先进制造第1章.ppt

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,*,A,M,S,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,*,（,1,）狭义制造,艺过程或机械加工过程。,（,2,）广义制造,指产品的整个生命周期过程，涉及制,造工业中,产品设计,、,物料选择,、,、,质量保证,、,理,、,市场销售,和,服务,的一系列相关活,动和工作的总称。,1.1.1,制造的内涵,1.1,制造与制造业的概念,1.1,制造与制造业的概念,（,3,）广义制造过程,概念过程（,产品设计,、,工艺,、,生产计划,）,物理过程（,加工,、,装配,）,物质转移过程（,企业物流,）,产品报废与再制造过程（,逆向物流,）,（,4,）广义制造特点,全过程：,产品全生命周期,大范围：,光机电产品,、,工业流程,、,材料制备,等,高技术：与,高新,技术是相互包含的关系。,（,1,）制造与加工,制造：狭义制造与广义制造（,Manufacturing,）,加工：原材料,产品的物理过程（,Machining,）,辨析：,狭义制造,=,加工,+,装配,加工,与,装配,是并列的,加工系统,是,制造系统,中的一个主要的子系统,根据特定的场合去判断，如：,柔性制造系统,1.1.2,制造、加工与生产,1.1,制造与制造业的概念,1.1,制造与制造业的概念,（,2,）制造与生产,生产：各种生产要素的输入,产品,生产四要素,生产对象,生产劳动,生产资料,生产信息,辨析,广义制造中，,制造,包含了,生产,。而狭义制造中，,制造系统,是,生产系统,的一个组成部分,制造是,工程学中,的术语。生产是,经济学中,的术语。,制造一般仅指,有形产出,，生产通常包含,有形,和,无形,两种产出。,1.1,制造与制造业的概念,（,2,）制造业的构成,制造业的划分,机械制造,材料制造,食品制造,化工制造,电子产品制造,信息产品制造,民用消费品制造,机械电子制造业,35.48,资源加工业,33.01,轻纺制造业,30.24,其他制造业,1.27,我国制造业构成图（,2002,年统计）,1.1,制造与制造业的概念,制造业的构成,制造业,35.8%,第一产业,14.5%,建筑业,6.9%,其他工业,9.1%,第三产业,33.7%,图,1-2 2002,年我国第一、二、三产业分布,第二产业,51.8%,1.1,制造与制造业的概念,（,1,）世界制造中心的产生,时间,：,1760,1850,年，英国,产生原因：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,时间：,1851,1900,年，德国,产生原因：工业化的实现,（,3,）世界制造中心的第二次转移,时间：,1879,1,930,年，美国,产生原因：第二、三次技术革命,1.2.2,世界制造中心的三大转移,1.2,制造业的发展与作用,（,4,）世界制造中心的第三次转移,时间：,20,世纪,70,年代中后期，日本,产生原因：丰田生产方式,（,5,）世界制造中心的三次转移分析,世界制造中心转移呈现加速的趋势：,英国保持约,70,年,德国,50,年,美国,40,年,日本,20,年,不总是伴随世界科技中心的转移而转移,科学技术仍是世界制造中心的核心,可使国家经济实现跨越式发展,1.2,制造业的发展与作用,在发达国家中,制造业创造了约,60%,的社会财富、约,45%,的国民经济收入。,据统计，美国,68%,的社会财富来自于制造业。,CIRP,在,1999,年的报告中指出：在国家生产力的构成中，制造技术的作用一般占,55%-65%,。,在许多国家的科技发展计划中，先进制造技术都被列为优先发展的科技。,(3),制造业的重大意义,1.2,制造业的发展与作用,一些新产品的技术水平已达世界领先或先进水平。