21世纪的先进制造技术
我国先进制造技术发展现状
我国先进制造技术发展现状摘要:先进的机械制造业是国民经济的支柱产业,关系到一个国家的综合国力。
现代制造业已发生了巨大的变化,特别是由于中国有着巨大的市场潜力和劳动力资源,我国正日益成为全世界机械制造业的中心。
随着经济全球化和金融危机的影响,与发达国家相比,我国机械制造业已处于很落后的局面,正陷入难以可持续发展的困境。
本文基于对我国机械制造技术发展现状的阐述,结合当前机械制造技术的特点,提出了我国机械制造技术的发展方向。
关键词：先进制造技术、特点、趋势1 先进制造技术1.1 基本定义先进制造技术(Advanced Manufactuing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。
具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。
主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。
AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。
1.2 主要技术这是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。
1.2.1面向制造的设计技术群面向制造的设计技术群系指用于生产准备(制造准备)的工具群和技术群。
设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响。
产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具,例如计算机辅助设计(CAD)以及工艺过程建模和仿真等,生产设施、装备和工具,甚至整个制造企业都可以采用先进技术更有效地进行设计。
近几年发展起来的产品和工艺的并行设计具有双重目的,一是缩短新产品上市的周期,二是可以将生产过程中产生的废物减少到最低程度,使最终产品成为可回收、可再利用的,因此对实现面向保护环境的制造而言是必不可少的。
1.2.2制造工艺技术群(加工和装配技术群)制造工艺技术群是指用于物质产品(物理实体产品)生产的过程及设备。
先进制造技术的发展趋势
先进制造技术的发展趋势随着市场需求个性化与多样化，未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。
在21世纪中，随着电子、信息等高新技术的不断发展，随着市场需求个性化与多样化，未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。
当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用信息化是当今社会发展的趋势，信息技术正在以人们想象不到的速度向前发展。
信息技术也正在向制造技术注入和融合，促进着制造技术的的不断发展。
可以说先进制造技术的形成与发展，无不与信息技术的应用与注入有关。
它使制造技术的技术含量提高，使传统制造技术发生质的变化。
信息技术对制造技术发展的作用目前已占第一位。
在21世纪对先进制造技术的各方面发展将起着今日焦点：• 机械业全球化下的成长拐点• 铸造模具行业的现状与发展• 现代机床对设备和配件提出高要求信息技术促进着设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化。
各种先进生产模式的发展，如CIMS、并行工程、精益生产、灵捷制造、虚拟企业与虚拟制造，也无不以信息技术的发展为支撑。
2、设计技术不断现代化产品设计是制造业的灵魂。
现代设计技术的主要发展趋势是：(1)设计手段的计算机化在实现了计算机计算、绘图的基础上，当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用，以及现代产品建模理论的发展上，并且向智能化设计方向发展。
(2)新的设计思想和方法不断出现如并行设计、面向“X”的设计(Design For X--DFX)、健壮设计(Robust Design)、优化设计Optimal Design)、反求工程技术(Revese Engineering)等。
(3)向全寿命周期设计发展传统的设计只限于产品设计，全寿命周期设计则由简单的、具体的、细节的设计转向复杂的总体的设计和决策，要通盘考虑包括设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶段的产品的整个生命周期。
先进制造技术的发展趋势和挑战
论21世纪先进制造技术的发展趋势和挑战先进制造技术（AMT）可以理解成是一个专业，也可以理解为是一个主干课程，在社会上的应用几乎遍及制造业所有角落，因AMT本身就是内容比较广泛，涉及到先进的加工技术（精密加工等）、先进的设计方法学（有限元法、逆向工程、模块化设计等）、交叉领域的技术（绿色制造、生物制造等）、先进的制造管理技术（创新管理法、现代管理方法）等等多个方面。
