先进制造技术的发展及体系结构
先进制造技术的提出和发展
逐渐形成和发展的新技术,因而其内涵不是绝对的、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;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,并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。
2. 德国 德国是世界制造业的传统强国,以良好的质量和生产工艺闻名于世。制造
业是德国重要的经济生产部门,其机械产品在国际市场上享有盛誉,产品 占世界同类产品的1/5左右,研发获得的发明专利数量居世界首位。
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1.1 先进制造技术的提出和发展
3. 日本 为继续保持经济强国地位和经济持续发展势头,日本决定通过发展本国尖
工业技术研究开发计划(NewIndustryCreativeTypeTechnologyR & DPromotionProgram)。 4. 英国 英国政府在支持工程和技术规划 (EngineeringandTechnologyProgramme)及制造系统工程 (ManufacturingSystemEngineering)研究方面开展了如下先进制造技 术研究:
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1.1 先进制造技术的提出和发展
5. 韩国 1991年年底,韩国政府提出了极先进技术国家计划
(HighlyAdvancedNationalProject,HANP),由韩国科技部、工商部、能 源部和交通部联合实施。该计划的目标是:到2000年把韩国的技术实力 提高到世界一流工业发达国家水平。这一计划包括先进制造系统、新能 源、电气车辆、人机接口技术等7个大项目,其中先进制造系统的含义是 将市场需求、设计、制造和销售等集成在一起的系统。先进制造系统项 目从1992年12月开始实施,为期10年,共分3个部分:基础技术,开发集成化 的开放式系统、标准化技术以及系统性能评价方法;下一代加工系统,开 发下一代加工设备、机械技术与生产工艺技术;电子产品的装配和检验技 术,开发下一代印刷版装配和检验技术、高性能装配机构和制造系统、系 统操作集成技术和智能技术等。
先进制造技术的发展及体系结构
- - -先进制造技术的开展及体系构造目录摘要1关键词11 知识经济条件下制造业的开展11.1 制造系统的定义和涵11.2 制造业的开展21.3 制造业的变革及挑战22 先进制造技术的技术构成及特点22.1 先进制造技术的定义22.2 先进制造技术的技术构成22.3 先进制造技术的特点33 先进制造技术的分类34 先进制造技术在国外的开展34.1 兴旺国家制造业的开展34.2先进制造技术在我国的开展45 先进制造技术的开展趋势及技术前沿45.1 先进制造技术的开展趋势45.2 先进制造技术的技术前沿46总结5参考文献5先进制造技术的开展及体系构造摘要：介绍了什么是先进制造技术，阐述了在当今社会条件下先进制造技术的重要作用，综述了国外先进制造技术的开展，讨论了先进制造技术的涵、特点、体系构造及分类，指出我国先进制造技术的优先开展方向。
关键词：制造业；制造系统；先进制造技术1 知识经济条件下制造业的开展1.1 制造系统的定义和涵制造系统是制造业的根本组成实体。
制造过程及其涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变成产品的有机整体，称为制造系统。
制造系统从构造、功能、过程三个方面又有各自不同的定义。
制造技术是完成制造活动所需的一切手段的总和。
1.2 制造业的开展在知识经济条件下，制造业正在发生质的飞跃，制造业成为参与市场竞争的主体，是国民经济的支柱产业。
知识经济对制造工业的影响表现在对产品和消费观念的改变，产品设计和制造过程的数字化和智能化，以及经营和制造活动的全球化等。
越来越多的人认识到一个没有工业根底和制造业的城市是没有根基的城市。
1.3 制造业的变革及挑战科学技术的开展和市场需求的不断变化，促进制造业生产规模沿着"小批量"少品种大批量"多品种变批量〞方向开展，资源配置沿着"劳动密集-设备密集-信息密集-知识密集〞的方向开展，生产方式沿着"手工-机械化-刚性流水自动化-柔性自动化-智能自动化〞方向开展。
