制造技術(shù)的基本概念(第1章)課件

什么是制造技術(shù)？●制造技術(shù)（ManufacturingTechnology）：完成制造活動(dòng)所需的一切手段的總和?！癃M義制造技術(shù)：機(jī)械加工和裝配工藝?！駨V義制造技術(shù)：涉及生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)方面和全過程，被認(rèn)為是一個(gè)從產(chǎn)品概念到最終產(chǎn)品的集成活動(dòng)和系統(tǒng)，是一個(gè)功能體系和信息處理系統(tǒng)。第一章緒論什么是制造技術(shù)？●狹義制造技術(shù)：機(jī)械加工和裝配工藝。第一1

什么是先進(jìn)制造技術(shù)？

●先進(jìn)制造技術(shù)（AdvancedManufacturingTechnology）是廣義制造的概念，涉及產(chǎn)品生命周期的所有過程。包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造裝配、監(jiān)控檢測(cè)、質(zhì)量保證、生產(chǎn)管理、售后服務(wù)等。

●先進(jìn)制造技術(shù)主要研究：現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法、先進(jìn)加工技術(shù)、先進(jìn)制造自動(dòng)化技術(shù)、先進(jìn)的管理模式。

先進(jìn)制造技術(shù)=傳統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展+信息技術(shù)+

自動(dòng)化技術(shù)+現(xiàn)代管理技術(shù)第一章緒論

什么是先進(jìn)制造技術(shù)？

●先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced2第一章緒論

學(xué)習(xí)《現(xiàn)代制造技術(shù)》課程的意義：●培養(yǎng)工程意識(shí)和創(chuàng)新能力。第一章緒論學(xué)習(xí)《現(xiàn)代制造技術(shù)》課程的意義：3第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展

●在石器時(shí)代，利用天然石料制作工具，用其獵取自然資源為生?！袂嚆~器和鐵器時(shí)代，采礦、冶煉、鑄鍛工具，制作紡織機(jī)械、水利機(jī)械、運(yùn)輸車輛等，以滿足以農(nóng)業(yè)為主的自然經(jīng)濟(jì)的需要。開創(chuàng)了作坊式的以手工勞動(dòng)為主的生產(chǎn)方式的紀(jì)元。

第一章緒論4

●18世紀(jì)70年代，蒸汽機(jī)引發(fā)了第一次工業(yè)革命，產(chǎn)生了近代工業(yè)化的生產(chǎn)方式，手工勞動(dòng)逐漸被機(jī)器生產(chǎn)所代替，機(jī)械制造業(yè)漸成規(guī)模。●19世紀(jì)中葉，電磁場理論的建立為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，從而迎來了電氣化時(shí)代。以電力作為動(dòng)力源，使機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的變化?；Q性原理和公差制度也應(yīng)運(yùn)而生，使機(jī)械制造業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。

第一章緒論

1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展●18世紀(jì)70年代，蒸汽機(jī)引發(fā)了第一次工業(yè)革命5第一章緒論

1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展

●

20世紀(jì)初：汽車流水生產(chǎn)線泰勒科學(xué)管理理論機(jī)械制造業(yè)進(jìn)入了MassProduction的時(shí)代。

以汽車工業(yè)為代表的大批量自動(dòng)化生產(chǎn)方式使生產(chǎn)率獲得極大提高，從而使機(jī)械制造業(yè)開始成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。第一章緒論6第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展德國大眾汽車生產(chǎn)線第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展德國大眾汽車生產(chǎn)線71.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線81.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線91.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線101.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線111.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線121.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線131.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車生產(chǎn)線141.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車公司外景1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展第一章緒論德國大眾汽車公司外景15●

二戰(zhàn)后，計(jì)算機(jī)、集成電路、運(yùn)籌學(xué)、現(xiàn)代控制論、系統(tǒng)工程等科學(xué)的產(chǎn)生，使機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)生了一次新的飛躍。過去自動(dòng)化生產(chǎn)方式只有在大批量生產(chǎn)條件下才能實(shí)現(xiàn)，而數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)則使中小批量生產(chǎn)自動(dòng)化成為可能。

●20世紀(jì)70年代，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式已難以滿足市場多變的需要，多品種、中小批量生產(chǎn)日漸成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)方式。

第一章緒論

1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展●二戰(zhàn)后，計(jì)算機(jī)、集成電路、運(yùn)籌學(xué)、現(xiàn)代控制論、系16●

20世紀(jì)80年代以來，信息產(chǎn)業(yè)的崛起和通訊技術(shù)的發(fā)展加速了市場的全球化進(jìn)程，市場競爭更加激烈。為了適應(yīng)新的形勢(shì)，在機(jī)械制造領(lǐng)域提出了許多新的制造哲理和生產(chǎn)模式，如計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）、虛擬制造等。

