先进制造技术概述
先进制造技术——先进制造技术概述
先进制造技术——先进制造技术概述
先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）是指应用现
代信息技术与自动控制技术，以提高制造质量、降低成本、提高制造效率
的先进制造技术。
先进制造技术是当今世界制造业发展的关键驱动力，它
为进行高性能、低成本、节能、环保的高端制造提供了重要基础。
计算机辅助设计（CAD）是将计算机应用于设计制造过程中，利用计
算机系统对产品尺寸、外观、性能和结构等进行精确的描述和分析，进而
实现一个从设计到制造的连续系统。
CAD设计后生成的结果可用于数控加
工等制造技术。
计算机辅助制造（CAM）是指将计算机系统用于制造设备的程序控制，实现自动化制造。
CAM可以有效地将CAD系统设计的参数传输到制造设备，改变设备的控制方式，从而提高制造质量和效率。
快速制造（Rapid Manufacturing）是指利用数字技术和数字控制技术，运用计算机控制的设备，将设计好的模型及成型模具精准快速地制造
出成品的新型制造技术。
先进制造技术课件
工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执 行工作任务的机器装置，具有 高度的灵活性、精确性和可靠 性，广泛应用于焊接、装配、 搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技 术
工业机器人编程是实现机器人 自动化作业的关键技术，包括 示教编程、离线编程和自主编 程等方式，通过编程实现对机 器人运动轨迹、作业顺序和作 业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、 全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、 持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续 改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、 智能化制造，先进制造技术经历了多 个发展阶段，不断推动着制造业的转 型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、 智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率 、降低生产成本、提高产品质量和一 致性，同时能够满足个性化、定制化 生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征， 通过废弃物回收、再生利用等手 段，将经济活动组织成一个“资 源-产品-再生资源”的反馈式流 程。
清洁生产技术与循环 经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础 和手段，而循环经济则为清洁生 产提供了更广阔的应用空间和政 策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物 、汽车轻量化零件等。
先进制造技术概述(PPT 128页)
特点：
1) 体积小、精度高、重量轻 2) 性能稳定，可靠性高 3) 能耗低、灵敏性和工作效率高 4) 多功能和智能化 5) 适于大批量生产，制造成本低廉
具有一般机械所不能及的优势：
计算机集成制造系统(CIMS)更是将制造中的信 息(技术、管理、控制等)集成，保证了统一的计划 与调度，进一步缩短了在制品通过时间和设备利用 率。
统计表明： 制造业采用CIMS的实际效益与期望 值尚有距离。
CIMS实际上是快速按定单生产的自动化系统， 其硬件设备的柔性是有限的，它只能针对某一类型 的产品才保持柔性。产品市场一旦疲软，其巨额投 资则可能成为企业的包袱。
刀具寿命还要长。
超高速切削对机床的主要要求：
1) 要有一个适应于超高速运转的主轴部件 及其驱动系统。
2) 要有一个快速反应的数控伺服系统和进 给部件。超高速机床必须是精密的数控机床。
3) 高压大流量喷射冷却系统。 4) 要有一个“三刚”(静刚度、动刚度、热
刚度)特性都很好的机床支承件。
超高速加工技术的发展趋势：
前提：刀具技术
关键设备：数控机床、加工中心
1) 有必要实现干切削或准干切削状态的绿色超 高速加工。
2) 有必要在重切削工艺中引入超高速切削加工 3) 有必要开发和完善各种超高速加工工艺方法 4) 如何有效地采用超高速加工机床来加工难加
工材料，是一个有待解决的问题 。
步的重要使命。各国政府和军方对超精密加 工技术都十分重视，并投入大量的资金和人 力来开发这项技术。
一。超精密加工的领域