先进制造技术的发展(6)
先进制造技术的发展自第一次工业革命后，英国等西方国家的工业迅速崛起，拉动了国内工业生产，同时也带动了世界范围内工业生产的发展。
随着世界人口的增加，传统的制造技术已经不能满足庞大人口的需求，先进制造技术逐步兴起并日臻完善。
先进制造技术的核心是实现优质，高效，低耗，清洁，灵活生产的基础制造技术群，它的主体技术群包括产品的设计技术群和制造工艺技术群。
而支持设计和制造工艺两个方面取得可持续性进步的基础性技术是支撑技术群。
支撑技术群具体涉及信息技术，标准和框架，机床工具及传感器和控制技术。
制造技术基础设施则是使先进制造技术适用于具体企业的应用环境及充分发挥其功能和取得最佳效益的一系列措施。
先进制造技术主要包括现代设计技术，先进制造工艺技术，制造自动化技术，现代生产管理技术以及先进制造生产模式。
先进制造技术的概念源于20世纪80年代。
它是指在制造过程和制造系统中融合电子，信息和管理技术，以及新工艺，新材料等现代科学技术，使原材料转换为产品的过程更有效，成本更低，更及时满足市场需求的先进工程技术的总称。
几个有关制造业的基本概念：⒈制造系统是由制造过程及其所涉及的硬件，软件和人员等组成的有机整体。
这里所指的制造过程，是指产品的经营规划，开发研制，加工制造和控制管理的过程；所谓的硬件包括生产设备，工具和材料，能源以及各种辅助装置；而软件则包括制造理论，制造工艺和方法，以及各种制造信息等。
⒉制造业是所有与制造有关的企业机构的总称，是指以制造技术为主导技术进行产品制造的行业。
它是将制造资源通过制造过程，转化为可供人们使用和利用的工业品与生活消费品的行业，涉及国民经济的许多部门，是国民经济和综合国力的支柱产业。
⒊制造技术是制造业为国民经济建设和人民生活生产各类必需物资使用的所有生产技术的总称，是将原材料和其他生产要素等经济，合理和高效地转化为可直接使用的具有高附加值的成品或半成品和技术服务的技术群。
纵观200多年的制造技术的发展历程，影响其发展的主要因素是技术推动和市场牵引。
先进制造技术及其发展趋势
先进制造技术及其发展趋势
一、先进制造技术
先进制造技术（AMT）是一种采用最前沿的技术，以改善制造和构建
产品和系统的过程。
它旨在提高制造质量，提高效率，减少成本，以及改
善产品性能。
先进制造技术的核心目标是减少任何制造过程中的等待时间，浪费和错误。
先进制造技术的目标是以有效和可行的方式实现快速，准确，可预测
的制造结果。
它将工厂中的先进自动化和机器人技术与高级的计算机技术
相结合，以进一步提高制造效率，改善制造质量和降低成本。
先进制造技
术包括虚拟仿真，计算机数值控制（CNC），3D打印，智能制造，制造执
行系统（MES），可编程序控制（PLC），计算机辅助设计（CAD），计算
机辅助制造（CAM），机器人和自动化装置，测量和检测技术，以及供应
链管理和制造流程管理。
二、发展趋势
随着智能制造技术的不断发展，先进制造技术也在不断发展。
未来几年，将看到先进制造技术的进一步发展，其中包括以下几点：（1）智能制造技术发展：由于人工智能，大数据和机器学习等新兴
技术的快速发展，智能制造将成为先进制造技术的一个重要基础。
（2）3D打印技术：目前。
先进制造技术的创新发展
先进制造技术的创新发展随着时代的不断发展，制造业在国民经济中的地位越来越重要。
而先进制造技术的创新发展，无疑是制造业在未来发展中不可或缺的重要环节。
本文将从制造业的发展前景、先进制造技术的特点和优势、先进制造技术的应用领域以及发展面临的挑战四方面，探讨先进制造技术的创新发展。
一、制造业的发展前景随着科技不断进步，未来制造业将面临越来越多的发展机遇。
中国向制造强国的目标越来越明确，加之国家多次出台鼓励制造业创新、转型升级等政策，制造业的发展前景仍旧十分广阔。
走高端制造道路，打造智能制造工厂，大规模引进外资，深入推进供给侧结构改革，这些都是制造业未来的发展方向，而先进制造技术的创新发展则起到了至关重要的作用。
二、先进制造技术的特点和优势所谓先进制造技术，是相对于传统制造技术而言的。
它基于了解生产流程、物流、信息流的系统性分析，充分考虑人、机、料、法、环、效等因素，以科学的方法和先进的技术手段，实现了制造信息化、过程数字化、生产智能化等目标。
先进制造技术有着以下的特点和优势：1. 高效性：应用先进制造技术后，不仅能大幅提高生产效率，而且还可以减少人工直接参与的过程，从而减少人工出错的可能性。