,沈阳机床集团的电主轴高速卧式加工中心；,沈阳变压器厂的,50,万伏超高压变压器；,黎明的中国第一台拥有完全知识产权的航空发动机；,沈阳新松机器人的,6000,米水下机器人；,清华大学研制开发的并联机床；,神舟系列载人飞船成功发射与返回。,1.3,我国制造业的现状,（,1,）制造系统的问题,劳动生产率,及,增加值率,低,处于全球产业链的,低端,技术创新能力,十分薄弱,制造业的,结构,不尽合理,（,2,）制造模式的问题,企业体制,的不适应,经济理念,的不适应,生产管理手段,的不适应,企业组织结构,的不适应,1.3.2,我国制造业的问题,1.3,我国制造业的现状,（,1,）,产品开发能力,与,市场开拓能力,是我国企业目前最迫切需要建立和增强,（,2,）我国企业采用,先进制造模式,是比纯技术和装备的革新更为迫切的问题,缺乏,技术独占性,总体规模依赖于规模经济,管理,（,3,）我国制造业的问题是,系统性的,，需从,系统,、,整体,出发，把,技术进步,和,管理模式,更新结合起来。,1.3.3,我国制造业的目标,1.3,我国制造业的现状,（,1,）制造业产品的分类,宏观用途,生活资料：日常消费品,生产资料：成套装备,按产品的构成形态,离散模式：机电产品,离散制造业,流程式产品：钢铁、化工、纺织、饮料,混合式产品：药品、食品,1.4.1,制造业产品,1.4,产品全生命周期,（,2,）机械电子制造业的产品,金属制品,普通机械,交通运输设备,电气机械及器材,电子及通信设备,仪器仪表,（,3,）产品的品种与批量,产品的品种：,单品种,多品种,产品的批量：,大批量：大于,1000,件，如汽车,中批量：大于,100,件，如机床,小批量：小于,100,件，如电厂汽轮机,1.4,产品全生命周期,（,1,）构成：产品从进入市场到推出市场的过程,投入期：销售量,成长期：销售量不稳定,试销期,初步稳定期,失望期,成长后期,成熟期：销售量趋于稳定,退让期：销售量,时间,销售量,1.4.2,产品的市场生命周期的构成,1.4,产品全生命周期,（,2,）应用：不同市场生命周期阶段，企业的战略重点不同,成长期：提高产品质量,成熟期：降低成本,退让期：延长产品的市场生命,1.4,产品全生命周期,时间,金额,产品价格,销售收入,利润,（,1,）系统的定义：是具有特定功能的、由若干相互联系的要素组成的一个整体，如机械加工系统。,（,2,）系统的特性,集合性,层次性,有界性,相关性,整体性,目的性,不可逆的生命周期性,1.5.1,系统的定义与特性,1.5,先进制造系统的基本概念,1.5.2,制造系统的含义,1.5,先进制造系统的基本概念,一个典型的制造企业（工厂）,=,一个完整意义的,制造系统,（,Manufacturing System,）,（,1,）制造系统的定义：,CIRP,：是制造业中形成制造生产的有机整体,李院士：是一个复杂的可辨别的动态实体,本书定义：是由制造过程所涉及的,硬件,、,软件,和,人,员,所组成的、通过,资源转换,以,最大生产,率,而增值的、经历,产品生命周期,过程的,一个,有机整体,。,（,2,）制造系统的含义,结构上,：由硬件、软件、人员组成的有机整体,功能上,：是一个通过资源转换以最大生产率而使资,源增值的输入输出系统,过程上,：产品生命周期的全过程,（,3,）制造单元：制造系统由各种制造单元构成,制造单元类型,：装配、加工、储存、传输、检测、,控制等,特点,独立性,并行性,灵活性,1.5,先进制造系统的基本概念,1.5,先进制造系统的基本概念,（,2,）先进制造系统的特点：,时间第一,：产品开发周期,满意质量,：可用、实用、耐用、好用,分集并存,：分布范围更广，集成化程度更高,以人为本,：从以技术为中心向以人为中心转变,扁平组织,：从多层金字塔结构向扁平网络结构转变,柔性更高,：技术、管理、人员、组织和经营,模块拼合,：产品模块化被推广到,AMS,的组织结构,关注环境,：绿色、低碳,1.6.2,制造模式的发展过程,1.6,先进制造模式的概念,（,1,）发展过程,农业社会：手工作坊，柔性好，但生产率低。,工业社会：大批量刚性生产，生产率高。,20,世纪后半叶：柔性制造模式。