【新编】先进制造技术及其发展趋势

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1、Huazhong Univ of Sci 3 把生物技术作为未来高技术产业迎头赶上的重点 4 加快发展空间和海洋科技 5 加强基础科学和前沿技术研究 6 在信息 生物 材料和航天等领域的前沿技术达到 世界先进水平 7 纳米科技将进一步带来深刻的技术变革 Huazhong Univ of Sci v保证就业率稳定 缓解就业压力 保障 社会稳定 例 东芝事件 1982 12 1983 6 考克斯报告 90年代 控制高技术机床出口 2000 战略地位 战略地位 6 6 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 17 n n 综上所述综上所

2、述 制造业是国家的战略性产业 高度发达的制造业 是实现工业化的必备 条件 高度发达的制造业 是衡量国家国际竞争 力的重要标志 高度发达的制造业 是决定国家在经济全 球化进程中国际分工地位的关键因素 战略地位 战略地位 7 7 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 18 三 制造的三 制造的发展简史发展简史 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 19 发展简史 发展简史 1 1 人体 手 足 人脑 加工 对象 人的 感官 干扰 产品需求 n n 原始制造工艺系统原始

3、制造工艺系统 vv材料材料 vv能量能量 vv信息信息 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 20 发展简史 发展简史 2 2 n n 材料的发展 金属工具的出现材料的发展 金属工具的出现 vv公元前公元前30003000年 美索不达米亚 埃及 青铜器年 美索不达米亚 埃及 青铜器 vv公元前公元前28002800年 中国甘肃马家窑文化 锡青铜年 中国甘肃马家窑文化 锡青铜 vv公元前公元前14001400年 中国河北叶城 北京平谷 热锻铁器年 中国河北叶城 北京平谷 热锻铁器 小亚细亚赫第王国 铁器小亚细亚赫第王国 铁器 vv

4、公元前公元前10001000年 中国 铁犁年 中国 铁犁 vv公元前公元前476476年 年 中国河北易县 淬火钢中国河北易县 淬火钢 vv公元前公元前113113年 年 中国河北满城 渗碳钢中国河北满城 渗碳钢 vv公元公元18981898年 年 美国 泰勒 怀特 高速钢美国 泰勒 怀特 高速钢 vv公元公元19321932年 年 德国 施勒特尔 硬质合金德国 施勒特尔 硬质合金 vv公元公元19381938年 年 德国 德古萨公司 陶瓷刀具德国 德古萨公司 陶瓷刀具 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 21 发展简史 发展

5、简史 2 2 机构 机器 人脑 加工 对象 人的 感官 干扰 产品需求 n n 材料的发展 金属工具的出现 续 材料的发展 金属工具的出现 续 体力 vv材料材料 vv能量能量 vv信息信息 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 22 发展简史 发展简史 3 3 n n 动力机械 加工设备的发展动力机械 加工设备的发展 vv公元前公元前100100年 罗马 水车 中国 水轮机雏形年 罗马 水车 中国 水轮机雏形 vv公元公元1 1世纪 世纪 亚力山大 希罗 反动式汽轮机雏形亚力山大 希罗 反动式汽轮机雏形 vv公元公元25 22

6、125 221年 中国 杜诗 冶铸鼓风用水排年 中国 杜诗 冶铸鼓风用水排 vv公元公元265 420265 420年 中国 杜预 水轮驱动的水转连磨年 中国 杜预 水轮驱动的水转连磨 vv公元公元700700年 年 波斯 风车波斯 风车 vv11271127年 中国 水转纺车年 中国 水转纺车 vv11311131年 中国 燃汽机雏形年 中国 燃汽机雏形 vv16291629年 意大利 冲动式汽轮机雏形年 意大利 冲动式汽轮机雏形 vv16981698年 意大利 萨弗里 首次将蒸汽用于工业动力年 意大利 萨弗里 首次将蒸汽用于工业动力 vv17051705年 英国 纽科门 活塞式蒸汽机年 英

7、国 纽科门 活塞式蒸汽机 vv17691769年 英国 瓦特 实用蒸汽机专利年 英国 瓦特 实用蒸汽机专利 vv18381838年 俄国 雅可比 直流电动机年 俄国 雅可比 直流电动机 vv18971897年 美国 西屋公司 两相交流感应电动机年 美国 西屋公司 两相交流感应电动机 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 23 发展简史 发展简史 3 3 n n 动力机械 加工设备的发展 续 动力机械 加工设备的发展 续 vv公元前公元前20002000年 年 埃及 树木车床埃及 树木车床 vv公元前公元前400400年 年 我国

8、 公输班 磨我国 公输班 磨 vv公元公元13951395年 年 法国 杆棒车床法国 杆棒车床 vv 1774 1774年 年 英国 威尔金森 炮筒镗床英国 威尔金森 炮筒镗床 vv 1790 1790年 年 英国 边沁 刨床 铣床 钻床英国 边沁 刨床 铣床 钻床 vv 1797 1797年 年 英国 莫效 螺纹车床英国 莫效 螺纹车床 vv 1807 1807年 年 英国 步律内尔 圆锯机英国 步律内尔 圆锯机 vv 1817 1817年 年 美国 惠特尼 卧式镗床美国 惠特尼 卧式镗床 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech

9、 24 发展简史 发展简史 3 3 vv18201820年 英国 怀特 圆柱 圆锥 齿轮加工机床年 英国 怀特 圆柱 圆锥 齿轮加工机床 vv18351835年 英国 惠特沃斯 滚齿机年 英国 惠特沃斯 滚齿机 vv18421842年 英国 内史密斯 蒸汽锤年 英国 内史密斯 蒸汽锤 vv18451845年 英国 菲奇 六角车床年 英国 菲奇 六角车床 vv18731873年 美国 斯潘塞 单轴 多轴自动机床年 美国 斯潘塞 单轴 多轴自动机床 vv19521952年 美国 帕森斯公司 数控机床年 美国 帕森斯公司 数控机床 vv19581958年 美国 卡尼年 美国 卡尼 特雷克公司特雷克公

10、司 加工中心加工中心 vv19761976年 日本 柔性制造单元年 日本 柔性制造单元 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 25 发展简史 发展简史 3 3 n n 动力机械 加工设备的发展 续 动力机械 加工设备的发展 续 加工 设备 人脑 加工 对象 检测 装置 干扰 产品需求 干扰 vv材料材料 vv能量能量 vv信息信息 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 26 发展简史 发展简史 4 4 n n 信息检测与控制技术的发展信息检测与控制技术的发展 加工

11、 设备 控制 器 加工 对象 检测 装置 干扰 产品指令 干扰 vv材料材料 vv能量能量 vv信息信息 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 27 发展简史 发展简史 5 5 n n 信息检测与控制技术发展 计算机的应用 信息检测与控制技术发展 计算机的应用 加工 设备 计算 机 加工 对象 检测 装置 干扰 产品指令 干扰 vv材料材料 vv能量能量 vv信息信息 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 28 发展简史 发展简史 6 6 n n 信息检测与控制技

12、术发展 设备状态与制造过程的监测信息检测与控制技术发展 设备状态与制造过程的监测 加工 设备 计算 机 加工 对象 监测系统 干扰 产品指令 干扰 vv材料材料 vv能量能量 vv信息信息 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 29 四 制造的四 制造的发展现状发展现状 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 30 n n 制造科学已成为多学科交叉的学科制造科学已成为多学科交叉的学科 vv制造技艺制造技艺 制造技术制造技术 制造科学 制造科学 vv制造活动的社会性

13、制造系统的开放性制造活动的社会性 制造系统的开放性 制造科学制造科学 综合性 综合性 vv制造科学已不可能在孤立 封闭的状态下发展 必制造科学已不可能在孤立 封闭的状态下发展 必 然走兼采百家之长 交叉融合的道路 然走兼采百家之长 交叉融合的道路 vv现代物理 数学 化学 生命 信息 材料 管理现代物理 数学 化学 生命 信息 材料 管理 和系统等科学的发展 为制造科学不断提供新的推和系统等科学的发展 为制造科学不断提供新的推 动力 也不断丰富着现代制造科学的内涵和外延 动力 也不断丰富着现代制造科学的内涵和外延 发展现状 发展现状 1 1 Huazhong Univ of Sci Huazh

14、ong Univ of Sci Tech Tech 31 发展现状 发展现状 2 2 n先进制造技术是工业发达国家的国家级关键 技术和优先发展领域 国别 地区科技计划 美国 先进制造技术计划 关键技术 制造 计划 敏捷制造使能技术计划 日本 智能制造技术国际合作计划 欧共体 尤里卡计划 信息技术研究发展战略计划 德国 制造2000年计划 韩国 高级先进技术国家计划 G 7 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 32 n许多高技术我国尚未掌握 许多重大装备我 国不能自主制造 缺乏自主创新能力 是制造大国 不是制造强国 发电设备 机

15、床 汽车 电子制造等产品产量居世界 前列 却没有一家装备制造企业能跻身世界500强 关键装备大多依赖进口 光电子制造设备的100 IC制造装备的85 高档数控机床的70 发展现状 发展现状 3 3 原创性的技术和成果缺乏 企业的核心竞争力不足 制造科学基础研究相对薄弱 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 33 国家中长期科学和技术发展规划纲要 一 序言 二 指导方针 发展目标和总体部署 三 重点领域及其优先主题 四 重大专项 五 前沿技术 六 基础研究 七 科技体制改革与国家创新体系建设 八 若干重要政策和措施 九 科技投入与

16、科技基础条件平台 十 人才队伍建设 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 34 共十个领域 62项以上主题 5 制造业 共8项主题 26 基础件和通用部件 27 数字化和智能化设计制造 28 流程工业的绿色化 自动化及装备 29 可循环钢铁流程工艺与装备 30 大型海洋工程技术与装备 31 基础原材料 32 新一代信息功能材料及器件 33 军工配套关键材料及工程化 纲要 三 重点领域及其优先主题 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 35 纲要 五 前沿技术 共8项技术 22小项以上 4 先进制造技术 共3小项 12 极端制造技术 13 智能服务机器人 14 重大产品和重大设施寿命预测技术 Huazhong Univ of Sci Huazhong Univ of Sci Tech Tech 36 纲要 六 基础研究 共4大项 24小项 3 面向国家重大战略需求的基础研究 共10小项 8 极端环境条件下制造的科学基础 Huazhong Univ of Sc