2. 精度高：先进制造技术能够提高生产精度和质量稳定性，高度保证产品品质，减少质量缺陷率。
3. 安全性高：应用先进制造技术能够减少人工直接参与的过程，从而提高生产安全性，降低了工人伤亡事故的发生率。
4. 灵活性：先进制造技术能够灵活地进行生产计划和生产流程的调整，以适应市场的需求变化。
三、先进制造技术的应用领域先进制造技术的应用领域非常广泛，其中包括智能制造、大数据制造、数控加工、机器人技术、自动化生产线等等。
下面我们将分别介绍其中的两个应用领域：智能制造：智能制造即是在制造过程中，通过信息技术的支持，使不同的制造对象，如产品、生产设备、物流装置等，在自动化的基础上实现互联、智能、灵活的制造方式。
相较于传统制造方式，智能制造可带来许多优势，如生产工艺快、效率高、质量稳定、成本低等。
先进制造技术发展及体系结构(PPT 32页)
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。
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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。
3)克林顿上台后，对制造业大力支 持。
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日本的经验
• 1）在上个世纪70-80年代，日本非常重视制造业，特别大抓了 汽车制造和微电子制造，结果日本的汽车和家用电器占领了全 世界的市场，特别是大举进入了美国市场。
• 2）日本的微电子芯片成为美国高技术产品的关键元件。1991 年海湾战争结束后，日本人说美国赢得这场战争是依靠的日本 的芯片，是“日本的芯片打败了伊拉克的钢片”。
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。
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1、制造的概念
1.2 制造系统 制造系统是制造业的基本组成实体。
+
•
+上海海洋大学工程学院
制造系统
•结构：是制造过程所涉及的硬件（物料、设备、 工具、能源等）、软件（制造理论、工艺、信息 等）、人员所组成的具有特定功能的有机整体。 •功能：输入制造系统的资源（原材料、能源、信息、 人力...）通过制造过程输出产品
先进制造技术与系统
降低制造成本
通过优化生产流程、减少浪费 等方式，降低制造成本，提高 企业盈利能力。
增强企业竞争力
通过快速响应市场需求、个性 化定制等方式，增强企业的市 场竞争力。
应用领域举例
航空航天
先进制造技术在航空航天领域的应用主要体现在高精度加 工、复合材料制造等方面，如飞机发动机叶片的加工、航 空座椅的制造等。
协作机器人技术
协作机器人具有安全、易用和灵活的特点，能够与人协同作业，提 高生产灵活性。
机器人智能感知与决策
通过搭载传感器和智能算法，机器人能够实现对周围环境的感知和 自主决策，提高生产智能化水平。
04 智能制造发展趋势预测
数字化双胞胎概念引入
01 02
数字化双胞胎定义
利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、 多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应 的实体装备的全生命周期过程。
人才短缺问题突出
高素质、高技能人才的短缺制约了先 进制造技术的快速发展和应用。
智能化水平有待化和 智能化水平。
未来发展趋势预测及建议
趋势一
数字化与网络化融合：随着互联网、大数据等技术的不断发展，先进制造技术将实现数字 化与网络化的深度融合，推动制造业向智能化、服务化转型。
电子信息
先进制造技术在电子信息领域的应用主要体现在微型化、 高精度加工等方面，如手机零部件的加工、集成电路的制 造等。
汽车制造
先进制造技术在汽车制造领域的应用主要体现在柔性化生 产、智能制造等方面，如汽车车身的焊接、涂装等自动化 生产线。
生物医疗
先进制造技术在生物医疗领域的应用主要体现在医疗器械 的制造、生物材料的加工等方面，如人工关节的制造、生 物芯片的加工等。
