先进制造系统第三章
(完整版)先进制造技术(第三版)知识点总结
概述第一章先进制造技术的特点：先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态性。
、1先进制造技术分为三个技术群：主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。
、23、主体技术：面向制造的设计技术群（1）产品、工艺设计（2）快速成形技术（3）并行工程制造工艺技术群：（1）材料生产工艺（2）加工工艺（3）连接与装配（4）测试和检测（5）环保技术（6）维修技术（7）其他支撑技术：（1）信息技术（2）标准和框架（3）机床和工具技术（4）传感器和控制技术4、先进制造技术研究的四大领域：（1）现代设计技术（2）先进制造工艺技术（3）制造自动化技术（4）系统管理技术4、美国的先进制造技术发展概况P10美国先进制造技术发展概况：美国政府在20 世纪90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划，其中包括“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。
先进制造技术计划美国的发展目标：1、为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会，促进美国经济增长。
2、不断提高能源效益，减少污染，创造更加清洁的环境。
3、使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力，保持美国的竞争地位。
4、使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。
5、鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标三个重点领域的研究：1、成为下一代的“智能”制造系统2、为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具3、基础设施建设第二章柔性制造系统（FMS）技术1、柔性制造系统（FMS）的特点：（1）主要特点：柔性和自动化（2）设备利用率高，占地面积小（3）减少直接劳动工人数（4）产品质量高而稳定（5）减少在制品库存量（6）投资高、风险大，开发周期长，管理水平要求高2、FMS与传统的单一品种自动生产线（即刚性自动生产线，其物流设备和加工工艺是相对固定的，只能加工一个零件，或加工几个相互类似的零件）缺点：改变加工产品的品种，刚性自动线做较大改动，投资和时间方面耗资大，难以男足市场要求。
先进制造技术课后作业
第三章课后习题3-2 有哪几类零件成形方法？列举这些成形方法各自工艺内容。
答：依据材料成形学观点，从物质组成方式可把机械零件成形方式分为如下三类型： ① 受迫成形：利用材料的可成形性，在特定的边界和外力约束条件下的成形方法。
② 去除成形：运用分离的办法，把一部分材料（裕量材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。
③ 堆积成形：它是运用合并与连接的办法，把材料（气、液、固相）有序地合并堆积起来的成形方法。
3-5 什么是超塑性？目前金属超塑性主要有哪两种工艺手段获得？答：超塑性是指材料在一定的内部组织条件（如晶粒形状及尺寸、相变等）和外部环境条件（如温度、应变速率等)下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。
超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，小应力， 易成形。
金属的超塑性主要有两种类型：1）细晶超塑性，又称组织超塑性恒温超塑性，其超塑性产生的内在条件是具有均匀、稳定的等轴细晶组织，晶粒尺寸常小于10μm ；外在条件是每种超塑性材料应在特地的温度及速度下变形，一般应变速率在154min 10~10---范围内，要比普通金属应变速率至少低一个数量级。
2）相变超塑性，又称环境超塑性，是指在材料相变点上下进行温度变化循环的同时对式样加载，经多次循环式样得到积累的大变形。
3-6 目前在高分子材料注射成形工艺中有哪些先进技术？答： 目前在高分子材料注射成形工艺中的先进技术有：以组合惰性气体为特征的气辅成型、微发泡成型等；以组合压缩过程为特征的注射压缩成形、注射压制成形、表面贴合成形等；以组合模具移动或加热等过程为特征的自切浇口成形、模具滑合成形、热流道模具成形等； 以组合取向或延伸过程为特征的剪切场控制取向成形、磁场成形等。
3-11 在怎样的速度范围下进行加工属于高速加工？分析高速切削加工所需解决的关键技术。
答：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。
先进制造的理念和模式-敏捷制造与网络化制造
• 为保持美国制造业领导地位，1988年有美国通用汽车公司（GM）与 美国里海（Lehigh）大学工业工程系共同提出了敏捷制造的概念。
• 1991年美国政府批准了由国防部、工业界、学术界联合撰写的《21 世纪制造业发展战略报告》，在报告中进一步明确了敏捷制造的概 念。
2、提出的背景
