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1、第第第第1 1 1 1章章章章 先进制造系统总论先进制造系统总论先进制造系统总论先进制造系统总论现在学习的是第1页，共59页第第1章章 先进制造系统总论先进制造系统总论1.1 1.1 制造制造与制造业的概念与制造业的概念1.2 1.2 制造业的发展与作用制造业的发展与作用1.3 1.3 我国制造业的现状我国制造业的现状1.5 1.5 先进制造系统的概念先进制造系统的概念 1.6 1.6 先进制造模式的概念先进制造模式的概念 1.7 1.7 先进制造技术的概念先进制造技术的概念 现在学习的是第2页，共59页1.1.1 制造的内涵制造的内涵 1.1.制造的制造的原意原意制造的英文为制造的英文为ma
2、nufacture，manufacturing。该词起源于拉丁文词根该词起源于拉丁文词根 manu（手）和（手）和facere（做）。（做）。这说明几百年来人们把制造理解为用手来做。这说明几百年来人们把制造理解为用手来做。随随着着社社会会进进步步和和制制造造活活动动的的发发展展,制制造造的的概概念念不不断断进化。进化。现在学习的是第3页，共59页1.1.1 制造的内涵制造的内涵 2.2.制造的含义制造的含义（1 1）狭义制造）狭义制造 制作过程（机械工艺过程或机械加工过程）制作过程（机械工艺过程或机械加工过程）原材料原材料 产品产品 物理、化学变化物理、化学变化（2 2）广义制造）广义制造 指
3、产品的整个生命周期过程指产品的整个生命周期过程现在学习的是第4页，共59页图1-14 产品全生命周期产品生产产品设计产品计划产品销售产品报废产品使用产品市场产品开发社会环境自然环境现在学习的是第5页，共59页制造本质：制造本质：将原有资源（如物料、能量、资金、人员、将原有资源（如物料、能量、资金、人员、信息等）按照社会需求转变为有更高实用信息等）按照社会需求转变为有更高实用价值的新资源（如有形的产品和无形的软价值的新资源（如有形的产品和无形的软件、服务）的过程。件、服务）的过程。现在学习的是第6页，共59页制造资源资源更高价值的新资源更高价值的新资源社会需求社会需求物料物料能量能量资金资金人员
4、人员信息信息有形的产品有形的产品无形的软件无形的软件无形的服务无形的服务现在学习的是第7页，共59页1.1.3 制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成1.1.制造业的内涵制造业的内涵所有与制造有关的企业生产机构的总体。所有与制造有关的企业生产机构的总体。对对原原材材料料加加工工或或再再加加工工以以及及对对零零部部件件装装配配工工业业的总称。的总称。v分类分类：消费品、资本品（即装备）消费品、资本品（即装备）轻型、重型轻型、重型 民用、军工民用、军工 传统、现代传统、现代 现在学习的是第8页，共59页1.1.3 制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成美国美国NRCNRC将制造企业分为两大类：将制造企
5、业分为两大类：物物质质企企业业：把把原原材材料料和和可可重重复复利利用用的的毛毛坯坯件件转转变变成成分分立立的的半半成成品品和最终物件的企业。和最终物件的企业。v物物质质企企业业所所用用的的制制造造系系统统一一般般被被组组织织在在供供应应链链网网络络之之中中，许许多多以以供应商的身份出现于市场。供应商的身份出现于市场。产产品品企企业业：把把分分立立的的半半成成品品和和物物件件转转变变或或装装配配成成整整机机产产品品的的企企业。业。v产产品品企企业业要要求求有有众众多多的的物物质质企企业业支支持持，在在供供应应链链网网络络支支持持下下完完成成最最终终产产品品的的制制造造与与装装配配。这这类类企企
6、业业的的制制造造系系统统主主要要是是某某些些关关键键部部件件（如如汽汽车车发发动动机机、车车体体等等）的的制制造造和和总总装装系统。系统。现在学习的是第9页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展从世界范围来看，从世界范围来看，制造业的发展可以分为制造业的发展可以分为3 3个时代：个时代：1.1.古代制造古代制造业业的的发发展展2.2.近代制造近代制造业业的的发发展展3.3.现现代制造代制造业业的的发发展展现在学习的是第10页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展图图1-31-3弓弓形形钻钻是是公公元元前前30003000年年以以前前（史史前前期期）的的重重要要工工具具。它它由由
