先进制造技术概述(PDF 47页)
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河南省精品课程“先进制造技术”
先进制造技术
Advanced Manufacturing Technology Henan University of Science & Technology
1
第1章 概述
本章要点
制造技术的概念 制造系统 先进制造技术的特点 先进制造技术的体系结构
2
河南省精品课程“先进制造技术”
14
1.2.1 制造技术的发展
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 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。影响其发展 的最主要因素是技术的推动和市场的牵引。人类科学技术的 每次革命必然引起制造技术的不断发展，因而也推动了制造 业的不断发展和进步。
4
1.1.1 制造与制造技术
表1.1 我国制造业的分类
序号
行业名称
序号
行业名称
13 农副食品加工业
28 化学纤维制造业
14 食品制造业
29 橡胶制品业
15 饮料制造业
30 塑料制品业
16 烟草制造业
31 非金属矿物制品业
17 纺织业
32 黑色金属冶炼及压延加工业
18 纺织服装、鞋、帽制造业
33 有色金属冶炼及压延加工业
近百年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生 产规模沿着“小批量→少品种大批量→多品种变批量”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“劳动密集→设备密集→信息密集→知识密集”的方向 发展。与之相适应，制造技术的生产方式沿着“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”的方向发展。
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 出版
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） 交通、运输
广义制造：不仅包括了具体的工艺过程，还包括市场 分析、产品设计、质量控制、生产过程管理、营销、售 后服务直至产品报废处理等在内的整个产品寿命周期的 全过程 。
制造业
制造业是将制造资源，包括物料、设备、工具、资金、 技术、信息和人力等，通过制造过程转化为可供人和社会 使用和利用的工业产品或生活消费品的行业。制造业是所 有与制造有关的企业群体的总称。
25 石油加工、炼焦及核燃料加工业
40 仪器仪表及文化、办公用机械制造业
26 化学原料及化学制品制造业
41 工艺品及其它制造业
27 医药制造业
42 废弃资源和废旧材料回收加工业
5
1.1.1 制造与制造技术
表1.2 第一、二、三产业的划分
第一产业
第二产业
第三产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
19 皮革、毛皮、羽毛（绒）制造业
34 金属制品业
20 木材加工及木、竹、藤、棕、草制造业
35 通用设备制造业
21 家具制造业
36 专用设备制造业
22 造纸及纸制品业
37 交通运输设备制造业
23 印刷业和记录媒介的复制
38 电气机械及器材制造业
24 wk.baidu.com教体育用品制造业
39 通信设备、计算机及其它电子设备制造业
生产 技术 信息
产品 设计
产品 设计 信息
工艺 过程 计划
工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合 生产 计划
生产 计划 信息
生产 进度 计划
进度 计划 信息
作业 计划
作业 计划 信息
生产 实施
生产 结果 数据
生产 控制
生产 控制 信息
计划阶段
实施阶段
图1-6 制造系统的程序特性
控制阶段
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使 生产活动达到最佳化。
7
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
、
市场与销售
市
场
研究与开发
与
外
工程设计
部
质量控制
环
采购
境
资源管理
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
生产管理
车间制造 （加工、装配、
检验、输送、 存储 … ）
图1-2 制造系统功能结构
8
1.1.2 制造系统
制造系统特性
结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分
车身装配
油漆
内部装饰
锻造
热处理
机械加工
变速箱装配
熔化
自动线
造型
浇铸 油漆 机械加工 热处理 压铸
发动机装配 发动机试验
底盘装配
驱动桥装配
轮胎装配
车身安装 最后试验
图1-5 汽车生产物流示意图
11
1.1.2 制造系统
程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序（图1-6）
发挥效能，必须有软件支持。
硬件
软件
图1-3 制造系统结构特性
9
1.1.2 制造系统
转变特性 主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。
原材料 原材料 零件 零件 装配 成品 最终
供应者 库存 加工 库存
库存 用户
获取阶段
转变阶段
分配阶段
图1-4 制造系统的物质流
10
1.1.2 制造系统
压力加工
第1章 概述
Introduction
1.1 制造技术与制造系统 Manufacturing Technology and Manufacturing System
3
1.1.1 制造与制造技术
制造
制造一词来源于拉丁语词根manu(手)和facere(做)。
狭义制造：生产过程从原材料→成品直接起作用的那 部分工作内容。
12
1.1.2 制造系统
制造系统的物质流与信息流
需求
规划
误差流 原材料 物流
信息流
实施 （车间或现场）
能
能源
量
流
控制
资金流
产品与服务
图1-7 制造系统的五种流
13
河南省精品课程“先进制造技术”
第1章 概述
Introduction
1.2 制造技术的发展及其 在国民经济中的地位
Development of Manufacturing Industry and it’s Position in National Economy
6
1.1.1 制造与制造技术
制造技术
在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的 各种手段的总和，称为制造技术。
手段包括
运用一定的知识、技能 操纵可以利用的物质、工具 采取有效的方法
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。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，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