1。超精密切削
先进制造技术概述(PDF 47页)
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。
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
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
பைடு நூலகம்
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）
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
先进制造技术概述（共5篇）
先进制造技术概述（共5篇）第一篇：先进制造技术概述加工过程监控和传感器技术作业先进制造技术概述一、先进制造技术含义和特征先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是传统制造业不断地吸收机械、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、材料、能源、环保等高新技术及现代系统管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想经济效果的前沿制造技术的总称。
先进制造技术的主要特征：⒈ 先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合系统的技术。
⒉ 先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的。
⒊ 创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程（产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理创新、组织创新及市场创新）。
⒋ 技术与管理的结合是先进制造技术的一个突破，对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
⒌ 市场和工业界的需求是先进制造技术的出发点与归宿，是先进制造技术的动力和目标。
先进制造技术成果的成败取决于生产检验，企业是先进制造技术的创新主体。
二、先进制造技术研究热点目前国内外对先进制造的研究主要有以下几个方面：纳米技术。
纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、微观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术已经引发一系列新的科学技术。
精密、超精密加工。
精度为3～0.3μm，粗糙度为0.3～0.03μm的叫精密加工。
精度为0.3～0.03μm，粗糙度为0.03～0.005μm的叫超精密加工，或亚微米加工。
先进制造技术——先进制造技术概述
• 全数字化定义——无纸生产 • 数字化预装配——无金属样机的生产 （虚拟制造的一部分） • 广域网上的异地设计、异地制造 • 基于STEP的数据交换 •协同工作小组Team work 238个 →设计制造周期大大缩短：4年 （而波音757、767约9-10年） 更大的利润，每架777，$1.4亿
2.3 制造业发展的教训
三、东南亚经济危机的启示 1）1998年爆发的东南亚经济危机，从另一个侧面 反映了一个国家发展制造业的重要。一个国家， 如果把经济的基础放在股票、旅游、金融、房 地产、服务业上，而无自己的制造业，这个国 家的经济就容易形成泡沫经济，一有风吹草动 就会产生经济危机。 2）新加坡、台湾都有自己的制造业，因此受经济 危机的影响小一些。
5、制造业面临的竞争和挑战
5.2 制造业市场竞争的新特点 1）知识－技术－产品更新的周期更短
年数
10 8 6 4 2
平均开发时间 TD
TD > TL
平均产品寿命 TL
78 80
82 84 86 88 90 92 94 96
时间
来源: Bullinger
5、制造业面临的竞争和挑战
20世纪90年代制造业的标志性进展
2.2 制造业发展的历程
1）用机器代替手工，从作坊形成工厂
19世纪机器在英国诞生，先后传人法国、德国和美国。
2）从单件生产方式发展成大量生产方式
泰勒：以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。 福特：零件互换技术，1913年建立了具有划时代意义的 汽车装配生产线
3）柔性化、集成化、智能化和网络化的现代 制造技术
柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智 能制造系统、及时生产、精良生产、敏捷制造……
