【正文】 先進制造技術(shù)教案 課程名稱 先進制造技術(shù) 授課班級 班 任課教師 ： 教學環(huán)節(jié)教 學 內(nèi) 容備 注組織教學提問導(dǎo)言小結(jié)作業(yè)檢查學生出勤中國制造業(yè)的現(xiàn)狀？任務(wù)一 制造業(yè)的發(fā)展歷史　制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個國家的生產(chǎn)力水平，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達國家（developed countries）的國民經(jīng)濟中占有重要份額。 　　根據(jù)在生產(chǎn)中使用的物質(zhì)形態(tài)，制造業(yè)可劃分為離散制造業(yè)和流程制造業(yè)。制造業(yè)包括：產(chǎn)品制造、設(shè)計、原料采購、倉儲運輸、訂單處理、批發(fā)經(jīng)營、零售。在主要從事產(chǎn)品制造的企業(yè)（單位）中，為產(chǎn)品銷售而進行的機械與設(shè)備的組裝與安裝活動，按其主要活動歸類包括： 一、現(xiàn)狀　　2008年，我國工業(yè)增加值129112億元，%。%，%；%，%，%；%。分輕重工業(yè)看，%，%。 2008年規(guī)模以上工業(yè)中，%，%，%，%，%，%，%，通信設(shè)備、%，%，%。%，其中，%，%，%，%，%，%。%。 　　2008年，我國建筑業(yè)實現(xiàn)增加值17071億元，%。全國具有資質(zhì)等級的總承包和專業(yè)承包建筑業(yè)企業(yè)實現(xiàn)利潤1756億元，%，其中國有及國有控股企業(yè)509億元，%；上繳稅金2058億元，%，其中國有及國有控股企業(yè)771億元，%。 　　利用外資方面，一直以來制造業(yè)均居于主導(dǎo)地位。2008年，制造業(yè)利用外資項目個數(shù)達到11568個，%，%；，占全部實際利用外資額的54%，%。 二、優(yōu)勢及劣勢優(yōu)勢　?。?）我國勞動力成本低，在勞動密集型產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品領(lǐng)域占優(yōu)勢，競爭力強。而且中國的勞動力素質(zhì)也比較高，比如，在廣東、浙江一帶的勞動力都是農(nóng)村出來的高中生，這些人的素質(zhì)相當不錯； 　　（2）我國潛在消費市場大，能夠容納這些產(chǎn)品，促進這些產(chǎn)品很快地形成規(guī)模經(jīng)濟。通常，一個國家的產(chǎn)品首先要在國內(nèi)銷售，取得了一定的經(jīng)驗，達到一定的產(chǎn)量規(guī)模以后，再走向國際市場。中國這么大的國內(nèi)消費市場為產(chǎn)品的開發(fā)、發(fā)展創(chuàng)造了基本條件； 　?。?）制造業(yè)基礎(chǔ)比較完善。改革開放20多年來，我國制造業(yè)的發(fā)展取得了舉世矚目的成就，作為國民經(jīng)濟的主體和支柱性產(chǎn)業(yè)，制造業(yè)為今后我國國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。進入二十一世紀，我國制造業(yè)的發(fā)展面臨的國際和國內(nèi)環(huán)境發(fā)生了深刻變化，加入世貿(mào)組織，使我國的經(jīng)濟體制改革和對外開放進入到一個更加廣闊和深層次的階段； 　　（4）制造業(yè)生產(chǎn)比較集中，大部分分布在相關(guān)資源較為豐富的地區(qū)。國家十分重視制造業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此我國好多大型制造業(yè)的生產(chǎn)資源基礎(chǔ)比較好，并且在經(jīng)濟調(diào)控中的市場導(dǎo)向作用也很有利于制造業(yè)的發(fā)展。 劣勢　　（1）技術(shù)開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱； 　?。?）企業(yè)缺乏活力； 　?。?）管理機制、管理思想落后，阻礙了生產(chǎn)力的發(fā)展； 　?。?）市場機制不完善，競爭不完全；我們不具備市場經(jīng)濟所需的基本的法律； 　?。?）重制造，輕研發(fā)；我們許多產(chǎn)品產(chǎn)量都居世界第一位，做得雖然很大，但是研發(fā)很多都是從國外引進來的。比如彩色電視機，我們的顯像管都是買進的，雖然對買進的技術(shù)作了改進，不會在知識產(chǎn)權(quán)方面產(chǎn)生糾紛，但是我們沒有原創(chuàng)技術(shù)； 　?。?）產(chǎn)品缺乏世界品牌； 　　（7）機械化程度不高，效率低下。 三、國內(nèi)外的差距結(jié)構(gòu)不合理　　我國裝備制造業(yè)普通產(chǎn)品總量過剩，而體現(xiàn)競爭力的重大技術(shù)裝備卻不能滿足要求。機械產(chǎn)品進出口逆差逐年加大,長期以來缺乏具有工程設(shè)計、系統(tǒng)成套和工程總承包能力的工程公司，致使大量附加值較高的成套裝備市場不得不讓給外商。 　　我們現(xiàn)在很多單體設(shè)備做得不錯，但缺乏成套設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計不行。比如在寶鋼，設(shè)備都是國內(nèi)生產(chǎn)的，但整個系統(tǒng)卻標著SMS（德國西馬克）。這種整個系統(tǒng)的成套所攝取的附加值一般是20%以上，也就是說，我們有20%以上的這種高附加值都被國外的公司白白拿走了。這就是結(jié)構(gòu)問題，單體設(shè)備做得很好，但成套能力差，這就是真實的差距。 生產(chǎn)效率低　　我國制造業(yè)產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)的研究、應(yīng)用與工業(yè)發(fā)達國家相比有較大差距，特別是在勞動生產(chǎn)率、工業(yè)增加值率、能源消耗等方面的差距更大。