《先进制造系统 教学课件 ppt 作者 戴庆辉主编第1章先进制造系统总论 0101A04总论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《先进制造系统 教学课件 ppt 作者 戴庆辉主编第1章先进制造系统总论 0101A04总论（94页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、欢迎使用,21世纪工业工程专业规划教材,先进制造系统,先进制造系统,21世纪工业工程专业规划教材,先进制造系统 Advanced Manufacturing System 华北电力大学 戴庆辉 主编 机械工业出版社,先进制造系统,21世纪工业工程专业规划教材,先 进 制 造 系 统 主 编 戴庆辉 副主编 张新敏 王卫平 参 编 张文建 杜必强 周宏明 胡开顺 叶 锋 慈铁军 付培红 主 审 张根保,先进制造系统,第 1 章 先进制造系统总论 第 2 章 先进制造系统基本原理 第 3 章 先进制造模式 第 4 章 先进设计技术 第 5 章 先进制造装备及技术 第 6 章 先进制造工艺技术 第
2、7 章 绿色设计与制造 第 8 章 典型产品的制造系统 第 9 章 制造系统展望,第1章提要,本章介绍了制造与制造业的基本概念； 分析了世界制造业的发展和我国制造业的现状； 给出了产品生命周期的两种概念； 论述了先进制造系统、先进制造模式与先进制造技术的概念及特点； 给出了制造工程的学科体系。 本章为全书内容了提供基础知识。 AMS Advanced Manufacturing System 先进 制造 系统,第1章 先进制造系统总论,1.1 制造与制造业的概念 1.2 制造业的发展与作用 1.3 我国制造业的现状 1.4 产品生命周期 1.5 先进制造系统的概念 1.6 先进制造模式的概念
3、1.7 先进制造技术的概念 1.8 制造工程学科 1.9 案例：全球制造业向中国转移,1.1 制造与制造业的概念,1.1.1 制造的内涵 1.1.2 制造、加工与生产辨析 1.1.3 制造业的内涵及构成,1.1.1 制造的内涵,1.制造的原意 2.狭义制造与广义制造 3.现代制造的特点,1.1.1 制造的内涵,1.制造的原意 制造的英文为manufacture， 或manufacturing。 该词起源于拉丁文词根 manu（手）和facere（做）。 这说明几百年来人们把制造理解为用手来做。 随着社会进步和制造活动的发展 制造的概念不断进化。,1.1.1 制造的内涵,2.狭义制造与广义制造
4、（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。 定义1 制造是使原材料（采掘业的产品和农产品）在物理性质和化学性质上发生变化而转化为产品的过程。 （2）广义制造 指产品的整个生命周期过程。 定义2 制造是一个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。(国际生产工程学会1990年),1.1.1 制造的内涵,2.狭义与广义 （2）广义制造 国际生产工程学会1990年: Manufacturing is series of interrelated activities and operation
5、s involving the design， materials selection， planning， production， quality assurance，management and marketing of the products of the manufacturing industries.,1.1.1 制造的内涵,3.现代制造的特点 3个 全过程：产品全生命周期的设计、制造和管理。 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。 制造本质：是一种将原有资源（如物料、能量、资金、人员、信息等）按照社会需求转变为有更高实用价值的新资源（如
6、有形的产品和无形的软件、服务）的过程。 本课讨论：获得有形的、可拆卸或再装配产品的制造。,1.1.2 制造、加工与生产辨析,1. 制造与加工辨析 2. 制造与生产辨析,1.1.2 制造、加工与生产辨析,1. 制造与加工辨析 （1）制造（Manufacturing） 原意 用人工或机器使原材料成为可供使用的物品。 现指 产品的全生命周期过程的的全部活动和过程。 （2）加工（Machining） 加工 是把原材料变换成产品的直接物理过程。它通过改变原材料（或毛坯，或半成品）的形状、性质或表面状态，来达到设计所规定的技术要求。,1.1.2 制造、加工与生产辨析,（3）制造与加工的比较 狭义制造=加工
7、+装配。 广义制造包含了物理过程（加工、装配等）、概念过程（设计、计划等）以及原材料和产品的转移过程。 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。 “制造”、“加工”两术语常混淆不清。人们只好根据特定的场合去判断“制造”术语的含义。 例 “柔性制造系统”，其实称之为“柔性加工系统”或“柔性装配系统”更为合适。既已习惯，顺其自然。,1.1.2 制造、加工与生产辨析,2. 制造与生产辨析 （1）生产（Production） 原意 是人们使用工具来创造各种生产资料和生活资料的活动。 现指 把各种生产要素的输入转变为产品（包括软件和服务等）的输出过程。 生产过程包括四个要素： 生产