先进制造技术绪论
目 录
• 先进制造技术概述 • 先进制造技术核心组成 • 先进制造技术在工业生产中应用 • 先进制造技术在产品创新中作用 • 先进制造技术发展趋势与挑战 • 总结与展望
01 先进制造技术概述
定义与发展历程
定义
先进制造技术是指基于先进生产设备和 制造工艺，结合信息技术、自动化技术 等手段，实现高效、高精度、高质量、 低成本、柔性化生产的技术总称。
对未来发展趋势预测和展望
智能化
绿色化
随着人工智能技术的不断发展，先进制造 技术将更加智能化，实现自动化生产、智 能化决策和优化管理。
环保意识的提高将推动先进制造技术向绿 色化方向发展，减少资源消耗和环境污染 。
柔性化
集成化
市场需求的多样化将要求先进制造技术更 加柔性化，能够快速响应市场变化，实现 个性化定制生产。
促进制造业与互联网、人工智能等新兴产业的跨 界融合，激发创新活力，培育新的增长点。
06 总结与展望
对本次课程学习成果回顾
01 掌握了先进制造技术的基本概念、特点 Nhomakorabea发 展历程。
02 了解了先进制造技术在各个领域的应用现状 。
03
学习了先进制造技术的核心技术和关键方法 。
04
具备了运用先进制造技术解决实际问题的能 力。
FMS的运行与维护
探讨柔性制造系统的运行原理、维护方法以及故障处理等问题，确 保系统的稳定运行。
04 先进制造技术在产品创新 中作用
产品设计创新方法探讨
基于用户需求的设计创新
通过深入了解用户需求，挖掘潜在需求，以此为基础进行 产品设计创新，提高产品的用户体验和满意度。
引入新技术进行设计创新
积极引入新技术、新工艺、新材料等，将其应用于产品设 计中，实现设计创新，提升产品的技术含量和附加值。
先进制造技术
1.先进制造技术：是制造业不断吸收信息技术及现代化管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
2.FMS：有两台以上的机床、一套物料运输系统（从装载到卸载具有高度自动化）和一套控制系统的计算机组成的制造系统。
3.FMS的类型：配备互补机床的FMS、配备可互相替换的FMS、混合式的FMS。
4.对于长度直径比小于2的回转体零件，通常在加工棱柱体的FMS中进行加工；对于棱柱体类零件，加工设备的选择通常在立式和卧式加工中心以及专用机床。
5.主轴箱更换式机床按照主轴箱更换方式分为：循环式输送主轴箱更换式机床；直线式输送主轴箱更换式机床；鼓轮式输送主轴箱更换式。
6.自动上下料装置：托盘交换器（有回转式和往复式）、多托盘库运载交换器、机器人。
7.工业机器人由执行机构、控制系统、驱动系统以及检测装置等几部分组成。
8.工业机器人分为：固定式机器人和移动式机器人。
9.在FMS中，零件运储系统包括自动运输和自动储存两方面工作。
10.零件在FMS内部的搬运主要采用以下三种运输工具：传送带、自动运输小车和搬运机器人。
11.自动导向小车的特点：较高的柔性；实时监视和扩展；安全可靠；维护方便。
12.自动小车按导向方法分为：有轨小车；线导小车；遥控小车；光导小车。
13.自动化仓库主要有：库房、堆垛起重机、控制计算机、状态检测器等组成。
14.自动化仓库的自动化包含：仓库管理自动化和入库出库的作业自动化。
15.刀具自动运输系统包括：刀具自动运输和刀具管理系统。
16.自动换刀方式：顺序选刀方式；道具编码方式；道具编码方式。
17.刀具的管理包括刀具的监控和刀具的信息管理。
18.生产计划调度系统是FMS单元控制器的核心功能软件。
计划与调度的目的是保证按期交货，保证均衡生产，提高设备利用率，缩短生产周期。
先进制造技术
先进制造技术随着科技的不断进步和全球经济的发展，先进制造技术在工业领域中扮演着越来越重要的角色。
先进制造技术旨在提高制造业的效率、质量和创新能力，从而推动经济增长并满足消费者的需求。
本文将探讨先进制造技术的定义、应用领域以及对经济和社会发展的重要性。
一、先进制造技术的定义先进制造技术是指一系列高度自动化、数字化和智能化的技术和方法，用于优化和改进产品生产制造过程。
这些技术包括计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）、机器人技术、互联网物联网（IoT）以及人工智能等。
通过将科技融入到制造过程中，先进制造技术能够提高产品质量、减少生产成本，并缩短生产周期。
二、先进制造技术的应用领域1. 3D打印技术3D打印技术是一种以数字模型为基础，通过逐层添加材料来制造三维实物的先进制造技术。
它已经广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等行业。
3D打印技术不仅能够减少生产成本和材料浪费，还能够实现定制化生产，满足个性化需求。
2. 自动化生产线自动化生产线利用机器人技术和自动化控制系统，实现产品的自动化制造。