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。
先进制造技术的现状和发展趋势
先进制造技术的现状和发展趋势当前，先进制造技术正处于快速发展的阶段。
以下是先进制造技术的现状和发展趋势的一些重要方面：1.自动化和智能化：随着信息技术的快速发展，制造业正朝着自动化与智能化方向发展。
机器人、智能传感器和自动控制系统等技术的广泛应用，不仅提高了生产效率和产品质量，还解决了人工劳动力短缺和劳动强度大的问题。
2.3D打印技术：3D打印技术是一种先进的制造技术，它利用数字化设计数据直接制造物体。
通过将物体逐层打印，可以实现复杂形状和结构的制造，极大地节省了制造过程中的时间和成本。
3.智能制造系统：智能制造系统是指通过信息技术和物联网技术实现生产设备、产品和生产流程的智能化、网络化和柔性化。
通过实时数据的收集和分析，可以实现生产过程的优化和监控，提高生产效率和质量。
4.轻量化技术：轻量化技术是指通过优化设计、材料选择和制造工艺的方法减轻产品重量。
轻量化技术可以降低产品的能耗和材料成本，同时提高产品的性能和可靠性。
在汽车制造、航空航天和电子产品等领域有很大的应用潜力。
5.增材制造技术：增材制造技术是指通过逐层堆叠材料来制造产品的一种制造技术。
它可以实现快速制造、个性化定制和低成本生产。
增材制造技术在航空航天、医疗器械和工业制造等领域具有广阔的前景。
6.智能物流和供应链管理：在先进制造技术中，物流和供应链管理也起着重要的作用。
通过智能化的物流系统和供应链管理系统，可以实现生产过程的优化和协调，提高物流效率和供应链的灵活性。
7.虚拟现实和增强现实技术：虚拟现实和增强现实技术可以将真实世界和虚拟世界进行融合，为制造过程提供强大的支持。
通过虚拟现实和增强现实技术，可以实现产品的虚拟设计和模拟测试，提高产品设计的效率和质量。
8.网络化制造：网络化制造是指通过网络和互联网技术将制造企业、供应商和客户进行连接和集成。
通过网络化制造，制造企业可以实现远程监控和管理，提高生产效率和服务质量，降低运营成本。
总体来看，先进制造技术正朝着智能化、柔性化和网络化的方向发展。
先进制造技术的发展趋势及先进制造模式
先进制造技术的发展趋势及先进制造模式随着社会的发展，先进制造技术的发展也在不断改变，以满足社会对
精密件的需求。
一是精益制造。
精益制造是基于求精的思想，以让制造过程更加简单、低成本为目的，将制造过程中对资源的消耗降到最低，帮助企业提升制造
效率。
二是智能制造。
智能制造是一种全新的制造模式，它将人工智能、信
息化、智能装备和先进制造过程有机地结合起来，多场景调度，大大提高
工作效率。
它不仅能够从某一个方面改善生产管理，而且能在维护，建设
和研究新技术等方面发挥极大的作用。
三是云制造。
云制造是一种延伸四大元素：设备、品质、工艺和MES
系统，以云计算、边缘计算和大数据技术为基础，实现跨越企业、跨越地
域的供应链和管理模式，让企业得以更有效地管理资源。
四是绿色制造。
绿色制造旨在提高生产率，节约资源，减少对环境的
不利影响。
它提倡利用可再生能源，节约能源，采用节能技术来改进生产
设备。
通过智能优化，让工厂运行自动化，减少能源浪费。
先进制造技术的创新与发展
先进制造技术的创新与发展一、概述先进制造技术是以信息化为基础，以智能化为核心，以柔性化为目标，实现高效、精确、集成化、柔性化的新型制造技术。
随着科学技术和工业发展的不断推进，人们对现代化生产、管理、服务等方面的要求也越来越高。
先进制造技术的创新和发展正是为了满足人们的这些需求而不断推进的。
本文将从先进制造技术的概念、特点、发展历程、应用领域等方面进行分析和介绍。
二、先进制造技术的概念先进制造技术，即Advanced Manufacturing Technology，简称AMT。
它是指由先进材料、先进加工技术、CAD/CAM/CNC、机器人技术、虚拟仿真技术、传感器技术等多种技术所组成的新型制造技术。
先进制造技术的产生是为了提高制造效率、品质、灵活性、可靠性以及降低制造成本等目的。
三、先进制造技术的特点1. 高效性先进制造技术在生产效率上的表现非常优越。
先进制造技术的引入使设备加工时间和人工加工时间得以缩短，从而大大提高了生产效率。
2. 精确性先进制造技术可以精确控制加工质量，保证产品性能稳定。
与传统的机械加工相比，先进制造技术有更高的加工精度、更低的零件误差和更高的维修率。