2000年，% 、% 、%；%。自動化和生產(chǎn)率的提高和就業(yè)率沒有關(guān)系?！〖夹g(shù)創(chuàng)新薄弱已成為制約我國由世界加工基地轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜缰圃旎氐年P(guān)鍵因素。主要表現(xiàn)在兩個方面： 　　第一，大部分技術(shù)依賴從國外引進。 　　主要機械產(chǎn)品的大部分技術(shù)依靠從國外引進，原創(chuàng)性產(chǎn)品和技術(shù)極少；而企業(yè)又不能處理好引進、消化、吸收和自主創(chuàng)新的關(guān)系，缺乏消化吸收及創(chuàng)新的資金和優(yōu)秀人才，基本停留在仿制、實現(xiàn)國產(chǎn)化的低層次階段，尚未形成自主開發(fā)的良性循環(huán)，有些技術(shù)經(jīng)過一段時間后還要重復(fù)引進。 　　第二，裝備制造業(yè)發(fā)展嚴重滯后。 　　裝備制造業(yè)是制造業(yè)的核心，制造業(yè)技術(shù)水平的提高很大程度上取決于裝備的現(xiàn)代化。我國裝備制造業(yè)占制造業(yè)的比重明顯偏低，發(fā)展嚴重滯后，已帶來嚴重后果。其嚴重滯后有兩個突出的表現(xiàn)： 　?。?）國民經(jīng)濟和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的裝備已形成依賴進口的局面。2001年，全國進口裝備制造業(yè)產(chǎn)品額1100億美元左右，占全國外貿(mào)進口總額的48%左右，出口為1000億美元左右，占全國外貿(mào)出口總額的38%左右，進出口逆差為100億美元左右。2001年當年進口用匯折合人民幣9130億元左右，加上各種費用可達10000億元左右，而當年全國固定資產(chǎn)投資中設(shè)備、工具、器具購置費只有8834億元。雖然進口設(shè)備不完全用于固定資產(chǎn)投資，但進口設(shè)備仍占國家建設(shè)投資中的很大部分。據(jù)統(tǒng)計，光纖制造裝備的100%、集成電路芯片制造裝備的85%、大型成套石油化工裝備的80%、轎車工業(yè)裝備、數(shù)控機床、紡織機械和膠印設(shè)備的70%由進口產(chǎn)品占領(lǐng)。 　?。?）系統(tǒng)設(shè)計，成套能力薄弱。成套能力和成套水平是裝備制造技術(shù)水平最直觀、最集中的表現(xiàn)。改革開放20年來，通過引進技術(shù)、合作設(shè)計、合作生產(chǎn)、自主開發(fā)等多條途徑，已能生產(chǎn)大批高水平、高質(zhì)量的單機產(chǎn)品，但由于對工藝流程研究不夠，沒有掌握系統(tǒng)成套技術(shù)，缺乏一批具有系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)成套和工程總承包能力的供應(yīng)商，大量的成套設(shè)備市場不得不拱手讓給外商。常常是大部分，甚至90%的單機由國內(nèi)企業(yè)制造，但大部分利潤卻被外商拿走。就中國制造業(yè)的現(xiàn)狀，你有什么想法？舉例導(dǎo)入舉例分析說明結(jié)合實例分析討論法分析結(jié)合實際舉例舉例分析提問學生總結(jié)教學環(huán)節(jié)教 學 內(nèi) 容備 注組織教學提問導(dǎo)言檢查學生出勤同學們，你們了解的先進制造技術(shù)有哪些？任務(wù)二 先進制造技術(shù)的內(nèi)涵與特征　先進制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等先進技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機協(xié)調(diào)和融合。一、什么是先進制造技術(shù)(AMT)　　先進制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology),人們往往用AMT來概括由于微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機協(xié)調(diào)和融合。 二、主體技術(shù)群　　它包括兩個基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)。 (1)面向制造的設(shè)計技術(shù)群　　面向制造的設(shè)計技術(shù)群系指用于生產(chǎn)準備(制造準備)的工具群和技術(shù)群。設(shè)計技術(shù)對新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)費用、產(chǎn)品質(zhì)量以及新產(chǎn)品上市時間都有很大影響。產(chǎn)品和制造工藝的設(shè)計可以采用一系列工具,例如計算機輔助設(shè)計(CAD)以及工藝過程建模和仿真等,生產(chǎn)設(shè)施、裝備和工具,甚至整個制造企業(yè)都可以采用先進技術(shù)更有效地進行設(shè)計。近幾年發(fā)展起來的產(chǎn)品和工藝的并行設(shè)計具有雙重目的,一是縮短新產(chǎn)品上市的周期,二是可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物減少到最低程度,使最終產(chǎn)品成為可回收、可再利用的,因此對實現(xiàn)面向保護環(huán)境的制造而言是必不可少的。 (2)制造工藝技術(shù)群(加工和裝配技術(shù)群)　　制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品(物理實體產(chǎn)品)生產(chǎn)的過程及設(shè)備。例如,模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。