先进制造技术01
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先进制造技术课件
工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执 行工作任务的机器装置，具有 高度的灵活性、精确性和可靠 性，广泛应用于焊接、装配、 搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技 术
工业机器人编程是实现机器人 自动化作业的关键技术，包括 示教编程、离线编程和自主编 程等方式，通过编程实现对机 器人运动轨迹、作业顺序和作 业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、 全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、 持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续 改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、 智能化制造，先进制造技术经历了多 个发展阶段，不断推动着制造业的转 型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、 智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率 、降低生产成本、提高产品质量和一 致性，同时能够满足个性化、定制化 生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征， 通过废弃物回收、再生利用等手 段，将经济活动组织成一个“资 源-产品-再生资源”的反馈式流 程。
清洁生产技术与循环 经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础 和手段，而循环经济则为清洁生 产提供了更广阔的应用空间和政 策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物 、汽车轻量化零件等。
先进制造技术01课件
第一章 制造业与先进制造技术概论
2. 加工过程的信息域活动 加工过程就是将设计对象物化的过程，在这一过程中，会产生大量诸如力、热、变形、误差等物理信息。对这些信息进行采集、处理和控制的过程就是加工过程信息域的活动。 CNC技术是目前最主要的先进制造设备，其原理如下图所示：
第一章 制造业与先进制造技术概论
⑦机器人 物流中应用机器人可用于装卸工件、传输物料等
第一章 制造业与先进制造技术概论
第一章 制造业与先进制造技术概论
三、信息域活动 处在信息化时代的制造业及制造系统将会最大限度的“数字化”，信息域活动亦可认为是数字化活动。 1. 设计过程的信息域活动 ①设计的概念
国际水平的技术标准与法规
国际水平的人才与教育体制
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
国际水平的先进装备制造
绪 论
一、本门课程的作用
制造业的主体功能
二、制造业涉及的主体功能
设计
制造
材料
信息
管理
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。
经济效益评估
物流设备的类型、数量及布局；自动化中央仓库的类型、库容及布局刀库、工件缓冲站的大小及布局；加工设备的类型、数量及布局
物料的运输路线；工件运输的调试策略系统内托盘的最大数量运输设备故障率；系统的持续运行时间
先进制造技术-1绪论
5
§5 先进制造技术的体系结构
先进制造工艺技术
•精密铸造成型工艺 精密铸造成型工艺 •精密与超精密加工 精密与超精密加工 •高速及超高速加工 高速及超高速加工 •现代特种加工 现代特种加工 •快速成形制造 快速成形制造 •虚拟制造 虚拟制造
6
§5 先进制造技术的体系结构
制造系统自动化技术
a.数控技术 数控技术
制定合理工序和 科学的工时定额 (泰勒管理方式)
制造设备和技 生产组织和管 理特点 术特点 建立设计、工 机械化制造设 艺和生产等功 备 能专业化部门 组合机床和刚 以质量为核心 性自动线 的部门间协调 数控机床和加 成组技术应用10 工中心
2 3
生产过程动态 统计 柔势
3
§4 先进制造技术的概念与特点
先进制造技术的特点
生产效率、 生产效率、加工精度和成本是表征先进制造技术经济 效益的主要指标。 效益的主要指标。 (1) 高效率 (2) 高精度 (3) 多样化 (4) 综合化
4
§5 先进制造技术的体系结构
(1) 分类 对先进制造技术的研究分为下述4大领域 大领域： 对先进制造技术的研究分为下述 大领域： 现代设计技术
1
§4 先进制造技术的概念与特点
