先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)0001

1、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)目錄3.3.3.3.摘要 關(guān)鍵詞 1 知識經(jīng)濟(jì)條件下制造業(yè)的發(fā)展1.1 制造系統(tǒng)的定義和內(nèi)涵.3.4.4.1.2 制造業(yè)的發(fā)展 1.3 制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn) .2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成及特點(diǎn)編輯版 word2.1 先進(jìn)制造技術(shù)的定義 2.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成 .2.3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 先進(jìn)制造技術(shù)的分類 先進(jìn)制造技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展 4.1 發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的發(fā)展 4.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢及技術(shù)前沿5.1 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 .5.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)前沿 .6 總結(jié) 參考文獻(xiàn) .4.5.5.6.6.6.7.7.7.8.8.9

2、.先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及體系結(jié)構(gòu)摘要：介紹了什么是先進(jìn)制造技術(shù)，闡述了在當(dāng)今社會(huì)條件下先進(jìn)制造技術(shù)的重要作用， 綜述了國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展， 討論了先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、 特 點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)及分類，指出我國先進(jìn)制造技術(shù)的優(yōu)先發(fā)展方向。關(guān)鍵詞： 制造業(yè)；制造系統(tǒng)；先進(jìn)制造技術(shù)1 知識經(jīng)濟(jì)條件下制造業(yè)的發(fā)展1.1 制造系統(tǒng)的定義和內(nèi)涵制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實(shí)體。 制造過程及其涉及的硬件、 軟件和人員 組成的一個(gè)將制造資源轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的有機(jī)整體， 稱為制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)、 功能、過程三個(gè)方面又有各自不同的定義。 制造技術(shù)是完成制造活動(dòng)所需的一切 手段的總和。1.2 制造業(yè)的發(fā)展在知識經(jīng)濟(jì)條件下

3、， 制造業(yè)正在發(fā)生質(zhì)的飛躍， 制造業(yè)成為參與市場競爭的 主體，是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。 知識經(jīng)濟(jì)對制造工業(yè)的影響表現(xiàn)在對產(chǎn)品和消費(fèi) 觀念的改變， 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程的數(shù)字化和智能化， 以及經(jīng)營和制造活動(dòng)的全 球化等。越來越多的人認(rèn)識到一個(gè)沒有工業(yè)基礎(chǔ)和制造業(yè)的城市是沒有根基的城 市。1.3 制造業(yè)的變革及挑戰(zhàn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的不斷變化， 促進(jìn)制造業(yè)生產(chǎn)規(guī)模沿著 “小批量 少品種大批量 多品 種變批量”方向發(fā)展，資源配置沿著“勞動(dòng)密集 -設(shè)備密集 -信息密集 -知識密集”的方向發(fā)展，生產(chǎn)方式沿著“手工 -機(jī)械化 -剛性流水自動(dòng) 化 -柔性自動(dòng)化 -智能自動(dòng)化”方向發(fā)展。傳統(tǒng)的制造業(yè)是建立在

4、規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上。 靠企業(yè)規(guī)模、 生產(chǎn)批量、 產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的， 它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用， 以低成本獲得高質(zhì)量和 高效率。但這種條件不能滿足當(dāng)今市場對產(chǎn)品花色品種和交貨期的要求， 為此工 業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對傳統(tǒng)制造業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 其特點(diǎn)是： 產(chǎn)品生命周期縮短； 用 戶需求多樣化；大市場和大競爭； 交貨期成為競爭的第一要素； 信息化和智能化； 人的知識、 素質(zhì)和需求的變化； 環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)與可持續(xù)發(fā)展。 這些都促進(jìn) 了傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷變革，不斷推陳出新，產(chǎn)生了新的制造技術(shù)。2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成及特點(diǎn)2.1 先進(jìn)制造技術(shù)的定義先進(jìn)制造技術(shù)是為了適應(yīng)時(shí)代要求提高競爭力， 對

5、制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推陳 出新而形成的?？啥x為：先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械電子、信息、能 源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測、管 理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程， 以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、 高效、低耗、清潔、 靈活生產(chǎn)。提高對動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總 稱。2.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成由基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)及集成技術(shù)三個(gè)層次構(gòu)成。第一層次基礎(chǔ)技術(shù)是優(yōu)質(zhì)、 高效、低耗、少污染基礎(chǔ)制造技術(shù)。 鑄造、鍛壓、 焊接、熱處理、表面保護(hù)、 機(jī)械加工等基礎(chǔ)工藝優(yōu)化而形成的優(yōu)質(zhì)、 高效、低耗、 少污染的基礎(chǔ)制造技術(shù)至今仍是先進(jìn)

6、制造技術(shù)的核心及重要組成部分。第二層是新型的先進(jìn)制造單元技術(shù)。這是在市場需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下， 制造技術(shù)與電子、 信息等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新的制造技術(shù)。 如：制造業(yè)自 動(dòng)化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、工藝模擬及設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。第三層是先進(jìn)制造集成技術(shù)。 這是應(yīng)用信息、 計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)管理技術(shù)對上述 兩個(gè)層次的技術(shù)局部或系統(tǒng)集成而形成的先進(jìn)制造技術(shù)的高級階段。2.3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)共以下幾大大特點(diǎn)。（1）先進(jìn)性。先進(jìn)制造技術(shù)的核心必須是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔工藝。（2）廣泛性。先進(jìn)制造技術(shù)覆蓋從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到回收再生整個(gè)過程。（3）實(shí)用性。先進(jìn)制造技術(shù)不是以高新為目的，而是注重產(chǎn)