7、燧燧石石钻钻头头、钻钻杆杆、窝窝座座和和弓弓弦弦等等组组成成。可可用用来来钻钻孔孔、扩扩孔孔和和取取火火。弓弓形形钻钻后后来来又又发发展展成成为为弓弓弦钻床（图弦钻床（图1-41-4）和弓弦车床（图）和弓弦车床（图1-51-5）。）。图1-4 弓弦钻床图1-3 弓形钻图1-5 弓弦车床现在学习的是第11页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展公公 元元 953953年年 我我国国已已能能铸铸造造重重达达4040吨吨的的特特大大型型铸铸件件，如如图图1-61-6所所示示,河河北北沧沧州州铁铁狮狮子子，长长 5.35.3米米，高高5.45.4米米，宽宽3 3米米多。多。图1-6 沧州铁狮子
8、（公元953年）现在学习的是第12页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展近近代代中中国国规规模模最最大大的的制制造造系系统统是是江江南南制制造造局局（图图1-71-7），从从18651865年年 成成 立立 到到18911891年年已已拥拥有有1313个个工工厂厂，它它制制造造了了中中国国第第一一艘艘近近代代兵兵轮轮，炼炼出出中中国国第第一一炉炉钢钢水水，并并最最早早引引进进国国外外先先进技术。进技术。图1-7 江南制造局的机器厂（1865年）现在学习的是第13页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展图图1-81-8和和图图1-91-9是是我我国国19851985年年引引进进
9、的的第第一一条条柔柔性性制制造造系系统统，可可加加工工直直流伺服电动机的流伺服电动机的4 4大类（轴、盘、壳、架）大类（轴、盘、壳、架）1414种零件。种零件。图1-8 我国引进的首条柔性制造系统（1985年）现在学习的是第14页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展图图1-81-8和和图图1-91-9是是我我国国19851985年年引引进进的的第第一一条条柔柔性性制制造造系系统统，可可加加工工直直流流伺伺服服电电动机的动机的4 4大类（轴、盘、壳、架）大类（轴、盘、壳、架）1414种零件。种零件。图1-9 柔性制造系统中的两台加工中心现在学习的是第15页，共59页1.2.1 制造业的
10、发展制造业的发展4.制造制造业业在社会在社会历历史中的史中的发发展特征展特征 人人类类历历史史已已经经走走过过了了原原始始社社会会、农农业业社社会会、工工业业社社会会等等大大的的社社会会阶阶段段，正正在在迈迈向向信信息息社社会会的的新新阶阶段段，纵纵观观历历史史，制制造造业经历了业经历了工具化、机械化、电气化、自动化、信息化、知识化工具化、机械化、电气化、自动化、信息化、知识化。农业社会原始社会工业社会信息社会未来社会工具化工具化机械化机械化电气化电气化自动化自动化信息化信息化知识化知识化现在学习的是第16页，共59页1.2.1 制造业的发展制造业的发展v工具化工具化从原始经济到农业经济节省了
11、人的体力。从原始经济到农业经济节省了人的体力。v机械化机械化由机械动力取代或放大了人的体力。由机械动力取代或放大了人的体力。v电气化电气化利用电力减轻体力并提高效率。利用电力减轻体力并提高效率。v自动化自动化通过自动控制设备节省体力和脑力。通过自动控制设备节省体力和脑力。v信息化信息化增加时效，减少错误，使人与环境和谐发展。增加时效，减少错误，使人与环境和谐发展。v知识化知识化是指从工业经济全面转变到知识经济。是指从工业经济全面转变到知识经济。现在学习的是第17页，共59页1.2.2 世界制造中心的三次转移世界制造中心的三次转移1）世界制造中心的产生）世界制造中心的产生 17601850年，英