(1) 先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合 先进制造技术不是一项具体的技术， 系统的技术； 系统的技术； (2)先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相 先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相 关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的,随时间 关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的 随时间 而变化的； 而变化的； (3) 创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程 创新是先进制造技术的灵魂， (产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理 产品创新、 产品创新 生产工艺过程创新、生产手段创新、 创新、组织创新及市场创新)； 创新、组织创新及市场创新 ；
先进制造技术课件文字
物联网与大数据在智能制造中的技术发展
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
先进制造技术绪论
先进制造技术绪论
目 录
• 先进制造技术概述 • 先进制造技术核心组成 • 先进制造技术在工业生产中应用 • 先进制造技术在产品创新中作用 • 先进制造技术发展趋势与挑战 • 总结与展望
01 先进制造技术概述
定义与发展历程
定义
先进制造技术是指基于先进生产设备和 制造工艺，结合信息技术、自动化技术 等手段，实现高效、高精度、高质量、 低成本、柔性化生产的技术总称。
对未来发展趋势预测和展望
智能化
绿色化
随着人工智能技术的不断发展，先进制造 技术将更加智能化，实现自动化生产、智 能化决策和优化管理。
环保意识的提高将推动先进制造技术向绿 色化方向发展，减少资源消耗和环境污染 。
柔性化
集成化
市场需求的多样化将要求先进制造技术更 加柔性化，能够快速响应市场变化，实现 个性化定制生产。
促进制造业与互联网、人工智能等新兴产业的跨 界融合，激发创新活力，培育新的增长点。
06 总结与展望
对本次课程学习成果回顾
01 掌握了先进制造技术的基本概念、特点 Nhomakorabea发 展历程。
02 了解了先进制造技术在各个领域的应用现状 。
03
学习了先进制造技术的核心技术和关键方法 。
04
具备了运用先进制造技术解决实际问题的能 力。
FMS的运行与维护
探讨柔性制造系统的运行原理、维护方法以及故障处理等问题，确 保系统的稳定运行。
04 先进制造技术在产品创新 中作用
产品设计创新方法探讨
基于用户需求的设计创新
通过深入了解用户需求，挖掘潜在需求，以此为基础进行 产品设计创新，提高产品的用户体验和满意度。
引入新技术进行设计创新
积极引入新技术、新工艺、新材料等，将其应用于产品设 计中，实现设计创新，提升产品的技术含量和附加值。
目 录
• 先进制造技术概述 • 先进制造技术核心组成 • 先进制造技术在工业生产中应用 • 先进制造技术在产品创新中作用 • 先进制造技术发展趋势与挑战 • 总结与展望
01 先进制造技术概述
定义与发展历程
定义
先进制造技术是指基于先进生产设备和 制造工艺，结合信息技术、自动化技术 等手段，实现高效、高精度、高质量、 低成本、柔性化生产的技术总称。
对未来发展趋势预测和展望
智能化
绿色化
随着人工智能技术的不断发展，先进制造 技术将更加智能化，实现自动化生产、智 能化决策和优化管理。
环保意识的提高将推动先进制造技术向绿 色化方向发展，减少资源消耗和环境污染 。
柔性化
集成化
市场需求的多样化将要求先进制造技术更 加柔性化，能够快速响应市场变化，实现 个性化定制生产。
促进制造业与互联网、人工智能等新兴产业的跨 界融合，激发创新活力，培育新的增长点。
06 总结与展望
对本次课程学习成果回顾
01 掌握了先进制造技术的基本概念、特点 Nhomakorabea发 展历程。
02 了解了先进制造技术在各个领域的应用现状 。
03
学习了先进制造技术的核心技术和关键方法 。
04
具备了运用先进制造技术解决实际问题的能 力。
FMS的运行与维护
探讨柔性制造系统的运行原理、维护方法以及故障处理等问题，确 保系统的稳定运行。
04 先进制造技术在产品创新 中作用
产品设计创新方法探讨
基于用户需求的设计创新
通过深入了解用户需求，挖掘潜在需求，以此为基础进行 产品设计创新，提高产品的用户体验和满意度。
引入新技术进行设计创新
积极引入新技术、新工艺、新材料等，将其应用于产品设 计中，实现设计创新，提升产品的技术含量和附加值。
先进制造技术介绍课件
先进制造技术的 分类
智能制造技术
人工智能：利用机器学习、 工业物联网：通过传感器、
深度学习等技术实现自动 网络等设备实现生产设备
化、智能化生产
的互联互通和数据共享
增材制造：利用3D打印 技术实现快速、高效的
生产
工业机器人：通过机器 人实现自动化、智能化
的生产过程
云计算：利用云计算技 术实现生产数据的存储、
工业互联网：利用 物联网、云计算等 技术，实现生产设 备和系统的互联互 通和信息共享
增材制造：利用 3D打印技术，实 现产品的快速制造 和个性化定制
绿色与可持续发展
节能环保：减少能源消耗，降 低环境污染
绿色制造：采用环保材料，降 低生产过程中的污染
循环经济：提高资源利用率， 减少废弃物产生
可持续发展：实现经济、社会、 环境协调发展，提高生活质量
智能物流系 统：实现物 料自动配送， 提高物流效 率
智能检测系 统：提高产 品质量，降 低不良率
智能决策系 统：实现生 产计划、库 存管理等方 面的智能化 决策，提高 企业竞争力
01
02
03
04
绿色制造在环保产业的应用