• 信息时代（知识时代）的到来，使知识到技术再到产品的时间越来越 短，独占性技术（知识）构成了产品的主要价值，而一项技术的独占 期越来越短。只有不断地抓住机遇（指市场及技术的机遇），快速开 发新产品，才能获取高额利润，在多变的市场环境中求得生存和发展；
• 随着人民生活水平的提高，对产品的性能和质量的要求越来越高。如 何去适应用户日益不断变化的要求，以致发展他们定制的“个性化”产品， 在某种意义上来说，已经是企业产品未来发展的一种方向。
美国企业在高精尖武器、高端计算机、网络设备、大型管理软件等 产品中得到了相当高的利润，也印证了技术实力对企业利润的有力支 持。
• （2）生产的柔性能力
要想抓住市场机遇，把实验室里新产品的研发模型转化为在成本 和价格上具备经济性的商品，必须有相应的生产体系。
过去的生产线是配合大规模生产，生产效率高，但是比较刚性。 这种生产线是要求产品部件化、部件标准化、加工工序规范化，然 后应用泰勒的管理思想，把工人固定在以一定节奏运转的生产线旁， 从事几项简单的、极易熟练的加工工序。
• （5）激发员工的创造精神
• 由于竞争的激烈，加上新产品设计和开发的软件工具日新月异，各种 新的生产工具及装备的发展，使得新产品的开发周期越来越短。加上 竞争的加剧，从而使得产品的生命周期越来越短，市场也变得越来越 “零碎”；
第三章1 先进制造的理念和模式-柔性制造系统
制造自动化技术主要是指制造系统开放式智能体系结构 优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品 研究与开发过程自动化技术等。
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柔性制造技术
互补充的，各自完成某特定的工作，各机床之间
不能相互代替，工件在一定程度上必须按照顺序
经过各加工工位。
鉴于互替式和互补式配置的各自特点，现
有FMS大多采取互替机床和互补机床的混合使用
形式。
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二、机床辅具及自动上、下料装置
（一）机床夹具及其设计原则 1.机床夹具 机床夹具是一种直接用于夹持工件的辅具。
高效的，但超出这些范围就不适用了。
加工系统的结构形式以及所配置的机床的数
量、规格类型取决于工件的形状、尺寸和精度要
求，同时也取决于生产的批量及加工自动化程度。
目前，在FMS上加工的零件可分为两大类，一类
是棱体类零件，如箱体、框架等；另一类为回转
体类零件。
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对于加工棱体类零件的FMS，其机床设备
成熟，目前已进入实用阶段。
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4. 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。
先进制造技术
第三章 先进制造的理念和模式
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(完整版)先进制造技术习题答案
第一章制造业与先进制造技术1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念，比较广义制造与狭义制造的概念。
制造：把原材料加工成适用的产品。
制造系统：制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品（含半成品）的有机整体，称为制造系统。
制造系统还有以下三方面的定义：制造系统的结构定义；制造系统的功能定义；制造系统的过程定义。
制造业：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。
它涉及到国民经济的许多部门，是国民经济和综合国力的支柱产业。
制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和，制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。
狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。
广义制造与狭义制造相比，制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。
在范围方面，制造涉及的工业领域远非局限于机械制造，而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。
在过程发面，广义制造不仅指集体的工艺过程，而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。
1-2 试简述制造技术的发展历程。
制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。
纵观近两百年制造业的发展历程，影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。
人类科学技术的每次革命，必然引起制造技术的不断发展，也推动了制造业的发展。
另一方面，随着人类的不断进步，人类的需求不断变化，因而从另一方面推动了制造业的不断发展，促进了制造技术的不断进步。