12、国年，英国（第一次技术革命和产业革命）（第一次技术革命和产业革命）2）世界制造中心的第一次转移）世界制造中心的第一次转移 18511900年，德国年，德国（哲学革命带动了科学革命）（哲学革命带动了科学革命）3）世界制造中心的第二次转移）世界制造中心的第二次转移 18791930年，美国年，美国（电力技术革命）（电力技术革命）4）世界制造中心的第三次转移）世界制造中心的第三次转移 20世纪世纪70年代中后期，日本年代中后期，日本 现在学习的是第18页，共59页1.2.2 世界制造中心的三次转移世界制造中心的三次转移5 5）世界制造中心三次转移的分析）世界制造中心三次转移的分析 随随着着技技术术革
13、革命命和和经经济济全全球球化化进进程程的的加加快快，世世界界制制造造中中心心转转移移呈呈现加速的趋势。现加速的趋势。英国保持约英国保持约7070年，德国年，德国5050年，美国年，美国4040年，日本年，日本2020年。年。世界制造中心转移并不总伴随世界科技中心的转移世界制造中心转移并不总伴随世界科技中心的转移。要要保保持持世世界界制制造造强强国国的的地地位位，首首先先要要保保持持世世界界制制造造业业科科学学技技术术的的领先地位，否则世界制造中心的地位很难保住。（日本领先地位，否则世界制造中心的地位很难保住。（日本 ）世世界界制制造造中中心心的的转转移移使使一一些些国国家家经经济济实实现现了了
14、跨跨越越式式发发展展，美美国国用用4747年年的的时时间间人人均均GDPGDP翻翻了了一一番番，德德国国为为4343年年，日日本本为为3434年年，并并都都发发展展成成为世界经济强国。为世界经济强国。现在学习的是第19页，共59页1.2.2 制造业的作用制造业的作用1.制造业制造业对对人人类类文明文明发发展有极展有极为为重要影响重要影响2.制造业制造业是是创创造社会造社会财财富的支柱富的支柱产业产业3.制造业制造业是是发发展高新技展高新技术术的的载载体和体和动动力力现在学习的是第20页，共59页1.2.2 制造业的作用制造业的作用制造业制造业v是现代文明的支柱之一，是现代文明的支柱之一，v是工
15、业的主体，是工业的主体，v是国民经济持续发展的基础，是国民经济持续发展的基础，v是技术进步的主要舞台，是技术进步的主要舞台，v是工业化、现代化建设的动力源，是工业化、现代化建设的动力源，v是在国际竞争中取胜的法宝，是在国际竞争中取胜的法宝，v是国防安全的保障。是国防安全的保障。因因此此，制制造造业业不不能能被被称称之之为为“夕夕阳阳产产业业”现在学习的是第21页，共59页1.3 1.3 我国制造业的现状我国制造业的现状1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就1.3.2 我国制造业的问题我国制造业的问题1.3.2 我国制造业的目标我国制造业的目标现在学习的是第22页，共59页1.3.1 我国
16、制造业的成就我国制造业的成就1.我国制造业已成为国家的命脉我国制造业已成为国家的命脉2.我国已跻身世界制造大国行列我国已跻身世界制造大国行列现在学习的是第23页，共59页1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就1.我国我国制造制造业业已成已成为为国家的命脉国家的命脉（1）制造）制造业业是是我国我国国民国民经济经济的的产业产业主体和物主体和物质质基基础础v2001年制造年制造业业增加增加值值占工占工业业生生产总值产总值的的77.61%。（2）制造）制造业业是是带动带动我国我国经济经济高速增高速增长长的的发动发动机机v19521998年年制制造造业业增增长长率率比比国国民民生生产产总总值值增增
17、长长率率高高出出约约38个个百百分分点。点。（3）制造）制造业业是我国吸是我国吸纳劳动纳劳动就就业业的重要市的重要市场场v2001年制造年制造业业从从业业人人员员占全国工占全国工业业从从业业人人员员的的90.13%。（4）制造）制造业业是我国是我国扩扩大出口的关大出口的关键产业键产业v20012001年制造业出口创汇年制造业出口创汇占全国外贸出口总额的占全国外贸出口总额的89.78%89.78%。现在学习的是第24页，共59页1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就2.我国我国已已跻跻身世界制造大国行列身世界制造大国行列v我国制造业已具有世界制造大国的规模和水平。我国制造业已具有世界制造大
