一章先进制造技术概述57

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,机械制造技术导论,河海大学机电工程学院,苑明海,1.制造业,和,和制造,技,技术的,概,概念,定义1：制造,业,业是将,各,各种原,材,材料加,工,工制造,成,成可使,用,用的工,业,业制成,品,品的工,业,业。,地位：制造,业,业在众,多,多国家,尤,尤其是,发,发达国,家,家的国,民,民经济,中,中占有,十,十分重,要,要的位,置,置，是,国,国民经,济,济的支,柱,柱产业,。,。,美国68%的财富,来,来源于,制,制造业,；,；,日本国,民,民总产,值,值的49%由制造,业,业提供,；,；,中国的,制,制造业,在,在工业,总,总产值,中,中也占,有,有40%的比例,。,。,没有发,达,达的制造业就不可,能,能有国,家,家真正,的,的繁荣,和,和富强,。,。,0.1制造业,和,和制造,技,技术,1.制造业,和,和制造,技,技术的,概,概念,作用：目前,，,，作为,我,我国国,民,民经济的支柱,产,产业,制造业,是,是我国,经,经济增,长,长的主,导,导部门,和,和经济转,型,型的基础,；,；作为,经,经济社,会,会发展,的,的重要,依,依托,制造业,是,是我国,城,城镇就,业,业的主,要,要渠道,和,和国际竞,争,争力的集中,体,体现。,制造技,术,术：是使原,材,材料变,成,成产品,的,的技术,的,的总称,，,，是国,民,民经济,得,得以发,展,展、制,造,造业本,身,身赖以,生,生存的,关,关键基,础,础技术,。,。,0.1制造业,和,和制造,技,技术,电子制,造,造业,汽车制,造,造业,2.机械制,造,造科学,的,的研究,内,内容,机械制,造,造设备,和,和工艺,装,装备的设计,和,和制造,，,，新的,设,设备和,工,工装的,设,设计。,机械的,制,制造工艺过,程,程：热加,工,工工艺,过,过程及,冷,冷加工,工,工艺过,程,程，它,们,们都是,改,改变生,产,产对象,的,的形状,、,、尺寸,、,、相对,位,位置和,性,性质等,，,，使之,成,成为成,品,品或半,成,成品的,过,过程。,机械制,造,造(冷加工)工艺过,程,程一般,是,是指零,件,件的机械加,工,工工艺,过,过程和机器的,装,装配工,艺,艺过程。因此,，,，机械,制,制造科,学,学也是,研,研究机,械,械加工,和,和装配,工,工艺过,程,程及方,法,法的科,学,学。,据统计,，,，目前,在,在机械,制,制造中,采,采用的,工,工艺方,法,法已经,达,达到4-500种以上,。,。各种,工,工艺方,法,法的规,律,律、特,点,点和适,用,用范围,，,，新的,先,先进制,造,造工艺,手,手段，,也,也是机,械,械制造,科,科学的,重,重要研,究,究内容,之,之一。,0.2机械制,造,造科学,的,的概念,与,与研究,内,内容,1.机械制,造,造科学,的,的概念,为国民,经,经济各,部,部门进,行,行简单,再,再生产,和,和扩大,再,再生产,提,提供技,术,术装备,的,的各类,制,制造业,，,，统称,为,为装备,制,制造业,。,。机械,制,制造业,是,是装备,制,制造业,的,的核心,。,。,研究机,械,械系统,和,和产品,的,的性能,、,、设计,及,及制造,的,的理论,、,、方法,和,和技术,的,的科学,称,称为机,械,械工程,学,学。机,械,械系统,从,从构思,到,到实现,要,要经历,设,设计和,制,制造两,大,大不同,性,性质的,阶,阶段，,与,与之相,应,应，机,械,械工程,学,学被分,成,成两大,分,分支：,机,机械学,和,和机械,制,制造科,学,学。机,械,械制造,科,科学是,研,研究机,械,械制造,系,系统、,机,机械制,造,造过程,和,和机械,制,制造手,段,段(工艺)的科学,。,。,0.2机械制,造,造科学,的,的概念,与,与研究,内,内容,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,18世纪后,半,半叶：,蒸,蒸汽机,和,和工具,机,机的发,明,明。,19世纪：,电,电气技,术,术发展,，,，电气,技,技术与,制,制造技,术,术融合。,20世纪初,：,：内燃,机,机发明,，,，引发,了,了制造,业,业的革,命,命。,二战后,：,：计算,机,机、微,电,电子、,信,信息和,自,自动化,技,技术。,形,形成了,一,一批新,型,型先进,制,制造单,元,元技术,，,，如NC技术、CNC、柔性制,造,造单元（FMC）、CADCAM等。,80年代：,开,开拓了,制,制造技,术,术面向,市,市场生,产,产发展,的,的新阶,段,段：材,料,料需求,规,规划（MRP,-,-I）、制造资,源,源规划,（,（MRPII）、全面质,量,量控制（TQC）、CADCAM。,20世纪末,的,的最后10年：以,信,信息为,主,主要特,征,征，信,息,息技术,、,、人工,智,智能技,术,术的发,展,展提供,了,了高效,能,能的技,术,术手段,。