两百年来，在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产；在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展，与之相适应，制造业的资源配置沿着“手工——机械化——单机自动化——刚性流水自动化——柔性自动化——智能自动化”的方向发展。
先进制造系统习题答案
第一章先进制造系统总论1、理解制造的概念？从“制造过程”上来看，制造的含义有狭义与广义之分。
（1）狭义制造。
又称为“小制造”，是指产品的制作过程。
或者说，制造是使原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程。
（2）广义制造。
又称为“大制造”或“现代制造”，它是指产品的全生命周期过程。
广义制造包含了4个过程：1)概念过程（产品设计、工艺设计、生产计划等）；2）物理过程（加工、装配等）；3）物质（原材料、毛坯和产品等）的转移过程；4)产品报废与再制造过程。
2、简述制造业的发展历程。
制造业的发展可以分为3个时代：古代制造业的发展、近代制造业的发展、现代制造业的发展3、制造业是“夕阳产业”吗为什么制造业是发展现代物质文明的基础，是国防安全的保障；是国民经济的主体和支柱，是国家工业化、现代化建设的动力源；是技术进步的主要舞台，是在国际竞争中取胜的法宝。
那种人为“现在已进入新的经济时期，制造业已经成为夕阳产业可不予重视”的观点和“非物质经济已成为主导”的提法是完全错误的。
从整体上说，只有“夕阳产品”、“夕阳技术”，而没有“夕阳产业”。
制造业是“永远不落的太阳”。
4、产品生命周期的概念。
产品全生命周期是指一个产品从构思到出生从报废到再生的全过程。
5、中国制造业面临的最主要的问题是什么？试剖析其原因。
有以下三种问题：（1）制造系统的问题。
1）劳动生产率及工业增加值率低；2）我国制造业处于全球产业链的低端；3）技术创新能力十分薄弱。
4）制造业的结构不尽合理。
（2）制造模式的问题.。
1）企业体制的不适应；2）经营理念的不适应；3)生产管理手段的不适应；4)企业组织结构的不适应。
（3）制造技术问题。
1)设计技术；2）制造工艺与装备；3）制造过程自动化。
原因：1、资源和环境的约束；2、缺乏自主知识产权的技术和品牌以及面向全球市场的销售渠道；3、原材料和劳动力价格的上涨，使得中国制造业的成本急剧上升；4、人民币汇率大幅升值，导致外贸出口成本上涨。
第三章先进制造模式_敏捷制造
先进制造系统
第 3 章 先进制造模式
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3.3.3 案例：AM在车灯模具制造中的应用
轿车设计制造车灯的注塑模具过程中， 按照AM思想组织了开发团队，引用了动态 联盟模式，采用了并行工程的一些方法， 较好地完成了车灯模具的设计与制造，建 立了较完善的敏捷制造AM体系。
先进制造系统
第 3 章 先进制造模式
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3.3.2 AM的原理
AM的实现技术
AM的精髓在于提高企业的应变能力。对于一个具体的应 用，并非必需具备这两种现代技术方法才算实施AM，而应 理解为通过各种途径提高企业响应能力都是在向AM发展。 实施AM模式的技术包括 ：
总体技术：AM方法论、AM综合基础 关键技术 ：跨企业、跨行业、跨地域的信息技术框架；集成 化产品过程设计的模型和工作流控制系统；企业资源管理系统 和供应链管理系统；设备、工艺过程和车间调度的敏捷化。 相关技术：如标准化技术、并行工程技术、虚拟制造技术等。
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3.3.3 案例：AM在车灯模具制造中的应用
Ｂ5新型车的总体是上海大众合作设计，整车外型 确定以后部分关键车灯由日本小糸公司根据所定外形 和光学要求设计，车灯模具由上海小糸设计制作，再 注塑成型出车灯制品，最后由上海大众组装到车体上。 这一过程涉及到国内外多个厂家。上海小系车灯有 限公司的车灯模具AM模式的应用实践表明，AM模 式不仅解决了以往独家包揽造成的低效益问题，而且 可以通过多个专业厂家的有效联合来设计制造出用户 满意的产品，达到快速响应市场的目的。
先进制造系统 第 3 章 先进制造模式
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3.3.2 AM的原理
AM的系统结构
敏捷制造系统 虚拟企业 速度或效率 响应 柔性 可重构的制造系统 企业的数据库 合作供应商 企业的投资策略 用户 管理者与员工创造力 质量 最小成本
2023年先进制造技术题库
第一章绪论1.制造（Manufacturing）: 制造时一种将物料、能源、资金、人力资源、信息等有关资源, 按照社会的需求, 转变为新的、有更高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品资源的行为和过程。