18、国的规模和水平。v我我国国制制造造业业已已为为全全球球制制造造和和供供应应基基地地奠奠定定了了坚坚实实的的基基础。础。v许许多多经经济济学学家家预预测测我我国国将将成成为为继继英英美美日日之之后后的的 “世世界界工工厂厂”。其显著标志体现为：其显著标志体现为：1）提供重大装）提供重大装备备能力不断提高能力不断提高2）制造）制造业总业总体体规规模已居世界第四位模已居世界第四位3）各具特色的装）各具特色的装备备制造制造业业集中地逐集中地逐渐渐形成形成现在学习的是第25页，共59页1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就1）提供重大装备能力不断提高）提供重大装备能力不断提高 v葛洲坝枢纽工程葛洲
19、坝枢纽工程170170兆瓦、转轮直径兆瓦、转轮直径11.311.3米轴流式米轴流式水电机组水电机组；v300300兆瓦兆瓦秦山秦山核电机组核电机组；v华能沁北华能沁北600600兆瓦超临界兆瓦超临界火电机组火电机组；v500500千伏交流千伏交流输变电成套设备输变电成套设备；v宝钢三期工程宝钢三期工程250250吨氧气转炉、吨氧气转炉、v14501450毫米毫米板坯连铸机板坯连铸机和和15501550毫米毫米冷连轧板机冷连轧板机；v年产年产500500万吨级万吨级井下矿采掘成套设备井下矿采掘成套设备；v大秦线大秦线重载列车装备重载列车装备；v年产年产5050万吨万吨腈纶大型化工成套设备腈纶大型
20、化工成套设备；现在学习的是第26页，共59页1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就1）提供重大装备能力不断提高）提供重大装备能力不断提高 v60006000米电驱动米电驱动沙漠钻机沙漠钻机；v1.21.2万吨自由锻造万吨自由锻造水压机水压机；v水下机器人水下机器人；v北京正负北京正负电子对撞机电子对撞机；v激光照排设备激光照排设备；v国产先进的国产先进的CPUCPU芯片芯片；v联想的升腾、曙光联想的升腾、曙光巨型计算机巨型计算机；v飞豹飞豹轰炸机轰炸机；核动力潜艇核动力潜艇；原子弹原子弹；氢弹氢弹；v人造人造卫星卫星；v神舟系列神舟系列载人飞船载人飞船，探月计划启动探月计划启动。现在学习
21、的是第27页，共59页1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就2 2）制造业总体规模已居世界第四位）制造业总体规模已居世界第四位v按按工工业业增增加加值值计计算算，19981998年年我我国国制制造造业业排排位位仅次于美国、日本、德国。仅次于美国、日本、德国。v我我国国有有100100多多种种重重要要产产品品产产量量在在世世界界上上已已占占居居首首位位，例例如如：拖拖拉拉机机、小小型型柴柴油油机机、农农用用车车、摩摩托托车车、自自行行车车、集集装装箱箱、电电视视机机、空空调调器器、冰冰箱箱、微微波波炉炉、洗洗衣衣机机、太太阳阳能能热热水水器器、程程控控交交换换机机、VCDVCD机机、DVD
22、DVD机机，以以及及钢钢、水水泥泥、合成氨、化纤、纱布、服装等。合成氨、化纤、纱布、服装等。v中国制造的产品遍布五洲四海。中国制造的产品遍布五洲四海。现在学习的是第28页，共59页1.3.1 我国制造业的成就我国制造业的成就3）各具特色的装）各具特色的装备备制造制造业业集中地逐集中地逐渐渐形成形成珠珠江江三三角角洲洲已已成成为为全全球球重重要要的的家家用用电电器器、电电子子及及通通信信设设备备和和计计算机制造集中地；算机制造集中地；以上海以上海为为中心的中心的长长江三角洲江三角洲汽汽车车和汽和汽车车零部件制造集中地；零部件制造集中地；东东北北重大成套重大成套设备设备制造集中地；制造集中地；西西
23、部部（包包括括四四川川、重重庆庆、陕陕西西等等）国国防防装装备备制制造造集集中中地地等等跨跨地地区的制造中心。区的制造中心。现在学习的是第29页，共59页1.3.2 我国制造业的问题我国制造业的问题我我国国制制造造业业与与发发达达国国家家有有阶阶段段性性差差距距。根根据据中中国国工工程程院院20012001年年组组织织2525位位院院士士和和4040多多位位专专家家对对我我国国制制造造业业调调查查研研究究的的结结果果，我我国国制制造造业业总总体体规规模模尚尚不不到到世世界界的的5%5%，仅仅相相当当于于美美国国的的1/51/5、日本的日本的1/41/4。v1.制造系统制造系统的的问题问题v2.