隨著高新技術(shù)的不斷滲入,傳統(tǒng)的制造工藝和裝備正在產(chǎn)生質(zhì)的變化。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù),也是制造技術(shù)或稱生產(chǎn)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。 　　先進制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technique，縮寫AMT)，AMT是中國1995年列入為提高工業(yè)質(zhì)量及效益的重點開發(fā)推廣項目，該技術(shù)廣涉信息、機械、電子、材料、能源、管理等方面的知識。因此，該技術(shù)的發(fā)展對推動國民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的作用。就目前世界的經(jīng)濟發(fā)展來看，以美國、日本、西歐為代表的工業(yè)化國家在AMT上都有雄厚的實力。 　　AMT發(fā)展歷程: 　　人類漫長的歷史發(fā)展中，使用工具、制造工具進行產(chǎn)品制造是基本生產(chǎn)活動之一。直到18世紀中葉產(chǎn)業(yè)革命以前，制造都是手工作業(yè)和作坊式生產(chǎn)。 　　產(chǎn)業(yè)革命中誕生的能源機器（蒸汽機）、作業(yè)機器（織機）和工具機器（機床），為制造活動提供了能源和技術(shù)，并開拓了新的產(chǎn)品市場。 　　經(jīng)過100多年的技術(shù)積累和市場開拓，到19世紀末制造業(yè)已初步形成。其主要生產(chǎn)方式是機械化加電氣化的批量生產(chǎn)。 　　20世紀上半葉，以機械技術(shù)和機電自動化技術(shù)為基礎(chǔ)的制造業(yè)的生產(chǎn)空前發(fā)展。以大批量生產(chǎn)為主的機械制造業(yè)成為制造活動的主體。 　　20世紀中葉（1946年）電子計算機問世。 　　在計算機誕生2年后，由于飛機制造（飛機蒙皮壁板、梁架）的需要，在美國發(fā)明了數(shù)字控制（NC）機床。不久計算機又開始用于輔助編制NC機床的加工程序，推出了自動編程工具APT語言（Automatically Programmed tools），此后CNC、DNC、FMC、FMS、CAX、MIS、MRP、MRPII、ERP、PDM、WebM等數(shù)字化制造技術(shù)相繼問世和應(yīng)用。 　　先進制造技術(shù)是一門綜合性、交叉性前沿學科和技術(shù)，學科跨度大，內(nèi)容廣泛，涉及制造業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)、經(jīng)營管理、設(shè)計、制造、市場各個方面。先進制造技術(shù)就是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)與機、光、電一體化技術(shù)等方面的最新進展，不斷發(fā)展完善。 三、支撐技術(shù)群　　支撐技術(shù)群是指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進步的基礎(chǔ)性的核心技術(shù)?；镜纳a(chǎn)過程需要一系列的支撐技術(shù),諸如:測試和檢驗、物料搬運、生產(chǎn)(作業(yè))計劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術(shù)的協(xié)調(diào)運行所需的技術(shù),是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。支撐技術(shù)群包括: 　　(1)信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。 　　(2)標準和框架：數(shù)據(jù)標準、產(chǎn)品定義標準、工藝標準、檢驗標準、接口框架。 　　(3)機床和工具技術(shù)。 　　(4)傳感器和控制技術(shù)：單機加工單元和過程的控制、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計劃。 　　(5)其它 四、制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施　　制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是指為了管理好各種適當?shù)募夹g(shù)群的開發(fā)并鼓勵這些技術(shù)在整個國家工業(yè)(基地)內(nèi)推廣應(yīng)用而采取的各種方案和機制。由于技術(shù)只有應(yīng)用適當?shù)貢a(chǎn)生效用,所以其技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的各要素和基本技術(shù)本身同樣重要。這些要素包括了車間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種先進生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育,這些技術(shù)和方案將提高企業(yè)的生產(chǎn)競爭力。可以說,制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施是使制造技術(shù)適應(yīng)具體企業(yè)應(yīng)用環(huán)境充分發(fā)揮其功能、取得最佳效益的一系列措施,是使先進的制造技術(shù)與企業(yè)組織管理體制和使用技術(shù)的人員協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)工程,是先進制造技術(shù)生長和壯大的土壤,因而是其不可分割的一個組成部分。先進制造技術(shù)是促進科技和經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。