7、生最好的實(shí)踐 結(jié)果。（4）系統(tǒng)性。先進(jìn)制造技術(shù)是可以駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息 流的系統(tǒng)工程。（5）動(dòng)態(tài)性。先進(jìn)制造技術(shù)不是一成不變的，而是要不斷吸收各種高新技 術(shù)。（6）集成性。先進(jìn)制造技術(shù)是多學(xué)科交叉形成的新興學(xué)科，又稱為“制造工程”先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，技術(shù)與管理的緊密結(jié)合，是面向 21 世界的技術(shù)系統(tǒng)。3 先進(jìn)制造技術(shù)的分類將目前各國掌握的制造技術(shù)系統(tǒng)化，對先進(jìn)制造技術(shù)的研究分為 4 大領(lǐng)域。 它們橫跨多個(gè)學(xué)科，并組成一個(gè)有機(jī)整體。（1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)。包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、性能優(yōu)良設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技術(shù)、 競爭優(yōu)勢創(chuàng)建技術(shù)、全壽命周期設(shè)計(jì)、可持續(xù)性發(fā)

8、展產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。（2）先進(jìn)制造工藝。包括精密潔凈鑄造成型工藝、精確高效塑性成形工藝、 優(yōu)質(zhì)高效焊接及切割技術(shù)、優(yōu)質(zhì)低耗潔凈熱處理技術(shù)等。（3）自動(dòng)化技術(shù)。包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造技術(shù)（ FMS）、計(jì) 算機(jī)集成制造技術(shù)（CIMS）等。（ 4）系統(tǒng)管理技術(shù)。包括先進(jìn)制造生產(chǎn)模式、集成管理技術(shù)、生產(chǎn)組織方法。4 先進(jìn)制造技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展4.1 發(fā)達(dá)國家制造業(yè)的發(fā)展在美國、日本以及西歐的一些發(fā)達(dá)國家， 由于起步較早，經(jīng)過幾十年的摸索， 其先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面， 普遍采用計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì) （CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；在加工技術(shù)方

9、面，已實(shí)現(xiàn)了底層 （車間層 ）的自動(dòng)化，包括廣泛地采用加工中心 （或數(shù)控技術(shù) ）、自動(dòng)引導(dǎo) 小車（AGV）等。近10余年來，發(fā)達(dá)國家主要從具有全新制造理念的制造系統(tǒng)自 動(dòng)化方面尋找出路， 提出了一系列新的制造系統(tǒng)。 如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、 智能 制造系統(tǒng)、并行工程、敏捷制造等。4.2先進(jìn)制造技術(shù)在我國的發(fā)展我國制造技術(shù)經(jīng)建國以來， 特別是改革開放三十年的發(fā)展已經(jīng)形成較完備的 技術(shù)體系， 為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需各類機(jī)械產(chǎn)品的制造提供基本的工藝技術(shù)， 并取 得了重要成就。 然而與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比， 仍存在階段性差距。 近幾年我國 政府及有關(guān)領(lǐng)高人對先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展給予了高度關(guān)注。 自“九五”計(jì)劃

10、以來， 國家自然科學(xué)基金會(huì)已將不少經(jīng)費(fèi)投入先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)性研究， 組織開展了 “先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)先領(lǐng)域戰(zhàn)略研究” 。在此基礎(chǔ)上，加大了對先進(jìn)制造技術(shù) 的支持，以加強(qiáng)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的后勁， 提出了先進(jìn)制造技術(shù)重大項(xiàng)目， 目前 已開始付諸實(shí)施。5 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢及技術(shù)前沿5.1 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢（ 1）綠色制造將成為 21 世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的 約束，使綠色制造越來越重要。 中國的環(huán)境資源問題尤其突出， 制造業(yè)不僅要解 決生產(chǎn)過程中的污染和資源浪費(fèi)問題， 更重要的是為社會(huì)提供在壽命周期內(nèi)沒有 污染。節(jié)約資源的產(chǎn)品。（2）設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化。設(shè)計(jì)技術(shù)的主

11、要發(fā)展趨勢是設(shè)計(jì)方法和手段的現(xiàn)代化、新的設(shè)計(jì)方法和手段不斷出現(xiàn)、由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合（3）成形制造技術(shù)向精密成形或凈成形的方向發(fā)展。（4）加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā) 展。（5）新型加工方法以及復(fù)合工藝不斷發(fā)展。（6）應(yīng)用快速原型制造技術(shù)的快速制造技術(shù)得到快速發(fā)展和應(yīng)用。（7）虛擬技術(shù)將廣泛應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)主要包括虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造、 虛擬研究開發(fā)中心、虛擬企業(yè)。（8）工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展。5.2 先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)前沿制造業(yè)為迎接 2020 年的重大挑戰(zhàn)，經(jīng)美國國家科學(xué)研究委員會(huì)工程技術(shù)委 員會(huì)制造與工程設(shè)計(jì)院“制造業(yè)挑戰(zhàn)委員會(huì)”經(jīng)過專題討論和調(diào)研、預(yù)測，優(yōu)先 選出 10 項(xiàng)具備較大技術(shù)潛力的技術(shù)領(lǐng)域。它們分別是：可重組制造系統(tǒng)，無浪 費(fèi)工藝，新的材料工藝，生物制造技術(shù)，企業(yè)建模和仿真，信息技術(shù)，滿足多層 次用戶需求的產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)方法，增強(qiáng)型人 -機(jī)界面，勞動(dòng)力教育和培訓(xùn)，智 能協(xié)作系統(tǒng)軟件。6 總結(jié)現(xiàn)代制造技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成， 是國家制造業(yè)的水平的主要標(biāo) 志，也是國家工業(yè)的基礎(chǔ)和支柱。 隨著社會(huì)的發(fā)展， 人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了 很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動(dòng)