第一节概述制造业发展水平的高低是判断一个国家综制造业发展水平的高低是判断一个国家综合国力的重要依据。合国力的重要依
7、据。第一节概述第一节概述4.制造系统制造系统制造系统是制造过程及其所涉及的硬件、制造系统是制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员所组成的一个将制造资源转变软件和人员所组成的一个将制造资源转变为产品的有机整体，是制造业的基本组成为产品的有机整体，是制造业的基本组成实体。实体。第一节概述第一节概述从功能上看，制造系统是一个输入制造资从功能上看，制造系统是一个输入制造资源，通过制造过程输出产品或半成品以及源，通过制造过程输出产品或半成品以及服务的输入输出系统。服务的输入输出系统。第一节概述第一节概述现代制造系统可看成是制造生产的运行过现代制造系统可看成是制造生产的运行过程，包括市场分析、产品设计、工艺
8、规划、程，包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品销售及售后服制造装配、检验出厂、产品销售及售后服务等各个环节的制造全过程。务等各个环节的制造全过程。第一节概述第一节概述材料材料能源能源信息信息人类文明二、制造是人类文明的支柱二、制造是人类文明的支柱第一节概述第一节概述材料材料能源能源信息信息制造制造人类文明二、制造是人类文明的支柱二、制造是人类文明的支柱返回目录第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展 一、制造技术的发展一、制造技术的发展人类的活动离不开制造，人类活动的水平人类的活动离不开制造，人类活动的水平受到制造水平的极大约束，人类的发展过受到制造水平的极大约束
9、，人类的发展过程就是一个不断的制造过程。程就是一个不断的制造过程。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展 1.制造的初始阶段制造的初始阶段人类最早的制造活动可以追溯到新石器时人类最早的制造活动可以追溯到新石器时代。在这一时期，人们利用石器作为劳动代。在这一时期，人们利用石器作为劳动工具，制作生活和生产用品，制造处于一工具，制作生活和生产用品，制造处于一种萌芽阶段。种萌芽阶段。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展到了青铜器和铁器时代，为了满足以农业到了青铜器和铁器时代，为了满足以农业为主的自然经济的需要，出现了诸如纺织、为主的
10、自然经济的需要，出现了诸如纺织、冶炼和锻造等较为原始的制造活动。冶炼和锻造等较为原始的制造活动。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展2.近代制造技术的发展历程近代制造技术的发展历程单件生产方式的第三阶段是以单件生产方式的第三阶段是以18世纪中叶世纪中叶蒸汽机的发明为标志，形成了近代制造体蒸汽机的发明为标志，形成了近代制造体系。从业者在产品设计、机械加工和装配系。从业者在产品设计、机械加工和装配方面都有较高的技艺，大多数从学徒开始，方面都有较高的技艺，大多数从学徒开始，最后成为制作整台机器的技师或作坊业主。最后成为制作整台机器的技师或作
11、坊业主。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展蒸汽机的发明蒸汽机的发明 第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展内燃机的发明内燃机的发明 第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展刚性自动化生产方式的出现刚性自动化生产方式的出现 第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展3.现代制造技术的发展历程现代制造技术的发展历程随着世界经济的高速发展和人们生活水平随着世界经济的高速发展和人们生活水平的不断提高，世界市场环境发生了巨大变的不断提高，世界市场环境发生了巨大变化。化。为保证快速产品创新，实现制造业生产方为保证快速产品创新，实现制造业生产方式的历史性变革已刻不容缓，
12、于是，制造式的历史性变革已刻不容缓，于是，制造业开始了新的生产模式的研究和尝试。业开始了新的生产模式的研究和尝试。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展国际制造业战略的变迁第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展柔性生产方式的产生柔性生产方式的产生微型机械、微电子技术和激光的出现微型机械、微电子技术和激光的出现现代制造技术的产生现代制造技术的产生第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展21世纪的制造技术正在向全球化、自动化、世纪的制造技术正在向全球化、自动化、绿色化、集成化的方向发展。绿色化、集成化的方向发展。新世纪的制造技术是在传统制造技术基础新世纪的制造技术是在传