,。,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,advancedmanufacturing technology,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1,.,.2先进制,造,造技术,的,的提出,制造技,术,术自18世纪后,半,半叶发,生,生的产,业,业革命,后,后获得,了,了飞速,发,发展，,先进制,造,造技术,作,作为一,个,个专用,名,名词却,是,是在20世纪80年代末,期,期，由,美,美国根,据,据本国,制,制造业,面,面临的,挑,挑战与,机,机遇；,从,从技术,发,发展角,度,度，以,计,计算机,为,为中心,的,的新一,代,代信息,技,技术的,发,发展，,全,全面推,进,进了制,造,造技术,的,的飞跃,发,发展。,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,美国是,世,世界上,头,头号工,业,业强国,也是制,造,造业头,号,号强国,70年代开,始,始美国,科,科技优,势,势和经,济,济竞争,力,力衰退:“后工业,化,化社会,”,”，,“,“夕阳,工,工业”,，,，,80年代后,期,期，国,会,会议员,、,、政策,咨,咨询和,研,研究机,构,构纷纷,要,要求政,府,府支持,和,和重视,产,产业技,术,术的发,展,展，,1991年，美,国,国白宫,发,发表了美国国,家,家关键,技,技术的报告,，,，明确,将,将柔性,计,计算机,集,集成制,造,造、智,能,能加工,设,设备、,微,微米级,和,和毫米,级,级制造,以,以及系,统,统管理,技,技术等,，,，作为,制,制造技,术,术领域,，,，列入,总,总数为22项的国,家,家关键,技,技术中,。,。,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,1993年2月，克,林,林顿在,硅,硅谷提,出,出了促,进,进先进,制,制造技,术,术发展,的,的六点,行,行动,加大资,助,助，开,发,发新一,代,代汽车,、,、新建,筑,筑技术,、,、智能,控,控制和,传,传感器,技,技术、,快,快速原,型,型设计,及,及考虑,环,环境的,制,制造技,术,术；,支持灵,活,活制造,；,；,建立全,国,国制造,技,技术推,广,广中心,网,网；,促进本,地,地区技,术,术联盟,的,的建立,；,；,促进制,造,造工程,教,教育的,发,发展；,促进考,虑,虑环境,的,的制造,技,技术的,发,发展。,美国是,世,世界上,头,头号工,业,业强国,也是制,造,造业头,号,号强国,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,美国先,进,进制造,技,技术计,划,划和制,造,造技术,中,中心计,划,划,先进制,造,造技术,计,计划：1994年度拨,款,款14亿美元,，,，三个,重,重点领,域,域：下,一,一代“,智,智能”,制,制造系,统,统、为,产,产品、,工,工艺过,程,程和整,个,个企业,的,的设计,提,提供集,成,成的工,具,具、基,础,础设施,工,工作。,制造技,术,术中心,计,计划（MTC）：又,称,称合作伙,伴,伴计划，指政,府,府和企,业,业在发,展,展制造,技,技术上,进,进行密,切,切合作,。,。在全,国,国建立170家制造,技,技术中,心,心，帮,助,助企业,通,通过技,术,术进步,节,节约。,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,欧共体ERECA、ESPRIT、BRITE计划,ERECA（尤里,卡,卡）计,划,划：,1988年拨款5亿美元,资,资助16个欧洲,国,国家600家企业,的,的165个合作,项,项目。,ESPRIT（欧洲,信,信息技,术,术研究,发,发展战,略,略）计,划,划：,13个成员,国,国向5500名研究,人,人员提,供,供资助,。,。,BRITE（欧洲,工,工业基,础,础研究,）,）计划,：,：,重点资,助,助材料,、,、制造,加,加工、,设,设计以,及,及工厂,系,系统运,作,作等方,面,面的研,究,究。,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,日本的,政,政策和,智,智能制,造,造技术,（,（IMS）计划,日本产,业,业技术,政,政策:,从重视应用研,究,究转向加,强,强基础研,究,究，以便,彻,彻底摆,脱,脱“美,国,国出创,新,新概念,，,，日本,出,出创新,产,产品”,的,的局面,。,。,日本模,式,式:,技术引,进,进-自主开,发,发-独创性,的,的自主,开,开发-个性化,、,、创造,性,性的自,主,主开发-加强基,础,础研究,的,的技术,发,发展道,路,路。,国际共,同,同研究,计,计划。