第1章先进制造技术概论先进制造技术教学课件

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先进制造技术课件文字

二、快速成型技术的发展
快速成型制造技术20世纪80 年代起源于日本，很快发展到美国和西欧。1988年，美国 3DSistems公司首次推出了商业化的快速原型制造设备。之后于上世纪90年代逐渐在美国、日本等发达国家普及。
国内快速原型技术发展状况：
中国于1993年首次发表了快速原型技术的文章，同年于北京首次展出我国自己设计制造的快速原型制造设备。清华大学、西安交大、华中科技大学、北京隆源公司等率先开展了快速原型制造技术的研究与应用工作。
四、现代工业产品制造技术的发展趋势
“数” 数字化 “精” 精密化 “极” 极端化 “快” 快速化 “集” 集成化 “网” 网络化 “智” 智能化 “绿” 绿色化
“数”：数字化制造
数字化制造是指将数字化技术用于产品的制造过程，通过信息建模和信息处理来改进制造过程，提高制造效率和产品质量，降低制造成本所涉及的一系列活动的总称。
“网”：网络化制造
网络化制造是以覆盖全球的计算机网络为基础，通过数字化、信息化技术的引入，实现制造过程相关资源跨地域、跨行业的互通和共享，促进企业间动态、高效的协作互动，形成众多企业共享信息化资源的新机制，达到降低成本，提高效率，增强竞争力的一种制造模式。
网络化制造特点：
(1) 制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成。（制造、装配、检测等的集成） (2) 制造环境与整个制造企业的网络化，实现制造环境与企业中工程设计、管理信息系统等各子系统的集成。（结构、设计、维修、
第二章快速成型技术
（也称RP&M技术，即Rapid Prototype Manufac-
-turing Technology)
应掌握的知识：
零件成型的方法。

先进制造技术

大作业（学术报告）要求：2人自愿组合一个团队，完成一个项目报告，其中外文文献不少于8篇，中文文献不少于16篇；在项目报告中必须标明个人贡献， 9 最后制作20分钟的PPT在课堂上报告交流 9 考试（占50%）；
• 参考文献
3
4
参考书籍
1. 任小中主编，先进制造技术，武汉，华中科技大学出版社， 2009 2. 孙大涌，先进制造技术，北京，机械工业出版社，2002 3. 宾鸿赞、王润孝，先进制造技术，武汉，华中科技大学出版社，2006 4. 李伟主编，先进制造技术，北京，机械工业出版社，2005 5. 李发致，模具先进制造技术，北京，机械工业出版社，2003 6. 李梦群等，先进制造技术导论，北京，国防工业出版社，2005 7．王隆太, 先进制造技术, 北京，机械工业出版社, 2003, （第一版） 8．赵汝嘉, 先进制造系统导论, 北京，机械工业出版社, 2003, （第一版） 9．刘忠伟.先进制造技术[M]. 北京：国防工业出版社，2007（第二版） 10. 唐一平主编，先进制造技术（英文版）（第二版），北京，科学出版社，
7
Periodical Publications (3)
• IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement • IEEE Transactions on Robotics • IEEE Transactions on Signal Processing • International Journal of Advanced Manufacturing
11
Periodical Publications (7)
• Proceedings of the Institution of Mechanical Engineering PART J - Journal of Engineering Tribology