第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展●20世紀(jì)80年代以來，信息產(chǎn)業(yè)的崛起和通訊技術(shù)的發(fā)展17

◎計(jì)算機(jī)集成制造

是信息技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其宗旨是提高制造企業(yè)生產(chǎn)率和對(duì)市場的響應(yīng)能力，其核心在于利用信息技術(shù)使企業(yè)的各個(gè)“自動(dòng)化孤島”和生產(chǎn)全過程集成起來，以取得更大的效益。第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展◎計(jì)算機(jī)集成制造是信息技術(shù)和傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)18

◎并行工程是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過程（制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式。使設(shè)計(jì)者從一開始就考慮到產(chǎn)品全生命周期中所有因素，以最大限度地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，減少設(shè)計(jì)失誤?！蛎艚葜圃煲庠诮⑷嵝曰?、模塊化的設(shè)計(jì)方法和制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部與外部更廣泛的集成，以進(jìn)一步增強(qiáng)快速響應(yīng)市場能力和形成競爭優(yōu)勢(shì)。

第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展◎并行工程是對(duì)產(chǎn)品及相關(guān)過程（制造過程和支持過程）進(jìn)行19紡織機(jī)械動(dòng)力機(jī)械家用電器通訊設(shè)備出版印刷網(wǎng)絡(luò)媒體文化娛樂冶金機(jī)械建筑機(jī)械交通工具環(huán)保設(shè)備軍事裝備醫(yī)療設(shè)備機(jī)器制造農(nóng)業(yè)機(jī)械化工設(shè)備制造業(yè)圖1-1當(dāng)今制造業(yè)的社會(huì)功能第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展紡織機(jī)械動(dòng)力機(jī)械家用電器通訊設(shè)備出版印刷網(wǎng)絡(luò)媒體文化娛樂冶金20

21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向：

1）自動(dòng)化、柔性化、集成化、智能化和清潔化。2）精密工程。3）改進(jìn)傳統(tǒng)加工方法，發(fā)展非傳統(tǒng)加工方法。第一章緒論1.1機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展21世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向：第一章緒論21

1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位

美國68%的財(cái)富來源于制造業(yè)；日本國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值約49%由制造業(yè)提供。在先進(jìn)的工業(yè)化國家中，約有1/4的人口從業(yè)于制造業(yè)，在非制造業(yè)部門中，又有約半數(shù)人員的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位第一章緒22

縱觀世界各國，任何一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，無不具有強(qiáng)大的機(jī)械制造業(yè)。二戰(zhàn)后，日本先后提出“技術(shù)立國”的口號(hào)，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展給予全面的支持，并抓住機(jī)械制造的關(guān)鍵技術(shù)——精密工程、特種加工和制造系統(tǒng)自動(dòng)化，使日本在戰(zhàn)后短短30年里，一躍成為世界經(jīng)濟(jì)大國。

第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位縱觀世界各國，任何一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，無不具有23

與此相反，美國自20世紀(jì)50年代以后，曾在相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間內(nèi)忽視了制造技術(shù)的發(fā)展。美國政府錯(cuò)誤地主張應(yīng)將經(jīng)濟(jì)重心由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)。結(jié)果導(dǎo)致美國經(jīng)濟(jì)嚴(yán)重衰退，競爭力明顯下降，在汽車、家電等行業(yè)不敵日本。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與此相反，美國自20世紀(jì)50年代以后，曾24

直到20世紀(jì)80年代，美國政府才開始認(rèn)識(shí)到問題的嚴(yán)重性，在進(jìn)行深刻反省之后，重新確立了制造業(yè)的地位，并對(duì)制造業(yè)給予了強(qiáng)有力的支持，制定一系列振興美國機(jī)械制造業(yè)的計(jì)劃。其效果十分顯著，至1994年，美國汽車產(chǎn)量重新超過日本，并重新占領(lǐng)了歐美市場。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位直到20世紀(jì)80年代，美國政府才開始認(rèn)25第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位

中國現(xiàn)已成為世界矚目的制造大國，標(biāo)志為：

（1）提供重大裝備的能力不斷提高；（2）制造業(yè)總體生產(chǎn)規(guī)模已居世界第四位；（3）珠江三角洲、長江三角洲已成為全球重要的家電、電子通訊設(shè)備制造基地，東北成為重大成套設(shè)備制造基地；川陜成為國防裝備制造基地。第一章緒論中國現(xiàn)已成為世界矚目的制造大國，標(biāo)志為：26

