先进制造技术

AM(Agile Manufacturing)敏捷制造CE(Concurrent Engineering)并行工程CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems)计算机集成制造系统ERP(Enterprise Resource Planning)企业资源计划FMS(Flexible Manufacture System)柔性制造系统GM(Green Manufacturing)绿色制造HMS(Holoson Manufacturing System)全能制造系统IRP(Intelligent Resource Planning)智能资源计划IMS(Intelligent Manufacturing System)智能制造系统LP(Lean Production)精益生产LOM(Laminated Object Manufacturing)分层实体制造RPM(Rapid Prototype /Part Manufacturing)快速原型/零件制造VM(Virtual Manufacturing)虚拟制造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精致能力的制造技术的总称。

特点：先进性、广泛性、实用性、系统性、继承性、动态性、技术与管理的更紧密结合、先进制造技术强调的是优质、高效、低耗、清洁、灵活生产；是面向21世纪的技术系统，其目的是提高制造业的综合经济效益，赢得激烈的市场竞争。

发展趋势：向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向发展。

2先进制造工艺技术：是机械制造工艺不断变化和发展后形成的制造工艺技术，包括了优化后的常规工艺，及不断出现和发展的新型加工方法。

其主要技术体系由先进成型加工技术、现代表面工程技术及先进制造加工技术等构成。

地位：1先进制造工艺技术室先进制造技术的核心和基础，任何高级的自动控制系统都无法取代先进制造工艺技术的作用。

2一个国家的制造工艺技术水平的高低在很大程度上决定其制造业的技术水平，特别是对于我国这样一个必须拥有独立完整的现代工业体系的大国来说尤其具有重要现实意义。

趋势：优质、高效、低耗、灵敏、洁净是机械制造业永恒的追求目标，也是先进制造工艺技术的发展目标。

21世纪，加工制造技术的特点和发展趋势是：先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等。

3绿色制造：是综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期，废弃资源和有害排放物最小，即对环境的负面影响最小，对健康无害，资源利用效率最高。

如何实现：有三条途径，一是改变观念，树立良好的环境保护意识，并体现在具体行动上，可以通过加强立法，宣传教育来实现；二是针对具体产品的环境问题，采取技术措施，即采用绿色设计，绿色制造工艺，产品绿色程度的评价机制等，解决所出现的问题；三是加强管理，利用市场机制和法律手段，促进绿色技术，绿色产品的发展和延伸。

4绿色产品：绿色产品是指以环境和环境资源保护为核心概念而设计生产的可以拆卸并分解的产品。

其零部件经过翻新处理后可以重新使用。

绿色产品从生产到使用乃至回收的整个过程都符合特定的环境保护要求，对生态环境无害或危害极少，以及利用资源再生或回收循环再用的产品。

关键技术：面向环境的设计技术；面向能源的设计技术；面向材料的设计技术；人机工程设计技术。

5绿色产品设计：以环境资源保护为核心概念的设计过程，它要求在产品的整个寿命周期内把产品的基本属性和环境属性紧密结合，在进行设计决策时，除满足产品的物理目标外，还应满足环境目标，以达到优化设计要求。

特点：1绿色设计就是实现产品绿色要求的设计。

其目的实施克服传统设计的不足，使所设计的产品具有绿色产品的各个特征。

2绿色设计是在产品整个生命周期内，优先考虑产品环境属性（可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等。

）并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。

6柔性制造技术：是一种主要用于多品种、中小批量或变批量生产的制造自动化技术，它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种技术总称。

7智能制造技术：在将人工智能融进制造过程的各个环节（即产品整个生命周期的所有环节），通过模拟专家的智能活动，对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策，自在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动；并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承和发展；从而子啊制造过程中，系统能自动检测其运行状态，在受外界或内部激励时能够自动调整其参数以达到最佳状态，具有自组织能力。

8智能制造系统：是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能以一种高度柔性和集成的方式，借助计算机模拟人类专家的智能活动进行分析、推理、判断、构思和决策等，从而取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。

同时，收集、存贮、完善、共享、继承和发展人类专家的智能。

敏捷制造：是指制造系统在满足低成本和高质量的同时，对变化莫测市场需求的快速反应。

9虚拟制造：是一种新的制造技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品设计或制造系统的物理现实之前，就能使人体会或者感受到未来产品的性能或者制造系统的状态从而可以做出前瞻性决策与优化实施方案。

