现代制造技术

1.1.3 制造系统
制造系统的物质流与信息流
误差流 原材料 物流
能
能源
量
流
需求 规划
信息流
实施 （车间或现场）
控制
资金流
产品与服务
图1-7 制造系统的五种流
1.2 制造业的发展及其 在国民经济中的地位
Development of Manufacturing Industry and it’s Position in National Economy
机械制造业是制造业的基础, 是重中之重。
日本由于重视制造业，二次大战后30年时间，发展成为 世界经济大国。
与此相反，美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的 发展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽 车等行业不敌日本的局面。直至上世纪80年代初，美国才 开始清醒，重新关注制造业的发展，至1994年美国汽车产 量重新超过日本。
1.1.3 制造系统
转变特性 主要从技术角度出发，如何使转变过程更有效进行。
原材料 原材料 零件 零件 装配 成品 最终
供应者 库存 加工 库存
库存 用户
获取阶段
转变阶段
分配阶段
图1-4 制造系统的物质流
1.1.3 制造系统
程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤 制造系统可视为生产产品的工作程序（图1-6）
制造业
美国将机械、电子、轻工、纺织、冶金、化工等行业 列为制造业。
1.1.1 生产与制造
第一产业
农业 林业 渔业 畜牧业 矿业 采石业 石油业
表1-1 第一、二、三产业的划分
第二产业
第三产业
航天航空 纺织、服装 汽车、装备、重型机械 冶金、钢铁、金属制品 食品、饮料 化工、石油精炼 计算机、半导体、电器 建筑、建材 日用消费品 玻璃、陶瓷、造纸 制药 橡胶、塑料制品 能源、电力 出版
1.2.2 制造业在国民经济中的地位
◆ 图1-8显示了当今制造业的社会功能。
冶金机械
动力机械
纺织机械
建筑机械
家用电器
交通工具 环保设备
制造业
通讯设备 出版印刷
军事装备
网络媒体
医疗设备
文化娱乐
机器制造
农业机械
化工设备
图1-8 当今制造业的社会功能
美日1.2两.2国制汽造车业产在量国在民世经济界中市的场地所位占份额
进入21世纪，制造技术向自动化、柔性化、集成化、智 能化、精密化和清洁化的方向发展。
1.2.2 制造业在国民经济中的地位
国民经济的支柱产业，国民经济总收入的60%以上来自 制造业，世界发达国家无不具有强大的制造业。
美国：约1/4人口直接从事制造业，其余人口中又有约半 数人所做工作与制造业有关。
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
生产管理
车间制造 （加工、装配、 检验、输送、
存储 … ）
图1-2 制造系统功能结构
1.1.3 制造系统
制造系统特性
结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分
发挥效能，必须有软件(生产信息、制造技术)支持。 硬件
软件
图1-3 制造系统结构特性
1963年
1983年
图1-9 美日两国汽车产量变化
1.2.2 制造业在国民经济中的地位
东芝事件
现代制造技术
第1章 制造技术概述
Introduction of Manufacturing Technology
1.1 制造与制造系统 Manufacturing and Manufacturing System
1.1.1 生产与制造
制造
广义理解：制造 = 生产 国 际 生 产 工 程 学 会 （ International Institution for Proudction Engineering Research CIRP）定义：制造 包括制造企业的产品设计、材料选择、制造生产、质 量保证、管理和营销一系列有内在联系的运作和活动。 狭义理解：生产过程从原材料→成品直接起作用的 那部分工作内容，包括毛坯制造、零件加工、产品装 配、检验、包装等具体操作（物质流）。
银行、金融服务、保险 通讯、资讯 教育、医疗、保健 娱乐、旅馆、餐饮、旅游 政府 法律机构 房地产 修理与维护 商业（零售、批发） 交通、运输
1.1.2 制造技术
制造技术
在产品生产中，使原材料转化为产品过程所施行的 各种手段的总和，称为制造技术。
手段包括
运用一定的知识、技能 操纵可以利用的物质、工具 采取有效的方法
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也 有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的 各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产 品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息 处理系统。
1.1.2 制造技术
科学与技术
科学 —— 认识世界，基本方法是“分析”，基本形 式为“发现、揭示”。 技术 —— 改造世界，基本方法是“综合”，基本形 式为“发明、创造、改进”。
在商品经济高度发展的今天，科学与技术的界限开 始变得模糊，纯粹的科学研究不断萎缩,原因是得不到 足够的经费支持，许多科学研究从一开始就有明确的 应用前景（例如:超导技术、克隆技术等）。
1.1.3 制造系统
制造系统结构
经营管理 财务
用
户
市场与销售
、
市
研究与开发
场
与
工程设计
外
部
质量控制
环
采购
境
资源管理
1.2.1 制造业的发展
17世纪60年代，瓦特改进蒸汽机，标志第一次工业革命 兴起，工业化大生产从此开始
18世纪中，麦克斯韦尔建立电磁场理论，电气化时代开 始
20世纪初，福特汽车生产线，泰勒科学管理方法，标志 自动化时代到来（以大量生产为特征—Mass Production）
二战后，计算机、微电子技术，信息技术及软科学的发 展，以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势，使中 小批量生产自动化成为可能，并产生了综合自动化和许多 新的制造哲理与生产模式。
生产 技术 信息
产品 设计
产品 设计 信息
工艺
过程 计划
工艺 过程 信息
需求 订货 信息
综合
生产 计划
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生产 计划 信息
生产
进度 计划
进度 计划 信息
作业 计划
作业 计划 信息
生产 实施
生产 结果 数据
生产 控制
生产 控制 信息
计划阶段
实施阶段
图1-6 制造系统的程序特性
控制阶段
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使 生产活动达到最佳化。