先进制造技术
Advanced Manufacturing Technology Henan University of Science & Technology
1
第1章 概述
本章要点
制造技术的概念 制造系统 先进制造技术的特点 先进制造技术的体系结构
2
河南省精品课程“先进制造技术”
14
1.2.1 制造技术的发展
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 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。影响其发展 的最主要因素是技术的推动和市场的牵引。人类科学技术的 每次革命必然引起制造技术的不断发展，因而也推动了制造 业的不断发展和进步。
4
1.1.1 制造与制造技术
表1.1 我国制造业的分类
序号
行业名称
序号
行业名称
13 农副食品加工业
28 化学纤维制造业
14 食品制造业
29 橡胶制品业
15 饮料制造业
30 塑料制品业
16 烟草制造业
31 非金属矿物制品业
17 纺织业
32 黑色金属冶炼及压延加工业
18 纺织服装、鞋、帽制造业
33 有色金属冶炼及压延加工业
近百年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生 产规模沿着“小批量→少品种大批量→多品种变批量”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“劳动密集→设备密集→信息密集→知识密集”的方向 发展。与之相适应，制造技术的生产方式沿着“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”的方向发展。
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 出版
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） 交通、运输
广义制造：不仅包括了具体的工艺过程，还包括市场 分析、产品设计、质量控制、生产过程管理、营销、售 后服务直至产品报废处理等在内的整个产品寿命周期的 全过程 。
制造业
制造业是将制造资源，包括物料、设备、工具、资金、 技术、信息和人力等，通过制造过程转化为可供人和社会 使用和利用的工业产品或生活消费品的行业。制造业是所 有与制造有关的企业群体的总称。
25 石油加工、炼焦及核燃料加工业
40 仪器仪表及文化、办公用机械制造业
26 化学原料及化学制品制造业
41 工艺品及其它制造业
27 医药制造业
42 废弃资源和废旧材料回收加工业
5
1.1.1 制造与制造技术
表1.2 第一、二、三产业的划分
第一产业
第二产业
第三产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
19 皮革、毛皮、羽毛（绒）制造业
34 金属制品业
20 木材加工及木、竹、藤、棕、草制造业
35 通用设备制造业
21 家具制造业
36 专用设备制造业
22 造纸及纸制品业
37 交通运输设备制造业
23 印刷业和记录媒介的复制
38 电气机械及器材制造业
24 wk.baidu.com教体育用品制造业
39 通信设备、计算机及其它电子设备制造业
生产 技术 信息
产品 设计
产品 设计 信息
工艺 过程 计划
工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合 生产 计划
生产 计划 信息
生产 进度 计划
进度 计划 信息
作业 计划
作业 计划 信息
生产 实施
生产 结果 数据
生产 控制
生产 控制 信息
计划阶段
实施阶段
图1-6 制造系统的程序特性
控制阶段
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使 生产活动达到最佳化。
7
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
、
市场与销售
市
场
研究与开发
与
外
工程设计
部
质量控制
环
采购
境
资源管理
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
生产管理
车间制造 （加工、装配、
检验、输送、 存储 … ）
图1-2 制造系统功能结构
8
1.1.2 制造系统
制造系统特性
结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分
车身装配
油漆
内部装饰
锻造
热处理
机械加工
变速箱装配
熔化
自动线
造型
浇铸 油漆 机械加工 热处理 压铸
发动机装配 发动机试验
底盘装配
驱动桥装配
轮胎装配
车身安装 最后试验
图1-5 汽车生产物流示意图
11
1.1.2 制造系统
程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产离散型产品的工作程序（图1-6）
发挥效能，必须有软件支持。
硬件
软件
图1-3 制造系统结构特性
9
1.1.2 制造系统
转变特性 主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。
原材料 原材料 零件 零件 装配 成品 最终
供应者 库存 加工 库存
库存 用户
获取阶段
转变阶段
分配阶段
图1-4 制造系统的物质流
10
1.1.2 制造系统
压力加工
第1章 概述
Introduction
1.1 制造技术与制造系统 Manufacturing Technology and Manufacturing System
3
1.1.1 制造与制造技术
制造
制造一词来源于拉丁语词根manu(手)和facere(做)。
狭义制造：生产过程从原材料→成品直接起作用的那 部分工作内容。
12
1.1.2 制造系统
制造系统的物质流与信息流
需求
规划
误差流 原材料 物流
信息流
实施 （车间或现场）
能
能源
量
流
控制
资金流
产品与服务
图1-7 制造系统的五种流
13
河南省精品课程“先进制造技术”
第1章 概述
Introduction
1.2 制造技术的发展及其 在国民经济中的地位
Development of Manufacturing Industry and it’s Position in National Economy
6
1.1.1 制造与制造技术
制造技术
在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的 各种手段的总和，称为制造技术。
手段包括
运用一定的知识、技能 操纵可以利用的物质、工具 采取有效的方法
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。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，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。