,近,30,年来：出现了多种新型制造模式。,（,2,）发展特点,动态性,继承性,多样性,重叠性,（,3,）制造模式的影响因素,社会生产力的水平：世界中心 的转移,AMT,的应用：,CIMS,、,GT,市场需求的变化：,MC,社会需求的变化：,Green Manufacturing,1.7,先进制造技术的概念,（,1,）科学、技术与工程,科学：是人类,探索自然,和,社会现象,并取得认识的,过,程,和,结果,。,技术：是人类在,改造世界,过程中采用的,手段,和,方法,。,是指,知识,、,能力,、,手段,的总和。,工程：是人们综合运用,科学的理论,和,技术的手段,去,改,造客观世界,的具体,实践活动,，以及它所取得的,实际成果,。,科学,是按,学科,来分类，着重于,细化,；,工程,是以,生产作业,活动来划分，着重于,拓宽,；,技术,则是,科学,和,工程,的,中间环节,。,1.7.1,制造技术的概念,1.7,先进制造技术的概念,（,2,）制造技术,是根据人们的需求使原材料成为产品所运,用的一系列技术的总称，是制造业赖以生,存和进步的主体技术。,狭义制造技术,：是指把原材料经济有效地加工成最终,产品的手段。,加工成形技术；,装配技术；,物料搬运技术；,贮存技术。,广义制造技术,：完成制造活动所需一切手段的总和。,它强调：,生产组织模式；,制造与环境和谐统一；,制造的可持续性；,制造技术与其他科学技术的交叉和融合。,1.7,先进制造技术的概念,（,2,）先进制造技术,定义,1,：根据,市场需求,，使,原材料,成为,产品,所运用的,一系列,先进技术,的总称，是当代制造业赖以生存和发,展的主体技术。,定义,2,：,形成过程：,传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果。,应用范围：,产品全生命周期,应用效果：,优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,最终目的：,取得理想技术经济效果,1.7,先进制造技术的概念,（,1,）先进性,优质、高效、低耗、清洁,（,2,）广泛性,包含了产品、生产、拆卸和再循环技术,（,3,）实用性,产生最好的实践效果,（,4,）系统性,利用系统工程将各种相关技术集成为整体,（,5,）集成性,集机、电、信、材和管技术为一体,（,6,）动态性,不同时期和地区，有不同特点和内容,（,7,）持续性,产品绿色化、生产过程洁净化、低碳化,1.7.3,先进制造技术的特点,1.7,先进制造技术的概念,（,1,）按功能分,主体技术群,设计技术群：,产品、过程和工厂设计，快速成形技术，并行工程等。,制造工艺,/,过程技术群：,材料生产工艺、加工工艺、联接与装配、测试和检测、维修技术等。,支撑技术群：,信息技术：,网络与数据库、决策支持系统、专家系统、多媒体技术等,标准和框架：,数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准等,机床和工具技术,传感器和控制技术,1.7.4,先进制造技术的基本内容,1.7,先进制造技术的概念,制造技术基础设施,企业组织,信息系统,全面质量管理等,（,2,）按性质分,基础技术：,精密成形,精密加工,传感器和控制技术,新单元技术,自动化单元技术,极限加工技术,质量与可靠性技术等,系统集成技术：,FMS,、,CIMS,、,IMS,等,1.7,先进制造技术的概念,（,3,）按制造业技术系统的构成要素分,先进设计技术,制造自动化技术,控制技术,检测技术与试验技术,先进制造工艺技术,材料技术,材料生产技术,材料应用技术,制造技术,材料技术,工业工程技术,研究方法改进和工作测定的企业微观诊断技术,人因工程,设施规划与物流分析技术,质量管理与质量工程技术,成本控制技术,人力资源管理与开发的技术,1.7,先进制造技术的概念,物流工程技术,物流信息技术,仓储管理,设施规划与物流分析技术,在制品库存分析,物流装备,配送管理,1.7,先进制造技术的概念,