它不仅能够提高生产线的效率和安全性，还能够提高产品的一致性和质量稳定性。
自动化生产线被广泛应用于汽车制造、电子制造等行业。
3. 大数据分析大数据分析通过收集和分析大量的生产数据，提供了对生产过程进行优化和改进的基础。
通过大数据分析，企业可以更好地了解市场需求、生产效率和产品质量，并基于这些数据做出决策，提高整体运营效率。
4. 智能工厂智能工厂利用物联网、人工智能和自动化技术，实现整个生产过程的数字化和智能化。
通过智能工厂，生产过程可以实现实时监控、快速反应和灵活调整，提高生产效率和产品质量，并降低生产成本。
三、先进制造技术对经济和社会发展的重要性1. 提高产能和效率先进制造技术能够优化生产过程，提高产能和效率。
通过自动化和智能化的生产线，企业可以实现生产过程的高度自动化和优化配置，从而提高产品的产能和制造效率，降低劳动力成本和生产周期。
【先进制造技术】第 1 章 先进制造技术概述
( 2 ）制造技术的界限分明及其专业的相互独立。 ( 3 ）制造技术一般仅指加工制造的工艺方法，即制造全过程中某一 环节的技术方法。 ( 4 ）制造技术一般只能控制生产过程中的物质流和能量流（原材料 到产品的物质流动过程，能量的投人、转换和消耗过程）。 ( 5 ）制造技术与制造生产管理的分离。
2 ．从单件生产方式发展成大量生产方式
推动这种根本变革的是两位美国人：泰勒和福特。泰勒首先提出 了以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。成为制造工程科学的 奠基人。福特首先推行所有零件都按照一定的公差要求来加工（零件 互换技术） , 1913 年建立了具有划时代意义的汽车装配生产线，实 现了以刚性自动化为特征的大量生产方式，它对社会结构、劳动分工、 教育制度和经济发展，都产生了重大的作用。 20 世纪 50 年代发展 到了顶峰，产生了工业技术的革命和创新，传统制造业及其大工业体 系也随之建立和逐渐成熟，近代传统制造工业技术体系的形成，其特 点是以机械一电力技术为核心的各类技术相互联结和依存的制造工业 技术体系。
3 ．柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术 20 世纪 80 年代以来所产生的现代制造技术沿着四个方向发展：
传统制造技术的革新、拓展；精密工程；非传统加工方法；制造系统 的柔性化、集成化、智能化和网络化。由于传统制造是以机械一电力 技术为核心的各类技术相互联结和依存的制造工业技术体系，其支撑 技术的发展，决定了传统制造业的生产和技术有如下特点：
( 4 ）在制造技术和工艺方法上，现代制造在发展中，其特征表现为： 重视必不可少的辅助工序，如加工前后处理；重视工艺装备，使制造 技术成为集工艺方法、工艺装备和工艺材料为一体的成套技术；重视 物流、检验、包装及储藏，使制造技术成为覆盖加工全过程的综合技 术，不断发展优质高效低耗的工艺及加工方法，以取代落后工艺；不 断吸收微电子、计算机和自动化等高新技术成果，形成 CAD 、 CAM 、 CAPP 、 CAT 、 CAE 、 NC 、 CNC 、 MIS 、 FMS 、 CIMS 、 I 解、 IMS 等一系列现代制造技术，并实现上述技术的局部或系统集成，形 成从单机到自动生产线发展 主要经历了三个发展阶段。 1. 用机器代替手工，从作坊形成； 2. 从单件生产方式发展成大量生产方式； 3. 柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术；
先进制造技术概述(PPT 56张)
概述
先进制造技术—概述
1 制造的造业成就及其重大意义
制造业面临的竞争和挑战
4
5 6
先进制造技术
先进制造技术在我国的发展状况
1、制造的概念
1.1 制造
制造（Manufacturing): 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。 狭义：机电产品的机械加工工艺过程 广义：国际生产工程学会1990年： 制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、 生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系 列相关活动和工作的总称。 制造（Manufacturing）：是一种将物料、能量、资金、人 力资源、信息等有关资源，按照社会的需求，转变为新的、 有更高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品 资源的行为和过程。
狭义
制造
产品制造的全过程
市场需 求调研 产品设 计开发 售后服 务回收 产品 销售 产品 制造