但是现在是21世纪了面临的发展趋势和挑战又会不一样了，现在就要我们来看清一下当今的发展趋势和要面临的挑战吧！先进制造技术发展趋势为适应21世纪对制造技术的需要，未来先进制造技术的总趋势是向系统化、集成化、智能化方向发展。
1 设计技术不断现代化2 成形制造技术向精密成形或称净成形的方向发展3 加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展4 制造技术专业、学科的界限逐步淡化、消失，新型制造技术不断得到发展先进制造技术的不断发展5 虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用6 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展先进制造技术要适应21世纪社会发展的需求，面临以下挑战：1 信息时代的挑战人类社会自20世纪90年代已开始进入信息时代，信息产业成为21世纪全球经济中最宠大、最具活力的产业。
信息将给21世纪世界经济和社会带来革命性的变化。
21世纪的制造业正在从以机器为特征的传统技术时代向着以信息为特征的系统技术时代迈进。
制造技术的发展也必然与信息技术的发展密不可分。
2 有限的资源与日益增长的环保压力的挑战地球作为宇宙中的一个村落已日益变得更小，环境污染正威胁着人类的生存，而有限的资源正威胁着人类的继续发展。
因而如何实现可持续发展已是21世纪人类的一个重要课题。
绿色制造是21世纪制造技术的一个重要特征。
绿色设计技术、汽车的拆卸与回收技术、生态工厂的循环式制造技术将得到迅速发展。
3 制造全球化和贸易自由化的挑战随着世界自由贸易体制的进一步完善以及全球交通运输体系和通信网络的建立，国际经济合作与交往日趋紧密，全球产业界进入结构大调整的重要时期，世界正在形成一个统一的大市场。
21《先进制造技术》课程教学大纲
《先进制造技术》课程教学大纲课程代码：010142034课程英文名称：Advanced Manufacturing Technology课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化机械电子工程大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标先进制造技术是机械制造及自动化专业的一门主要专业课程。
先进制造技术是各种现代制造技术的总称，其主要特征是强调实用性，以提高企业的综合效益为目的。
本课程可以提高多学科综合判断能力、应用能力打下基础。
培养学生了解和掌握先进制造技术的基本知识和最新技术成就，了解先进制造技术的理论和方法，以适应当前不断发展的先进制造技术。
通过本课程的学习，了解先进制造技术各领域的热点问题和关键技术。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．了解先进制造技术的内涵及体系结构；2．了解先进加工技术、自动化技术、管理技术、工程设计技术、物流技术、相关学科支撑技术和支撑环境；3．培养学生先进的管理理念实际应用能力；4．了解先进制造技术的新发展；5．了解本学科前沿及交叉学科知识，为后续的工作研究、质量管理等学科专业课程打下良好的基础；（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握先进制造技术的发展及体系结构、现代设计技术、加工技术、控制技术的基本知识。
2.基本理论和方法：掌握先进制造技术的加工方法和计算机辅助和综合自动化技术的基本理论，包括超高速加工，超精密加工，微型机械加工方法。
掌握机器人控制方法、MEMS 应用技术和智能控制技术等。
了解先进制造技术领域中企业现代管理方法和理念。
3.基本技能:掌握制造技术领域现代设计、加工、控制、制造的综合思维方法，多学科的融合能力和应用能力。
（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对目前生产实际中应用的新技术、新理论进行讲解，多举实例；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过教师从事项目的实例获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性，对热点领域和技术进行研讨。
21世纪的先进制造模式服务型制造
21世纪的先进制造模式服务型制造一、本文概述随着全球化和信息技术的快速发展，制造业正经历着前所未有的变革。
在21世纪，服务型制造作为一种新型的先进制造模式，正在逐步改变着传统的生产方式和商业模式。
本文旨在深入探讨服务型制造的内涵、特点和发展趋势，并分析其对中国乃至全球制造业的影响和启示。
服务型制造是一种将服务元素融入产品制造全过程的先进制造模式，它强调在产品设计、生产、销售等各个环节中融入服务思维，以满足客户个性化、多样化的需求。
本文首先将对服务型制造的概念进行界定，阐述其与传统制造模式的区别和联系。
接下来，本文将分析服务型制造的主要特点，包括服务化、网络化、智能化等方面。
