制造业与先进制造技术概论(PPT 55页)

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第1章先进制造技术概论先进制造技术教学课件

第1章先进制造技术概论
1.2.3 先进制造技术的起源及定义
先进制造技术AMT这一概念是美国根据本国制造业面临来自世界各国，特别是亚洲国家的挑战，为增强制造业的竞争力，夺回美国制造工业的优势，促进国家经济的发展，于 20世纪80年代末期提出的。由于目标明确，一经提出，立即得到美国朝野各界的一致响应，并在社会上形成一种气候。政府立即组织人力和财力，制定相应的技术政策和发展计划，以促进先进制造目标的实现。事实上，先进制造技术提出的根本原因在于美国制造业竞争力的不断减弱。
第1章先进制造技术概论
第1章先进制造技术概论
第1章先进制造技术概论
1.2 先进制造技术产生的背景与需求
1.2.1 全球竞争的新形势及新特点现代的制造业必须以最短的交货期、最优的产品质量、最
低的产品价格和最好的服务向用户提供定制产品，才能占领市场，赢得竞争，落伍者将丧失市场占有额，甚至被挤出市场。因此，提高制造企业市场竞争力的最有力的工具——先进制造技术，就越来越受到广泛的关注和重视。
战略 “ 规模 ” 战略 “ 成本 ” 战略 “ 质量 ” 战略 “ 时间 ” 战略
第1章先进制造技术概论
如图1-1所示，制造战略的主要发展趋势是： (1) 动作空间不断扩大，从设备级、车间级、企业级直到社会和全球范围。 (2) 柔性范围向纵深发展，从设备柔性、技术柔性到管理柔性、组织柔性以及人的地位和作用。 (3) 充分依靠信息技术，特别是依靠国际互联网(Internet) 和企业内联网(Intranet/Extranet)技术的普及和推广。
第1章先进制造技术概论
第1章先进制造技术概论
1.1 制造、制造技术与制造业 1.2 先进制造技术产生的背景与需求 1.3 先进制造技术的内涵及体系结构 1.4 先进制造技术的发展趋势

《先进制造技术概论》PPT课件

2021/6/10
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3. FMF柔性制造工厂
FMF是FMS扩大达到全厂范围内的生产管理过程。机械加工过程和物料储运过程全盘自动化。它的主要特点是：（1）分布式多级计算机系统，生产计划、日生产进度计划的生产管理的主计算机，它与CAD/CAM系统相联，以取得自动编制加工用的数控程序数据。（2）FMF全部的日程计划进度和作业可以由主计算机和各级计算机通过在线控制系统进行调整，并可以进行无人化加工。（3）CNC机床的数量一般在十几台到几十台。可以是各种形式的加工中心、车削中心、CNC机床等。（4）系统可以全自动地加工各种形状、尺寸和材料的工件。全部刀具可以自动交换、自动检测磨损或损坏的刀具，能自动更新废旧刀具。（5）物料储运系统必须包括自动立体仓库，以满足存取为数众多的工件和刀具的需求。系统可以从自动立体仓库中提取所需的坯料，并以最有效的途径实现物流和进行加工。
后者是CAD模块与CAM模块的无缝集成，其系统内部通过中性文件获取其它CAD系统的图形信息。
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数控编程的内容与步骤
进行工艺处理数值计算编制工件的数控加工程序制备控制介质校核加工程序
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7.2 成组技术（GT）
市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上75％~80％的机械产品是以中小批生产方式制造的。
码位组成，每一码位包括从0到9的10个特征项号，详见图
12-1和表12-1、12-2、12-3、12-4、12-5。
➢JLBM-1系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于
检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。
➢202日1/6/本10 KK系统。

先进制造技术概论(PPT 50张)

硬件
软件
制造系统特性
转变特性
原材料供应者原材料库存零件加工零件库存转变阶段成品库存最终用户
装配
获取阶段
分配阶段
ห้องสมุดไป่ตู้
研究制造系统转变特性，主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。
汽车生产物流示意图
压力加工
车身装配
油漆
内部装饰
变速箱装配锻造
热处理
机械加工
熔化
自动线
发动机装配
第一章
1.1 1.2
绪论
有关制造的几个基本概念制造业的发展及其在国民经济中的地位
1.3 先进制造技术的内涵和特点
1.1
有关制造的几个基本概念
生产与制造
制造：人类所有经济活动的基石，人类历史发展和文明进步的动力。
狭义：生产过程中从原材料→成品直接起作用的那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、检验、包装等具体操作（物质流）。广义：制造 = 生产
制造系统结构
经营管理用户、市场与外部环境财务市场与销售研究与开发工程设计质量控制采购资源管理生产管理
经营管理信息流生产管理信息流技术信息流物质流
车间制造（加工、装配、检验、输送、存储 … ）
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。为使硬件充分发挥效能，必须有软件支持。
发动机试验
浇铸造型
油漆
机械加工热处理驱动桥装配
底盘装配
车身安装最后试验
压铸
轮胎装配
制造系统特性
程序特性程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤

先进制造技术概论.pptx

集成性
• 传统制造技术的学科，专业单一、界限分明，而现代
制造技术使各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐淡化甚至消失，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。例如，加工中引入声、光、电、磁等特种切削工艺，并与机械加工复合组成复合加工工艺（超声磨削、激光辅助切削等）。还有，生产技术与管理模式相结合产生新的生产方式：敏捷制造( Agile Manufacturing，AM)、并行工程(Concurrent Engineering，CE)、精益生产(Lean Production，LP)等。集成技术显示出高效率、多样化、柔性化、自动化、资源共享等特点。
• 先进制造技术是一个相对的、动态的概念，是为了适应时代要求，提高竞争能力，对制造技术不断优化所形成的。虽然目前对先进制造技术仍没有一个明确的、一致公认的定义，但经过对其内涵和特征的分析研究，可以定义为：“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竟争能力并取得理想经济效果的制造技术总称。”
及纸制品业；11印刷业记录媒介的复制；12文教体育用品制造业；
13石油加工及炼焦业；14化学原料及化学制品制造业；15医药制造
业；16化学纤维制造业；17橡胶制品业；18塑料制品业；19非金属
矿物制品业；20黑色金属矿物制品业；21有色金属冶炼及压延加工
业；22金属制品业；23普通机械制造业；24专业设备制造业；25交
制造技术( Manufacturing Technology)

制造业及先进制造技术

制造业及先进制造技术摘要：制造及制造技术发展迅速，制造业的水平是国家综合实力的体现。

先进制造技术成为制造业的关键，柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络制造、智能制造、及时生产、精良生产、敏捷制造、绿色制造等，将以其先进的技术和观念，进入现代化生产。

几百年来，制造一直是由手工艺和体力劳动完成的。

工业革命以后，机器发挥着越来越重要的作用，使制造业出现了飞速发展，先进制造技术成为产品竞争的主要手段。

改革开放之后，我国已成为世界制造大国，但，要从中国制造逐步成为中国创造，必须依靠先进制造技术。

1 制造与制造业1.1 制造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。

从狭义来看，制造是机电产品的机械加工工艺过程，从广义来看，是涉及制造工业中产品设计，生产相关活动的总称。

小制造指传统的机械制造，重点是加工和装配。

大制造指产品的生命周期中，从供应市场到需求市场整个供应链中的所有活动。

1.2 制造业只要是对各种各样的原材料进行加工处理，生产出用户所需要的最终产品，都可以归属于制造业的范畴。

产品可以是电视、飞机、汽车、计算机，也可以是制鞋、食品加工。

制造业不仅为人民键供衣食住行的基本条件，而且是国民经济、社会发展和国防建设的物质基础，是国家综合实力的重要标数。

在发达国家，制造业创造了约60%的社会财富、约45%的国民经挤收入，美国68%的社会财富来自于制造业。

1.3 我国的制造业现状随着WTO 的脚步，中国制造业融入了世界经挤之中，成为我国新阶段经济发展的主要增长点之一，在工业现代化中起到了主导作用。

改革开放20多年来，引进国外先进技术2500多项，占全国的1/3 以上。

近几年的新产品，50%达到80年代中后期的世界水平，一些重要产品的年生产能力已跃居世界前列，我国已成为世界最大的服装纺织品出口国，与日本、马来西亚和特国并称世界消费类电子产品四大生产国。