绿色制造技术在环保产业 中的应用，可以有效降低 生产过程中的能耗和污染 排放。
绿色制造技术在环保产业 中的应用，可以促进环保 产业的可持续发展，提高 环保产业的竞争力。
航空航天：飞 机、火箭、卫 星等制造
05
生物医学：医 疗器械、生物 制药等制造
02
汽车工业：汽 车、卡车、摩 托车等制造
06
能源工业：太 阳能、风能、 核能等制造
03
电子工业：计 算机、手机、 家电等制造
07
建筑工业：建 筑材料、建筑 设备等制造
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。
先进制造技术第一章
先进制造技术能够提高产品质量和生 产效率，降低生产成本和能源消耗， 增强企业市场竞争力，推动制造业转 型升级和可持续发展。
应用领域举例
航空航天领域
先进制造技术在航空航天领域的应用包括飞机发动机制造 、航空材料加工、航空电子设备等，能够提高航空航天产 品的性能和质量。
医疗器械领域
先进制造技术在医疗器械领域的应用包括医疗器械设计、 加工和制造等，能够提高医疗器械的精度和可靠性，保障 医疗安全。
模块化设计
01
将复杂系统划分为独立的功能模块，便于开发、维护和升级。
开放性原则
02
支持不同厂商、不同技术的集成，实现系统的可扩展性和互操
作性。
分层结构
03
划分为感知层、控制层、执行层和应用层，降低系统复杂性。
关键组成部分介绍
感知层
通过传感器、RFID等技术，实 现设备状态监测、环境参数采
集等功能。
成本高企
先进制造技术的研发和应用往往需要大量的资金投入，使得一些 中小企业难以承担。
未来发展趋势预测
绿色制造
环保意识的提高将推动先进制造技术向绿 色、低碳、可持续的方向发展，减少对环
境的影响。
智能化发展
随着人工智能、大数据等技术的不 断发展，未来先进制造技术将更加 智能化，实现自动化生产、智能化
管理和优化。
06
绿色低碳可持续发展战略在先进 制造中实践
绿色低碳生产理念推广
节能减排
通过改进生产工艺、提高能源利 用效率、采用清洁能源等手段， 减少制造过程中的能源消耗和污
染物排放。
绿色供应链管理
将绿色低碳理念贯穿于整个供应链， 从原材料采购、生产、运输、销售 到回收处理等环节，实现全过程的 绿色化。
应用领域举例
航空航天领域
先进制造技术在航空航天领域的应用包括飞机发动机制造 、航空材料加工、航空电子设备等，能够提高航空航天产 品的性能和质量。
医疗器械领域
先进制造技术在医疗器械领域的应用包括医疗器械设计、 加工和制造等，能够提高医疗器械的精度和可靠性，保障 医疗安全。
模块化设计
01
将复杂系统划分为独立的功能模块，便于开发、维护和升级。
开放性原则
02
支持不同厂商、不同技术的集成，实现系统的可扩展性和互操
作性。
分层结构
03
划分为感知层、控制层、执行层和应用层，降低系统复杂性。
关键组成部分介绍
感知层
通过传感器、RFID等技术，实 现设备状态监测、环境参数采
集等功能。
成本高企
先进制造技术的研发和应用往往需要大量的资金投入，使得一些 中小企业难以承担。
未来发展趋势预测
绿色制造
环保意识的提高将推动先进制造技术向绿 色、低碳、可持续的方向发展，减少对环
境的影响。
智能化发展
随着人工智能、大数据等技术的不 断发展，未来先进制造技术将更加 智能化，实现自动化生产、智能化
管理和优化。
06
绿色低碳可持续发展战略在先进 制造中实践
绿色低碳生产理念推广
节能减排
通过改进生产工艺、提高能源利 用效率、采用清洁能源等手段， 减少制造过程中的能源消耗和污
染物排放。
绿色供应链管理
将绿色低碳理念贯穿于整个供应链， 从原材料采购、生产、运输、销售 到回收处理等环节，实现全过程的 绿色化。
第七章先进制造技术第一、二、三节
◆ 它 将 计 算 机 辅 助 设 计 （ CAD ） 、 计 算 机 辅 助 制 造 （CAM）、计算机数控（CNC）、精密伺服驱动、新材 料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的产品三维设 计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。
◆按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或
固化一层层的液态树脂，或烧结一层层的粉末材料），或
➢ 材料累加法——传统的累加方法有焊接、粘接或铆接
等，通过不可拆卸连接使物料结合成一个整体，形成零
件。近几年才发展起来的快速原型制造技术（RPM），
是材料累加法的新发展。
3
第一节 快速原型制造技术（RPM）
◆快速原型制造（Rapid Photograph Manufacturing — RPM），又称“快速成形技术”（ Rapid Photograph — RP）或“分层制造”（Layer Manufacturing — LM）， 是20世纪80年代后期迅速发展起来的一种新型制造技术。
塑料 铝合金 铜
300-6000 m/min 铸铁
◎钻削： 200-1100 m/min ◎磨削： 50-300 m/s
钢 钛合金 镍合金
10
100
1000
切削速度V（m/min）
10000
图3-32 高速与超高速切削速度范围 12
、 高速加工的特点
