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1、Part 1 制造业及先进制造技术第1章 制造业及先进制造技术 第2章 先进制造技术研究与发展 參考資料当代科技讲座之四 先进制造技术1第3章 21世纪制造业变革对大学教育的新要求 Part 2 先进制技术与系统的基础理论第4章 先进制造技术与系统的基础理论 Part 3 先进制造工艺与装备第5章 先进制造工艺-RPM快速成型制造 第6章 先进制造工艺超精密加工方法和设备， 硅片加工工艺， STM加工，nano 切削，MEMS 第7章 先进制造工艺高速加工，高压水射流加工 第8章 先进制造工艺激光加工 ,(含表面涂层）,离子束加工，电加工（含LIGA),干切削加工 第9章 新一代制造装备技术基
2、础-六腿（虚拟轴）机床，超高速机床，机器人 Part 4 现代设计理论和方法第10章 现代设计理论和方法CE 第11章 现代设计理论和方法PDM 第12章 现代设计理论和方法DFX 第13章 现代设计理论和方法CAD/CAE 第14章 现代设计理论和方法CAMPart 5 虚拟制造第15章 虚拟制造（VMS） Part 6 先进制造生产模式与管理 第16章 先进制造生产模式与管理（LP、AM） 第17章 先进制造生产模式与管理（MRPII/ERP） 第18章 先进制造生产模式与管理（CIMS/FMS）第一章：制造业及先进制造技术部分制造业： 半导体、计算机硬件、软件和通讯设备业 家用电器业 汽
3、车产业 金属材料工业、工业自动化设备与工业机械制造业 化学工业 纺织服装业 飞机制造业 制造业直接创造社会财富。 工业化国家的财富中有6080来源于制造业。 通过对近十几年来各国竞争力消长原因的分析，一度被视 为“夕阳工业”的传统制造业，其作用和地位又重新被人们所重视。 当今世界的竞争主要是综合国力的竞争，以机械制造技术为代表的 制造技术，对一个国家的技术经济发展起着至关重要的作用。 经济发达国家都把制造业作为本国的经济支柱，都十分重视制造业 的发展，根据科技与经济的发展，不断摆正制造业在国民经济中的 地位，不断调整制造业的发展战略和政策方针。 经济与科技的全球化与一体化的挑战90年代以来，随
4、着冷战时代的结束，一个超越国界、超越区域经济的跨国集团竞争对抗时代已初见端倪，跨国公司在全球范围迅速扩张，经济全球化、一体化的格局已经初步形成。此外，随着科技内部的交叉和联系，以及科学技术与社会相互作用的进一步增强，国际合作成为科技发展的强大势头，如果视以前是一个对抗的竞争时代，现在则到了既有竞争又有合作的新时代。科技的发展对经济和社会的影响将空前广泛和愈加深刻。 信息时代的挑战信息技术将给21世纪经济和和社会发展带来革命性变化。有限资源与日益增长的环保压力的挑战从本世纪70年代起，发生了一系列全球生态环境破坏对经济发展带来严重危害的事件。人们在反思中认识到，环境的污染和恶化已成为制约社会发展
5、和人类生存的重大因素。1992年，联合国在巴西召开了世界环境与发展大会，通过了里约环境与发展宣言及21世纪议程，提出了建立经济、社会、资源和环境相协调、可持续发展的新模式。之后，包括中国在内的许多国家相继制定了自己的可持续发展战略。这一战略将成为21世纪的重要发展战略。消费观念变革的挑战消费行为更具选择性： 客户化、小批量、快速交货要求增加，批量生产的产品逐渐被个性化、多样化的产品所取代，产品的生产和服务的界限越来越模糊，市场的动态多变性使制造业不得不改变策略。广 义 定 义： 生产技术和生产管理技术。生 产 技 术： 联系产品与制造现场的技术如果这样做就会做出这样的东西。生产管理技术：通过建
6、设和运用工厂的信息系统，使制造得以合理进行。包括狭义的 生产管理系统、技术信息处理系统和管理直接制造工艺的控制系统。 是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，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程， 以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的 总称。第二章：先进制造技术研究与发展 随着计算机技术、信息技术、自动化技术在 制造业中的广泛应用，它们与传统制造技术相结合而形成的先进制造技术发展迅速，应用越来越广泛。近几年来，制造业(特别是机械制造业)发生了一系列重大变化，主要表现在10个方面： 企业生
7、产方式面临重大变革；绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征；以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术得到超速发展和应用； 全球化、网络化、虚拟化已成为制造业发展的重要特征；零部件制造业发展迅速，“中场产业”崛起；企业间从竞争走向既有竞争、又有结盟之路,政府鼓励企业联合开发；技术创新将成为21世纪企业竞争的焦点；重视生产技术的开发和应用；企业视质量为生命，质量管理持之以恒；以人为本，高度重视激发员工的积极性。 企业生产方式面临重大变革:随着需求的个性化及制造的全球化、信息化，改变了制造业的传统观念和生产组织方式。精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造、虚拟企业等新概念相继出现。其特点是5个转变：