24、制造模式制造模式的的问题问题v3.制造技术制造技术的的问题问题现在学习的是第30页，共59页1.3.2 我国制造业的问题我国制造业的问题1.制造系统制造系统的的问题问题1）劳动劳动生生产产率及工率及工业业增加增加值值率低率低v我我国国制制造造业业的的劳劳动动生生产产率率远远远远落落后后于于发发达达国国家家，仅仅为为美美国国的的1/22，日本的，日本的1/25，德国的，德国的1/18。v我我国国制制造造业业2000年年工工业业增增加加值值仅仅为为1998年年美美国国的的26%，1998年年日本的日本的42%。2）低水平生）低水平生产产能力能力严严重重过过剩，高水平生剩，高水平生产产能力不足能力不
25、足v有有些些高高技技术术含含量量和和高高附附加加价价值值的的工工业业制制品品已已形形成成了了依依赖赖性性进进口口。19991999年年全社会固定资产投资中设备投资的全社会固定资产投资中设备投资的2/32/3依赖进口。依赖进口。现在学习的是第31页，共59页1.3.2 我国制造业的问题我国制造业的问题3）技）技术创术创新能力十分薄弱新能力十分薄弱v据据对对我我国国约约2000种种机机械械新新产产品品的的抽抽样样调调查查，产产品品开开发发周周期平均期平均18个月。个月。（美美国国在在1990年年就就实实现现了了新新产产品品设设计计周周期期3个个星星期期，试试制制周周期期仅仅为为3个月）个月）4）制
26、造）制造业业的的结结构不尽合理构不尽合理v我国制造我国制造业总业总体体结结构偏构偏轻轻，装，装备备制造制造业业薄弱。薄弱。现在学习的是第32页，共59页1.3.2 我国制造业的问题我国制造业的问题2.制造模式制造模式的的问题问题（1）企业体制的不适应。）企业体制的不适应。（2）经营理念的不适应。）经营理念的不适应。（3）生产管理手段的不适应。）生产管理手段的不适应。（4）企业组织结构的不适应。）企业组织结构的不适应。产生上述问题的原因是企业缺乏科学的制造模式。因此只有引产生上述问题的原因是企业缺乏科学的制造模式。因此只有引入科学的制造模式，采用先进的管理手段，才能使企业在竞争激烈入科学的制造模
27、式，采用先进的管理手段，才能使企业在竞争激烈的市场中立于不败之地。的市场中立于不败之地。现在学习的是第33页，共59页1.3.2 我国制造业的问题我国制造业的问题3.制造技术制造技术的的问题问题1）设设计计技技术术。我我国国具具有有自自主主知知识识产产权权的的原原创创性性技技术术极极少少；设设计计基基础础数据缺乏；用数据缺乏；用CAD技技术术开展开展创创造性造性设计设计的工作的工作较较少。少。2）制制造造工工艺艺与与装装备备。我我国国优优质质、高高效效、低低耗耗工工艺艺的的普普及及率率不不足足10%；只有较少企业开始采用先进加工技术。只有较少企业开始采用先进加工技术。3）制制造造过过程程自自动
28、动化化。我我国国企企业业仍仍处处于于单单机机自自动动化化、刚刚性性自自动动化化阶阶段；采用柔性自段；采用柔性自动动化技化技术术、机器人技、机器人技术术的企的企业业极少。极少。（工业发达国家已实现柔性集成化生产，并向智能化方向发展）现在学习的是第34页，共59页1.3.3 我国制造业的目标我国制造业的目标将我国由制造大国建成制造强国将我国由制造大国建成制造强国v产产品品开开发发能能力力与与市市场场开开拓拓能能力力是是我我国国企企业业目目前最迫切需要建立和增前最迫切需要建立和增强强的的v我我国国企企业业采采用用先先进进制制造造模模式式是是比比纯纯技技术术和和装装备的革新备的革新更为迫切更为迫切的问