10虚拟成形技术：是针对金属材料热成形过程的技术难点，从材料成形理论分析入手，通过数值模拟和物理模拟方法，使得基础理论直接定量地知道金属材料热成行过程，并对材料成形剁成进行动态仿真，预测不同条件下成形后材料的组织、性能及质量，进而实现热成形件的质量与性能的优化设计，最大限度的发挥材料的性能潜力，为关键的重大装备一次制造成功提供技术支持。

11并行工程：是一种对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行和集成设计的系统化工作模式。

并行工程关键技术：并行环境下的信息抽象与建模技术，计算机辅助设计评价和决策--DFMA与RPM支持并行设计的分布式计算机环境。

12全寿命周期设计技术：是一个系统集成的过程，它以并行的方式设计产品及其相关过程力求使设计人员在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的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求等。

全寿命周期设计技术基本涵义：意味着在设计阶段就要考虑到产品历程的所有环节，以求产品全寿命周期设计的综合优化。

它依赖于各学科、各部门的设计人员相互合作、相互信任和信息共享，通过有效地信息交流，及早考虑产品的生命周期的所有因素，尽快发现并解决问题，最终达到工作的协调一致。

全寿命周期设计并不是设计和生产的简单交叉，它要求在进行产品设计的每个阶段时要同时进行其后的过程设计，也就是说，必须让设计的全部阶段都要成产前完成。

13计算机集成制造系统：有两个基本观点：系统的观点，企业生产的各个环节，即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动是一个不可分割的整体，要紧密连接，统一考虑。

信息化的观点，真个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程，最终形成的产品可以看做是数据的物质表现。

14超高速加工技术:是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备，以极大地提供切削速度来达到提供材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。

15快速成型技术：是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化而系统技术。

16传统产品设计过程与绿色设计过程的比较：绿色设计与传统设计的根本区别在于绿色设计要求设计人员在设计构思阶段就要把降低能耗，，易于拆卸、使之再生利用和保护生态环境，与保证产品的性能、质量、寿命、成本的要求列为同等的设计目标，并保证在生产过程中能够顺利实施。

17压力铸造及其过程：是一种机械化程度和生产效率都很高的特种铸造方法。

压力铸造过程原理：压铸特点是高压、高速充填。

原理：由高压油泵1输出的工作液经过单向阀2送到蓄压罐3中储存。

当压射动作开始时，蓄压罐可在一瞬间把大量的高压油送到压射缸4中，驱动压射活塞5前进，并通过连接器6使冲头7前进，从而作用于液态金属上，完成充填模具型腔的过程。

当压射系统有增压器8时，还可以通过增压器对尚未完全凝固的金属进行增压，从而获得内部组织致密、轮廓清晰的精密铸件。

（图）18超塑性成形：是采用锻造，挤压，拉伸，轧制等塑性加工方法，实现材料超塑性成形工艺。

19表面工程技术：是一项通过改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和组织结构，以获得所需要表面性能的系统工程。

功能：弄清各类固体材料表面失效机理，并综合运用各种表面技术提高材料低于环境作用能力，赋予材料表面某种功能特性，实施特定的表面加工来制造构件，零部件和元器件。

20超高速加工技术：是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度，高自动化，高柔性的制造设备，以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率，加工精度和加工质量的现代制造加工技术。

关键技术：高速主轴特性。

超高速切削与磨削机理研究；超高速主轴单元制造技术；超高速进给单元制造技术；超高速加工用刀具与磨具制造技术；超高速机床支撑及辅助单元制造技术；超高速加工在线自动检测与控制技术等。

切削速度范围：各种材料速度范围：铝合金已超过1600m/min；铸铁为1500m/min；超耐热镍合金达300m/min；钛合金达150-1000m/min；纤维增强塑料为2000-9000m/min。

根据加工工艺方法：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削5000~10000m/min，认为是合适的速度范围。

应用领域：大批生产领域；工件本身刚度不足的加工领域；加工复杂曲面领域；难加工材料领域；超精密微细切削加工领域。

(图）21超精密技术的发展趋势：高精度方向发展；大型化方向发展；微型化方向发展；向超精结构、多功能、光机电一体化、加工检测一体化方向发展。

超精密技术各等级尺度范围：一般加工，精度在10μm左右，表面粗糙度Ra在0.3~0.8μm的加工技术。

精密加工，加工精度在10~0.1μm，表面粗糙度Ra0.3~0.03μm的加工技术。

超精密加工，精度在0.1~0.01μm，Ra在0.03~0.05μm的加工技术。