【正文】 先進(jìn)制造技術(shù) Advanced Manufacturing Technology 課時(shí)安排 1. 緒論 3學(xué)時(shí) 2. 高速與超高速加工技術(shù) 3學(xué)時(shí) 3. 高能束加工技術(shù) 3學(xué)時(shí) 4. 納米技術(shù) 3學(xué)時(shí) 5. 快速原型制造及現(xiàn)代制造裝備 3學(xué)時(shí) 6. 微機(jī)電系統(tǒng) 3學(xué)時(shí) 7. 現(xiàn)代制造模式與管理 3學(xué)時(shí) 教材及考核方式 ? 教材及參考書 – 教 材：吉衛(wèi)喜主編，《現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備》（高等教育出版社） – 參考書：莊品等主編，《現(xiàn)代制造系統(tǒng)》 （科學(xué)出版社） ? 成績(jī)考核 – 習(xí)題作業(yè)占 30% – 讀書報(bào)告（大作業(yè)）占 70% 高速加工技術(shù) 21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì) 中國制造業(yè)成就及其重大意義 2 1 3 4 制造業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn) 制造技術(shù)的發(fā)展 制造的概念 5 先進(jìn)制造技術(shù) 6 制造的概念 概念 制造（ Manufacturing): 是人類所有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基石，是人類歷史發(fā)展和文明進(jìn)步的動(dòng)力。 狹義 ：為機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)械加工工藝過程 廣義 ：國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì) 1990年： 制造是涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場(chǎng)銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動(dòng)和工作的總稱。 (Manufacturing is series of interrelated activities and operations involving the design，planning， production， quality assurance， management and marketing of the products of the manufacturing industries。 ) 制造的概念 ? 制造技術(shù)（ Manufacturing Technology) 按照人們所需的目的，運(yùn)用知識(shí)和技能，利用客觀物資工具，將原材料物化為人類所需產(chǎn)品的工程技術(shù)。即：使原材料成為產(chǎn)品而使用的一系列技術(shù)的總稱 ? 制造過程 產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維修、報(bào)廢、回收等的全過程，也稱為產(chǎn)品生命周期。 ? 制造業(yè) 將制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、信息、人力等）利用制造技術(shù)，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為供人們使用或利用的工業(yè)品或生活消費(fèi)品的行業(yè)。 制造系統(tǒng) 制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實(shí)體。 ? 結(jié)構(gòu)： 是制造過程所涉及的硬件（物料、設(shè)備、工具、能源等）、軟件（制造理論、工藝、信息等）、人員所組成的具有特定功能的有機(jī)整體。 ? 功能： 輸入制造系統(tǒng)的資源（原材料、能源、信息、人力 ...）通過制造過程輸出產(chǎn)品 ? 過程： 制造生產(chǎn)的運(yùn)行過程，包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗(yàn)出廠、產(chǎn)品銷售、售后服務(wù)、報(bào)廢、回收、再利用等。 制造的概念 制造技術(shù)的發(fā)展 制造創(chuàng)造了人類 制造業(yè)發(fā)展歷程 制造業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) 制造業(yè)產(chǎn)業(yè)革命的生力軍 制造業(yè)創(chuàng)造了人類 1）人從猿進(jìn)化而來 , 人猿分離 , 是由于人學(xué)會(huì)雙足行走和用手制造并使用工具。 2）中國的元謀人（ 170萬年前的南方古猿）、非洲人早在160萬年前即開始用火，石料開采和加工，形成了原始制造業(yè)。飲食改善促進(jìn)了腦的發(fā)展。 200萬年前的猿人 腦容量約為 700毫升， 100萬年前的直立人腦容量約為 1000毫升， 50萬年前增加到 1200毫升， 1929年發(fā)現(xiàn)的 57萬年前的北京（直立）猿人為 1050毫升， 而現(xiàn)代人的腦容量平均為 1450毫升，現(xiàn)代人的大腦皮層褶皺面積為 17002200平方厘米，是黑猩猩的 3倍。 3）恩格斯指出：“直立和勞動(dòng)創(chuàng)造了人類，而勞動(dòng)是從制造工具開始的。動(dòng)物所做到的最多是收集 ,而人則從事生產(chǎn)。” 1）用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠 19世紀(jì)機(jī)器在英國誕生，先后傳入法國、德國和美國。 2）從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式 泰勒：以勞動(dòng)分工和計(jì)件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理。 