➢ 加工效率高：进给率较常规切削提高5-10倍，材料去除 率可提高3-6倍 ➢ 切削力小：较常规切削至少降低30%，径向力降低更明 显。有利于减小工件受力变形，适于加工薄壁件和细长件 ➢ 切削热小：加工过程迅速，95%以上切削热被切屑带走， 工件积聚热量极少，温升低，适合于加工熔点低、易氧化 和易于产生热变形的零件 ➢ 加工精度高：刀具激振频率远离工艺系统固有频率，不 易产生振动；又切削力小、热变形小、残余应力小，易于 保证加工精度和表面质量 ➢ 工序集约化：可获得高的加工精度和低的表面粗糙度， 并在一定条件下，可对硬表面进行加工，从而可使工序集 约化。这对于模具加工具有特别意义(工序集约化是指在一 台实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工工序). 13
先进制造技术有哪些
先进制造技术有哪些先进制造技术是指应用先进的科学技术手段，推动制造业实现高效、智能、绿色、可持续发展的技术。
具体来说，先进制造技术包括了一系列先进的制造方法、工艺和设备。
下面将从不同的角度探讨一些常见的先进制造技术。
一、先进工艺1. 激光加工技术：激光加工技术是利用激光器产生的高能激光束对工件进行加工的一种方法。
它具有非接触加工、高精度、高效率等特点，在3D打印、金属切割、焊接等领域得到了广泛应用。
2. 精密铸造技术：精密铸造是一种通过模具将熔融金属注入到模具中，然后冷却凝固得到所需形状的方法。
它能够生产出高精度、复杂形状的零件，被广泛应用于航天、汽车等领域。
3. 精密加工技术：精密加工技术是指能够处理毫米级以下精度的加工方法。
包括五轴联动加工、电火花加工、刻蚀加工等技术，用于加工精密部件。
二、先进设备1. 数控机床：数控机床是一种能够通过程序控制实现自动加工的机床。
它具有高精度、高效率和灵活性强等特点，被广泛应用于各类零部件的加工。
2. 机器人技术：机器人是指能够模拟和替代人类完成某些工作的自动化装置。
它具有高度的柔性和智能性，被应用于装配、喷涂、焊接等工艺中。
3. 先进材料先进材料指的是具有高强度、轻质、高温耐受性、耐腐蚀等特点的新型材料。
例如高分子复合材料、纳米材料等，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
三、先进制造方法1. 3D打印技术：3D打印技术是一种通过将材料逐层堆叠并粘结在一起，构建出所需形状的制造方法。
它能够实现快速、个性化、可定制化生产，被应用于零部件制造、医疗器械等领域。
2. 智能制造技术：智能制造技术是指借助先进的信息技术，实现制造过程自动化、数字化和智能化的技术。
例如物联网、云计算等技术，能够提高制造过程的高效性和可追溯性。
3. 协同制造技术：协同制造是一种通过各个环节之间的信息共享和协调，实现整个制造过程高效协同的技术。
它能够提高生产效率，减少资源浪费。
四、先进制造技术的应用先进制造技术在各个领域都有广泛的应用。
先进制造技术01ppt学习教案
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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。
02
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
先进制造技术与机械制造工艺分析
总结与建议
综上所述，先进机械制造技术和机械制造工艺在发展过程中取得了显著成就， 同时也面临着未来的挑战。为了进一步提升我国机械制造业的国际竞争力，建议 从以下几个方面加强研究和创新：
1、加大研发投入，鼓励技术创新。不仅要技术本身，还要注重技术与企业 实际情况的结合，以实现更好的应用效果。
2、培养高素质人才。通过教育和培训提升人才的专业技能和综合素质，以 满足现代机械制造业对人才的需求。
2.智能制造：智能制造是指将人工智能、物联网、大数据等技术与传统制造 技术相结合，实现制造过程的自动化和智能化。智能制造可以大幅提高生产效率， 降低生产成本，提高产品质量和精度。例如，在智能制造中，机器人和自动化设 备可以完成高强度、高精度的生产任务，减少人工干预，提高生产效率。
二、机械制造工艺
1.精益生产：精益生产是一种以消除浪费、提高生产效率和产品质量为目标 的生产方式。它可以通过优化生产流程、减少生产中的浪费、提高员工技能等方 式来实现。例如，通过精益生产方法，可以减少生产中的等待时间、提高以快速响应市场需求、灵活适应市场变化为目 标的生产方式。它可以通过采用模块化设计、供应链管理、动态调度等方式来实 现。例如，通过敏捷制造方法，可以在短时间内将新产品推向市场，满足客户需 求。
3、推动绿色制造，加强环保意识。将环保理念贯穿于生产全过程，优化资 源利用，降低能耗和排放，实现经济与环境的双重效益。
4、加强国际合作与交流。通过合作与交流吸收国外先进经验和技术，提升 我国机械制造业的国际地位。
总之，我们要充分认识先进机械制造技术和机械制造工艺的重要性，不断推 动其创新发展，为我国机械制造业的持续发展做出贡献。
3.智能制造：智能制造是一种以智能化、自动化为主要特征的生产方式。它 可以通过引入人工智能、物联网、大数据等技术与传统制造技术相结合，实现制 造过程的自动化和智能化。例如，通过智能制造方法，可以大幅提高生产效率、 降低生产成本和提高产品质量。
先进制造技术01-2
Computer in Manufacturing计算机制造Computer-Aided Production and Control Systems (CAPACS)计算机辅助生产和控制系统主要内容：1.The concepts of CAPACS,interaction of PACS, typical CAPCS in manufacturing1。