8、对象；生产劳动； 生产资料；生产信息。,1.1.2 制造、加工与生产辨析,（2）制造与生产的比较 中英译文含混，manufacture可译为“制造”或“生产” 1）从词义描述的过程来看，根据前述国际生产工程学会的定义，制造包含了生产。制造系统的基本活动是供应、生产、销售，且以销售为目标，以生产为主线，以供应为保证。生产过程是制造过程中的一个基本活动。生产系统是制造系统中的一个子系统。但是，当采用狭义制造的概念时，制造系统是生产系统的一个组成部分，制造系统是一个生产单元，这里的制造实际上是指加工与装配。,1.1.2 制造、加工与生产辨析,（2）制造与生产的比较 2）从词语使用的范围来看，制造是工
9、程学中的一个常用术语。生产是经济学中的一个常用术语。生产是指以一定生产关系联系起来的人们利用劳动工具改变生产对象以满足需求的过程。工业工程作为交叉学科，从系统的角度来看，制造系统是生产系统的典型代表；生产系统包括制造系统。制造系统对应于制造企业而言；生产系统则相对应于所有企业，包括制造业和服务业。因此，生产系统在使用范围上比制造系统大。,1.1.2 制造、加工与生产辨析,制造与生产的区别是： 制造 一般仅指有形产出，即实物产品的生产， 较多地被用于工程技术领域； 生产 通常包含有形和无形两种产出， 更多地被用于经济管理领域。 一般不能笼统地说“制造”比“生产”大或小， 需根据使用的场合去判断其
10、含义。 本课：制造包含生产。,1.1.3 制造业的内涵及构成,1. 制造业的内涵 2. 制造业的构成,1.1.3 制造业的内涵及构成,1. 制造业的内涵 产业由能生产和提供产品与服务的企业和组织组成。 经济构成划分为 第一产业指开采自然资源的产业，农林渔牧矿油。 第二产业是工业，是指开采资源并对其加工的产业。 第三产业又称服务业。包括农业服务、地质勘探、水利管理、交通运输和仓储、批发和零售、餐饮业、房地产、科研、文化教育、卫生、体育、旅游、传媒、娱乐、金融、政府、旅馆、保险和法律等。 制造业是所有与制造有关的企业生产机构的总体。 是对原材料加工或再加工以及对零部件装配工业的总称。 分类：消费品
11、+资本品（即装备）；轻型+重型； 民用+军工； 传统+现代,1.1.3 制造业的内涵及构成,2. 制造业的构成 行业：产品品种和服务类型相似的产业部门。 有时一个企业也可能分属不同的行业。 制造业按行业分：机械制造、材料制造、食品制造、化工制造、石油产品制造、冶金产品制造、军工产品制造、电子产品制造、信息产品制造和民用消费品制造等。 我国制造业的构成：图1-1，图1-2。,1.1.3 制造业的内涵及构成,1.1.3 制造业的内涵及构成,1.1.3 制造业的内涵及构成,据统计，工业化国家中约有1/4的人口从事各种形式的制造活动，非制造业部门中约有半数人的工作性质与制造业密切相关。 2002年我国
12、制造业有28个行业（表1-1）。 可以将这些行业归为三类： 轻工纺织制造业； 资源（包括原材料和能源）加工工业； 机械电子制造业。 在我国它们分别占整个制造业的 30.54%，33.48%，35.98%。,1.1.3 制造业的内涵及构成,表1-1 我国制造业的28个行业,1.1.3 制造业的内涵及构成,续表1-1 我国制造业的28个行业,1.1.3 制造业的内涵及构成,续表1-1我国制造业的28个行业,1.1.3 制造业的内涵及构成,制造企业分为两大类： 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。 物质企业所用的制造系统一般被组织在供应链网络之中，许多以供应商的
13、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。 产品企业要求有众多的物质企业支持，在供应链网络支持下完成最终产品的制造与装配。这类企业的制造系统主要是某些关键部件（如汽车发动机、车体等）的制造和总装系统。,1.1 END,1.2 制造业的发展与作用,1.2.1 制造业的发展 1.2.2 世界制造中心的三次转移 1.2.3 制造业的作用,1.2.1 制造业的发展,从世界范围来看， 制造业的发展可以分为3个时代： 1. 古代制造业的发展 2. 近代制造业的发展 3. 现代制造业的发展 4. 制造业在社会历史中的发展特征,1.2.1 制造业的发展,1. 古代制造业的发展
14、 没有清楚分明的制造业，也没有较系统的制造业发展史料。 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。人类最初制造的工具是石刀、石斧和石锤。 约600万年前 人与猿分离，是由于人学会了双足行走和用手制造并使用工具。随着狩猎和采集技术的改进，出现了有组织的石料开采和加工，形成了原始制造业。 1万年前 新石器时代，人类从采集和狩猎转向耕作和畜牧。 5000年前 铁器时代，为了满足以农业经济的需要，制造以手工作坊的形式出现，主要是利用人力进行纺织、冶炼、铸造各种农耕器具等原始制造活动。 总之，原始的工具制造是人类社会制造业的最早萌芽。,1.2.1 制造业的发展,图1-3弓形钻是公元前300
15、0年以前（史前期）的重要工具。它由燧石钻头、钻杆、窝座和弓弦等组成。可用来钻孔、扩孔和取火。弓形钻后来又发展成为弓弦钻床（图1-4）和弓弦车床（图1-5）。,图1-4 弓弦钻床,图1-3 弓形钻,图1-5 弓弦车床,1.2.1 制造业的发展,公元953年我国已能铸造重达40吨的特大型铸件，如图1-6所示,河北沧州铁狮子，长5.3米，高5.4米，宽3米多。,图1-6 沧州铁狮子（公元953年）,1.2.1 制造业的发展,2. 近代制造业的发展 18世纪 蒸汽机提供了动力，初步形成了传统大机器制造业。 19世纪 发明新型冶炼技术、内燃机技术、电气技术。 20世纪前半叶 兵器和汽车的大量生产方式，以流水线为典型，显著提高了生产效率，创造了制造业的辉煌。 2030年代 制造系统是机群式生产线，按工序特征组织生产。 4050年代 制造系统以能量驱动型的刚性生产线为代表，其特点是高生产率、刚性结构，难适应品种变化。 市场需求、科技和生产力发展水平，决定了近代制造业的发展重点是以机床、工艺、刀具和检测为主体的机械制造技术。,1.2.1 制造业的发展,近代中