【运用制造资源（设计方法、工艺、设备和人力等）将材料“转变”为有用的物品的行为和过程】2.制造系统（Manufacturing System）: 制造过程及其所涉及的硬件（涉及人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以及有关的软件（涉及制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息等）, 组成了一个具有特定功能的有机整体, 称之为制造系统。
【由制造过程及其所涉及的硬件及软件组成的一个具有特定功能的有机整体】3.制造技术（Manufacturing Technology）: 制造技术则是按照人们所需的目的, 运用知识和技能, 运用客观物质工具, 使原材料转变为产品的技术总和。
也可以说是完毕制造活动所需的一切手段的总和。
4.制造业（Manufactury）: 制造业是所有与制造活动有关的实体或公司机构的总称。
5、先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology,AMT）：是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与科学管理等多学科先进技术的综合, 并应用于制造工程之中所形成的一个学科体系。
6、先进制造技术分为三个技术群: 主体技术群（涉及面向制造的设计技术群和制造工艺技术群）、支撑技术群、制造基础设施。
第二章先进设计技术1.反求工程: 反求工程技术是消化吸取并改善国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。
2.反求工程技术的研究对象重要可分为实物、软件、影像三大类。
3、反求工程的过程:反求过程的基本环节: 获取数据、建模方案制定、数据预解决第三章先进制造工艺技术1.特种加工工艺: 特种加工工艺是运用化学、电化学、物理（声、光、热、磁）等方法对材料进行的加工工艺。
2、快速成形工艺：快速成型工艺是直接根据产品CAD的三维实体模型数据, 经计算机解决后, 将三维模型转化为许多平面模型的叠加, 再通过计算机控制, 制造一系列平面模型并加以联结, 形成复杂的三维实体零件。
先进制造技术(英文版第三版)唐一平,第三章翻译
3.1引言我们在创造历史的观点，历史，将在世界人民的未来扮演重要的角色。
改变一般被认为是渐进的。
然而，突然而迅速的变化，我们在过去的几年中看到的，或是具体的，在新的科学和技术的进步，已经非常明显，这些都会影响我们的想法，我们的工作方式，我们的互动，特别是我们的制造。
两个最重要的变化是：全球化和快速变化，它（信息技术）。
我们生活在信息时代。
我们可以坐在家里得到的信息在世界上的事件。
电视是有限维。
电脑已成为无穷维。
的地方，你可以访问和丰富的信息，你可以得到的事情你可以完成多种数量已经达到惊人的比例已经。
互联网技术的出现和发展以及相关的服务器已经为我们通过信息高速公路铺平了道路。
让我们先来分析变化的基本骨干，即信息技术。
进步是多方面的硬件和软件。
计算机变得越来越强大，越来越灵活。
进化是从20世纪50年代的简单数据处理机器的知识处理系统。
软件和硬件的进步是非常重要的。
一些如互联网发展，万维网服务器，数字图书馆，互动学习工具，虚拟教室和多媒体，等，给人们的日常生活中不用制造它们的重要性应力。
知识就是力量，这是有利于储存，处理和传输知识。
这将极大地影响人们的生产方式，教育市场。
P29现在让我们来观察全球化进程。
社会已经从一个封闭的市场，一个封闭的制造场所开放。
它不再需要有集中的生产设施。
该功能可以分布。
设计可以在法国完成，制造可以在墨西哥，印度尼西亚或其他国家的成本可能会保持在较低水平；生产计划可以在美国发展；营销策略在香港和中国大陆生产的部分服务。
这样一个全球化导致政府之间的跨文化对话，企业，社会，最重要的是个人。
我们的制造业者都集中在制造过程中，材料和方法。
虽然这些仍然是极其重要的，它变得越来越明显，我们也需要关注额外的动力，是由于全球化和信息爆炸，2。
我们需要意识到采购，生产和销售与反馈是在全球化过程中制造生命周期的主要成分。
我们需要到达随着环境约束实现的经济原因。
这是我们模型的全球化过程和使用的数据到决策的必要。
先进制造、第3章
第三章3-1描述先进制造工艺的发展与特点。
发展：（P59~60）1、制造加工精度不断提高2、切削加工速度迅速提高3、新型工程材料的应用推动了制作工艺的进步和变革4、自动化和数字化工艺装备的发展提高了机械加工的效率5、零件毛坯成形在向少无余量发展6、优质清洁表面工程技术的形成和发展特点：（P60）优质、高效、低耗、洁净、灵活3-2有哪几类零件成形方法？列举这些成形方法各自工艺内容。
1、受迫成形，它是利用材料的可成形性，在特定的边界和外力约束条件下的成形方法，如铸造、锻压、粉末冶金和高分子材料注射成形等工艺方法就属于这一类。
2、去除成形，是将一部分材料有序地从基体中分离出去的成形方法，如传统的车、铣、刨、磨切削加工以及电火花、激光切割等特种加工工艺方法。
3、堆积成形，是运用合并与连接等手段，将材料有序地合并堆积起来的成形方法，如快速原型制造、焊接等，这种成形方法又称添加成形。
（P60）3-3阐述所学习掌握的几种精密洁净铸造成形工艺。
1、精确铸造成形技术（1）自硬砂精确砂型铸造（2）高紧实砂型铸造（3）消失模铸造（4）特种铸造技术2、清洁（绿色）铸造技术3、铸造过程计算机模拟（P60~62）3-4阐述所学习掌握的几种精确高效金属塑性成型工艺。