CAPACS互动的概念,CAPCS,典型的PACS在制造2. MIS MIS(管理信息系统)3.Engineering工程1.1.0Introduction介绍制造Manufacturing = 生产ProductionA collection of interrelated activities that includes product design and documentation, material selection, planning, production, quality assurance, management, and marketing of goods。
收集了相关活动,包括产品设计和文件、材料选择、规划、生产、质量保证、管理和营销的货物CAM — Computer-aided manufacturingComputer application in manufacturing production controls the physical process and is typically referred to as computer-aided manufacturing (CAM).在制造生产控制计算机应用物理过程,通常是被称为计算机辅助制造CAM involves the use of computers and computer technology to assist in all the phases of manufacturing a product, including process and production planning, machining, scheduling, management, and quality control.涉及到使用计算机和计算机技术来协助所有阶段的一项产品的制造,包括工艺流程、生产规划、机加工、调度、管理及质量控制。
先进制造技术 第一章 先进制造技术概论
-16-
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
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》课件 第一章
目录页 CONTENTS PAGE
绪论 现代设计技术 先进制造工艺技术（一） 先进制造工艺技术（二） 制造自动化技术 现代生产管理技术 先进制造模式
— 2—
过渡页 TRANSITION PAGE
绪论
1 • 先进制造技术及其主要特点 • 先进制造技术的体系结构及分类 • 先进制造技术的应用及发展趋势
绪论
— 28 —
Thank You
3
户服务的整个过程，成为“市场—产品设计开发—加工
制造—市场”的大系统。
• 高精度：现代制造对产品、零件的要求越来越高，促
4
使激光加工、电子束加工、离子束加工、纳米制造、微机械
5
制造等新方法迅速发展。
• 实用性：注重产生最好的实践效果。
绪论
— 10 —
1.2 先进制造技术的体系结构及分类
1.2.1 先进制造技术的体系结构
表面改性、制膜 和涂层技术包括化学 镀、非晶态合金技术、 节能表面涂装技术、 表面强化处理技术、 热喷涂技术、激光表 面熔覆处理技术、等 离子化学气相沉积技 术等。
绪论
— 17 —
1.2 先进制造技术的体系结构及分类
1.2.2 先进制造技术的分类
3．加工自动化技术
加工自动化技术是用机电设备工 具取代或放大人的体力。加工过程自 动化涉及数控技术、工业机器人技术、 柔性制造技术、传感技术、自动检测 技术、信号处理和识别技术等内容。 其目的在于减轻操作者的劳动强度， 提高生产效率，减少在制品数量，节 省能源消耗及降低生产成本。
1979年至今
20世纪80年代末美国人开始把雄心勃勃的“星球大战”计 划转移到发展先进制造技术的应用和推广上来； 目前，制造业在美国经济社会发展中仍占有重要地位。
绪论 现代设计技术 先进制造工艺技术（一） 先进制造工艺技术（二） 制造自动化技术 现代生产管理技术 先进制造模式
— 2—
过渡页 TRANSITION PAGE
绪论
1 • 先进制造技术及其主要特点 • 先进制造技术的体系结构及分类 • 先进制造技术的应用及发展趋势
绪论
— 28 —
Thank You
3
户服务的整个过程，成为“市场—产品设计开发—加工
制造—市场”的大系统。
• 高精度：现代制造对产品、零件的要求越来越高，促
4
使激光加工、电子束加工、离子束加工、纳米制造、微机械
5
制造等新方法迅速发展。
• 实用性：注重产生最好的实践效果。
绪论
— 10 —
1.2 先进制造技术的体系结构及分类
1.2.1 先进制造技术的体系结构
表面改性、制膜 和涂层技术包括化学 镀、非晶态合金技术、 节能表面涂装技术、 表面强化处理技术、 热喷涂技术、激光表 面熔覆处理技术、等 离子化学气相沉积技 术等。
绪论
— 17 —
1.2 先进制造技术的体系结构及分类
1.2.2 先进制造技术的分类
3．加工自动化技术
加工自动化技术是用机电设备工 具取代或放大人的体力。加工过程自 动化涉及数控技术、工业机器人技术、 柔性制造技术、传感技术、自动检测 技术、信号处理和识别技术等内容。 其目的在于减轻操作者的劳动强度， 提高生产效率，减少在制品数量，节 省能源消耗及降低生产成本。
1979年至今