29、题的问题现在学习的是第35页，共59页1.5 1.5 先进制造系统的基本概念先进制造系统的基本概念1.5.1 系统的定义与特性系统的定义与特性1.5.2 制造系统的含义制造系统的含义1.5.3 先进制造系统的定义先进制造系统的定义1.5.4 先进制造系统的演化先进制造系统的演化 1.5.5 先进制造系统的特点先进制造系统的特点 现在学习的是第36页，共59页1.5.1 系统的定义与特性系统的定义与特性1.1.系统的定义系统的定义系系统统（systemsystem）是是具具有有特特定定功功能能的的、由由若干相互联系的要素组成的一个整体。若干相互联系的要素组成的一个整体。v例例 机机床床、夹夹具具
30、、刀刀具具、工工件件和和操操作作人人员员组组成成一一个个机机械械加加工工系系统统，其其功功能能是是改改变变工工件形状和尺寸。件形状和尺寸。现在学习的是第37页，共59页1.5.2 制造系统的含义制造系统的含义1.1.制造系统的制造系统的3个个定义定义国际生产工程学会（国际生产工程学会（CIRPCIRP）19901990年年华中理工大学李培根教授华中理工大学李培根教授19981998年年本本书书定定义义：是是由由制制造造过过程程所所涉涉及及的的硬硬件件、软软件件和和人人员员所所组组成成的的、通通过过资资源源转转换换以以最最大大生生产产率率而而增增值值的的、经经历历产产品品生生命周期过程的一个有机
31、整体。命周期过程的一个有机整体。现在学习的是第38页，共59页1.5.2 制造系统的含义制造系统的含义2.2.理解理解制造系统的制造系统的3方面方面功功能能：过过资资源源转转换换以以最最大大生生产产率率而而使使资资源源增增值值的的输入输出系统输入输出系统.结结构构：由由制制造造过过程程所所涉涉及及的的硬硬件件、软软件件和和人人员员所所组成的有机整体，图组成的有机整体，图1-161-16。过过程程：制制造造活活动动所所经经历历的的产产品品生生命命周周期期的的全全过过程程，图图1-171-17。现在学习的是第39页，共59页1.5.2 制造系统的含义制造系统的含义3.3.制造单元制造单元制制造造单
32、单元元是是指指具具有有某某一一制制造造功功能能的的单单元元，组组成成制制造造系统的基本要素。系统的基本要素。制造单元的制造单元的类型类型：装配、加工、储存、：装配、加工、储存、传输、检测、控制。传输、检测、控制。制造单元的制造单元的3 3个个特点特点：独立性（独立运行）独立性（独立运行）并行性（并行决策）并行性（并行决策）灵活性（分布控制、快速响应和适应调整）灵活性（分布控制、快速响应和适应调整）现在学习的是第40页，共59页1.5.3 先进制造系统的定义先进制造系统的定义 先先进进制制造造系系统统（Advanced Manufacturing System，AMS）的的先先进进性性是是相相对
33、对的的，它它会会随随着着时时代代与与科科技技的发展而变化。的发展而变化。制制造造系系统统常规制造模式常规制造模式常规制造技术常规制造技术先进制造先进制造模式模式先进制造先进制造技术技术常规制造系统常规制造系统先进制造先进制造系统系统图图1-18 制造系统的层次制造系统的层次现在学习的是第41页，共59页1.5.3 先进制造系统的定义先进制造系统的定义1.1.先进制造系统先进制造系统 的定义的定义 （Advanced Manufacturing SystemAdvanced Manufacturing System，AMSAMS）先先进进制制造造系系统统 是是在在时时间间、质质量量、成成本本、服
34、服务务和和环环境境诸诸方方面面很很好好地地满满足足市市场场需需求求，采采用用了了先先进进制制造造技技术术和和先先进进制制造造模模式式，协协调调运运行行，获获取取系系统统资资源源投投入入的的最最大大增增值值，具具有有良良好好社社会效益，达到整体最优的制造系统。会效益，达到整体最优的制造系统。现在学习的是第42页，共59页1.5.5 先进制造系统的特点先进制造系统的特点 2.2.先进制造系统的特点先进制造系统的特点 时间第一时间第一 满意质量满意质量 分集并存分集并存 以人为本以人为本 扁平组织扁平组织 柔性更高柔性更高 模块拼合模块拼合 关注环境关注环境现在学习的是第43页，共59页1.6 1.