一些新产品已达世界领先或先进水平，如电主轴高速卧式加工中心、激光切割机床、并联构型机床、6000米水下机器人等。

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第一章制造业与先进制造技术概论
2. 物流的发展趋势
物流的5个“优”（right）服务：
把好的产品（The right product）
在规定的时间内（At the right time）
规定的地点（In the ri量
（At the right price）（In the right quantity）
先进制造技术
第一章制造业与先进制造技术概论
第一章目录
★第一节制造行为的“三域”活动 ★第二节制造理念的更新 ★第三节制造技术的创新策略
★第四节自适应企业策略
第一节制造行为的“三域”活动
制造业是一切生产和装配成品的企业群体的总称，制造业共包括30行业。
制造是指：
制造过程中的行为活动
先进制造技术
先进制造技术
绪论
一、本门课程的作用 ★ 制造业的地位
绪论
制造业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。
★ 我国制造业的水平
我国已成为制造业大国，但还不是制造业强国。
国际水平的人才与教育体制
AGV的4项性能指标：最大载重、最高行驶速度、准停精度和制导方式。
第一章制造业与先进制造技术概论
⑥自动化仓库
柔性物流系统以自动化中央仓库为中心，依据计算机管理系统的信息，实现毛坯、半成品、成品、配套件和工具等的自动存储、自动检索、自动输送等功能。
网络经营管理决策
系统
CAPP
机床量仪
产品
人/组织机构
刀具工具
生产管理局网
外网
门户网站
CAD/CA M/CAE
第一章制造业与先进制造技术概论
二、物流域活动
物流是物料的流动。物流按物料的性质不同分为工件流、工具流和配套流三种。
1. 物流的概念
工件流工具流配套流
由原材料、半成品、成品构成由刀具、夹具等构成由托盘、辅助材料、备件等构成
其它
使用激光照射光敏树脂固化成形使用激光或刀片切割粘性层片层叠成形使用激光烧结粉末材料成形将热塑料通过喷嘴挤出后固化成形其它成形方式
减
切削加工
量
电火花加工
制
电化学加工
造
其它
等
轧制
量
板料成形
制
挤压
造
锻造
第一章制造业与先进制造技术概论
通过去除材料，获得具有一定形状、尺寸和性能的零件。
这一类别的制造方法，仍是目前机械制造中应用最为普遍的。
热轧、冷轧如弯曲、拉延、翻边等通过模具挤压成形通过塑性变形，形成所需要的毛坯
相
铸造
变
注塑成形
过
热处理
程
第一章制造业与先进制造技术概论
将熔化的金属注入铸型中凝固成形将熔融的塑料注入模腔成形通过热处理改变材料的性能
表
镀层
面
表面合金化
处
改变残余应力状态
理
离子溅射……
用化学或物理方法在基体表面镀上涂层如渗碳、渗氮等如喷丸、表面挤压或滚压等用离子束从表面去除材料或注入材料
第一章制造业与先进制造技术概论
3. 物流域活动的主要装备 ①夹具
夹具是用来对工件进行定位和夹紧的，这一过程称为安装或装夹。夹具的发展方向是高精、高效、模块、组合、通用、经济。
第一章制造业与先进制造技术概论
②连续输送装置
连续输送装置是用来将物料沿固定路线连续移动的装置。如带式输送系统、槽式输送系统、辊子输送系统、随行夹具返回装置等。
自成形
3. 先进制造技术的发展趋势
数字化高速化、精密化
极端化自动化集成化网络化智能化绿色化
第一章制造业与先进制造技术概论
发展的核心发展的关键发展的焦点发展的条件发展的方法发展的道路发展的前景发展的必然
第一章制造业与先进制造技术概论
4. 大制造的涵义
由下图可知，制造已不仅仅指基本制造功能，还包含市场分析、生产计划、营销、服务等功能，这就是所谓的大制造的涵义。
固
粉末冶金
化
复合材料
联
焊接
结
粘接
仿
原子操作技术
生
克隆制造
加
定向生长
工
第一章制造业与先进制造技术概论
金属粉末成形并烧结如碳纤维复合材料通过局部熔化而形成材料的连接使用粘接剂进行密封或连接
这一类的技术涉及生物技术、生命科学、材料科学等多学科领域，是目前最前沿的技术领域之一，也是研究最为活跃的领域之一。
第一章制造业与先进制造技术概论
在硅基板上定向生长的碳纳米管
用48个铁原子排列在铜表面上形成一个圆形围栏
纳米小车
第一章制造业与先进制造技术概论
纳米机器人
纳米差分齿轮
纳米泵
2. 机械制造技术发展的主要特点
第一章制造业与先进制造技术概论
传统加工减材加工制造死物
他成形
特种加工增材加工制造活物
第一章制造业与先进制造技术概论
③吊车和卷扬机
吊车和卷扬机是高架设备，可在有限范围内间歇地移动物品，如行车、悬臂吊、卷扬机等。
第一章制造业与先进制造技术概论
④运货车
手推车或机动车能沿可变线路移动物料，如手推车、叉车、电瓶车等。
第一章制造业与先进制造技术概论
⑤自动导向小车（AGV）
自动导向小车（AGV Automated Guided Vehicles）是一种由计算机控制并按一定程序自动完成运输任务的运输工具。
第一章制造业与先进制造技术概论
加工物流
三域
信息流
第一章制造业与先进制造技术概论
一、加工域活动
加工域活动是指直接改变零件形状、尺寸和性能的行为活动（工艺过程），是制造行为的基础域活动。
1. 机械制造技术的主要类别
立体光刻SLA 增
分层实体制造LOM 量
选择性激光烧结SLS 制
熔融沉积成形FDM 造
自主技术创新及开发能力
国际水平的制
造企业国际水平的制
造中心
国际水平的技术标准与法规
★ 制造业强国的标志
国际水平的先进装备制造
二、制造业涉及的主体功能
设计
制
造
制造
业
的主
材料
体
功
信息
能
管理
绪论
绪论
三、本课程的有关说明
1. 学时
本课程教材总学时大约45学时，课堂讲授30学时。
2. 特点
本门课程的特点可归纳为：新、多、杂、变几个字。新是指本课程的内容大都是近10余年发展起来的技术。多和杂是指本课程内容多而且庞杂，结构不是十分清晰。变是指随着制造技术的发展，本教材中的一些内容，甚至是概念都有可能发生变化。基于上述特点，同学们除了进行课堂学习之外，还需要进行适当时间的自学，并要不断地了解先进制造技术新的发展。