3. 集成性先进制造技术可以将整个制造过程进行高效、全面的集成，实现生产的一体化、智能化、自动化。
4. 柔性性先进制造技术与管理能力相结合，使制造企业能够在短时间内实现生产线的变换和更新，并且生产制造过程也能在变化的市场需求下实现灵活变化。
四、先进制造技术的发展历程1970年代，计算机技术得到广泛应用，CAD/CAM/CNC等技术高速发展，促进了先进制造技术的产生。
1980年代初期，美国开始实施“Advanced ManufacturingTech onology”计划，建立了一系列先进制造技术研究开发中心，并组织了专家委员会，以推动先进制造技术的发展和推广。
上世纪90年代中期，中国也开始了先进制造技术的研究和应用推广，1988年，中国国家科委在香港设立了“先进制造技术研究所”。
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。
先进制造技术发展趋势
先进制造技术发展趋势
1、智能制造技术
智能制造技术是发展最迅猛的先进制造技术，可以提高产品的质量、性能和生产效率，减少产品的成本，加快产品的研发进度，提高企业的核心竞争力。
智能制造技术可以实现从智能电子到智能机器人的智能制造，以及智能控制、智能优化、数字化设计和仿真等技术，以实现制造技术的持续改进和升级。
2、互联网技术
互联网技术是近些年来发展趋势之一，它可以通过互联网将各个细分市场和客户连接起来，让客户可以拥有更好的消费体验，帮助企业快速发展，同时也帮助企业缩短开发周期，并减少生产成本，提高制造效率，提高市场占有率。
3、物联网技术
物联网技术是另一种发展趋势，它可以将产品联网，让产品和服务之间形成信息交换，使得产品和服务更智能，更加人性化。
物联网技术可以快速收集和分析数据以实现精细制造，使得产品性能更优，从而满足消费者的需求。
先进制造技术的发展及体系结构
先进制造技术的发展及体系结构
近年来，随着产业生产的技术的发展，制造技术也在不断进步，进入
了先进制造技术的时代。
先进制造技术是指一个系统，由一系列的工艺、
技术、装备、方法、系统和理念所组成，用于制造客户满意的高质量产品，以满足他们的实际要求的技术系统。
自20世纪90年代以来，全球制造技
术的发展成果已经显着，表现为低成本有效的高速制造技术，其体系结构
及其特点如下。
首先，先进制造技术体系结构以制造过程为核心，确定制造技术的布局，在此基础上加入自动化技术，数据采集技术和信息管理技术，共同完
成产品的开发、制造和服务等。
其次，先进制造技术拥有自动化技术，可
以替代传统的人力操作，提高工人的生产效率，使生产流程变得简洁、高效。
其次，机器人技术可以替代人力，实现自动化，完成一系列复杂的加
工任务，节省大量的人力，减少工作负担。
此外，先进制造技术还推出了
信息管理系统，实现生产现场的网络化管理，使企业能够实时跟踪产品的
质量和生产情况，有效提高生产效率和质量。
总之，先进制造技术体系结构包括了自动化技术、机器人技术、数据
采集技术、信息管理技术等。
先进制造技术的发展趋势
先进制造技术的发展趋势制造业一直是国民经济的重要支柱，随着科技的不断进步和创新，越来越多的先进制造技术被应用到制造业中，这些技术不仅提高了生产效率，降低了成本，而且也为制造业提供了更多的发展机遇。
本文将介绍当前先进制造技术的发展趋势。
一、数字化制造技术数字化制造技术是一种以数字化为基础的、全过程集成的制造方式，它采用计算机技术、网络技术、智能检测技术等，在制造过程中进行数字化、智能化、虚拟化的管理和控制。
数字化制造技术在设计、生产、销售等各个环节上都发挥了重要作用，它可以更好的提高生产效率和产品质量，并且可以实现生产过程的可追溯性。
二、可再生能源技术随着全球环保意识的不断加强，可再生能源技术越来越被重视。
可再生能源技术包括太阳能、风能、水力能等，可以替代传统能源，不但能有效的降低二氧化碳排放和能源消耗，并且还能够满足人类能源需求的持续增长。
三、人工智能技术人工智能技术是指通过模拟人类认知能力和学习能力，来实现对数据的分析和处理。
人工智能技术在制造领域应用非常广泛，可以实现自动化生产、工业自动化、智能物流等一系列高效生产的工作。
四、3D打印技术3D打印技术是一种快速制造技术，它可以将数字化模型直接转化为实体对象，将设计图纸转化为具体的物体。
3D打印技术可以实现快速原型制作、量身定制、独特造型等一系列优势，而且还可以在飞机制造、医疗器械制造、零部件制造等领域得到广泛应用。