13、统制造技术基础上融合了计算机技术、信息技术、自动控上融合了计算机技术、信息技术、自动控制技术、人工智能技术、新材料技术及现制技术、人工智能技术、新材料技术及现代管理理念，并将其综合应用于产品设计、代管理理念，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、销售及至回收的全过程，以制造、检测、销售及至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、柔性、洁净的生实现优质、高效、低耗、柔性、洁净的生产。产。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展二、现代制造技术的发展趋势二、现代制造技术的发展趋势1.现代设计技术不断现代化现代设计技术不断现代化单一目标规划单一目标规划多目标规划多目标规划第二节现代制造技术的发
14、展第二节现代制造技术的发展简单的、具体的、细节的设计简单的、具体的、细节的设计复杂的总体设计和决策复杂的总体设计和决策第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展单纯考虑技术因素单纯考虑技术因素考虑市场、价格、安全、美学、资源、考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响环境等方面的影响第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展时空的限制时空的限制异地网络化设计异地网络化设计第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展2.现代加工制造技术不断发展现代加工制造技术不断发展成形制造技术正向精密成形和净成形的方成形制造技术正向精密成形和净成形的方向发展，主要技术包括精密铸造技术、
15、精向发展，主要技术包括精密铸造技术、精密塑性成形技术和精密连接技术等密塑性成形技术和精密连接技术等。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展3.柔性化程度不断提高柔性化程度不断提高柔性化是制造企业对市场需求多样化的快柔性化是制造企业对市场需求多样化的快速响应的能力，即制造系统能够根据用户速响应的能力，即制造系统能够根据用户的需求快速生产多样化的产品的需求快速生产多样化的产品。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展4.集成化成为现代制造系统的重要特征集成化成为现代制造系统的重要特征自自20世纪世纪70年代微处理器诞生以来，集成年代微处理器诞生以来，集成化问题一直是制造技术的研究
16、重点。目前，化问题一直是制造技术的研究重点。目前，制造系统集成化正在向深度和广度两个方制造系统集成化正在向深度和广度两个方向发展。向发展。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展5.现代制造管理模式发生重大变化现代制造管理模式发生重大变化随着制造技术从传统的福特生产模式向精随着制造技术从传统的福特生产模式向精益生产、并行工程、敏捷制造、虚拟制造益生产、并行工程、敏捷制造、虚拟制造等新型生产模式转变，制造管理模式也在等新型生产模式转变，制造管理模式也在不断发生变革不断发生变革。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技
17、术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展6.绿色制造已成为未来制造业的必然选择绿色制造已成为未来制造业的必然选择绿色制造被认为是绿色制造被认为是21世纪制造技术的必然世纪制造技术的必然选择和发展趋势。选择和发展趋势。第二节现代制造技术的发展第二节现代制造技术的发展7.制造全球化正在加速发展制造全球化正在加速发展进入进入21世纪，随着经济全球化的迅速发展，世纪，随着经济全球化的迅速发展，制造全球化的趋势也日益显现。
18、制造全球化的趋势也日益显现。返回目录一、现代制造技术的分类一、现代制造技术的分类现代制造技术是一个涉及范围非常广泛、现代制造技术是一个涉及范围非常广泛、技术领域非常繁多的复杂系统。从制造技技术领域非常繁多的复杂系统。从制造技术的功能性角度，可将现代制造技术分为术的功能性角度，可将现代制造技术分为五大类型。五大类型。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 1.现代设计技术现代设计技术现代设计技术就是以满足产品的质量、性现代设计技术就是以满足产品的质量、性能、时间、成本能、时间、成本/价格综合效益最优为目的，价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为以计算机辅助