20世纪80年代末美国人开始把雄心勃勃的“星球大战”计 划转移到发展先进制造技术的应用和推广上来； 目前，制造业在美国经济社会发展中仍占有重要地位。
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2. 加工过程的信息域活动
加工过程就是将设计对象物化的过程，在这一过程中，会产生大量诸如力、 热、变形、误差等物理信息。对这些信息进行采集、处理和控制的过程就是加工 过程信息域的活动。
CNC技术是目前最主要的先进制造设备，其原理如下图所示：
编
伺服驱动
X轴
零 件
手工
制 零
设
件 加
CNC
伺服驱动
Y轴
计 自动 工
加工 物流 信息流
三域
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
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
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。
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。
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。
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
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，源自是目前机 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
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
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。
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
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
传统加工 减材加工 制造死物
他成形
在规定的时间内 （At the right time）
规定的地点 （In the right place）
客户
合适的价格
以需要的数量
（At the right price） （In the right quantity）
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。
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。
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。
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。
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
特种加工 增材加工 制造活物
自成形
3. 先进制造技术的发展趋势
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。
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
物体任一部 分的设计都 应满足功能 需求，且基 于艺术与工 程的结合。
设计是创造 一个迄今尚 不存在的产 品（硬件、 软件或一个 系统）的过 程。
设计 是一 个决 策过 程。
设计就是 制作原始 计划、草 图和方案 等。
②设计过程信息域活动的内容
设计过程信息域活动就是将概念、构思映射成数字化物理模型的过程，这需 要CAD系统的支持。
图
程
序
伺服驱动
Z轴
加工过程信息域的活动还包括虚拟加工中的数字化仿真与分析。
3. 物流过程的信息域活动
物流过程的信息域活动，包括对传输装置数量与布局的信息、被传输物料信 息、经济效益信息等的监控与管理。具体内容如下：
先进制造技术
先进制造技术
绪论
一、本门课程的作用
二、制造业涉及的主体功能
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。
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
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
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
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
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）
使用自动仓库的优势：降低仓储成本、提高保管质量、增强市场响应能力、 有利于环境保护。
⑦机器人
物流中应用机器人可用于装卸工件、传输物料等
三、信息域活动
处在信息化时代的制造业及制造系统将会最大限度的“数字化”，信息域活 动亦可认为是数字化活动。
1. 设计过程的信息域活动 ①设计的概念
什 么 是 设 计？