先进制造技术课件

•《先进制造技术》
设计过程用户需求
产品报价
产品总体设计
产品详细设计
产品模型变化过程产品积木块库
产品粗结构表粗生产计划
产品细结构表
生产计划变化过程
产品全部图纸生产计划
制造过程毛坯和原料采购
零件加工
部件装配
某企业的产品和过程的集成过程
产品总装
•《先进制造技术》
产品的模块化
减少加工深度
减少供应商数量
•《先进制造技术》
4、满意质量（Satisfied Quality）。从世界范围看，制造业经历了产品导向、制造导向、销售导向和发展到今天的市场导向阶段。随着制造业的发展，质量的含义一直发生着变化。在市场竞争导向的今天，质量是恰当地满足顾客全方位的需求。先进制造系统的满意质量特性即是恰当地满足顾客全方位和全产品生命周期内质量需求的特性。
•《先进制造技术》
5、绿色制造（Green Manufacturing）。先进制造系统的绿色特性是指为了制造系统的可持续发展，应尽可能减少能源和不可再生资源的消耗，减少对环境、空气与水的污染。随着全球环保意识的增强和制造资源的日益紧张，绿色化必将成为现代制造系统模式的一大特征。最近欧盟出台的WEEE 和RoHS指令，就是对绿色制造的强制性要求。
减少企业的复杂度
产品的标准化
减少工件种类
减少加工工作量
提高企业反应能力
降低产品成本
提高产品质量
提高企业竞争能力
产品的模块化、标准化与减少企业复杂度、提高企业的反应能力和竞争能力的关系
•《先进制造技术》
零件几何数据
几何数据机床模型过程模型
产品数据管理系统

《先进制造技术概论》PPT课件

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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01ppt学习教案

感谢您的观看
THANKS
发展历程
经历了手工制造、机械制造、自动化制造等阶段，目前正朝着数字化、网络化、智能化方向发展。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、高质量。
优势分析
提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量，增强企业竞争力。
应用领域举例
航空航天
用于飞机、火箭等复杂零部件的制造和装配。
汽车制造
用于发动机、车身等关键部件的加工和检测。
布局原则
遵循工艺流向、最短距离、最少搬运、最大灵活性等原则进行生产线布局，提高生产效率和质量。
物料搬运系统设计
物料搬运方式
根据物料特性、搬运距离、搬运频率等选择合适的搬运方式，如人工搬运、机械搬运、自动化搬运等。
物料搬运设备
选用合适的物料搬运设备，如叉车、输送带、机器人等，实现高效、安全的物料搬运。
通过对生产过程的输入、输出和过程本身进行分析，确定过程能力是否满足产品质量要求。
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03
统计过程控制
防错技术
运用统计技术对生产过程进行实时监控，及时发现并处理过程中的异常波动。
采用防错装置或方法，避免或减少人为因素导致的产品质量问题。
不合格品处理流程
不合格品标识和隔离对发现的不合格品进行标识和隔离，防止误用或混入合格品中。
绿色制造理念的内涵
强调在产品设计、制造、使用和废弃处理全过程中，注重资源节约、环境友好和可持续发展。
绿色制造技术的推广
通过政策引导、技术创新和示范工程等手段，推动绿色制造技术在各行业的应用。
绿色制造实践案例
介绍一些成功实施绿色制造的企业或产品，如绿色包装、绿色能源等。
资源节约型生产方式探讨

先进制造技术第一章先进制造技术概论

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1.2 制造业的发展与地位
传统制造业及其技术的发展
第二次工业革命：人类开始进入电气时代，并在信息革命、资讯革命中达到顶峰。
发电站
早期计算机
第三次工业革命：人类进入科技时代，生物克隆技术的出现，航天科技的出现，也即生物科技与产业革命。
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1.2 制造业的发展与地位
传统制造业及其技术的发展
大型发电和传输技术
核能技术
微电子技术
激光技术
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1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
回顾制造技术的发展，从蒸汽机出现到今天，主要经历了三个发展阶段：机器代替手工作坊形成工厂
单件生产到大量生产
柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术
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1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
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1.2 制造业的发展与地位
传制造业及其技术的发展
人类文明的发展与制造业的进步密切相关。
石器时代
在石器时代，人类利用天然石料制作劳动工具；
青铜器、铁器时代
到青铜器、铁器时代，人们开始采矿、冶炼铸锻工具、织布；
第一次工业革命
直到1765年，瓦特改良蒸汽机，纺织业、机器制造业才取得革命性的变化，引发了第一次工业革命
完成制造活动所需的一切手段的总和，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。
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1.2 制造业的发展与地位
制造、制造技术和制造业的定义
3. 制造业（manufacturing industries）
所有与制造有关的企业机构的总体。是将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等），通过制造过程，转化为可供人们使用与利用的工业品与生活消费品的行业