五、物联网技术物联网技术是指通过各种物品之间联网，可以实现对物品进行远程监控、远程控制等一系列智能化操作。
物联网技术在制造领域被广泛应用，可以实现对生产过程的实时监测、物料管理、远程操控等等，提高了制造效率和产品质量。
六、大数据技术大数据技术是指通过对大量数据的处理分析，来产生对生产、销售、市场等方面的有效决策。
大数据技术在制造领域得到广泛应用，可以实现对生产过程的优化、对产品质量的控制、对市场行情的分析等一系列工作。
总之，随着科技的不断进步和创新，先进制造技术将会继续走向数字化、智能化、可持续化、高效化的方向。
先进制造技术 第一章 先进制造技术概论
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。
-17-
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
-19-
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
-20-
1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
-15-
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。
-14-
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
先进制造技术(PPT 78页)
AMT特征
传统制造技术
仅驾驭生产过程 系统性 物质流和能量流
先进制造技术
能驾驭生产过程 物质流、信息流和能量流
仅指将原材料变为 贯穿从产品设计、加工制造到产品销售 广泛性 成品的加工工艺 的整个过程
集成性 动态性
学科专业单一、独 立，相互间界限分 明
尤里卡计划（EREKA）：1988年用5亿美元资助16个欧洲
国家、600家公司的165个合作性高科技研究开发项目。
信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）：在13个成员
国向5500名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、 生产过程管理三大课题。
欧洲工业技术基础研究计划（BRITE）：重点资助材
1.社会经济发展背景
（1）消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短。
（2）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。
（3）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。
先进制造技术产生的背景
2.科学技术发展背景
（1）制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两 个方向发展
5.系统性
随着微电子、信息技术的引入，先进制造技术能驾驭信息生成、 采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以 驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
6.动态性
不断地吸收各种高新技术成果，将其渗透到企业生产的所有领域 和产品寿命循环的全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活 的生产。
先进制造技术的体系结构及分类
先进制造技术的体系结构
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先进制造技术的发展及体系结构
目录
摘要 (3)
关键词 (3)
1 知识经济条件下制造业的发展 (3)
1.1 制造系统的定义和内涵 (3)
1.2 制造业的发展 (3)
1.3 制造业的变革及挑战 (3)
2 先进制造技术的技术构成及特点 (4)
2.1 先进制造技术的定义 (4)
2.2 先进制造技术的技术构成 (4)
2.3 先进制造技术的特点 (4)
3 先进制造技术的分类 (5)
4 先进制造技术在国内外的发展 (5)
4.1 发达国家制造业的发展 (5)
4.2先进制造技术在我国的发展 (5)
5 先进制造技术的发展趋势及技术前沿 (6)