,目标：,要,要全面,展,展望21世纪制,造,造技术,的,的发展,趋,趋势，,致,致力于,全,全球制,造,造信息,、,、制造,技,技术的体系化、标准化。,1995年1月正式,启,启动，,为,为期10年，总,投,投资40亿美元,。,。,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,韩国的,先,先进制,造,造系统,计,计划,1991年底韩,国,国提出,了,了“高,级,级先进,技,技术国,家,家计划,”,”，通,常,常称为G7计划。,目标：,到,到2000年把韩,国,国的技,术,术实力,提,提高到,世,世界第,一,一流工,业,业发达,国,国家的,水,水平。已达到。,G7计划包,括,括七项,先,先进技,术,术及七,项,项基础,技,技术。,投,投资62亿美元,。,。,共性基,础,础技术,、,、下一,代,代加工,系,系统、,集,集成技,术,术、智,能,能技术,。,。,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,究竟依,靠,靠什么,产,产业来,强,强国？,是,是依,靠,靠第三,产,产业来,强,强国，,还,还是依,靠,靠制造,业,业来强,国,国？,美国的,教,教训,1)上个世,纪,纪70年代,美国不,重,重视制,造,造业,把制造,业,业称为,“,“夕阳,工,工业”,结果导,致,致美国80年代的,经,经济衰,退,退。,2)80年代后,期,期，美,国,国政府,开,开始协,调,调和支,持,持制造,产,产业的,发,发展，1991年，布,什,什政府,期,期间，,美,美国白,宫,宫科学,技,技术政,策,策办公,室,室发表,了,了总数,为,为22项的美,国,国国家,关,关键技,术,术，其,中,中制造,技,技术占4项，标,志,志着美,国,国科技,政,政策的,转,转变。,3)克林顿,上,上台后,，,，对制,造,造业大,力,力支持,。,。,日本的,经,经验,1）在上,个,个世纪70-80年代，,日,日本非,常,常重视,制,制造业,，,，特别,大,大抓了,汽,汽车制,造,造和微,电,电子制,造,造，结,果,果日本,的,的汽车,和,和家用,电,电器占,领,领了全,世,世界的,市,市场，,特,特别是,大,大举进,入,入了美,国,国市场,。,。,2）日本,的,的微电,子,子芯片,成,成为美,国,国高技,术,术产品,的,的关键,元,元件。1991年海湾,战,战争结,束,束后，,日,日本人,说,说美国,赢,赢得这,场,场战争,是,是依靠,的,的日本,的,的芯片,，,，是“,日,日本的,芯,芯片打,败,败了伊,拉,拉克的,钢,钢片”,。,。,东南亚,经,经济危,机,机的启,示,示,1）1998年爆发,的,的东南,亚,亚经济,危,危机，,从,从另一,个,个侧面,反,反映了,一,一个国,家,家发展,制,制造业,的,的重要,。,。一个,国,国家，,如,如果把,经,经济的,基,基础放,在,在股票,、,、旅游,、,、金融,、,、房地,产,产、服,务,务业上,，,，而无,自,自己的,制,制造业,，,，这个,国,国家的,经,经济就,容,容易形,成,成泡沫,经,经济，,一,一有风,吹,吹草动,就,就会产,生,生经济,危,危机。,2）新加,坡,坡、台,湾,湾都有,自,自己的,制,制造业,，,，因此,受,受经济,危,危机的,影,影响小,一,一些。,学习的,榜,榜样瑞士,瑞士依,靠,靠什么,使,使人均,产,产值居,世,世界第,一,一？,1）瑞士,是,是一个,仅,仅700万人口,的,的小国,，,，但瑞,士,士的制,造,造业十,分,分发达,，,，瑞士,的,的精密,机,机械产,品,品的出,口,口量是,我,我国的8倍，瑞,士,士的手,表,表世界,第,第一，,连,连小小,的,的军刀,，,，也风,靡,靡全世,界,界。,2）现在,瑞,瑞士的,年,年人均,国,国民生,产,产总值,达,达到4.3万美元,以,以上,居世界,第,第一。,我国对,先,先进制,造,造技术,的,的发展,给,给予充,分,分重视,1995年：“,九,九五”,计,计划和2010年远景,目,目标的,建,建议中,明,明确要,大,大力采,用,用先进,制,制造技,术,术。,国家各,类,类攻关,计,计划,国家计,委,委重视,：,：如数,控,控系统,及,及装备,研,研究等,。,。,国家自,然,然科学,基,基金会,。,。,S863，973计划。,“十五,”,”规划,中,中，先,进,进制造,技,技术是,国,国家重,点,点发展,的,的第四,关,关键领,域,域。,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,国家中,长,长期科,技,技规划16个重大,专,专项,1.核心电,子,子器件,、,、高端,适,适用芯,片,片及基,础,础软件,产,产品,2.极大规,模,模集成,电,电路制,造,造装备,及,及成套,工,工艺,3.新一代,宽,宽带无,线,线移动,通,通信网,4.高档数,控,控机床,与,与基础,制,制造装,备,备,5.