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1、1 概论,1-1 制造技术与工艺,1、制造技术的概念：,制造：是人类社会赖以生存和发展的基础，是创造社会 财富最基本和最主要的活动。,制造的定义：,将原材料加工成一定的产品,制造业的定义：,指对制造资源（物料、能源、设备、等）， 按照市场要求，通过制造过程，转化为可 供人们使用和利用的工业品与生活消费品 的行业,制造技术：,以制造一定质量的产品为目标，研究如何以最少的 消耗、最低的成本和最高的效率进行产品制造的综 合性技术，制造活动所施行的一切手段的总和,1-1 制造技术与工艺,2、制造技术的发展：,恩格斯：直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具开始的,28000年前：,在漫长历史中，人类通
2、过创造工具而不断推动制造技术的进步,60006500年前：,中国出现弓箭,出现农具,商朝：,冶炼、制造铜器器具,生铁冶炼技术，低熔点合金铸焊技术,公元前770265年：,1)远古时代的制造技术：,张衡，第一台地震仪,公元132年：,远洋船舶和舰队,明朝：,特点：生产力水平低，生产规模小， 设计、制造、工艺、生产不分工,1-1 制造技术与工艺,2、制造技术的发展：,1765年：,1814年：,瓦特发明蒸汽机,史蒂芬发明蒸汽火车,1807：,富二代发明了蒸汽轮船,2)工业时代的制造技术：,1769年：,法国陆军军官、工程师 发明蒸汽汽车,1801年：,英国特雷威蒂克 高压蒸汽汽车,1805年：,美
3、国艾文思 水陆两用蒸汽汽车,特点：蒸汽机的发明开启工业时代。进入工业时代，生产力水平显著提高，出现工场式制造厂，机器作业替代部分手工作业,1-1 制造技术与工艺,2、制造技术的发展：,19世纪中期到20世纪中期：,E.惠特尼提出互换性与大批量生产,2)工业时代的制造技术：,特点：蒸汽机的发明开启工业时代。生产力水平显著提高，出现工场式制造厂，机器作业替代部分手工作业,H.福特开辟了大批量流水线的生产模式,采用专用的机床和熟练的操作工人生产标准化可互换的零部 件，并用传送带将所有工序连接起来，形成分解到合成的制造 过程，使生产率大幅提高。少品种，大批量、刚性生产线模式 使原始集成分解，技术工作专
4、业化，组织功能部门化，导致制 造功能的分割和管理部门的增加。工艺、设计、制造分工专业 化,1948年，大批量流水线的生产模式拯救德国经济,1-1 制造技术与工艺,2、制造技术的发展：,19世纪中期到20世纪中期：,3)现代制造技术：,在当时，这种模式促进了制造技术的迅速发展，极大提高劳 动生产率和社会财富的积累速度和规模，促进社会经济的发展,第二次世界大战后：,社会需求多元化、个性化，产品生产周期缩短，更新换代加快。,现代科学技术得到飞速发展，计算机技术和信息技术的迅速崛起，出现一大批先进的制造理念，生产模式，工艺与设计的界限组简淡化。,1-1 制造技术与工艺,3、工艺与工艺管理：,1)工艺：
5、,从制造业的发展过程来看，技术管理在经历了“合”、“分”之后 最后又回归到了“合”。这并不是退回到老路上去，而是在新技术 基础上和现代化管理理念之下的整合。,工艺的概念已从能工巧匠的手艺拓展为现代学科的交叉，理论与实践、技术与管理密切结合的工程科学技术体系，成为现代制造技术中的重要组成部分。,1-1 制造技术与工艺,3、工艺与工艺管理：,1)工艺：,工艺：“人、机器、材料、方法、环境与测量六大因素对产品 质量综合起作用的过程” 标准化辞典（5M1E定义）,工艺：“使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程” GB4683,工艺可理解为产品进入生产阶段后涉及产品生产过程诸多因 素的方法和过程。,工