1、精密模锻工艺2、超塑性成形3、精密冲裁工艺（1）光洁冲裁（2）负间隙冲裁（3）带齿圈压板精冲4、辊轧工艺（1）辊轧工艺（2）碾环轧制（P62~66）3-5什么是超塑性？目前金属超塑性主要有哪两种工艺手段获得？超塑性是指材料在一定的内部组织条件（如晶粒形状及尺寸、相变等）和外部环境条件（如温度、应变速率等）下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的伸长率现象。
目前金属超塑性主要有等温模锻、挤压、气压成形。
真空成形、模压成形等工艺手段获得。
（P63）3-6目前在高分子材料注射成形工艺中有哪些先进技术？近年来在高分子材料注射成形工艺中出现了许多新的先进技术，如以组合惰性气体为特征的气辅成形、微发泡成形等；以组合压缩过程为特征的注射压缩成形、折射压制成形、表面贴和成形等；以组合模具移动加热等过程为特征的自切浇口成形、模具化合成形、热流道模具成形等；以组合取向或延伸过程为特征的剪切场控制取向成形、磁场成形等。
先进制造技术__重点整理
第一章1、现代制造业面临的挑战消费观念的变革和市场竞争日益剧烈有限的资源和日益增长的环保压力贸易自由化和制造全球化科学技术与制造技术相互制约与促进2、先进制造技术（advanced manufacturing technology）的内涵先进制造技术是制造业不断吸收信息技术、自动化技术、新材料技术、微电子技术、生物技术、现代管理技术等方面的成果，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、敏捷、绿色生产，提高制造企业对市场的应变能力和竞争能力所涉及的相关制造技术的总称。
3、世界制造科技四大发展趋势是绿色制造、高新技术、信息化和极端制造。
4、先进制造技术的研究与实践领域主要涉及现代设计及技术、先进制造工艺与装备、柔性自动化制造技术与装备、现代制造管理技术与系统。
5、反求设计：反求设计是针对已有的先进产品，进行深入分析研究，探索并掌握其关键技术，在消化、吸收的基础上，开发能避开专利权利的创新产品。
6、简述反求工程中数据处理技术主要解决的问题。
在进行CAD模型重构之前，需要对测量数据进行预处理工作，目的是获得完整、准确的测量数据以方便后续的造型重构工作。
其主要工作包括六个方面：格式转换；数据过滤及平滑；分块数据整合对齐；测头半径补偿；数据精简和数据分割等问题。
7、简述反求工程中测量数据需要进行测头半径补偿的原因以及常见的测头半径补偿方法。
采用接触式测头系统测量时，受测头半径的影响，得到的坐标数据并不是测头所触及的表面点的坐标值，而是测头球心的坐标值，当测量点的表面法矢方向和测轴方向一致时，测头坐标值和测头中心相差一个测头半径值。
通常的测头半径值在0.25‐1.5mm之间，如果忽略测头半径，即测得的数据不进行半径补偿处理，则会带来数据补偿误差。
测头半径补偿有实时自动补偿和事后数据处理补偿两种方法。
8、简述多视测量数据重定位对齐技术。
在反求测量过程中，往往不能在同一坐标系下测量出实物的全部几何数据。
AMS制造系统-习题答案-文档
1.什么事产品全生命周期，包括哪些阶段？答：产品全生命周期是指一个产品从构想到出生、从报废到再生产的全过程。
它可分为六个阶段：产品计划、产品设计、产品制造、产品销售、产品使用和产品报废（包括处理与再制造）。
2.我国制造业的问题（1）制造系统的问题：1）劳动生产率及增加值率低；2）处于全球产业链的低端；3）技术创新能力十分薄弱；4）制造业的结构不尽合理（2）制造模式的问题：1）企业体制的不适应；2）经济理念的不适应；3）生产管理手段的不适应；4）企业组织结构的不适应（3）制造技术的问题：1）设计技术；2）制造工艺与装备；3）制造过程自动化3.先进制造系统的定义是什么？答：先进制造系统是指在时间、质量、成本、服务和环境诸方面很好地满足市场需求，采用了先进制造技术和先进制造模式，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具有良好社会效益，达到整体最优的制造系统。
4、什么是先进制造模式？答：是应用先进制造技术的生产组织和技术系统的形态和运作的方式。
它是以获取生产有效性为首要目标，以制造资源快速有效集成为基本原则，以人-组织-技术相结合为实施途径，使制造系统获得精益、敏捷、优质与高效的特征，以适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。
5、工业工程师在生产领域能解决那些问题？答：1）研究方法改进和工作测定的企业微观诊断技术；2）人因工程；3）设施规划与物流分析技术;3）质量管理与质量工程技术;4)成本控制技术;5)人力资源管理与开发的技术. 1.比较推动式生产与拉动式生产方式有何区别？推动式生产是由前一工作岗位的任务驱动后一工作岗位的任务，而拉动式生产是用后一岗位的任务来拉动前一岗位的工作。
2.你认为企业及制造系统的制造过程有几种运动流？为什么？物料流：与三运动流比较，企业级的物料流包含了单元级的物料流和能量流。
信息流：是指制造系统与环境和系统内部各单元间传递与交换各种数据、情报和知识的运动过程。
资金流：又称为价值流。
第三章1 先进制造的理念和模式-柔性制造系统
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4. 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。