在此基础上，进一步探讨服务型制造的发展趋势，如数字化制造、智能制造、绿色制造等。
还将结合具体案例，分析服务型制造在不同行业中的应用及其取得的成效。
本文将对服务型制造对中国制造业的影响和启示进行总结，提出推动中国制造业向服务型制造转型的对策建议。
通过本文的研究，旨在为中国制造业的转型升级提供理论支持和实践指导，推动中国制造业在全球竞争中取得更大优势。
二、服务型制造的核心要素服务型制造，作为21世纪先进的制造模式，其核心要素体现在以下几个方面：服务型制造强调从传统的产品制造向提供整体解决方案转变。
这种商业模式创新要求企业不仅仅关注产品的生产，更要关注产品的全生命周期管理，包括产品的设计、生产、销售、维修、回收等各个环节。
服务型制造将服务与制造活动紧密融合，通过服务来增强产品的竞争力。
这意味着企业需要在产品设计阶段就考虑服务的需求，同时在制造过程中嵌入服务要素，确保产品与服务的高度集成。
随着消费者需求的多样化，服务型制造要求企业具备快速响应市场变化的能力，能够提供个性化和定制化的产品与服务。
这要求企业拥有灵活的制造系统和强大的信息服务支持。
智能制造是服务型制造的重要支撑。
通过引入物联网、大数据、人工智能等先进技术，实现制造过程的智能化、自动化和精益化，从而提高制造效率和服务质量。
先进制造技术概论
先进制造技术
一. 基本概念
制造业的作用
• • • • • • • • 提供人们衣、食、住、行物质消费 决定全社会的长远效益和经济的持续增长 国际商品贸易的保证（美国78%，日本96%，我国81%-1995年） 农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件 信息产业发展的物质基础； 农业劳动力转移和就业的重要途径 为科技和教育发展提供经费支持和实验装备 实现军事现代化和国家安全的保障
பைடு நூலகம்
三. 先进制造技术产生背景
(1) 社会经济发展背景
消费需求：主题化、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
先进制造技术
三. 先进制造技术产生背景
21
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37 38 39
文教体育用品制造业
石油加工、炼焦及核燃料加工业 化学原料及化学制品制造业 医药制造业
通信设备、计算机及其它电子设备制造业
仪器仪表及文化、办公用机械制造业 工艺品及其它制造业 废弃资源和废旧材料回收加工业
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先进制造技术
一. 基本概念
一个国家经济发展的支柱 制造业 地位 国民经济收入的重要来源 工业经济年代经济增长的“发动机” 一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础
货、支持用户到产品报废等）各个环节智能化，实现生产过程（包
括组织、管理、计划、调度、控制等）各个环节的智能化，并实现 人与制造系统的融合及人的智能的充分发挥。
先进制造技术
四. 先进制造的关键技术
先进制造技术及发展
先进制造技术的重要性
提高生产效率
通过自动化、数字化和智能 化等手段，提高生产线的运 行效率和设备的利用率。
降低成本
通过精益生产、六西格玛 等方法，降低制造成本、 库存成本和运营成本。
提升产品质量
通过先进的检测技术和 质量控制手段，提高产 品的合格率和一致性。
工业机器人
在生产线上自动执行任务的机器 人，提高生产效率和产品质量。
自动化生产线
实现生产流程的自动化和智能化， 减少人工干预，提高生产效率。
柔性制造技术
适应多品种、小批量生产需求的制 造技术，提高生产线的灵活性和效 率。
传感器与检测技术
智能传感器
能够实时监测生产过程中的各种 参数，为生产过程提供数据支持。
电子信息制造业的应用
微纳制造技术
应用于集成电路、微纳传感器等元器件的制造，实现高性能、高集 成度的电子产品生产。
柔性制造技术
应用于柔性电子产品的制造，如可穿戴设备、柔性显示屏等，提高 产品便携性和舒适性。
智能装备技术
通过引入自动化生产线、智能仓储等智能装备技术，提高电子信息制 造业的生产效率和质量水平。
无损检测技术
在不破坏产品的情况下，对产品 内部结构和性能进行检测，确保
产品质量。
在线检测技术
对生产线上的产品进行实时检测， 及时发现并处理质量问题。
物联网与大数据技术
工业物联网
01
将生产设备、产品等连接起来，实现设备间的信息交互和协同
工作。
大数据分析技术
02
对生产过程中产生的海量数据进行挖掘和分析，发现潜在问题
轻量化技术
采用高强度材料、结构优化设计和先进制造工艺，降低汽车重量， 提高燃油经济性和行驶性能。
【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；
21世纪最伟大十大发明
以下是一份关于21世纪最伟大的十大发明的列表：
1.智能手机：智能手机的出现改变了人们的生活方式，成为我们日常生活中不可或缺的工
具。
