《先进制造第章》ppt课件

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1、,（1）狭义制造指产品的制作过程，即产品的机械工 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、生产 计划、生产过程、质量保证、经营管 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

2、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

3、两种产出。,（1）制造业的内涵所有与制造有关的企业生产机构 的总体。 产业：由能生产和提供产品与服务的企业和组 织组成。 经济构成： 第一产业：资源（农业为主体） 第二产业：工业 第三产业：服务业 制造业的分类 消费品+资本品 轻型+重型 民用+军工 传统+现代,1.1.3 制造业的内涵及构成,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

4、）,1.1 制造与制造业的概念,制造业的构成,1.1 制造与制造业的概念,制造企业,1.1 制造与制造业的概念,物质企业：把原材料和可重复利用的毛坯件 转变成分立的半成品和最终物件 的企业。许多以供应商的身份出 现于市场。 产品企业：把分立的半成品和物件转变或装 配成整机产品的企业。在供应链 网络支持下完成最终产品的制造 与装配。,（1）世界制造中心的产生 时间：17601850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：18511900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：18791930年，美国 产生原因：第二、三次

5、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,（1）作用：对人类文明发展有极为重要影响 创造社会财富的支柱产业 发展高新技术的载体和动力 （2）地位 是“永远不落的太阳”， 是现代文明的支柱之一， 是工业的主体， 是国民经济持续发展的

6、基础， 是技术进步的主要舞台， 是工业化、现代化建设的动力源， 是在国际竞争中取胜的法宝， 是国防安全的保障。,1.2.3 制造业的作用与地位,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,（1）已成为国家的命脉 是国民经济的产业主体和物质基础 是带动我国经济高速增长的发动机 制造业是我

7、国吸纳劳动就业的重要市场 制造业是我国扩大出口的关键产业 （2）已跻身世界制造大国行列 提供重大装备能力不断提高 制造业总体规模已居世界第四位 各具特色的装备制造业集中地逐渐形成,1.3.1 我国制造业的成就,1.3 我国制造业的现状,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

8、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,（3）制造技术的问题 设计技术：参数化设计 制造工艺与装备 制造过程自动化,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

9、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

10、 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,（1）概念：从市场分析，产品计划、设计、工艺、制造、销售、使用直到报废全过程。 （2）各阶段 产品计划：市场调研（客户需求分析） 产品设计：概念设计、功能设计、详细设计 产品生产：生产计划、生产控制、生产技术 产品销售：销售渠道、营销服务 产品使用：售后服务

11、产品报废：再制造 （3）产品品种、形式和品牌生命周期的差异 一般品牌的平均生命周期为3-5年,1.4.3 产品全生命周期,1.4 产品全生命周期,社会环境,自然环境,（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

12、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,1.5.3 先进制造系统的定义,1.5 先进制造系统的基本概念,（1）先进

13、制造系统的定义： 是在时间、质量、成本、服务和环境诸方面很好地 满足市场需求，采用了先进制造技术和先进制造模 式，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具 有良好社会效益，达到整体最优的制造系统。 AMS包含若干单元制造技术群和多种制造模式。 AMS必须是一个整体的概念，是任何一项具体的制造 技术或制造模式所难以替代的。,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

14、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,1.6.1 制造模式的概念,1.6 先进制造模式的概念,（1）模式是某种事物的标准形式或使人可以照着做的标 准样式，是一种思想体系和思维方式。 （2）制造模式 定义 是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统 的形态和运作的模式。 制造模式与管理 制造模式是制造系统某些特性的集中体现，也是制造企业所有管理方法与工程技术融合的结晶。是表征制造企业管理方式和技术形态的一种状态。 管理是学术界的一门学科，也是企业界的一项职能。是面向一切组织的一种过程。,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

15、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