5.1 先进制造技术的发展趋势 (6)
5.2 先进制造技术的技术前沿 (6)
6总结 (6)
参考文献 (7)
先进制造技术的发展及体系结构
摘要：介绍了什么是先进制造技术，阐述了在当今社会条件下先进制造技术的
重要作用，综述了国内外先进制造技术的发展，讨论了先进制造技术的内涵、特点、体系结构及分类，指出我国先进制造技术的优先发展方向。
关键词：制造业；制造系统；先进制造技术
1 知识经济条件下制造业的发展
1.1 制造系统的定义和内涵
制造系统是制造业的基本组成实体。
制造过程及其涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变成产品的有机整体，称为制造系统。
制造系统从结构、功能、过程三个方面又有各自不同的定义。
制造技术是完成制造活动所需的一切手段的总和。
1.2 制造业的发展
在知识经济条件下，制造业正在发生质的飞跃，制造业成为参与市场竞争的主体，是国民经济的支柱产业。
知识经济对制造工业的影响表现在对产品和消费观念的改变，产品设计和制造过程的数字化和智能化，以及经营和制造活动的全球化等。
越来越多的人认识到一个没有工业基础和制造业的城市是没有根基的城市。
1.3 制造业的变革及挑战
科学技术的发展和市场需求的不断变化，促进制造业生产规模沿着“小批量"少品种大批量"多品种变批量”方向发展，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，生产方式沿着“手工-机械化-刚性流水自动化-柔性自动化-智能自动化”方向发展。
传统的制造业是建立在规模经济的基础上。
靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率。
但这种条件不能满足当今市场对产品花色品种和交货期的要求，为此工业经济时代对传统制造业提出了严峻的挑战。
其特点是：产品生命周期缩短；用户需求多样化；大市场和大竞争；交货期成为竞争的第一要素；信息化和智能化；
人的知识、素质和需求的变化；环境保护意识的增强与可持续发展。
这些都促进了传统制造技术不断变革，不断推陈出新，产生了新的制造技术。
2 先进制造技术的技术构成及特点
2.1 先进制造技术的定义
先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争力，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的。
可定义为：先进制造技术是制造业不断吸收机械电子、信息、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用到产品设计、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。
2.2 先进制造技术的技术构成
先进制造技术的构成由基础技术、新型单元技术及集成技术三个层次构成。
第一层次基础技术是优质、高效、低耗、少污染基础制造技术。
铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而形成的优质、高效、低耗、少污染的基础制造技术至今仍是先进制造技术的核心及重要组成部分。
第二层是新型的先进制造单元技术。
这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息等高新技术结合而形成的崭新的制造技术。
如：制造业自动化单元技术、极限加工技术、工艺模拟及设计优化技术等。
第三层是先进制造集成技术。
这是应用信息、计算机和系统管理技术对上述两个层次的技术局部或系统集成而形成的先进制造技术的高级阶段。
2.3 先进制造技术的特点
当今先进制造技术共以下几大大特点。
（1）先进性。
先进制造技术的核心必须是优质、高效、低耗、清洁工艺。
（2）广泛性。
先进制造技术覆盖从产品设计到回收再生整个过程。
（3）实用性。
先进制造技术不是以高新为目的，而是注重产生最好的实践结果。
（4）系统性。
先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
（5）动态性。
先进制造技术不是一成不变的，而是要不断吸收各种高新技术。
（6）集成性。
先进制造技术是多学科交叉形成的新兴学科，又称为“制造工程”。