大型油,气,气田及,煤,煤层气,开,开发,6.大型先,进,进压水,堆,堆及高,温,温气冷,堆,堆核电,站,站,7.水体污,染,染的控,制,制与治,理,理,8.转基因,生,生物新,品,品种培,育,育,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,国家中,长,长期科,技,技规划16个重大,专,专项,9.重大新,药,药创制,10.艾滋病,和,和病毒,性,性肝炎,等,等重大,传,传染病,防,防治,11.大型飞,机,机,12.中国第,二,二代卫,星,星导航,系,系统,13.高分辨,率,率对地,观,观测系,统,统,14.载人航,天,天与探,月,月工程,15.高超声,速,速飞行,器,器科技,工,工程,16.惯性约,束,束核聚,变,变点火,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,国家中,长,长期科,技,技规划5大战略,抓住未,来,来若干,年,年内信,息,息技术,更,更新换,代,代和新,材,材料技,术,术迅猛,发,发展的,难,难得机,遇,遇，把获取装备制,造,造业和,信,信息产,业,业核心,技,技术的自主知,识,识产权，作为提,高,高我国,产,产业竞,争,争力的,突,突破口；,先进制,造,造技术,得,得到重,视,视,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,2.1,.,.3先进制,造,造技术,内,内涵,先进制,造,造技术,是,是制造,业,业不断,吸,吸收信息技术和,现,现代管理技术的,成,成果，,并将其,综,综合应,用,用于产,品,品设计,、,、加工,、,、检测,、,、管理,、,、销售,、,、使用,、,、服务,乃,乃至回,收,收的制,造,造全过,程,程，,以实现,优,优质、,高,高效、,低,低耗、,清,清洁、,灵,灵活生,产,产，,提高对,动,动态多,变,变的市,场,场的适,应,应能力,和,和竞争,能,能力的,制,制造技,术,术的总,称,称。,2、先进制造技术的基本内容,2.1 先进制造技术的提出、内涵及特点,2.1,.,.4先进制,造,造技术,特,特点,先进制,造,造技术,的,的实用性,先进制,造,造技术,应,应用的广泛性,先进制,造,造技术,的,的动态特,征,征,先进制,造,造技术,的,的集成性：制造,工,工程,先进制,造,造技术,的,的系统性：物质,流,流、能,量,量流和,信,信息流,的,的系统,工,工程。,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生,产,产,提高对,产,产品市,场,场的适,应,应能力,和,和竞争能力,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.1先进制,造,造技术,的,的提出,、,、内涵,及,及特点,一、定,义,义:,在传统,制,制造技,术,术基础,上,上不断,吸,吸收机,械,械.电子.信息.材料.能源和,现,现代管,理,理等方,面,面的成,果,果,并将其,综,综合应,用,用于产,品,品设计.制造.检测.管理.销售.使用.服务的,制,制造全,过,过程,以实现,优,优质.高效.低耗.清洁.灵活的,生,生产,提高对,动,动态多,变,变的市,场,场的适,应,应能力,和,和竞争,能,能力的,制,制造技,术,术总称,也是取,得,得理想,技,技术经,济,济效果,的,的制造,技,技术的,总,总称.,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.2先进制,造,造技术,的,的体系,面向制,造,造的设,计,计技术,群,群,产品/工艺设,计,计,计算机,辅,辅助设,计,计,工艺过,程,程建模,和,和仿真,工艺规,程,程设计,系统工,程,程基础,快速成,型,型技术,并行工,程,程,制造工,艺,艺技术,群,群,材料生,产,产工艺,加工工,艺,艺,联接与,装,装配,测试和,检,检测,环保技,术,术,维修技,术,术,其他,信息技,术,术,接口技,术,术,集成技,术,术,人工智,能,能,数据库,软件工,程,程,决策支,持,持,标准和,框,框架,数据标,准,准,工艺标,准,准,接口框,架,架,产品定,义,义和标,准,准,检验标,准,准,机床和,工,工具技,术,术,传感器,和,和控制,技,技术,质量管,理,理,用户/供应商,交,交互作,用,用,工作人,员,员培训,和,和教育,全国监,督,督和基,准,准评测,技术获,取,取和利,用,用,主,体,技,术,群,支撑,技术群,制造基,础,础,设施环,境,境,二,体,系,结,构,(1),2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.2先进制,造,造技术,的,的体系,二,体,系,结,构,(2),2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.2先进制,造,造技术,的,的体系,三 