1、制造的概念
1.3 制造技术（Manufacturing Technology)
按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物 资工具，将原材料转化为人类所需产品的工程技术。 即：使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称 产品从设计、生产、使用、维修、报废、回收等的全 过程，也称为产品生命周期。 将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、信 息、人力等）利用制造技术，通过制造过程，转化为 供人们使用或利用的工业品或生活消费品的行业。是 所有与制造活动有关的实体或企业机构的总称。
3、中国制造业的成就及其重大意义
3.1 2001年中国工程院的调查结论: 1）中国制造业占国民生产总值的1/3 2）占整个工业生产的4/5 3）为国家财政提供1/3以上的收入 4）贡献出口总额的90% 5）就业人员8043万
先进制造技术第一章
应用领域举例
航空航天领域
先进制造技术在航空航天领域的应用包括飞机发动机制造 、航空材料加工、航空电子设备等，能够提高航空航天产 品的性能和质量。
医疗器械领域
先进制造技术在医疗器械领域的应用包括医疗器械设计、 加工和制造等，能够提高医疗器械的精度和可靠性，保障 医疗安全。
模块化设计
01
将复杂系统划分为独立的功能模块，便于开发、维护和升级。
开放性原则
02
支持不同厂商、不同技术的集成，实现系统的可扩展性和互操
作性。
分层结构
03
划分为感知层、控制层、执行层和应用层，降低系统复杂性。
关键组成部分介绍
感知层
通过传感器、RFID等技术，实 现设备状态监测、环境参数采
集等功能。
成本高企
先进制造技术的研发和应用往往需要大量的资金投入，使得一些 中小企业难以承担。
未来发展趋势预测
绿色制造
环保意识的提高将推动先进制造技术向绿 色、低碳、可持续的方向发展，减少对环
境的影响。
智能化发展
随着人工智能、大数据等技术的不 断发展，未来先进制造技术将更加 智能化，实现自动化生产、智能化
管理和优化。
06
绿色低碳可持续发展战略在先进 制造中实践
绿色低碳生产理念推广
节能减排
通过改进生产工艺、提高能源利 用效率、采用清洁能源等手段， 减少制造过程中的能源消耗和污
染物排放。
绿色供应链管理
将绿色低碳理念贯穿于整个供应链， 从原材料采购、生产、运输、销售 到回收处理等环节，实现全过程的 绿色化。
先进制造技术概述
先进制造技术概述随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈，越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。
改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了社会主义市场经济体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平，以增强市场竞争力，因此，对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。
一、先进制造技术的概念(1)先进制造技术的内涵先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，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。
也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。
(2)先进制造技术的特点先进制造技术最重要的特点在于，它是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。
先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而则将其综合应用于制造的全过程。
并且传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明；先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。
第7章7.1先进制造技术概述
工业设计技术：是将机械产品色彩设计和中国民族特色与世界流派相结合的造型设计。
精密和超精密加工技术：采用去除加工、结合加工、变形加工等，使工件的尺寸、表面性能达到极高精度的加工方法。目前精密、超精密加工已经向纳米技术发展。
精密成型技术：生产局部或全部、无余量或少余量半成品的工艺方法的统称，包括精密凝聚成型技术、精密塑性加工技术、粉末材料构件精密成型技术、精密焊接技术及 复合成型技术等。