2.互联网：互联网的普及和发展使得信息和知识变得无处不在，连接了全球各地的人们。
3.社交媒体：社交媒体平台如Facebook、Instagram和Twitter等，让人们能够方便地分享
信息、建立联系和表达观点。
4.电动汽车：电动汽车是对传统燃油车的环保和可持续替代，有望减少对化石燃料的依赖。
5.人工智能：人工智能技术的快速发展给各个领域带来了创新和进步，包括自动驾驶、语
音助手和机器学习等。
6.虚拟现实和增强现实：虚拟现实和增强现实技术提供了令人身临其境的体验，应用于娱
乐、教育、医疗等领域。
7.太阳能和风能：可再生能源的发展和应用解决了能源需求和环境问题之间的矛盾，促进
了可持续发展。
8.无人机：无人机技术在航空、农业、物流和救援等领域具有广泛的应用前景，提升了效
率和安全性。
9.3D打印技术：3D打印技术让制造和设计变得更加灵活和创新，推动了快速原型制作和
个性化生产。
10.医学影像技术：先进的医学影像技术如MRI和CT扫描提高了疾病诊断的准确性，改善
了医疗保健的质量。
这些发明的出现和发展对人类社会产生了巨大的影响，为我们的生活带来了便利、创新和可持续发展。
然而，这只是一个简要的列表，还有许多其他重要的发明也在不断涌现并影响着我们的世界。
学科前沿讲座报告
学术前沿讲座----先进制造技术一、 21世纪的先进制造技术概述产品结构的特点：知识-->技术-->产品的时间越来越来短、结构越来越复杂。
产品的批量特点：小批量，越来越小。
产品价格的特点：取决于独占知识的含量。
产品的市场特点：顾客对产品功能、性能、质量、服务的要求不断提高 , 参与全球竞争越来越激烈。
1、先进制造制造技术(AMT)的定义先进制造技术,AMT,(Adanced Manufacturing Technology) 是在传统制造技术的基础上，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。
当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。
2、先进制造技术的学科内容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。
可基本归纳为以下四个方面：1>、先进的工程设计技术2>、先进制造工艺技术3>、制造自动化技术4>、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式二、先进制造工艺技术1、超精密加工技术和纳米加工技术基本概念（1）精密制造技术：精密制造技术是指零件毛坯成形后余量小或无余量、零件毛坯加工后精度达亚微米级的生产技术总称。
它是近净成形与近无缺陷成形技术、超精密加工技术与超高速加工技术的综合集成。
（2）近净成形与近无缺陷成形技术改造了传统的毛坯成形技术，使机械产品毛坯成形实现由粗放到精化的转变，使外部质量作到无余量或接近无余量，内部质量作到无缺陷或接近无缺陷，实现优质、高效、轻量化、低成本的成形。
简述先进制造技术的内涵
简述先进制造技术的内涵先进制造技术是指在传统的制造基础上，采用先进的科学技术和现代管理方法，整合各种资源，提高生产效率和产品质量的技术体系。
它是21世纪以来工业发展的重要支撑和推动力量，对于实现经济转型升级、推动产业升级和提升国家竞争力具有重要意义。
先进制造技术的内涵主要包括以下几个方面：1. 智能制造：智能制造是先进制造技术的核心，它利用人工智能、物联网、大数据等信息技术手段，实现生产过程的自动化、智能化和网络化。
通过智能制造，可以实现生产线的柔性化配置、生产过程的优化调度、智能设备的自动化控制，从而提高生产效率和产品质量。
2. 数字化制造：数字化制造是指将传统的制造过程数字化，通过数字化模型和仿真技术，实现产品设计、生产计划、工艺流程等各个环节的数字化管理。
数字化制造可以提高制造过程的可控性和可预测性，帮助企业更好地进行生产决策和资源配置，提高生产效率和产品质量。
3. 网络化制造：网络化制造是指通过互联网和物联网技术，实现生产过程各个环节的信息共享和协同，实现供应链、生产线和生产设备之间的无缝连接。
通过网络化制造，可以实现生产过程的实时监控和调度，提高生产效率和响应速度，降低生产成本和物流成本。
4. 绿色制造：绿色制造是指以可持续发展为导向，通过节能减排、资源循环利用、环境友好的制造方式，实现经济发展与环境保护的良性循环。
绿色制造可以降低企业的能耗和排放，减少对环境的污染，提高资源利用效率，实现可持续发展。
5. 灵活制造：灵活制造是指根据市场需求和客户定制要求，快速调整生产线和生产流程，实现快速响应和灵活生产。
灵活制造可以帮助企业更好地适应市场变化，满足个性化需求，提高产品的市场竞争力。
6. 高效制造：高效制造是指通过精益生产和六西格玛等管理方法，优化生产流程，减少生产中的浪费和损耗，提高生产效率和产品质量。
高效制造可以提高企业的生产效率和运营效率，降低生产成本，提高企业的盈利能力。
先进制造技术的应用广泛涉及到各个行业，如汽车制造、航空航天、电子信息、机械制造等。
先进制造技术
先进制造技术引言在21世纪，随着科技的飞速发展，制造业也迎来了前所未有的变革。