但是，我國并不是制造強(qiáng)國，原因?yàn)椋海?）制造業(yè)總體規(guī)模為美國的1/5，日本的1/4；（2）人均勞動(dòng)生產(chǎn)率為美國的1/25、日本的1/26、德國的1/20；（3）裝備制造在制造業(yè)的比重為26.5%（美國41.9%、日本43.6%);第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位但是，我國并不是制造強(qiáng)國，原因?yàn)椋旱谝徽戮w論27（4）技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，產(chǎn)業(yè)主體技術(shù)依靠國外，有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少；（5）低水平生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩，機(jī)械電子、化工、建材、輕工冶金等行業(yè)的生產(chǎn)能力利用率分別為61.9%、64%、46.09%、35.55%，但裝備制造業(yè)生產(chǎn)能力又過低。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位（4）技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，產(chǎn)業(yè)主體技術(shù)依靠國外，有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)28在制造業(yè)中，裝備制造業(yè)占有中心地位。美、日、德、英等國均以裝備制造業(yè)作為主要支柱重點(diǎn)發(fā)展?，F(xiàn)在不少發(fā)展中國家也在大力發(fā)展制造業(yè)，如韓國東盟各國以及我國的臺(tái)灣地區(qū)等都在大力發(fā)展裝備制造業(yè)。近幾年以印度為首的南亞各國的發(fā)展也引起了人們的重視。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位在制造業(yè)中，裝備制造業(yè)占有中心地位。美、日、德、29

我國裝備制造業(yè)是薄弱環(huán)節(jié)：（1）設(shè)備陳舊落后，缺乏核心技術(shù)，大多數(shù)產(chǎn)品技術(shù)依靠從國外引進(jìn)；（2）企業(yè)快速反應(yīng)能力差，新產(chǎn)品開發(fā)周期平均為18個(gè)月，而美國設(shè)計(jì)周期為3個(gè)星期、試制周期3個(gè)月；（3）企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低，1999年銷售收入利潤僅為3.64%，勞動(dòng)生產(chǎn)率3.36萬元／人·年，低于制造業(yè)平均水平；第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位我國裝備制造業(yè)是薄弱環(huán)節(jié)：第一章緒論30（4）組織結(jié)構(gòu)落后，基礎(chǔ)件、零部件發(fā)展缺乏合理安排，成套能力薄弱；（5）組織多塊分割及地方保護(hù)嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國3.6萬家國有機(jī)械制造企業(yè)沒有一家能躋身世界500強(qiáng)，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需裝備依賴進(jìn)口，全社會(huì)固定資產(chǎn)投資的2／3依賴進(jìn)口。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位（4）組織結(jié)構(gòu)落后，基礎(chǔ)件、零部件發(fā)展缺乏合理安排，成套能31未來20年，要使我國成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國而不僅僅是全球的加工車間，最重要的一點(diǎn)就是必須大力提升我國的裝備制造能力。從本質(zhì)上說，提高裝備制造能力是提升整體制造能力的前提，它構(gòu)成了制造強(qiáng)國最核心的能力，也是我國建設(shè)制造強(qiáng)國必須首先重視的關(guān)鍵所在。第一章緒論1.2機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位未來20年，要使我國成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國而不僅僅是321.3制造系統(tǒng)1、制造系統(tǒng)的組成1）經(jīng)營管理子系統(tǒng)：經(jīng)營方針、發(fā)展方向、戰(zhàn)略規(guī)劃、決策。2）市場與銷售子系統(tǒng)：市場研究與預(yù)測(cè)、銷售計(jì)劃、售后服務(wù)。3）研究與開發(fā)子系統(tǒng)：開發(fā)計(jì)劃、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究，產(chǎn)品開發(fā)。1.3制造系統(tǒng)334）工程設(shè)計(jì)子系統(tǒng)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)，工程分析，樣機(jī)試制，試驗(yàn)與評(píng)價(jià)。5）生產(chǎn)管理子系統(tǒng)：生產(chǎn)計(jì)劃，庫存管理，生產(chǎn)過程控制，質(zhì)量控制，成本管理。6）采購供應(yīng)子系統(tǒng)：原材料及外購件的采購，驗(yàn)收，存儲(chǔ)。1.3制造系統(tǒng)1、制造系統(tǒng)的組成4）工程設(shè)計(jì)子系統(tǒng)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)，工程分析，樣機(jī)試34

7）資源管理子系統(tǒng)：設(shè)備管理與維護(hù)，工具管理，能源管理，環(huán)境管理。8）質(zhì)量控制子系統(tǒng)：收集用戶需求與反饋信息，質(zhì)量監(jiān)控。9）財(cái)務(wù)子系統(tǒng)：財(cái)務(wù)計(jì)劃，企業(yè)預(yù)算，成本核算，財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)。1.3制造系統(tǒng)1、制造系統(tǒng)的組成7）資源管理子系統(tǒng)：設(shè)備管理與維護(hù)，工具管理，能源管35