35、6 先进制造模式的概念先进制造模式的概念1.6.1 制造模式的概念制造模式的概念1.6.2 制造模式的演化制造模式的演化1.6.3 先进制造模式的定义先进制造模式的定义1.6.4 先进制造模式的特点先进制造模式的特点现在学习的是第44页，共59页1.6.1 制造模式的概念制造模式的概念1.1.模式的含义模式的含义模模式式（mode）是是某某种种事事物物的的标标准准形形式式或或使使人人可可以以照照着着做做的的标标准准样样式。式。制制造造模模式式（Manufacturing mode）是是指指企企业业体体制制、经经营营、管理、生、管理、生产组织产组织和技和技术术系系统统的形的形态态和运作的模式。和
36、运作的模式。现在学习的是第45页，共59页1.6.2 制造模式的演化制造模式的演化图图1-19 制造模式的发展过程制造模式的发展过程 1800 1831 1900 1950 1970 1987 1991 2000 年份制造系统的性能手工生产刚性制造柔性柔性快速重构制造并行工程精益生产敏捷制造柔性制造集成制造未来制造生产率生产率绿色制造虚拟制造现在学习的是第46页，共59页1.6.2 制造模式的演化制造模式的演化2.2.制造模式的发展特点制造模式的发展特点 动态性，它是不断发展更新的；动态性，它是不断发展更新的；继承性，新的制造模式是在旧模式的基础上发展形成的；继承性，新的制造模式是在旧模式的基
37、础上发展形成的；多样性，在同一历史时期可能会存在多种制造模式；多样性，在同一历史时期可能会存在多种制造模式；重重叠叠性性，同同一一时时期期并并存存的的各各种种制制造造模模式式具具备备许许多多相相同同或或类类似的概念、原理和技术似的概念、原理和技术。现在学习的是第47页，共59页1.6.2 制造模式的演化制造模式的演化3.制造模式的影响因素制造模式的影响因素(1(1）社会生产力的水平）社会生产力的水平 (2(2）AMT的应用的应用 (3(3）市场需求的变化）市场需求的变化 (4(4）社会需求的变化）社会需求的变化 现在学习的是第48页，共59页1.6.3 先进制造模式的定义先进制造模式的定义定定
38、义义一一 应应用用先先进进制制造造技技术术的的生生产产组组织织和和技技术术系系统统的的形形态态和和运运作作的的方方式式。它它以以获获取取生生产产有有效效性性为为首首要要目目标标，以以制制造造资资源源快快速速有有效效集集成成为为基基本本原原则则，以以人人组组织织技技术术相相互互结结合合为为实实施施途途径径，使使制制造造系系统统获获得得精精益益、敏敏捷捷、优优质质与与高高效效的的特特征征，以以适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。适应市场变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。定定义义二二 作用于制造系统的具有相似特点的一类先进方式方法的总称作用于制造系统的具有相似特点的一类先进
39、方式方法的总称。现在学习的是第49页，共59页1.6.4 先进制造模式的特点先进制造模式的特点 现有的模式情况：现有的模式情况：v已已投投入入生生产产使使用用，产产生生了了可可观观的的经经济济效效益益的的模模式：如式：如 精益生产、柔性制造、集成制造精益生产、柔性制造、集成制造等等v尚未成熟，在制造业有一定影响的模式：尚未成熟，在制造业有一定影响的模式：如如 并行工程、智能制造并行工程、智能制造、敏捷制造敏捷制造等等v正在探索，有未来应用前景的模式：正在探索，有未来应用前景的模式：如如 生物制造、绿色制造生物制造、绿色制造、网络制造网络制造等等现在学习的是第50页，共59页1.7 先进制造技术
40、的概念先进制造技术的概念1.7.1 制造技术的定义制造技术的定义1.7.2 先进制造技术的定义先进制造技术的定义1.7.4 先进制造技术的基本内容先进制造技术的基本内容现在学习的是第51页，共59页1.7.1 制造技术的定义制造技术的定义制造技术制造技术（Manufacturing technology）是是根根据据人人们们的的需需求求使使原原材材料料成成为为产产品品所所运运用用的的一一系系列列技技术术的的总总称称，是是制制造造业业赖赖以以生生存存和和进步的主体技术。进步的主体技术。狭义制造技术狭义制造技术 是是指指把把原原材材料料经经济济有有效效地地加加工工成成最最终终产产品品的的手段。手段