制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其发 展将是以其柔性化、集成化、敏捷化、智能化、虚拟化、 全球化的特征来满足市场快速变化的要求。
制造自动化技术主要是指制造系统开放式智能体系结构 优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品 研究与开发过程自动化技术等。
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柔性制造技术
它的自动化程度略低于FMS,但其投资比FMS少得多，而经 济效益相接近。这是中小型企业优先发展的机型,当生产规 模扩大时,FMC可以重组和扩展,以适应生产规模的需求。
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2.FMS柔性制造系统
通常包括四台或更多台全自动数控机床，由集中的控制 系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现 多品种、中小批量的加工及管理。
用于切削加工的FMS主要由以下几部分组成：
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或少品种大批量非柔性自动
线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工
设备可以是通用的加工中心、CNC机床，也可以
采用专用的机床或NC专用机床，对物料搬用系
统柔性的要求低于FMS，但生产效率更高。其特
点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻
成熟，目前已进入实用阶段。
先进制造系统
第一章先进制造系统概论1.制造的定义狭义制造又称“小制造”，是指产品的制作过程。
制造是使原材料在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程广义制造又称“大制造”或“现代制造”，是指产品的全生命周期过程。
2. 制造业的内涵制造业是所有与制造有关的企业生产机构的总体。
是对原材料加工或再加工以及对零部件装配工业的总称。
3. 我国制造业的问题1.制造系统问题1）劳动生产率及工业增加值率低2）低水平生产能力严重过剩，高水平生产能力不足3）技术创新能力十分薄弱4）制造业的结构不尽合理2.制造模式问题（1）企业体制的不适应。
（2）经营理念的不适应。
（3）生产管理手段的不适应。
（4）企业组织结构的不适应3.制造技术问题1）设计技术。
我国具有自主知识产权的原创性技术极少；设计基础数据缺乏；用CAD技术开展创造性设计的工作较少。
2）制造工艺与装备。
我国优质、高效、低耗工艺的普及率不足10%；只有较少企业开始采用先进加工技术。
3）制造过程自动化。
我国企业仍处于单机自动化、刚性自动化阶段；采用柔性自动化技术、机器人技术的企业极少。
4. 制造业产品的分类（1）按产品的宏观用途分1) 生活资料2) 生产资料（2）按产品的构成形态分1）离散式产品2）流程式产品3）混合式产品5. 产品市场生命周期是指一个产品从进入市场到退出市场的过程。
⑴投入期⑵成长期⑶成熟期⑷退让期6. 产品全生命周期的概念（1）产品计划（2）产品设计（3）产品生产（4）产品销售（5）产品使用（6）产品报废7. 先进制造系统的定义先进制造系统是在时间、质量、成本、服务和环境诸方面很好地满足市场需求，采用了先进制造技术和先进制造模式，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具有良好社会效益，达到整体最优的制造系统。
8. 先进制造系统的特点时间第一满意质量分集并存以人为本扁平组织柔性更高模块拼合关注环境9. 制造模式的影响因素社会生产力的水平AMT的应用市场需求的变化社会需求的变化第二章先进制造系统的基本原理10.制造系统的分类1)按生产计划分自主式制造系统订单式制造系统2)按层次结构分单元级制造系统车间级制造系统企业级制造系统全球级制造系统11.单元级制造系统的三运动流及其子系统物料流信息流能量流物质系统信息系统能量系统12.企业级制造系统的四运动流及其子系统物料流信息流资金流劳务流物流系统信息系统财务系统人事系统13.AMS的基本特征转换性分解性集成性动态性进化性随机性开放性复杂性对比系统的特征集合性层次性有界性相关性整体性目的性环境适应性生物性14.AMS的决策因素时间质量服务成本环境15.制造系统的生命周期概念：制造系统的生命周期是从提出建立或改进制造系统开始，到它脱离运行并被新系统代替而结束所经历的时间。
先进制造系统
第一章先进制造系统总论制造（manufacturing）有广义与狭义之分。
狭义的制造（小制造）指的是产品的制作过程。
英文的制造解释为通过体力或机器制作产品，特别是适用于大批量（Making of articles by physical labor or machinery,especially on a large scale）。
广义的制造（大制造或现代制造）指的是产品的全生命周期过程。