先,进,进设计,技,技术,设计方,法,法现代,化,化,产品动,态,态分析,和,和设计,产品可,靠,靠性,可维护,性,性及安,全,全设计,产品优,化,化设计,快速响,应,应设计,创新设,计,计,智能设,计,计,仿真与,虚,虚拟设,计,计,价值工,程,程设计,模块化,设,设计,设计手,段,段计算,机,机化,有限元,法,法,优化设,计,计,计算机,辅,辅助设,计,计,反求工,程,程技术,CAD,/,/CAM一体化,技,技术,工程数,据,据库,向全寿,命,命周期,设,设计发,展,展,由单纯,考,考虑技,术,术因素,转,转向综,合,合考虑,技,技术、,经,经济和,社,社会因,素,素,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.2先进制,造,造技术,的,的体系,四、先,进,进制造,工,工艺技,术,术,精密、,超,超精密,加,加工技,术,术,精密加,工,工：精,度,度为30.3mRa0,.,.30.03m,超精密,加,加工：,精,精度为0.30.03m Ra0.30.005m,纳米加,工,工：精,度,度高于0.03m Ra小于0.30.005m,精密成,型,型制造,技,技术,从制造,工,工件的,毛,毛坯、,从,从接近,零,零件形,状,状向直,接,接制成,工,工件的,方,方向发,展,展,特种加,工,工技术,高能束,流,流加工,（,（电子,束,束、离,子,子束、,激,激光束,、,、双光,子,子）,电加工,（,（电解,和,和电火,花,花),超声波,加,加工,高压水,加,加工,多种能,源,源的组,合,合加工,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.2先进制,造,造技术,的,的体系,五、制,造,造自动,化,化技术,数控技,术,术,数控装,置,置,进给系,统,统,主轴系,统,统,NC程序编,制,制,工业机,器,器人,机器人,操,操作机,控制系,统,统,传感器,生产线,总,总线控,制,制,柔性制,造,造系统,加工系,统,统,物流系,统,统,调度与,控,控制,故障诊,断,断,自动检,测,测与信,号,号识别,技,技术,信号识,别,别,数据获,取,取,数据处,理,理,特征提,取,取与识,别,别,过程设,备,备工况,监,监测与,控,控制,过程监,视,视系统,在线反,馈,馈质量,控,控制,2、先进,制,制造技,术,术的基,本,本内容,2.2先进制,造,造技术,的,的体系,中国的,制,制造技,术,术和制,造,造业正,在,在崛起,，,，2010年制造业,的,的总产,值,值已超,过,过美国,，,，成为世界第,一,一制造,大,大国。,我国生,产,产的机,床,床、拖,拉,拉机、,小,小心柴,油,油机、,集,集装箱,、,、农用,车,车、电,视,视机、,空,空调器,、,、冰箱,、,、洗衣,机,机、微,波,波炉、,太,太阳轮,热,热水器,、,、自行,车,车、摩,托,托车等,众,众多几,点,点产品,的,的产量,都,都是世,界,界第一,。,。,我国已,能,能制造,许,许多世,界,界领先,的,的科技,产,产品和,大,大型成,套,套设备,。,。,3.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,先进工,业,业化国,家,家，,国民经,济,济总收,入,入60，,就业人,口,口的25 ；,中国2010年的调,查,查结论:,中国制,造,造业占,国,国民生,产,产总值,的,的1/3,占整个,工,工业生,产,产的4/5,为国家,财,财政提,供,供1/3以上的,收,收入,贡献出,口,口总额,的,的90%,就业人,员,员8043万,3.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,改革开,放,放30多年来,中,中国制,造,造业的,进,进步：,1）引进,国,国外先,进,进技术2500多项，,占,占全国,的,的1/3以上。,近,近几年,发,发展的,新,新产品,，,，50%达到80年代中,后,后期的,世,世界水,平,平。,2）一些,重,重要产,品,品的年,生,生产能,力,力已跃,居,居世界,前,前列，,如,如汽车280万辆以,上,上（其,中,中轿车120万辆以,上,上），,大,大中型,发,发电设,备,备1200万千瓦,以,以上（,火,火电1000万千瓦,，,，水电200万千瓦,）,），大,中,中型拖,拉,拉机11万台以,上,上，金,切,切机床10万台以,上,上。,3）我国,已,已成为,世,世界最,大,大的服,装,装纺织,品,品出口,国,国；与,日,日本、,马,马来西,亚,亚和韩,国,国并称,世,世界消,费,费类电,子,子产品,四,四大生,产,产国。,4）成功,开,开发生,产,产了运,七,七、运,八,八、新,舟,舟60等支线,飞,飞机。