主要包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等。
3
自动化技术
系统管理技术是指企业在系列生产经营活动中，为使制造资源得到优化配置和充分利用，综合效益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。
包括工程管理、质量管理、管理信息系统等，以及现代制造模式、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。
7.2先进制造技术及其主要特点 1.先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机 与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方 面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、 销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低 耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力 和竞争能力并取得理想经济效果的制造技术总称。 2.先进制造技术的特点
见表7-1-1
表7-1-1 先进制造技术的特点
序号 1
特点 系统性
主要内涵解释 先进制造技术引入了微电子、信息技术，是一个能驾驭生产过程的物质流、信息流和能 量流的系统工程。例如，柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)技术是先进 制造技术全过程控制物质流、信息流和能是流的典型应用案例。
第8章 先进制造技术简介
第五节 生物制造技术
一、生物制造技术基本概念
生物制造（Biomanufacturing）是直接制造活性/活体材料与器 件以及利用生物活性/活体制造新型结构、材料、器件的生物形式 制造方法。
生物制造包括利用生物形体和机能进行制造及制造类生物或生物体, 按照应用对象和功能可以将生物制造划分为生物体制造（生物组织 工程）和生物加工成形两个方面
精度高于0．03 μ m，
表面粗糙度值小于 Ra 0.005μ m。
第二节 超精密加工技术
二、超精密加工的设备
超精密加工机床一般采用高精度空气静压轴承支撑主轴 系统；空气静压导轨支撑进给系统的结构模式。
要实现超微量的切削，必须配有微量移动工作台的微进
给驱动装置（摩擦驱动方式）和满足刀具角度微调的微 量进给机构，并实现数字控制。
第三节 超高速加工技术
四、超高速切削机床
1. 超高速切削主轴系统
第三节 超高速加工技术
四、超高速切削机床
2. 超高速轴承技术 ① 液体静压轴承 ② 空气静压轴承
③ 磁悬浮轴承
④ 陶瓷轴承
第三节 超高速加工技术
四、超高速切削机床
3. 超高速切削机床进给系统
为了适应进给运动高速化的要求：
滚珠丝杠传动和直线电机直接 驱动的性能对比
② 可以加工特殊及复杂形状的表 面和零件；
③ 可以在同一机床上连续进行粗、 半精和精加工；
图 9-1 电火花加工原理示意图 1、工件； 2、脉冲电源； 3、自动进给调节装置； 4、工具； 5、工作液； 6-过滤器；
第六节 特种加工方法
二、电化学加工
电化学加工是利用电化学作用对金属进行加工的方法，按其作用可分 为三类：一类是利用电化学阳极溶解来进行加工，如电解加工、电解 抛光等；第二类是利用电化学阴极镀覆进行加工，如电铸、电镀等； 第三类是电化学加工和其他加工方法相结合的电化学复合加工。 电化学加工也是非接触加工，工具电极和工件之间存在着工作液，加 工过程无宏观切削力，为无应力加工。
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石 斧
石 锄
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
青铜器时代 采用的是作坊式的以手工劳动为主的生产方式。 司 母 戊 大 方 鼎
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
铁器时代 铁材料的开发成功使人类的发展进入历史快车道， 铁制刀具大大提高了人类的加工能力，以满足以农 业为主的自然经济的需要，改善了人们的生活方式， 采用的是作坊式的以手工劳动为主的生产方式。
1.机械制造业的发展
近代刀具及刀具材料的发展：
在现代化金属加工车间，例如汽车发动机生产车间，你会看到 不同材料的刀具都在发挥其最大的作用：高速钢的丝锥和拉刀、 硬质合金的钻头和铣刀、PCD和CBN的铰刀、铣刀及刀片、陶 瓷钻头和陶瓷刀片等等。
1.机械制造业的发展