广义制造包含四个过程：1概念过程（产品设计，工艺设计，生产计划）；2物理过程（加工，装配）；3物质（原材料，毛坯，产品）；4产品报废与再制造过程。
广义制造的三个特点：1全过程2大范围3高技术。
制造，加工与生产辨析。
产品市场生命周期，产品是制造系统的输出。
产品市场生命周期是指一个产品从进入市场到退出市场的全过程，分为四个阶段。
分别为投入期，成长期，成熟期，衰退期。
成长期分为试销期，初步稳定期，失望期，成长后期。
产品全生命周期是指一个产品从构思到出生，从报废到再生的全过程。
也成为产品自然生命周期，分为六个阶段：产品计划，产品设计，产品制造，产品销售，产品使用，产品报销（处理和再制造）。
产品开发包括产品计划，产品设计，产品试制。
产品市场包括产品销售，产品使用，产品报销。
系统的定义：具有特定功能的，有若干仙湖联系的要素组成的一个整体。
系统的特性有：1集合性2层次性3有界性4相关性5整体性6目的性7环境适应性8生物性。
制造系统（Manufacturing System）：由制造过程所涉及的人员，硬件和软件等构成的，通过资源转换以最大生产率而增值的，经历产品全生命周期的一个有机整体。
先进制造系统（Advanced Manufacturing System）：指在时间，质量，成本，服务和环境诸多方面，能够很好地满足市场需求，采用了先进制造技术和先进制造模式，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具有良好的社会效益，达到整体最优的制造系统。
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按信息流和物流运动方向分类 按制造过程利用资源的范围分类
按信息流和物流运动方向分类
精益制造模式（LMM/LP/拉动式） 信息化制造模式（IMM/MRPⅡ/推动式）
按信息流和物流运动方向分类
有两种（图3-1）： •拉动式生产的信息 流与物流反向运动， 代表是精益生产； •推动式生产的信息 流与物流同向运动， 代表是制造资源计 划（MRPⅡ） 。
制造模式
•பைடு நூலகம்1.提高制造系统的的市场竞争力
• 2.提高制造技术的有效性 • 3.制造模式拓宽企业资源增值的途径
制造模式的作用
(1)制造模式提高制造系统的的市场竞争力
从零件制造过程的时间分配可以清楚看出制造 模式对提高系统效益的作用。 工件在系统中的“通过时间” 主要由四部分 构成：即加工准备时间、加工时间、排队时间 和传送时间。见图3-4。
按信息流和物流运动方向分类
生产计划 生产进度表 实际需求数量
生产指令 库存
工序1 看板
工序2 看板 信息流
工序3
物料流
图3-2 JIT拉动式生产方式
按信息流和物流运动方向分类
JIT的优点是： 能够形成追求“零库存”的动态系统； 有助于在工序间实现质量保证； 迫使生产过程的精心组织。 JIT的不足是： 要求有重复循环的产品生产环境，生产柔 性不够大； 缺乏改进过程的中心，所有过程活动一样 重要。
制造模式的作用
(3)制造模式拓宽企业资源增值的途径
从资源增值来认识不同类型制造模式的作 用。
刚性制造主要是利用人力、物力和财力资源； 柔性制造则开始较大规模地开发利用信息资源； 可重构制造是实现社会资源与企业资源优化配 置的新模式；精益制造是要彻底挖掘资源潜力； 信息化制造是通过利用信息资源来更快速有效 地转换制造资源；
按制造过程利用资源的范围分类
(2)敏捷制造模式（AMM）
实现AMM的必要条件： ①高柔性、可重组的自动化加工设备。 ②标准化的、易维护的信息网络系统。 ③人因的发挥和管理机构改革。
按制造过程利用资源的范围分类
(3)智能制造模式（IMM）
是人工智能（AI）技术广泛应用于制造领域和 响应制造活动全球化趋势的结果。它不仅强调 信息集成，更强调知识集成。 知识集成是比信息集成水平更高的集成。工厂 的设计、生产和管理等过程中隐含着大量的知 识，而且各职能部门的工作是相互联系的，因 此存在着知识共享。有些工作需要不同领域专 家协同完成，故知识的协同也是非常重要的问 题。
制造模式的作用
(2)制造模式提高制造技术的有效性
从制造模式与制造技术的关系中也可以看出制造 模式的重要作用。例如，一个企业要采用 CAD/CAM并获得实效，就需要对企业现有的生 产组织和运作方式进行调整，而实践证明这是不 容易的，需要时间才能获得进展。CAD和CAM 属于制造系统的单元自动化技术。而单元自动化 技术必须在信息集成的环境中才能发挥更大的效 益。因此，导致计算机集成制（CIM）哲理和模 式的出现，形成计算机集成制造系统（CIMS）。 总之，为获取企业投入的优化增值，制造技术与 制造模式需要互相匹配。
第三章
先进制造模式
本章先进制造模式（AMM）是全书的重 点内容。每一种制造模式都从属于相应的制 造系统，并与相关的制造技术相互交织和相 互作用。如果把制造技术比作制造系统的骨 骼（硬件）和肌肉（软件），那么，制造模 式就是制造系统的灵魂（哲理的反映）和神 经（运行的规律）。
第三章
先进制造模式
本章首先阐述了制造模式的类型和作用；
按制造过程利用资源的范围分类
(3)智能制造模式（IMM）
智能不仅体现在知识的处理上，还体现在感知 手段上，对于加工技术而言，感知手段尤为重 要。缺乏智能感知手段，就难以实现智能制造 。鉴于知识集成的困难，要开发出不受环境和 国家限制、彼此合作的智能系统来，必须利用 全球的智力资源。
制造模式的作用