,5）一些,新,新产品,的,的技术,水,水平已,达,达世界,领,领先或,先,先进水,平,平，如,沈,沈阳机,床,床集团,的,的电主,轴,轴高速,卧,卧式加,工,工中心,、,、激光,切,切割机,床,床，沈,阳,阳变压,器,器厂的50万伏超,高,高压变,压,压器，,黎,黎明航,发,发集团,的,的中国,第,第一台,拥,拥有完,全,全知识,产,产权的,航,航空发,动,动机、,燃,燃气,轮,轮机，,沈,沈阳新,松,松机器,人,人自动,化,化有限,公,公司的6000米水下,机,机器人,等,等产品,，,，清华,大,大学制,造,造工程,研,研究所,研,研制开,发,发的并,联,联构型,机,机床。,3.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,2.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,峰值性,能,能为每,秒,秒33.86千万亿次的“天河二号”超级计,算,算机（,图,图1-1a）,歼-20全天候,多,多用途,战,战斗机,（,（图1-1b）,“神十”载人,宇,宇宙飞,船,船（图1-1c）,“蛟龙”号7000米级载,人,人潜水,器,器（图1-1d）,中国仅,仅,仅是世,界,界制造,大,大国，,而,而不是,制,制造强,国,国,2.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,与工业,发,发达国,家,家相比,，,，我国,的,的制造,业,业和制,造,造技术,存,存在如,下,下差距,：,：,工业生,产,产能耗,和,和物耗,高,高。万,元,元产品,能,能耗是,发,发达国,家,家的5倍，物,耗,耗高40%。,劳动生,产,产率低,下,下，平,均,均相当,于,于发达,国,国家的1/151,/,/20。,工业产,品,品质量,差,差，技,术,术含量,低,低，缺,乏,乏市场,竞,竞争力,。,。基础,机,机械、,大,大型成,套,套设备,质,质量等,级,级比发,达,达国家,低,低12个等级,，,，综合,技,技术水,平,平落后20余年。,企业研,发,发投入,不,不足，,自,自主创,新,新能力,差,差。企,业,业投入,的,的科研,经,经费不,到,到发达,国,国家的1/30。,科技创,新,新成为,“,“中国,制,制造”,发,发展的,关,关键制,约,约因素,。,。,3.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,产品档,次,次低，,高,高水平,产,产品所,占,占比例,小,小,当代国,际,际先进,水,水平小,于,于5，90年代25，80年代40。,创新开,发,发能力,差,差，新,产,产品贡,献,献率低,产品平,均,均生命,周,周期：,我,我国10年，美,国,国34年,新产品,贡,贡献率,：,：我国6（97年），,美,美国52（95年）,专业化,生,生产水,平,平低,基础零,部,部件、,产,产品配,套,套、基,础,础工艺,专,专业化,生产管,理,理技术,水,水平落,后,后,计划经,济,济，手,工,工管理,，,，,3.我国制,造,造业和,制,制造技,术,术的现,状,状,世界上7080以上,的,的产品,是,是制造,出,出来的,：,：如美,国,国、瑞,士,士。,高科技,的,的发展,需,需要先,进,进制造,技,技术，,特,特别是,精,精密制,造,造技术,：,：火箭,、,、导弹,等,等。,信息技,术,术的发,展,展，给,机,机械制,造,造技术,带,带来了,新,新的活,力,力：柔,性,性制造,技,技术、,集,集成制,造,造系统,、,、并行,工,工程,等,等。,必须将,基,基础科,学,学研究,与,与工程,研,研究更,紧,紧密结,合,合起来,。,。,必须从,实,实际出,发,发 ：,如,如CIMS的经验,。,。,4、先进制,造,造技术,的,的现状,与,与发展,趋,趋势,5.1国际现,状,状,5.2国内现,状,状,传统机,械,械仍占,主,主导位,置,置。,先进制,造,造系统,与,与技术,的,的研究,，,，总体,上,上看尚,处,处在跟,踪,踪阶段,，,，创新,不,不多。,4、先进制,造,造技术,的,的现状,与,与发展,趋,趋势,5.2国内现,状,状,信息技,术,术与制,造,造技术,的,的融合,。,。,科学技,术,术的综,合,合是当,前,前技术,发,发展的,一,一个重,要,要特点,。,。如：,仿,仿生学,研,研究。,绿色制,造,造是近,年,年来发,展,展最快,的,的重点,研,研究领,域,域之一,。,。,加强对,机,机械制,造,造学科,的,的基础,规,规律、,机,机理的,研,研究。,测量在,现,现代制,造,造技术,中,中占有,极,极重要,的,的地位,。,。如：,虚,虚拟测,量,量技术,。,。,“可重组,的,的制造,系,系统”,提,提出了,一,一个值,得,得注意,的,的问题,。,。