8、从以技术为中心向以人为中心转变；从金字塔式的多层次生产管理结构向 扁平的网络结构转变；从传统的顺序工作方式向并行工作方 式转变；从按功能划分部门的固定组织形式向 动态的、自主管理的小组工作组织形式转变；从质量第一的竞争策略向快速响应市 场的竞争策略转变。 绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征: 日趋严格的环境与资源约束，使绿色制造越来越被重视，它将成为21世纪制造业的一个重要特征。 日本从环境和商业的角度出发，已对加工的浪费和产品对环境的冲击加以严肃认真的考虑。通产省从1992年开始实施一项“生态工厂”的10年计划。此外通产省与日本家电制造商联合，决定投资50亿日元研究开发废旧家电处理集成系
9、统，预计1998年将建成一座示范型小规模实验工厂。丰田公司正在实施汽车拆卸回收工艺和旧泵回收计划。 香港生产力促进局则打出了“绿色生产力”的口号，正在积极推行ISO14000国际环保管理标准、绿色产品标志及绿色奖励计划，培训清洁生产人才。 以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术得到超速发展和应用: 瞬息万变的市场促使交货期成为竞争力诸因素中的首要因素。为此，许多 新观念、新技术得到了迅速的发展和应用。其中有代表性的有二： 并行工程在产品设计阶段就同时进行工艺过程设计，考虑产品整个生产 周期的所有因素，大大缩短产品投放市场的时间。这种方法在日、美企业中 已比较广泛地应用。 快速成型制造技术利用
10、三维CAD的数据，将一层层的材料堆积成实物模型 这种技术可大大缩短产品开发周期，给制造业带来根本性变化。虽然90年代它 才进入市场，至今已在全球销售1,500台快速成型机。 全球化、网络化、虚拟化已成为制造业发展 的重要特征: 虚拟技术是以计算机支持的仿真技术为前提，对设计、加工、装配等工序统一建模，形成虚拟的环境拟的过程、虚拟的产品、虚拟的企业。主要包括：虚拟环境技术虚拟设计技术虚拟制造技术虚拟研究开发中心，将异地的、各具优势的研究开发力量，通过网络和视像系统联系起来，进行异地开发、网上讨论；虚拟企业为了快速响应某一市场需求，通过信息高速公路，将产品涉及的不同公司临时组建成一个没有围墙、超越
11、空间的约束，靠计算机网络联系、统一指挥的合作经济实体。 面对新的格局、新的挑战，传统的封闭式的小而全、大而全的企业已越来越没有竞争力，各种开放方式的合作开发、生产与销售与日俱增。从用户订货、产品创意、设计、零部件生产、总成装配、销售以至售后服务全过程中各个环节都可以分别由处在不同地域的企业，按照某种契约进行互利合作。 通过国际互联网、局域网和企业内部网，可以实现对世界上任何一地的用户订货，进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的生产基地制造成产品。 零部件制造业发展迅速，“中场产业”崛起 由于经济不景气的长期化、传统产业趋向成熟和制造成本大幅度上升，日本一直保持竞争优势的装配产业已经衰退，以
12、装配产业为龙头的产业体系已经开始出现问题。 在装配产业停滞不前的同时，生产中间产品的部门却在持续发展，如汽车和家电行业，虽然装配性企业发展缓慢，出现衰退，但是汽车零部件制造企业却发展迅速，尤其是那些制造高功能零件和中间材料的企业发展惊人。 日本学者借用足球比赛中的“中场”一词，把处于最终装配工业和基础材料工业之间的中间部分称为“中场产业”。“中场产业”以其独特的优势获得企业界的青睐，日本企业界纷纷致力于发展“中场产业”，有的学者还认为“中场产业”将成为制造业今后的核心和领导产业。 日本和美国的各汽车生产厂家一般只控制整车、车身和发动机的设计和生产，而零部件的设计和生产则由专业化的汽车零部件企业
13、承担。这些企业正向大型化、专业化、综合化和国际化的方向发展。 企业间从竞争走向既有竞争、又有结盟之路 政府鼓励企业联合开发 为了适应制造业国际化的发展趋势，不少企业已摆脱了那种“不是鱼死，就是网破”的一味竞争的思路，采取了“既有竞争，又有结盟”、“我赢你也赢”的策略。特别是同一国家的同行业企业，为了在国际上取得更大的竞争力和市场份额，在政府的支持下，围绕一些风险大、投入大的新产品开发或关键技术研究采取联合资助、联合行动，取得了良好的效果。 日本9家企业与京都大学恒野研究室联合开发出世界上第一台采用直线电机的卧式加工中心。 美国三大汽车公司为了与日本丰田公司抗衡，夺回失去的优势，成立了美国汽车技
14、术委员会，支持共同需要的研究课题。技术创新将成为21世纪企业竞争的焦点:市场的动态多变，迫使企业必须及时调整经营策略。美国制造业的经营策略由60年代的规模效益第一走向70年代的价格第一，再走向80年代的质量第一，而90年代已变为市场响应速度第一。预计21世纪将是技术创新第一，即企业竞争的焦点将是技术创新。 重视生产技术的开发和应用国际上大公司的信条是关键工艺技术一定要掌握在自己手里，要具有特色和不可替代性。世界各大公司都有很强的生产技术开发力量，从事本公司需要的关键工艺、重要生产设备、自动线的开发。如美国通用汽车公司“北美制造中心”的机器人实验室正在从事机器人在车身焊接、喷涂、运输、机械加工、装配等生产过程中的应用研究。 企业视质量为生命，质量管理持之以恒 国外的不少企业对质量管理的重视及采取的一套严格的做法，多年一贯制。可以说，日本企业视质量为生命的观念已深入到了每个职工的心里，变成了像吃饭、穿衣服那样的自觉行动。 以人为本，高度重视激发员工的积极性 与汽车工业发展的初期不同，当今各大汽车公司的管理者，都树立了“以人为本”的观念。 日本电装公司的西尾制作所提出要使职工“活性化”。丰田公司十分重视新技术的培训，重视培养员工的创新精神和参与意识。 日本各企业长期以来坚持开展合