前道工序完成后 生产安排 送物料到后道工序 a) 需要前发出指令 生产安排 需要时送到物料 b) 使用安排 使用安排
图3-1 拉动式生产与推动式生产 a)推动式 b)拉动式
按信息流和物流运动方向分类
(1)精益制造模式（Lean Manufacturing Mode， LMM） 在制造过程中贯穿一种零浪费的生产理念。通常 称为精益生产（Lean Production，LP），又称精良 生产。它是1990年美国在研究总结日本丰田汽车公司 准时生产（Just in Time，JIT）的基础上提出的。 LP的基本思想是要从原材料采购到产品销售及售 后服务的整个企业活动过程中，去掉一切多余的环节， 使每个岗位的工作人员都能对产品实现增值。这里的 关键问题是涉及到对人的管理。LP通常采用JIT、看板 管理、均衡生产和组织整体优化等技术。LP在日本效 果显著，而欧美仿效时效果却不明显。
制造模式的类型
按制造过程可变性分类
按信息流和物流运动方向分类 按制造过程利用资源的范围分类
按制造过程利用资源的范围分类
集成制造模式 敏捷制造模式 智能制造模式
按制造过程利用资源的范围分类
(1)集成制造模式（IMM）
以计算机网络和数据库为基础，试图利用 计算机软硬件将企业的经营、管理、计划、产 品设计、加工制造、销售及服务等全部制造活 动集合成一个综合优化的整体。集成的含义主 要在于企业内部的信息集成与人员集成。
柔性制造模式
特征：工序相对集中，没有固定的节拍，物料 的非顺序输送；将高效率和高柔性融于一体， 生产成本低；具有较强的灵活性和适应性。
单机柔性：采用单台数控机床来解决小批量、多品种 的问题。
系统柔性 结合自动流水线与数控机床的特点，将数 控机床与物料输送设备通过计算机联系起来，形成一 个“柔性制造系统”，来解决中等批量、中等品种的 制造问题。
按信息流和物流运动方向分类
生产计划 生产进度表 实际需求数量
生产指令
生产指令
生产指令
工序1
工序2
工序3
库存
库存 信息流
库存 物料流
图3-3 MRPⅡ推动式生产方式
按信息流和物流运动方向分类
(2)信息化制造模式
在资源管理范围上，MRPⅡ侧重于企业内 的资源管理，ERP扩展到了整个供应链的制造 资源；在生产方式管理上，MRPⅡ适用于离散 型制造系统的几种典型生产方式，如规模生产、 重复生产、按库存生产、按订单生产、按订单 装配等，ERP实现MRP与JIT相结合支持混合型 生产方式的管理；在事务处理控制方面， MRPⅡ一般只能实现事中控制，ERP强调事前 控制能力。
按信息流和物流运动方向分类
(2)信息化制造模式
目前主要是通过制造资源计划（MRPⅡ） 或企业资源计划（ERP）来支持。信息化制造、 MRPⅡ和ERP已在第2章介绍。作为一种制造模 式，它的基本思想是：基于企业经营目标制定 生产计划，围绕物料转换组织制造资源，实现 按需要按时进行生产。
按信息流和物流运动方向分类
制造模式的类型与作用 并行工程（CE）
敏捷制造（AM）
可重构制造（RM）
精益生产（LP） 计算机集成制造（CIM） 虚拟制造（VM） 网络化制造（NM） 智能制造（IM） 几种制造模式的比较
按制造过程利用资源的范围分类
(1)集成制造模式（IMM） IMM通常称为计算机集成制造(CIM)。 CIM作为一种制造思想，包括4个基本观点： ①信息集成； ②整个制造过程是一个系统； ③以人为本； ④动态发展，CIM是一种理想状态，是一个无限追求 的目标。 由CIM构成的制造系统称为计算机集成制造系 统 (CIMS) 。CIM是一种制造哲理，CIMS是CIM制造哲 理的具体体现。
制造模式的作用
(3)制造模式拓宽企业资源增值的途径
从资源增值来认识不同类型制造模式的作 用。
集成制造是通过物料流和信息流的集成来全面 开发利用企业内部的知识和信息资源； 敏捷制造是基于柔性技术的全球资源共享与优 化配置； 智能制造追求实现智力资源全球利用无障碍。
第三章
先进制造模式
然后着重从发展、原理和案例三个方面来介绍目前 比较典型的AMM：并行工程（CE）、敏捷制造 （AM）、可重构制造（RM）、大量定制（MC）、 网络化制造（NM）、成组技术（GT）、精益生产 （LP）、计算机集成制造（CIM）、虚拟制造 （VM）和智能制造（IM）； 最后分析了一些AMM的联系与区别。 本章介绍的AMM突出了敏捷性和精益性，它们能 够在效率和有效性两方面产生显著作用
第三章
先进制造模式
制造模式的类型与作用 并行工程（CE）
敏捷制造（AM）
可重构制造（RM）
精益生产（LP） 计算机集成制造（CIM） 虚拟制造（VM） 网络化制造（NM） 智能制造（IM） 几种制造模式的比较
大量定制（MC）
成组技术（GT）
制造模式的类型与作用
可重构制造模式（RMM）
特征：制造系统可按功能划分为若干制造单元。 不管是加工系统、信息流，还是工件流和刀具 流，或是组织机构和产品结构，所分单元即为 模块。RMM是指将各种模块加以标准化，从标 准化的模块中选出若干模块，以组成适合不同 用户要求的制造系统。
制造模式的类型
按制造过程可变性分类
制造模式的作用
(1)制造模式提高制造系统的的市场竞争力
通过时间（在车间） 加工准备时间+加工时间 传送时间+排队时间 5% 95%
加 工 时 间
30%
70% 在机床上时间
加工准备时间： 定位、装夹、测量、空运转
图3-4 传统小批量生产中零件制造过程的时间分配