近代刀具及刀具材料的发展：
1982年德国开发的高速钢钻头
1.机械制造业的发展
近代刀具及刀具材料的发展：
目前已占据刀具市场半壁江山的硬质合金材料(英文：Carbide， 德文：Hartmetall)
1923年德国人K.Schroeter发明。德国Krupp公司于1926年获得 此专利并开始开发、推广。由于其出色的硬度，当时就把公司 冠名为“WIDIA”-Wie Diamant(德语，意为“硬似金刚石”）， 成分为: 94%WC+6%Co。 最初研制的WC-Co硬质合金的耐热性达到800 ℃ ，切削速度 提高到40 m/min以上。但存在冲击强度低、性脆易破损等缺点。 在随后的八十年里，人们通过添加不同碳化物、减小晶粒的大 小、改善涂层等措施使硬质合金刀具的切削速度达到 200m/min以上。
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
"大批量生产"（Mass Production）时代 内燃机
流水生产线 泰勒科学管理理论
标志机械制造业进入了“大批量生产”（Mass Production）的时代。 以汽车工业为代表的大批量自动化生产方式使得生产率获得极大的提 高，使汽车开始进入欧美家庭（福特汽车生产线）。 从而使机械制造业有了更迅速的发展，并开始成为国民经济的支柱产 业。
1.机械制造业的发展
可以把制造业的发展划分为3个阶段：传统制造、现代制 造、后现代制造。其生产理念也随之不断更新。。
制 造 业 的 发 展
传统制造阶段
以“产”为本的理 念
现代制造阶段
以“人”为本的理 念
以环境为本的理念
对 比
后现代制造阶段
1.机械制造业的发展
不同制造理念的比较
制造理念 生产目标 以生产为本 经济效益 以人为本 经济效益、社会效益 以环境为本
中国：2001年制造业全部从业人员 8083 万人，约占全国 工业从业人员总数的 90.13%，全国全部从业人口的11.1%。 中国：2001年制造业出口创汇2398亿元。占全国外贸出 口总额90%。
2. 制造业在国民经济中的地位
制造业是国家安全的重要保障
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，出现在家电、汽车等行业 不敌日本的局面。美国重新关注制造业的发展，至1994 年美国汽车产量重新超过日本。
高速钢车刀
1.机械制造业的发展
近代刀具及刀具材料的发展：
金刚石刀具
2. 制造业在国民经济中的地位
制造业是国民经济的支柱产业和经济增长的发动机
美国：68% 的财富来源于制造业；
日本：49% 的国民生产总值（GNP）来源于制造业；
中国：2001年制造业增加值：37613.1 亿元占国民生产总值的 39.21%，占工业生产总值的 77.61%。上交税金4398.17亿元， 占国家税收总额的30%和财政收入的27%。
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
第一次工业革命（蒸汽时代）
瓦 特 蒸 汽 机
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
第一次工业革命（蒸汽时代）
古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀 具而进行切削的。 1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代 车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺 纹的螺距。 1817年，另一位英国 人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改 变主轴转速。
目前已占据刀具市场半壁江山的硬质合金材料(英文：Carbide， 德 文 ： Ha rt met all) 是 1923 年德国人 K. Schr oeter 发明的 。 德国Krupp公司于1926年获得此专利并开始开发、推广。由于 其出色的硬度，当时就把公司冠名为“WIDIA”-Wie Diamant(德语，意为“硬似金刚石”），成分为: 94%WC+6%Co。
1.机械制造业的发展
近代刀具及刀具材料的发展：
随着玻璃、玻璃纤维、耐火材料、石墨、强化塑料、高硅铝合 金等材料的逐步应用， 硬质合金刀具的寿命又无法满足生产的 需要。另外，硬质合金刀具仍不能满足现代高硬度工件材料和 超精密加工的要求。
1954年美国通用电气公司采用高温高压的方法成功地合成了人 造金刚石。人造金刚石刀具主要用于加工有色金属和非金属。 适用于加工黑色金属的超硬材料主要是CBN。CBN最适合于加 工各种硬度在HRC45以上的淬硬钢和高温合金。