19、设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称术群体的总称。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 2.现代加工技术现代加工技术现代制造技术的发展包含了机械制造工艺现代制造技术的发展包含了机械制造工艺的变革与发展，因为制造工艺与加工方法的变革与发展，因为制造工艺与加工方法是制造技术的核心和基础。随着机械制造是制造技术的核心和基础。随着机械制造工艺技术水平的提高，加工制造精度也在工艺技术水平的提高，加工制造精度也在不断地提高。超高速加工技术的应用
20、和不不断地提高。超高速加工技术的应用和不同工序的集成，大大地提高了机械加工的同工序的集成，大大地提高了机械加工的效率。新型材料的不断推陈出新，既扩展效率。新型材料的不断推陈出新，既扩展了加工对象，同时又促进了新型加工技术了加工对象，同时又促进了新型加工技术的出现。新的制造工艺理念的突破，诞生的出现。新的制造工艺理念的突破，诞生了快速成形等新型加工模式了快速成形等新型加工模式。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 3.制造自动化技术制造自动化技术制造自动化是在制造过程的所有环节采用制造自动化是在制造过程的所有环节采用自动化技术后，所实现的制造全过程的自自动化技术后，所实现的制
21、造全过程的自动化。制造自动化的任务是研究制造过程动化。制造自动化的任务是研究制造过程中规划、管理、组织、控制与协调优化等中规划、管理、组织、控制与协调优化等环节的自动化，以实现产品制造过程的优环节的自动化，以实现产品制造过程的优质、高效、低耗、柔性、洁净质、高效、低耗、柔性、洁净。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 刚性自动化刚性自动化柔性制造柔性制造第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 数控加工数控加工计算机集成制造计算机集成制造第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 4.制造管理技术制造管理技术从广义上讲，制造系统是由加工对象、制
22、从广义上讲，制造系统是由加工对象、制造装备以及人员组织等构成的一个有机整造装备以及人员组织等构成的一个有机整体。其中，企业的战略决策、组织架构、体。其中，企业的战略决策、组织架构、人力资源、信息流、物流等的管理与控制，人力资源、信息流、物流等的管理与控制，是一个非常重要的方面。要使制造系统高是一个非常重要的方面。要使制造系统高效地运作，离不开有效的管理，也就离不效地运作，离不开有效的管理，也就离不开制造管理技术开制造管理技术。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 5.先进制造技术先进制造技术所谓先进制造技术，是指集机械工程技术、所谓先进制造技术，是指集机械工程技术、电子技术
23、、自动化技术、信息技术等多种电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体，用于制造产品的技术、设备技术为一体，用于制造产品的技术、设备和系统的总称和系统的总称。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 二、现代制造技术的特点二、现代制造技术的特点现代制造技术的最大特点是计算机技术、现代制造技术的最大特点是计算机技术、信息技术、管理等科学技术与制造科学技信息技术、管理等科学技术与制造科学技术的交叉融合术的交叉融合。第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 1.现代制造技术的研究范围更加广泛现代制造技术的研究范围更加广泛2.现代制造技术呈多学科、多技术交叉及现代制
24、造技术呈多学科、多技术交叉及系统优化集成的发展态势系统优化集成的发展态势3.现代制造技术注重环境效益现代制造技术注重环境效益第三节现代制造技术的体系结构第三节现代制造技术的体系结构 二、现代制造技术的特点 4.现代制造技术从单一目标向多元目标转变现代制造技术从单一目标向多元目标转变TimeQualityCostServiceEnvironment产品质量产品质量二、现代制造技术的特点 5.现代制造技术强调信息流的重要性现代制造技术强调信息流的重要性物质流物质流能源流能源流信息流信息流物质流物质流能源流能源流机械制造观机械制造观信息制造观信息制造观二、现代制造技术的特点 6.现代制造技术特别强调以人为本，强调现代制造技术特别强调以人为本，强调组织、技术与管理的集成组织、技术与管理的集成7.现代制造技术具有鲜明的时代特征现代制造技术具有鲜明的时代特征返回目录