传统的制造方式已经不能满足现代社会的需求，因此，各种先进的制造技术应运而生。
这些技术不仅提高了生产效率，还改善了产品质量，降低了生产成本，对环境保护也有积极作用。
本文将详细介绍几种主要的先进制造技术。
3D打印技术3D打印技术，也称为增材制造技术，是一种通过逐层堆叠材料来构建三维物体的技术。
这种技术可以在短时间内生产出复杂的零件，大大缩短了产品的开发周期。
此外，3D打印还可以实现个性化定制，满足消费者对产品多样性的需求。
目前，3D打印技术已经被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗等领域。
智能制造智能制造是利用信息化和工业化深度融合，实现制造过程的智能化。
它包括智能设计、智能生产、智能管理和智能服务等多个环节。
通过引入人工智能、大数据、云计算等先进技术，智能制造可以实现生产过程的自动化、数字化和网络化，从而提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
精密加工技术精密加工技术是指在微观尺度上进行材料去除或添加的技术。
这种技术可以实现极高的加工精度和表面质量，对于制造微型机械、电子元件等具有重要价值。
常见的精密加工技术有微细切削、激光加工、电化学加工等。
绿色制造绿色制造是指在保证产品质量和功能的前提下，尽量减少对环境的污染，节约资源和能源的制造模式。
这包括使用环保材料、优化生产工艺、提高能源效率、减少废弃物排放等方面。
绿色制造不仅有助于保护环境，还能帮助企业降低运营成本，提升品牌形象。
结论先进制造技术的发展，正在深刻改变着制造业的面貌。
这些技术的应用，不仅提高了生产效率和产品质量，还有助于实现可持续发展。
未来，随着科技的进一步发展，我们有理由相信，先进制造技术将会带来更多的创新和突破。
先进制造技术的发展历程
先进制造技术的发展历程
在先进制造技术的发展历程中，首先出现的是计算机数控技术。
20世纪50年代至60年代，随着计算机技术的迅速发展，计
算机数控技术开始应用于机械加工领域。
这项技术通过计算机控制机床的运动和操作，实现了对加工过程的自动化控制，提高了生产效率和加工精度。
随后，灵活制造系统（FMS）技术的出现进一步推动了制造
技术的发展。
20世纪70年代至80年代，灵活制造系统开始
被广泛应用于工业生产中。
它通过将多台计算机数控机床、自动化输送系统和智能控制系统等组合在一起，实现了生产过程的柔性化和自动化控制，提高了生产效率和产品质量。
进入21世纪，随着物联网和大数据技术的迅猛发展，智能制
造技术开始崭露头角。
智能制造技术以智能化、数字化和网络化为特点，通过整合信息技术、传感技术和自动化技术，实现了制造过程的智能化管理和优化控制。
智能制造技术不仅可以提高生产效率和产品质量，还可以实现个性化定制和灵活生产，满足市场需求的多样性。
另外，3D打印技术也是先进制造技术的重要发展方向之一。
3D打印技术采用逐层堆积的方式，将数学模型转化为实体产品。
它不仅可以实现复杂形状的产品制造，还可以节约材料和能源，降低制造成本。
随着材料科学、打印设备和打印工艺的不断创新，3D打印技术在航空航天、医疗器械、汽车制造等
领域的应用前景广阔。
总的来说，先进制造技术的发展从计算机数控技术到灵活制造系统，再到智能制造技术和3D打印技术，不断推动着制造业向数字化、智能化和柔性化方向发展。
这些技术的应用使得制造过程更加高效、准确和可持续，为实现工业转型升级和经济可持续发展提供了重要支撑。
先进制造技术的内涵及特点
先进制造技术的内涵及特点1．先进制造技术的内涵目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：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。
2．先进制造技术的特点（1）先进制造技术的实用性先进制造技术最重要的特点在于，它首先是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。
从先进制造技术的发展过程，从其应用于制造全过程的范围，特别是达到的目标与效果，无不反映这是一项应用于制造业，对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。
先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车制造、电子工业）的需求而发展起来的先进、适用的制造技术，有明确的需求导向的特征；先进制造技术不是以追求技术的高新为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高效益为中心，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。
（2）先进制造技术应用的广泛性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，覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。