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
第二次工业革命（电气化时代）
19世纪中叶，电磁场理论的建立为发电机和电动机的产生 奠定了基础，从而迎来了电气化时代。以电力作为动力源，使 机械结构发生了重大的变化。 与此同时，互换性原理和公差制度 应运而生。 这些使机械制造业发生了重大变革，并进入了快速发展时 期。
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
"多品种、中小批量生产" 传统的自动化生产方式
市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势 电子计算机、集成电路和数控机床，运筹学、现代控制论、 系统工程等软科学的产生和发展，使机械制造业产生了一次新 的飞跃。 二次世界大战后，多品种、中小批量生产日渐成为制造业 的主流生产方式，并产生了综合自动化和许多新的制造哲理与 生产模式。
制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重基石
2. 制造业在国民经济中的地位
制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的基石
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
20世纪兴起的核技术、空间技术、信息技术、生物医学技术等 高新技术无一不是通过制造业的发展而产生并转化为规模生产 力的。其直接结果是导致诸如集成电路、计算机、移通信设备、 国际互联网、机器人、核电站、航天飞机等产品相继问世，并 由此形成了制造业中的高新技术产业。
1.机械制造业的发展
近代刀具及刀具材料的发展：
1865年，英国 Rohert Mushet 发明了合金工具钢，能承受 350℃的切削温度，加工一般钢材时切削速度可提高到1012m/min。 在1898年，美国 W.Taylor和M.White 成功研制了高速钢。由 于其中加入了硬质的碳化钨，使之在高温条件下（能够承受 550-600℃的切削温度）硬度也不降低，所以可以高速加工 （切削钢材可达25m/min），称为高速钢。 高速钢的出现立即引起了切削加工的一次革命。一百多年来人 们对这种材料的性能一直进行着孜孜不倦的改进（现代高速钢 切削钢材的速度可达40 m/min以上）。直至今日，高速钢还是 金属切削业中不可缺少的刀具材料。
2. 制造业在国民经济中的地位
冶金机械 建筑机械 动力机械 纺织机械 家用电器
交通工具
环保设备 军事装备 医疗设备 机器制造
制造业
农业机械
当今制造业的社会功能
通讯设备
出版印刷 网络媒体 文化娱乐 化工设备
2. 制造业在国民经济中的地位
制造业是吸纳劳动就业和扩大出口的关键产业
美国：约1/4人口直接从事制造业，其余人口中又有约半 数人所做工作与制造业有关。
第一次工业革命（蒸汽时代）
1865年，英国的Rohert Mushet发明了合金工具钢，能承受 350℃的切削温度，加工一般钢材时切削速度可提高到1012m/min。
1.机械制造业的发展
机械制造业的发展与人类文明的发展密切相关。
第一次工业革命（蒸汽时代） 在1898年（也说1906年），美国的W.Taylor和M.White终于成 功研制了所谓的高速钢。由于其中加入了硬质的碳化钨，使 之在高温条件下（能够承受550-600℃的切削温度）硬度也不 降低，所以可以高速加工（切削钢材可达25m/min），故称 为高速钢。
1963年
1983年
美日两国汽车产量变化
2. 制造业在国民经济中的地位
案例2
东芝事件
多轴数控机床改进核潜艇性能
3. 先进制造技术的构成及分类
先进制造技术产生的背景： （1）消费观念的变革和市场竞争日益激烈
自20世纪60年代以来，世界市场的特征由传统的相对稳定逐渐演变 成为动态多变，由过去的局部竞争演变成全球范围内的竞争； 在六、七十年代，市场主要是卖方市场，企业制造战略由追求生产 规模转向降低生产成本。 20世纪80年代，由于产品供过于求，市场转变为买方市场，企业向 提高产品质量的制造战略转变。 20世纪90年代以来，消费者需求日趋主题化、个性化和多样化，产 品的生产和服务界限越来越不明显，市场变化周期越来越短，而其 具有不确定性。这就要求制造企业不仅要降低生产成本、提高产品 质量、及时响应市场变化，还要追求创新和新颖。
20世纪80年代，发生了轰动一时的“东芝事件” 。
2. 制造业在国民经济中的地位
案例1：
汽车的大批大量生产方式出自美国，汽车工业也成为美 国的最大工业。 1955年：美国进口汽车仅占1%； 1987年：美国进口汽车上升到31%； 1989年：美国汽车世界市场占有率从75%下降到25%；