6、艺包含内容非常广泛，包括工艺文件、工艺纪律检查、 工具、设备、人员、装配顺序、现场等等,1-1 制造技术与工艺,3、工艺与工艺管理：,工艺是产品生产的主要依据，科学合理的工艺是生产优质产品的决定因素，是客观规律的反映，也是工人在生产中正确进行加工操作的依据。合理的工艺，是必须经过反复试验和正确设计来确定，能起到指导生产的作用，促进产质量，效益的提高。,1)工艺：,合理的工艺，是必须经过反复试验和正确设计来确定，能起到指导生产的作用，促进产质量，效益的提高。,1-1 制造技术与工艺,3、工艺与工艺管理：,2) 工艺管理：,工艺管理是对工艺的各个方面进行有效的监管和控制，使之运转正常，并不断的优化
7、和改进。,工艺管理是企业生产管理的重要内容之一，是保证企业生产正常运行应采取的技术手段。企业生产工艺的准确、先进是指导控制生产的关键，也是企业效益的保证，同时还是企业生存的命脉。,1-1 制造技术与工艺,3、工艺与工艺管理：,3) 工艺技术：,工艺技术是工业产品的加工制造方法。包括从原料投入到产品包装全过程的原料配方、工艺路线、工艺流程、工艺流程图、工艺步骤、工艺指标、操作要点、工艺控制等。,不同的产品有不同的工艺技术，同一产品也可能有多种工艺技术，产品开发者和工艺设计者可根据当地资源、能源、环境条件、产业政策等具体情况，选择最合适的产品方案和工艺技术。,1-1 制造技术与工艺,3、工艺与工艺
8、管理：,4) 工艺技术与工艺管理：,工艺工作可包括工艺技术和工艺管理两部分,工艺技术和工艺管理相互依存，互为补充。科学的工艺管理 以先进的工艺技术为基础。先进的工艺技术只有建立在科学的 工艺管理基础上才能充分发挥作用。,技术和管理相互融合，集成，在制造系统内产生协和效应。 提高生产效率，不仅要依靠工艺技术，还要依靠工艺管理，向 管理要效益。,4、先进制造技术：,1）加工对象从功能单一、结构简单的产品发展到多功能 结构复杂的产品,随着经济全球化的形成和发展，市场竞争日益激烈，传统 的制造大批量生产方式已经满足不了社会发展需要，制造业和 制造技术体系有了重大的改革创新，表现在：,2）生产组织从单个
9、企业发展到多企业、跨地区协同,3）生产规模从单件生产到少品种、大批量，并发展到多 品种，变批量生产,4）生产方式从劳动密集到设备密集、信息密集，进而到知 识密集。,1-1 制造技术与工艺,4、先进制造技术：,制造的概念已经成为一个涉及制造工业中包括产品设计、 工艺技术、物料选择、生产计划、质量控制、经营管理、市 场销售、服务的一系列的相关活动和工作的总称,随着制造业的发展传统的制造与制造技术的概念也得 到拓展。,制造技术是指制造活动过程中所涉及的经验、知识、技能 手段及相关硬件。,广义的制造技术包括涉及、工艺以及为实现工艺目标的机 器、设备等技术和管理。,1-1 制造技术与工艺,4、先进制造技
10、术：,20世纪80年代，美国政府为了适应市场，重新夺回生产制 造的优势，通过更新观念，重新重视制造业，加大投入，加强 工艺，提高制造技术水平，在借鉴其他国家成功经验的基础上， 提出“先进制造技术”,先进制造技术Advanced Manufacturing Technology（AMT）,先进制造技术定义：在传统制造技术基础上，不断吸收电子、信息、材料、机械、能源等高新技术和现代管理方面的成果，并运用系统工程的方法，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、服务等制造全过程，以实现优质、高效、清洁、灵活的生产。提高对变化多端、竞争激烈市场的适应能力和竞争能力的技术体系。,1-1 制造技术与
11、工艺,4、先进制造技术：,先进制造技术是一个相对的，动态的概念。,先进制造技术,主体技术群,支撑技术群,制造技术环境,三个技术群缺一不可，互相联系、密切配合有机组成完整 体系，以充分发挥集成效应。支撑技术群是保证主体技术群正常运行的工具、手段和系统集成的基础技术。制造技术环境是是实现先进制造技术组织管理的保障条件。,1-1 制造技术与工艺,4、先进制造技术：,主体技术群,面向制造的设计技术群 1）产品、工艺设计、计算机辅助 设计、工艺过程建模和仿真、工 艺规程设计、系统工程集成 2）快速成型技术3）并行工程,制造工艺技术群 1）材料生产工艺 2）加工工艺 3）连接于装配 4）测试与检测 5）环