41、。广义制造技术广义制造技术 是完成制造活动所需的一切手段的总和。是完成制造活动所需的一切手段的总和。现在学习的是第52页，共59页1.7.2 先进制造技术的定义先进制造技术的定义定定义义一一 先先进进制制造造技技术术是是根根据据市市场场需需求求，使使原原材材料料成为产品所运用的一系列先进技术的总称。成为产品所运用的一系列先进技术的总称。定定义义二二 是是传传统统制制造造技技术术不不断断吸吸收收机机械械、电电子子、信信息息、材材料料、能能源源及及现现代代管管理理等等方方面面的的成成果果，并并将将其其综综合合应应用用于于产产品品全全生生命命周周期期，以以实实现现优优质质、高高效效、低低耗耗、清清洁
42、洁、灵灵活活生生产产，并并取取得得理理想想技技术术经经济效果的制造技术的总称。济效果的制造技术的总称。现在学习的是第53页，共59页1.7.4 先进制造技术的基本内容先进制造技术的基本内容制造技术基础设施支撑技术群主体（使能）技术群面向制造的设计技术群制造工艺/过程技术群图1-20 先进制造技术的组成部分产品、过程和工厂设计：产品、过程和工厂设计：CAD 工艺过程建模和仿真工艺过程建模和仿真 CAPP 工作环境设计等工作环境设计等快速成形技术；快速成形技术；并行工程；并行工程；其他其他材料生产工艺；材料生产工艺；加工工艺；加工工艺；联接与装配；联接与装配；测试和检测；测试和检测；环保技术；环保
43、技术；维修技术；维修技术；其他技术其他技术信息技术标准和框架机床和工具技术传感和控制技术其他企业组织形式准时信息系统营销与用户、供应商的交互作用人员招聘、使用、培训等全面质量管理全面监督和基准评测技术获取和利用其他1.1.从功能角度考虑从功能角度考虑从功能角度考虑从功能角度考虑现在学习的是第54页，共59页2.2.从性质角度考虑从性质角度考虑AMTAMT优优质质、高高效效、低低耗耗、少少无无污污染染的的基础制造技术基础制造技术。制造技术与电子、信息、新制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的技术结合
44、而形成的新型制造新型制造技术技术系统集成技术现在学习的是第55页，共59页1.7.4 先进制造技术的基本内容先进制造技术的基本内容3.从从构成要素角度考虑构成要素角度考虑前前三三项项是是直直接接从从事事生生产的物化手段，产的物化手段，后后三三项项是是决决定定整整个个技技术结构素质的基础。术结构素质的基础。制造技术制造技术测控技术测控技术材料技术材料技术工业工程技术工业工程技术工程技术人员的知识结构工程技术人员的知识结构图图1-21 制造业技术系统构成制造业技术系统构成产品设计技术产品设计技术现在学习的是第56页，共59页1.7.4 先进制造技术的基本内容先进制造技术的基本内容4.先进制造技术的
45、研究对象先进制造技术的研究对象（1）先进先进设计设计技技术术 （2 2）先进制造工艺技术）先进制造工艺技术（3 3）制造自动化技术）制造自动化技术（4）材料技）材料技术术（5 5）工业工程技术）工业工程技术 现在学习的是第57页，共59页制造系统、制造系统、制造模式制造模式与与制造技术制造技术的关系的关系（1 1）制造模式制造模式是建立是建立制造系统制造系统的基础的基础 制造系统制造系统是是制造模式制造模式的物理实现的物理实现v在在制制造造系系统统的的规规划划、设设计计、运运行行和和发发展展过过程程中中，制造模式制造模式决定了决定了制造系统制造系统的结构和运行方式的结构和运行方式。（2 2）制制造造技技术术是是形形成成制制造造模模式式的的基基础础，制制造造模模式式是是适适应应制造技术制造技术的必要条件。的必要条件。现在学习的是第58页，共59页系统科学 管理科学 制造科学制造技术制造模式制造系统现在学习的是第59页，共59页