（3）先进制造技术的动态特征由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标，不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。
反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特点；也反映在不同的国家和地区，先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容，通过重点内容的发展以实现这个国家和地区制造技术的跨越式发展。
先进制造技术心得体会
先进制造技术心得体会篇一：对先进制造技术的认识对“先进制造技术”的认识综述制造业是推动人类历史发展和文明进程的主要动力产业，是国家高技术产业的基础和国家安全的重要保障，而先进制造技术则是保障制造业高水平持续快速发展的基础，在国民经济中起着重要的作用。
所谓先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，AMT）是以提高制造企业对市场的快速响应能力和企业综合效益为目的，以计算机技术指为支持，集机械、电子、信息、材料、能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术。
先进制造技术指的是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、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称[1]。
先进制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点[2]。
经过30多年的改革开放我国正处在经济发展的关键时期，虽然经过几代人的努力中国已经成为又一个“世界工厂”，但是制造技术仍然是中国的薄弱环节，与发达国家相比仍然存在很大的差距，“世界工厂”并不意味着中国就是世界制造强国了，因此大力发展先进制造技术是非常有必要的，我们不仅要发展而且还要有创造性的发展，使我们能在激烈竞争的形势中占得先机。
制造业中最主要的是机械制造，改革开放以来，通过技术改造和引进国外先进技术．我国机械制造技术水平不断发展和提高，已经具有了相当的规模和实力[3],先进制造技术的发展在我国机械行业的振兴中具有举足轻重的地位。
在先进制造技术的发展中，主要有以下几个关键性的技术：成组技术、敏捷制造、并行工程、快速成型技术、虚拟制造技术以及智能制造技术等。
（1）成组技术。
成组技术是指利用事物间的相似性,按照一定的准则将事物进行分类成组,针对同组事物采用同一方法进行处理,以便提高效益的技术。
在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础，在设计过程中，将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,以改变多品种小批量的生产方式,将会获得最大的经济效益。
原子制造技术
原子制造技术
原子制造技术是一种高科技、高精度、高效率的制造工艺，是21
世纪新时代的先进制造技术。
它将原子层沉积、离子束、分子束等初
级技术与计算机、新材料等现代科技相结合，能够制造出精密的微结构、复杂的奇形件和高性能的新材料，具有广阔的应用前景和经济价值。
原子制造技术的基础是原子层沉积技术，该技术是将原子逐层沉
积在基底表面上，形成具有精密形状、高质量的薄膜或者纳米结构。
该技术主要有热蒸发、磁控溅射、分子束外延和电学中等技术，如今
已广泛用于光电子、微电子、光伏和传感器等领域。
同时，还有通过
离子束能量进行材料表面精修、金属精密成型等各种应用，如微加工、表面改性和光阴影刻蚀等。
原子制造技术已经成为许多行业和领域中必不可少的一种制造工艺，如电子、光子、信息、能源和生命科学等。
举例来说，它能够制
造出精密精细的微电子元件，提高芯片的运行速度和信噪比；同时，
它也可以制造出高能量密度的太阳能电池可以将光能高效转化为电能，极大地提高太阳能利用效率；此外，也可以将其应用于能源储存材料
领域，制造出高效率、高性能的电池和超级电容器等等。
原子制造技术的发展，必将推动各个领域的飞跃式进展，也将对
世界经济的发展产生重大影响。
未来，随着技术的进一步发展和升级，
原子制造技术将会扮演更重要的角色，成为人类创造出更加美好未来的一支不可或缺的力量。
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对CIM和CIMS的进一步说明
CIM是一种组织、管理与运行企业的哲理。其目的是使企业达 到产品上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企 业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。因此， CIM/CIMS不是企业的目标，而是达到企业目标的手段之一；