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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
第1章先进制造技术概论
1.1 制造、制造技术与制造业
制造是利用制造资源(设计方法、工艺、设备和人力等)将材料“转变”为有用的物品的过程；是人类按照所需目的，运用主观掌握的知识和技能，借助于手工或客观可以利用的物质工具，采用有效的方法，将原材料转化成最终物质产品并投放市场的全过程。它包括市场调研和预测、产品设计、选材和工艺设计、生产加工、质量保证、生产过程管理、营销、售后服务等产品寿命周期内一系列相互联系的活动。随着信息业的突起和知识经济的发展，制造的内涵和范围也随之发生着变化，因此，人们对制造的概念加以扩充，将体系管理和服务等也纳入其中。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。
(1) 交货期短(T：Time to Market)：产品上市快，对市场占有率影响很大，如一种新彩电产品首家早上市一个月，可以占有市场50%以上，第二家上市的市场占有率将会大大下降，利润也会减少1/3左右。
第1章先进制造技术概论
(2) 质量优良(Q：Good Quality)：产品的质量已经成为企业生存的命脉，它不仅包括产品的设计质量，还包括制造质量、包装质量等。
第1章 பைடு நூலகம்进制造技术概论
制造技术是指制造活动所涉及到的技术的总称。传统的制造技术仅强调工艺方法和加工设备，而现代的制造技术不仅重视工艺方法和加工设备，还强调设计方法、生产组织模式、制造与环境的和谐统一、制造的可持续性以及制造技术与其他科学技术的交叉和融合，甚至还涉及制造技术与制造全球化、贸易自由化、军备竞争等。
(5) 环境清洁(E：Clean Environment)：在对环境的影响方面，造成全球环境污染排放物的70%以上来自制造业，每年产生约55亿吨无害废物和7亿吨有害废物，报废产品的数量则更是惊人。例如，1996年全球有2400万辆汽车报废，2004年仅美国就约有3.15亿台计算机被废弃。整个人类的生存环境面临日益增长的产品废弃物的压力以及资源日益匮乏的问题。
第1章先进制造技术概论图1-1 制造战略发展示意图
第1章先进制造技术概论
1.2.2 制造业发展的新需求 1．制造企业竞争力的六要素
在市场经济环境下，制造企业的竞争力是该企业生存和发展的根本条件。一个企业的竞争力可以包含许多方面，但归根结底都要反映在企业的产品和服务对市场的适应程度方面。目前，用户或市场对产品的要求可以归纳为六个方面：交货期短 (T)、质量优良(Q)、价格低廉(C)、服务优质(S)、环境清洁(E) 和知识创新(K)，称之为制造企业竞争力的六要素。
第1章先进制造技术概论
(6) 知识创新(K：Knowledge Creation)：当今世界已步入信息时代，并迈向知识经济时代，知识及科技含量在产品中的比重已越来越大。制造企业如没有适应时代发展的知识创新机制，将很难顺应先进生产力的发展和要求。
第1章先进制造技术概论
2．企业产品研发的能力需求围绕以上六要素，制造企业在产品研发过程中应具备以下能力或条件： (1) 以产品为龙头的面向市场的技术创新机制和能力； (2) 以技术开发为中心的产品研发的技术和管理体系； (3) 以现代设计和集成快速制造为主体的物质技术条件； (4) 良好的环境和公共支撑，如信息化环境、技术转化中介、技术服务中心等社会公共支撑网络。
(3) 价格低廉(C：Low Cost)：价格的高低是用户购买产品所要考虑的主要因素。在不降低产品质量的前提下，努力降低产品价格是吸引用户、占领市场的有效手段。降低产品价格有两条途径：降低产品成本和降低产品利润，前者是主要手段。
第1章先进制造技术概论
(4) 服务优质(S：High Service)：产品服务质量的好坏已成为当前市场竞争的关键因素之一。服务质量包含多方面，如广告宣传、用户咨询、产品现场演示、产品安装与调试、人员培训、技术支持和产品维修和产品报废回收等。
第1章先进制造技术概论
表1-1 近几十年来市场与制造战略的变化
年代 20世纪60年代 20世纪70年代 20世纪80年代 20世纪90年代
市场卖方市场卖方市场买方市场全球市场
供求关系供不应求供求平衡供过于求个性化