先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，技术与管理的紧密结合，是面向21世界的技术系统。
3 先进制造技术的分类
将目前各国掌握的制造技术系统化，对先进制造技术的研究分为4大领域。
它们横跨多个学科，并组成一个有机整体。
（1）现代设计技术。
包括计算机辅助设计技术、性能优良设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计、可持续性发展产品设计、设计实验技术。
（2）先进制造工艺。
包括精密洁净铸造成型工艺、精确高效塑性成形工艺、优质高效焊接及切割技术、优质低耗洁净热处理技术等。
（3）自动化技术。
包括数控技术、工业机器人、柔性制造技术（FMS）、计算机集成制造技术（CIMS）等。
（4）系统管理技术。
包括先进制造生产模式、集成管理技术、生产组织方法。
4 先进制造技术在国内外的发展
4.1 发达国家制造业的发展
在美国、日本以及西欧的一些发达国家，由于起步较早，经过几十年的摸索，其先进制造技术已经趋于成熟。
在产品设计方面，普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术；在加工技术方面，已实现了底层(车间层)的自动化，包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。
近10余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统。
如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。
4.2先进制造技术在我国的发展
我国制造技术经建国以来，特别是改革开放三十年的发展已经形成较完备的技术体系，为我国经济发展所需各类机械产品的制造提供基本的工艺技术，并取得了重要成就。
然而与国外工业发达国家相比，仍存在阶段性差距。
近几年我国政府及有关领高人对先进制造技术的发展给予了高度关注。
自“九五”计划以来，国家自然科学基金会已将不少经费投入先进制造技术的基础性研究，组织开展了“先进制造技术基础优先领域战略研究”。
在此基础上，加大了对先进制造技术的支持，以加强发展先进制造技术的后劲，提出了先进制造技术重大项目，目前已开始付诸实施。
5 先进制造技术的发展趋势及技术前沿
5.1 先进制造技术的发展趋势
（1）绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征。
日趋严格的环境与资源的
约束，使绿色制造越来越重要。
中国的环境资源问题尤其突出，制造业不仅要解决生产过程中的污染和资源浪费问题，更重要的是为社会提供在寿命周期内没有污染。
节约资源的产品。
（2）设计技术不断现代化。
设计技术的主要发展趋势是设计方法和手段的现代化、新的设计方法和手段不断出现、由简单到复杂、由单一到综合。
（3）成形制造技术向精密成形或净成形的方向发展。
（4）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。
（5）新型加工方法以及复合工艺不断发展。
（6）应用快速原型制造技术的快速制造技术得到快速发展和应用。
（7）虚拟技术将广泛应用。
虚拟制造技术主要包括虚拟设计、虚拟制造、虚拟研究开发中心、虚拟企业。
（8）工艺模拟技术得到迅速发展。
5.2 先进制造技术的技术前沿
制造业为迎接2020年的重大挑战，经美国国家科学研究委员会工程技术委员会制造与工程设计院“制造业挑战委员会”经过专题讨论和调研、预测，优先选出10项具备较大技术潜力的技术领域。
它们分别是：可重组制造系统，无浪费工艺，新的材料工艺，生物制造技术，企业建模和仿真，信息技术，满足多层次用户需求的产品及工艺设计方法，增强型人-机界面，劳动力教育和培训，智能协作系统软件。
6总结
现代制造技术是现代技术和工业创新的集成，是国家制造业的水平的主要标志，也是国家工业的基础和支柱。
随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。
因此，我们应抓住机遇，了解我国机械制造技术的发展现状，把握现代机械制造技术的发展趋势，使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
参考文献
《先进制造技术》机械工业出版社。