12、保技术 5）维修技术,1-1 制造技术与工艺,4、先进制造技术：,主体技术群,面向制造的设计技术群,制造工艺技术群,统计表明：产品开发过程中，设计过程的费用仅仅占7%，但是却决定了制造成本的75%80%，产品的可加工性，可装配性，可维护性、可靠性等的80%也是在设计阶段决定的。所以对于产品制造而言，关键要从设计上提高质量和效益。,20世纪60年代：相继出现了一系列现代设计技术，主要有设计方法学、优化设计理论、价值工程、可靠性设计、计算机辅助设计等，进而发展到设计和工艺相结合的并行工程，设计与制造相结合的快速制造技术。,1-1 制造技术与工艺,4、先进制造技术：,主体技术群,面向制造的设计技术群
13、,制造工艺技术群,工艺技术不断创新，在产品整个生命周期中起着重大作用。在传统工艺的基础上吸收新技术，如材料、能源、计算机、信息技术和现代管理技术的成果，使得制造技术在质的方面发生了巨大的变化并正沿着高速化、自动化、柔性化、集成化、精密化方向发展。,1-1 制造技术与工艺,4、先进制造技术：,支撑技术群,1）信息技术 接口技术、数据库、集成技术 软件工程、人工管理、决策支持,1-1 制造技术与工艺,2）标准和框架 数据标准、接口框架、工艺标准 检验标准、产品定义标准,3）机床和工具技术,4）传感器和控制技术,保证主体技术群正常运行的工具、手段和系统集成的基础技术,4、先进制造技术：,制造技术环境
14、,1-1 制造技术与工艺,1）质量管理,2）全过程检测,实现先进制造技术组织管理的保障条件,3）技术获取和利用,4）用户/供应商交互作用,5）工作人员培训和教育,5、先进制造技术的特点：,1-1 制造技术与工艺,先进制造技术是在传统制造技术的基础上发展起来的，但其内涵、性质、目标、过程都有所不同。其特征为：,1）将产品生命周期全过程内所涉及的所有问题作为一个有机整体，采用系统工程方法，综合集成制造技术的全部要素（包括设计、工艺、评价、管理等）进行研究,整体优化，已全面实现产品功能强大、周期短、质量高、成本低、服务好、环境清洁（F、T、Q、C、S、E）为总体目标。,概括起来“四全”，针对全过程，
15、从全局出发，集成全部要素、全面实现目标。,5、先进制造技术的特点：,1-1 制造技术与工艺,2）充分利用计算机、信息网络技术，在产品策划、规划、设计、工艺、生产、经营、管理等环节的作用。,对制造过程中产生的大量信息，如市场信息，产品信息、工业信息、物料信息、管理信息等，实现及时收集、准确处理、合理流动、有效利用。做到任何人（Who），在任何时间（When），任何地方（Where），都能用多种方法（Way）得到他所需要的所有信息（What）。即（5W）,信息同步、及时交互、密切合作、资源共享,5、先进制造技术的特点：,1-1 制造技术与工艺,3）以人为本，包括技术、信息和管理的四维集成，人得智慧
16、和主观能动性始终处于核心地位，充分发挥人的积极性、创造性和团队协同作用是保证系统有效运行的必备条件。,4）多技术、多专业、多学科的集成，个学科、专业之间互相渗透、互相融合，最终淡化了相互的界限，成为一门跨越技术学科、自然科学和社会科学的综合性使用科学,1、航天制造技术：,1-2 航天制造技术与航天工艺,1）航空制造过程感性认识,播音777飞机制造过程,简易飞行器制造过程,莱特兄弟试飞,2）航天技术感性认识,航天飞机从制造到发射场,人造卫星和航天技术,1、航天制造技术：,1-2 航天制造技术与航天工艺,3）航天制造技术定义：,实现航天工程，主导和规范航天产品制造的设计、工艺、生产、质量、安全等多种技术的有机总合。,航天制造技术为航天产品服务，其作用贯穿于航天产品从市场需求、概念设计、研制生产到产品使用和服务的全过程。,航天工艺技术包括设计技术、工艺技术和检测试验技术,航天设计技术是产品研制工作的龙头、航天工艺技术是实现和优化设计的基础条件，是航天产品研制和生产经