10）車間制造子系統(tǒng)：零件加工，部件及產(chǎn)品裝配，檢驗(yàn)，物料存儲(chǔ)與輸送，廢料存放與處理。上述各功能子系統(tǒng)既相互聯(lián)系又相互制約，形成一個(gè)有機(jī)的整體，從而實(shí)現(xiàn)從用戶訂貨到產(chǎn)品發(fā)送和售后服務(wù)的生產(chǎn)全過程。

1.3制造系統(tǒng)1、制造系統(tǒng)的組成10）車間制造子系統(tǒng)：零件加工，部件及產(chǎn)品裝配，檢驗(yàn)，物36市場與銷售研究與開發(fā)車間制造（加工、裝配、檢驗(yàn)、輸送、存儲(chǔ)…）質(zhì)量控制用戶、市場與外部環(huán)境經(jīng)營管理財(cái)務(wù)生產(chǎn)管理工程設(shè)計(jì)資源管理采購經(jīng)營管理信息流生產(chǎn)管理信息流技術(shù)信息流物質(zhì)流圖1-2制造系統(tǒng)的組成與功能結(jié)構(gòu)1.3制造系統(tǒng)1、制造系統(tǒng)的組成市場與銷售研究與開發(fā)車間制造質(zhì)量控制用戶、市場與外部37物質(zhì)流用于改變物料的形態(tài)與地點(diǎn)，信息流用以規(guī)劃、指揮、協(xié)調(diào)與控制物料的流動(dòng)，使制造系統(tǒng)有效地運(yùn)行。信息流又可分為技術(shù)信息流和管理信息流，后者又可細(xì)分為經(jīng)營管理信息流和生產(chǎn)管理信息流。1.3制造系統(tǒng)1、制造系統(tǒng)的組成物質(zhì)流用于改變物料的形態(tài)與地點(diǎn)，信息流用以規(guī)劃、38

1）結(jié)構(gòu)特性

制造系統(tǒng)可視為若干硬件（生產(chǎn)設(shè)備，工具，運(yùn)輸裝置，廠房，勞動(dòng)力等）和軟件的集合體。為使硬件充分發(fā)揮其效能，必須有相應(yīng)的軟件作支持。

1.3制造系統(tǒng)2、制造系統(tǒng)特性1）結(jié)構(gòu)特性1.3制造系統(tǒng)39軟件硬件圖1-3制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性1.3制造系統(tǒng)2、制造系統(tǒng)特性軟件硬件圖1-3制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特性1.3制造系統(tǒng)402）轉(zhuǎn)變特性

制造系統(tǒng)是一個(gè)將生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)變成離散型產(chǎn)品的輸入輸出系統(tǒng)，研究制造系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變特性，著眼于系統(tǒng)的物質(zhì)流。研究系統(tǒng)轉(zhuǎn)變特性的目的是從技術(shù)角度，如何使轉(zhuǎn)變過程更有效地進(jìn)行。1.3制造系統(tǒng)2、制造系統(tǒng)特性2）轉(zhuǎn)變特性1.3制造系統(tǒng)411.3制造系統(tǒng)2、制造系統(tǒng)特性輸入輸出+-制造過程效益生產(chǎn)要素生產(chǎn)對(duì)象（原材料）生產(chǎn)資料能源勞動(dòng)力信息（知識(shí)、技能、情報(bào)…）資金生產(chǎn)財(cái)富有形無形2）轉(zhuǎn)變特性1.3制造系統(tǒng)輸入輸出+-制造過程效益生產(chǎn)要素生產(chǎn)對(duì)象（42原材料供應(yīng)原材料庫存零件加工零件庫存裝配成品庫存最終用戶輸入階段工廠中的轉(zhuǎn)變階段輸出階段圖1-4制造系統(tǒng)的物質(zhì)流1.3制造系統(tǒng)2、制造系統(tǒng)特性2）轉(zhuǎn)變特性輸入階段工廠中的轉(zhuǎn)變階段輸出階段圖1-4制造系統(tǒng)的物質(zhì)流43驅(qū)動(dòng)橋裝配機(jī)械加工自動(dòng)線變速箱裝配熱處理鍛造機(jī)械加工熱處理熔化造型澆鑄壓鑄油漆輪胎裝配底盤裝配發(fā)動(dòng)機(jī)裝配發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)內(nèi)部裝飾油漆車身裝配

車身安裝最后試驗(yàn)壓力加工圖1-5汽車生產(chǎn)物流示意圖驅(qū)動(dòng)橋裝配機(jī)械加工自動(dòng)線變速箱裝配熱處理鍛造機(jī)械加工熱處理熔44圖1-5汽車車身生產(chǎn)物流示意圖1、車身制造2）轉(zhuǎn)變特性2、制造系統(tǒng)特性圖1-5汽車車身生產(chǎn)物流示意圖1、車身制造2）轉(zhuǎn)變特性245

2、表面噴漆