福特：零件互換技術(shù)， 1913年建立了具有劃時(shí)代意義的汽車裝配生產(chǎn)線 3）柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù) 柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能制造系統(tǒng)、及時(shí)生產(chǎn)、精良生產(chǎn)、敏捷制造 ?? 制造業(yè)發(fā)展的歷程 制造業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) 一、美國 1) 上個(gè)世紀(jì) 70年代 ,美國不重視制造業(yè) ,把制造業(yè)稱為“夕陽工業(yè)” ,結(jié)果導(dǎo)致美國 80年代的經(jīng)濟(jì)衰退。 2) 80年代后期，美國的一些國會(huì)議員、政府要員紛紛要求政府出面，協(xié)調(diào)和支持制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 1991年，老布什政府期間，美國白宮科學(xué)技術(shù)政策辦公室發(fā)表了總數(shù)為 22項(xiàng)的美國國家關(guān)鍵技術(shù)，其中制造技術(shù)占 4項(xiàng)，標(biāo)志著美國科技政策的轉(zhuǎn)變。 3) 克林頓上臺(tái)后，對(duì)制造業(yè)大力支持，他把先進(jìn)制造技術(shù)列為六大國防關(guān)鍵技術(shù)之首。結(jié)果美國在機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)、航空工業(yè)及信息產(chǎn)業(yè)等方面取得了明顯的進(jìn)展，使美國的經(jīng)濟(jì)連續(xù) 8年取得了 23%的增長率，而且還同時(shí)保持低通脹率和低失業(yè)率。這就是克林頓雖發(fā)生丑聞而未被彈劾的主要原因。 制造業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) 二、日本 1）在上個(gè)世紀(jì) 7080年代，日本非常重視制業(yè)，特別大抓了汽車制造和微電子制造，結(jié)果日本的汽車和家用電器占領(lǐng)了全世界的市場(chǎng)，特別是大舉進(jìn)入了美國市場(chǎng)。 2）日本的微電子芯片成為美國高技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)鍵元件。 1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，日本人說美國贏得這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)是依靠的日本的芯片，是“ 日本的芯片打敗了伊拉克的鋼片 ”。 三、東南亞 1） 1998年爆發(fā)的東南亞經(jīng)濟(jì)危機(jī)，從另一個(gè)側(cè)面反映了一個(gè)國家發(fā)展制造業(yè)的重要。一個(gè)國家，如果把經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)放在股票、旅游、金融、房地產(chǎn)、服務(wù)業(yè)上，而無自己的制造業(yè)，這個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)就容易形成泡沫經(jīng)濟(jì)，一有風(fēng)吹草動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)危機(jī)。 2）新加坡、臺(tái)灣都有自己的制造業(yè)，因此受經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響小一些。 制造業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) 四、 瑞士依靠什么使人均產(chǎn)值居世界第一？ 1）瑞士是一個(gè)僅 700萬人口的小國，但瑞士的制造業(yè)十分發(fā)達(dá)，瑞士的精密機(jī)械產(chǎn)品的出口量是我國的 8倍，瑞士的手表世界第一，連小小的軍刀，也風(fēng)靡全世界。 2）現(xiàn)在瑞士的年人均國民生產(chǎn)總值達(dá)到 元以上 ,居世界第一。 制造業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn) 制造業(yè)是產(chǎn)業(yè)革命的主力軍 一、 第一次產(chǎn)業(yè)革命： 17331878 1）又稱為：蒸汽革命。 2）產(chǎn)業(yè)革命的標(biāo)志：瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)。 3）英國的制造業(yè)孕育和實(shí)現(xiàn)了瓦特的發(fā)明 4）制造業(yè)和瓦特的發(fā)明推動(dòng)了熱力學(xué)理論 的誕生。 制造業(yè)是產(chǎn)業(yè)革命的主力軍 二、第二次產(chǎn)業(yè)革命： 18791945 1）又稱為：電氣革命。 2）產(chǎn)業(yè)革命的標(biāo)志：電燈（愛迪生）、電話（貝爾）、電機(jī)（西門子）等電氣化產(chǎn)品。 3）制造業(yè)肇始了電的應(yīng)用，而后才有麥克斯韋電動(dòng)力學(xué)理論的誕生。 4）麥克斯韋電動(dòng)力學(xué)理論推動(dòng)了 20世紀(jì)初開始的無線電、微波、雷達(dá)、合成孔徑、微波成像、衛(wèi)星通信、宇宙微波探測(cè)等技術(shù)的發(fā)展。 5）牛頓力學(xué)和電動(dòng)力學(xué)又為量子力學(xué)的發(fā)展指引了道路，導(dǎo)致了量子場(chǎng)論的創(chuàng)立。 制造業(yè)是產(chǎn)業(yè)革命的主力軍 三、第三次產(chǎn)業(yè)革命： 19451972 1）又稱為：電子（原子）革命。 2）產(chǎn)業(yè)革命的標(biāo)志：原子彈（ 1945）、電子計(jì)算機(jī)（ 1946）、晶體管（ 1948）、集成電路、微電子技術(shù)等。 3）微電子制造技術(shù)開創(chuàng)了全新的信息時(shí)代。 制造業(yè)是產(chǎn)業(yè)革命的主力軍 四、第四次產(chǎn)業(yè)革命： 1973 1）又稱為：高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命。 2）