,4、先进制,造,造技术,的,的现状,与,与发展,趋,趋势,5.3国际发,展,展趋势,微加工,技,技术、,绿,绿色制,造,造技术,网络制,造,造技术（E-manufacturing）,制造技,术,术与信,息,息技术,的,的集成,大批量,定,定制生,产,产,纳米技,术,术、机,器,器人,数字化,（,（工厂,：,：CAX,/,/PDM）,知识化,：,：技术,创,创新；,产,产品及,企,企业模,块,块化,微小化,、,、绿色,化,化、智,能,能化,4、先进制,造,造技术,的,的现状,与,与发展,趋,趋势,5.3国际发,展,展趋势,21世纪的,企,企业面,临,临“管,理,理革命,”,”,（1）分散,网,网络化,制,制造：,以,以订单,为,为纽带,进,进行资,源,源重组,，,，企业,间,间动态,联,联盟。,如,如：香,港,港。,（2）“中,场,场产业,”,”的兴,起,起,（3）企业,间,间从单,纯,纯竞争,走,走向既,有,有竞争,、,、又有,结,结盟之,路,路,绿色制,造,造将成,为,为21世纪制,造,造技术,重,重要特,征,征。,以提高,对,对市场,快,快速反,应,应能力,为,为目标,的,的制造,技,技术得,到,到超速,发,发展和,应,应用：,并,并行工,程,程，快,速,速原型,制,制造技,术,术。,虚拟制,造,造技术,将,将广泛,应,应用。,4、先进制,造,造技术,的,的现状,与,与发展,趋,趋势,5.4国内发,展,展趋势,制造业,信,信息化,：,：制造,技,技术和,制,制造业,是,是一切,技,技术的,载,载体和“物化”手段，,当,当然包,括,括信息,技,技术，,但,但现代,制,制造业,的,的发展,离,离不开,信,信息技,术,术。,含义：生产,过,过程的,自,自动化,和,和信息,化,化，制,造,造业的,企,企业管,理,理信息,化,化；包,括,括数字,化,化设计,、,、数字,化,化加工,、,、数字,化,化装备,、,、数字,化,化管理,，,，形成,数,数字化,企,企业。,4、先进制,造,造技术,的,的现状,与,与发展,趋,趋势,5.4国内发,展,展趋势,1,德国工,业,业4.0：,其核心,是,是智能,生,生产技,术,术和智,能,能生产,模,模式，,旨,旨在通,过,过“物,联,联网”,和,和“务(服务)联网”,，,，把产,品,品、机,器,器、资,源,源、人,有,有机联,系,系在一,起,起，推,动,动各环,节,节数据,共,共享，,实,实现产,品,品全生,命,命周期,和,和全制,造,造流程,的,的数字,化,化。,2,中国制,造,造2025：中国制,造,造全面,走,走向制,造,造强国,的,的旅途,中,中，制,造,造大国,正,正在向,制,制造强,国,国迈进,。,。中国,商,商飞,ARJ21，小米,运,运用互,联,联网思,维,维，依,靠,靠个性,化,化定制,、,、供应,链,链整合,及,及饥渴,营,营销等,新,新商业,模,模式。2011年5亿，2013年316亿年均,增,增速700,%,%。,3,制造业,发,发展方,向,向：机械制,造,造技术,发,发展总,的,的方向,还,还是向,着,着制造,自,自动化,、,、精密,与,与超精,密,密技术,方,方面发,展,展。具体归,纳,纳为：“云,、,、物、,移,移、大,、,、智”,中国制,造,造业未,来,来方向,与,与目标,（,（2025）,44,德国工,业,业4.0,45,迈入世,界,界第,二方阵,，,，迈进,制造强,国,国行列,2025年,2035年,2050年,（第一,阶,阶段）,（第二,阶,阶段,（第三,阶,阶段）,中国制,造,造业,将位居,第,第二,方阵前,列,列，成,为名副,其,其实,的制造,强,强国。,中国制,造,造业,可望进,入,入第,一方阵,，,，成,为具有,全,全球,引领影,响,响力的制造,强,强国。,中国制,造,造业,发展阶,段,段,我国制,造,造业强,国,国进程,可,可分为,三,三个阶,段,段：,2012年，主,要,要工业,化,化国家,的,的制造,业,业综合,指,指数分,布,布中，美国遥遥领,先,先，处,于,于第一,方,方阵；德国、,日,日本处于第,二,二方阵,；,；中国、,英,英国、,法,法国、,韩,韩国处于第,三,三方阵,。,。,渤乐咨,询,询公司“,德国制,造,造、中,国,国创造,”。奏响“,工,工业4.0,”,”的协奏,曲,曲。,46,“中国制,造,造2025”体现为,四,四大转,变,变和一,条,条主线,。,。四大,转,转变分,别,别对应,四,四个指,导,导方针,：,：,转变一：,由要素驱动向创新驱动转变,创新驱动 质量为先 绿色发展 结构优化,转变二：,由低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变,转变三：,由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变,转变四：,由生产型制造向服务型制造转变,主线：以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化智能化制造为主线。,机械制,造,造技术,基,基础,47,这里“,制,制造强,国,国”有,两,两重含,义,义：,其一，,“,“强”是形,容,容词，,中,中国由,制,制造大,国,国成为,制,制造强,国,国；,其二，,“,“强”是动,词,词，制,造,造业强,则,则国家,强,强，通,过,过制造,业,业的发,展,展使中,国,国更加,繁,繁荣富,强,强。