信息时代造成了跨国公司的垄断性
跨国公司的生产总值占工业化国家生产总值的 40%；
跨国公司的贸易额占世界贸易总值的
50%；
跨国公司的工业研制费占世界总值的
80%；
跨国公司操纵了世界技术转让的
75%；
跨国公司操纵了对发展中国家技术贸易的 90%。
我国制造业的严峻形势
我国机械工业主导产品
90年代国际水平的占30% 80年代国际水平的占40% 2000多种主导产品的平均生命周期为10.5年是美国产品3.5倍 美国新产品贡献率已达到生产总值的52% 我国仅为5.9% 我国的技术来源主要依赖国外技术，企业技术创新能力低下
例：波音777的设计和制造是20世纪90年代制 造业的标志性进展
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) 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 设计制造周期大大缩短：
波音757,767 —— 9-10年 波音7７7缩短到4.5年，并获得巨大的独 占性利润，每架波音777要价1.4亿美元。
面向功能的组织结构
销售部门
技术部门
制造部门
现代的组织结构
面向过程的组织结构
Teamwork
CIMS的发展
企业间集成
过程集成
信息集成
离散制造业CIMS的关键技术
并行工程 产品数据管理 PDM 项目管理 快速原型技术 拟实制造 大规模定制生产
并行工程 (Concurrent Engineering，CE)
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月17 日下午5 时53分 20.10.1 720.10. 17
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月17 日星期 六下午5 时53分 48秒17 :53:482 0.10.17
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 下午5时 53分20 .10.171 7:53Oc tober 17, 2020
CIMS的主要特点是计算机化、信息化、智能化、集成优化， CIM哲理和相关技术既可用于离散型制造业，也可用于流程和 混合型制造业；
CIM是生产力发展的必然结果；CIM不是排他的，如CIM与LP。
CIMS的集成
集成的内容
功能集成 组织集成 信息集成 过程集成
集成的范围
功能集成 组织集成
传统的组织结构
PDM
明天 过程流
产品规划
过程管理
概念设计 详细设计 生产准备
PDM 数字模型
CIM和CIMS的定义
CIM是一种组织、管理与运行企业的哲理。它将传 统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、 系统工程技术等有机结合，借助计算机（硬、软件）， 使企业产品全生命周期——市场需求分析、产品定义、 研究开发、设计、制造、支持（包括质量、销售、采购、 发送、服务）以及产品最后报废、环境处理等各阶段活 动中有关人/组织、经营管理和技术三要素及其信息流、 物流和价值流有机集成并优化运行，实现企业制造活动 的计算机化、信息化、智能化、集成优化，以达到产品 上市快、高质、低耗、服务好、环境清洁，进而提高企 业的柔性、健壮性、敏捷性，使企业赢得市场竞争。
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月17 日星期 六5时53 分48秒 17:53:4 817 October 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午5时53 分48秒 下午5 时53分1 7:53:48 20.10.1 7
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 1720.1 0.1717:5317:53 :4817:5 3:48Oc t-20
企业生产过程中的各个环节是一个不可分的整体，要以系统的 观点进行优化。此处的优化是指对企业生产过程各阶段活动中 有关人/组织、经营管理和技术三要素及其信息流、物流和价值 流有机集成并优化；
CIM技术是传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动 化技术、系统工程技术等的有机结合，其包括总体技术、支撑 技术、设计自动化技术、制造自动化技术和管理自动化技术；
S
• 合理化工程 (重组、标准化)
F
• 业务过程重组BPR(重组)
E
现代集成制造技术
J. Harringtong 博士 Computer Integrated Manufacturing 计算机集成制造 CIM
基本思想
• 企业的各个生产环节是不可分割的，应该加以统一处理； • 整个生产过程实质上也是对信息的采集、传递和加工处理
的过程，在企业中主要存在信息流和物流这两种运动过程 ，而物流又是受信息流控制的。
“自动化孤岛”
1+1=2 ?
将“自动化孤岛”集成在一起
将“自动化孤岛”集成在一起
产品形成过程 昨天-今天-明天
昨天 过程序列
产品规划 概念设计 详细设计 生产准备
今天 过程链
产品规划
概念设计 详细设计 生产准备
规划 Planning 车形设计 Styling design
产品设计
Engineering Design 试制 . 评价
Prototype Fabrication & Testing
生产准备 生产
Production engineering Production
零部件厂家 Parts suppliers
图纸管理 文档管理 零件管理 零件分类
–分类
产品结构管理
–设计 –计算 –绘图
BOM生成
2D / 3D - CAD FEM DTP
–建立零件表
文档保存
– 修改
产品数据管理（PDM）的原理
M-CAD E-CAD CAPP
FEM DTP
PDM
Client
PDM
Client
PDM
Client
PDM
Server
设计在整个生产周期中所占 的比重
设计开发
制造
0
20
40
60
80
100
时间 百分比（%)
开发设计工作的重要性Fra bibliotek70 60 50 40 30 20 10
0 开发设计
生产准备与 加工
原材料与外 购件的采购
管理和销售
对成本的影响 所需的工时成本
个性化 ！
将核心工作放在本企业
两头在内，中间在外
开发设计
制造
21世纪的先进制造技术
1 21世纪的产品特点 2 21世纪制造企业的环境 3 现代集成制造技术
21世纪的产品特点
• 产品结构的特点 知识-->技术-->产品的时间越 来越来短、 结构越来越复杂
• 1782年摄影原理到1838年照相机 56年 • 1831年电机原理到1872年发动机 41年 • 1948年半导体到1954年半导体收音机 6年
市场销售
成功企业的关键因素
• 上市时间 T
• 质量
Q
• 产品成本 C
• 服务
S
• 灵活性 Ｆ
• 环境 Ｅ
“快鱼”吃“慢鱼”
现代制造系统的模式和哲理
• 成组技术 (相似性)
• CIM (集成)
T
• 并行工程 (同步)
• JIT (准确)
Q
• 智能制造系统 (智能)
C
• 敏捷制造 (灵活)
• 精益生产 (简化)
DB
Server
数据库
文件系统
Metadaten
文档
利用 PDM实现异地设计
PDM Server
Files DB
Files DB
Files DB
Internet / LAN / WAN
Client
Local Files
PDM系统中工作流管理
修改意见
信息流 文档流
零件设计
校对?
概念设计
项目负责人
部件设计
并行工程是集成地、并行地设计产品及 其相关的各种过程（包括制造过程和支持 过程）的系统方法。这种方法要求产品开 发人员在设计一开始就考虑产品整个生命 周期中从概念形成到产品报废处理的所有 因素，包括质量、成本、进度计划和用户 要求。
丰田汽车公司的并行工程系统
规划
车型设计 产品设计
试价制评
生产准备
生产
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牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月17日 星期六5 时53分 48秒Sa turday , October 17, 2020
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相信相信得力量。20.10.172020年10月 17日星 期六5 时53分4 8秒20. 10.17
谢谢大家！
开发期 Length of Development Time
在开发和设计的工作中，正确的文档应 该在正确的时候送到正确的地方
计算资料 工具单
产品目录
标准
DIN ISO
图纸
零件表
准则
规格说明书
功能图
需求
材料表
利用PDM可以大大简化开发
重要工作
和设计工作基于PDM的系统解决方案
–查找
– 通知 –检查 –归档
部件校对
零件设计