,机械制,造,造技术,基,基础,2012年，我,国,国制造,业,业增加,值,值为20792.62亿美元,，,，在全,球,球制造,业,业占比,约,约20%，与美,国,国相当,，,，成为,世,世界制,造,造大国,。,。,年月,行业,产量,占全球总量,全球,排名,2013,发电设备产量,1.2,亿千瓦,60%,第一,造船完工量,4534,万载重吨,41%,第一,汽车产销,2211.68,万辆,25%,第一,机床,95.9,万台,38%,第一,工程机械,第一,高速铁路,通信行业,领先,互联网人数,第一,模具制造,注塑机,2012年，我,国,国制造,业,业增加,值,值为20792.62亿美元,，,，在全,球,球制造,业,业占比,约,约20%，与美,国,国相当,，,，成为,世,世界制,造,造大国,。,。,年月,行业,产量,占全球总量,全球,排名,载人航天,探月工程,大型运输机,大型客机,百万千瓦级核电机组、百万千瓦级水电机组,海洋工程装备,蛟龙,军力,第一,机械制,造,造技术,基,基础,中国商,用,用飞机,制,制造公,司,司研制,的,的ARJ21支线飞,机,机为进,行,行自然,结,结冰适,航,航试飞,，,，完成,横,横跨三,大,大洲两,大,大洋、,飞,飞越10个国家,、,、辗转18个机场,、,、飞行3万公里,的,的环绕,地,地球飞,行,行壮举,！,！中国,商,商飞公,司,司为研,制,制该型,飞,飞机组,建,建的项,目,目广域,协,协同平,台,台，采,用,用主制,造,造商+供应商,的,的管理,模,模式，,实,实现了,全,全球10多个国,家,家、104家供应,商,商之间,的,的协同,研,研发和,制,制造，,全,全机结,构,构零部,件,件约31000多项，,中,中国商,飞,飞公司,承,承担了7000余项，,占,占22.5%，典型,的,的网络,化,化制造,。,。,中国大,飞,飞机C919，载客190座位，,将,将有3个厨房,、,、3个卫生,间,间,空中客,车,车公司,日,日前首,次,次单独,对,对中国,市,市场作,出,出预测,：,：2005年到2025年的20年里，中国,内,内地将,需,需要3000多架客,机,机和货,机,机。,渤乐咨,询,询公司,致,致力于,为,为中德,企,企业互,相,相投资,提,提供咨,询,询平台,。,。该公,司,司在展,台,台上打,出,出了“德国制,造,造、中,国,国创造”的标,语,语。该,展,展台的,项,项目经,理,理米莉,雅,雅告诉,记,记者，,中,中国创,新,新技术,，,，现在,正,正越来,越,越多地,引,引入到,德,德国企,业,业。制,造,造业是,德,德国的,强,强项，,而,而信息,、,、互联,网,网技术,方,方面，,中,中国有,很,很好的,基,基础，,两,两者结,合,合将奏,响,响“工,业,业4.0,”,”的协奏,曲,曲。,机械制,造,造技术,基,基础,52,然而，,我,我国制,造,造业仍,“,“大而不,强,强”，存,在,在的主,要,要问题,是,是：,一 是自主创,新,新能力不强，,核,核心技,术,术和关,键,键元器,件,件还有,很,很大差,距,距；,二 是产品质,量,量问题突出；,三 是资源利,用,用效率偏低；,四 是产业结,构,构不合,理,理，大多,数,数产业,尚,尚处于,价,价值链,的,的中低,端,端。,教材：,熊,熊良山,、,、严晓,光,光、张,福,福润主,编,编,机,机械制,造,造技术,基,基础,华,华中科,技,技大学,出,出版社,主要章,节,节,第一章,导,导论,第二章,制,制造,工,工艺装,备,备,第三章,切,切削,过,过程及,其,其控制,机械制,造,造技术,基,基础是机械,设,设计制,造,造及其,自,自动化,专,专业的,一,一门重,要,要的专,业,业基础,课,课程。,课,课程设,置,置的目,的,的是为,学,学生在,制,制造技,术,术方面,奠,奠定最,基,基本的,知,知识和,技,技能基,础,础。,内容：三门传,统,统课程-金属切,削,削原理,与,与刀具,，,，机床,概,概论，,机,机床夹,具,具设计,0.3课程的,学,学习要,求,求和学,习,习方法,学习本,课,课程的,主,主要要,求,求:,(1)掌握金,属,属切削,加,加工成,形,形的基,本,本理论,和,和常用,方,方法，,具,具有根,据,据加工,条,条件合,理,理选择,刀,刀具参,数,数、切,削,削用量,及,及切削,液,液的能,力,力。,(2)掌握制,造,造工艺,装,装备的,基,基本理,论,论，了,解,解机械,制,制造主,要,要工艺,装,装备(包括机,床,床、刀,具,具与夹,具,具)的用途,和,和工艺,范,范围，,具,具有分,析,析机床,和,和夹具,的,的工作,原,原理，,以,以及通,用,用机床,传,传动链,的,的能力,。,。,实践性,强,强，学习,时,时要特,别,别注意,实,实践环,节,节。,0.4课程的,学,学习要,求,求和学,习,习方法,祝愿大,家,家学习,愉,愉快！,