【正文】 先進制造技術 Advanced Manufacturing Technology 課時安排 1. 緒論 3學時 2. 高速與超高速加工技術 3學時 3. 高能束加工技術 3學時 4. 納米技術 3學時 5. 快速原型制造及現(xiàn)代制造裝備 3學時 6. 微機電系統(tǒng) 3學時 7. 現(xiàn)代制造模式與管理 3學時 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)》 （科學出版社） ? 成績考核 – 習題作業(yè)占 30% – 讀書報告（大作業(yè)）占 70% 高速加工技術 21世紀科學技術發(fā)展的總趨勢 中國制造業(yè)成就及其重大意義 2 1 3 4 制造業(yè)面臨的競爭和挑戰(zhàn) 制造技術的發(fā)展 制造的概念 5 先進制造技術 6 制造的概念 概念 制造（ Manufacturing): 是人類所有經濟活動的基石，是人類歷史發(fā)展和文明進步的動力。 狹義 ：為機電產品的機械加工工藝過程 廣義 ：國際生產工程學會 1990年： 制造是涉及制造工業(yè)中產品設計、物料選擇、生產計劃、生產過程、質量保證、經營管理、市場銷售和服務的一系列相關活動和工作的總稱。 (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（ Manufacturing Technology) 按照人們所需的目的，運用知識和技能，利用客觀物資工具，將原材料物化為人類所需產品的工程技術。即：使原材料成為產品而使用的一系列技術的總稱 ? 制造過程 產品從設計、生產、使用、維修、報廢、回收等的全過程，也稱為產品生命周期。 ? 制造業(yè) 將制造資源（物料、能源、設備、工具、資金、信息、人力等）利用制造技術，通過制造過程，轉化為供人們使用或利用的工業(yè)品或生活消費品的行業(yè)。 制造系統(tǒng) 制造系統(tǒng)是制造業(yè)的基本組成實體。 ? 結構： 是制造過程所涉及的硬件（物料、設備、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品 ? 過程： 制造生產的運行過程，包括市場分析、產品設計、工藝規(guī)劃、制造裝配、檢驗出廠、產品銷售、售后服務、報廢、回收、再利用等。 制造的概念 制造技術的發(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)展的經驗與教訓 制造業(yè)產業(yè)革命的生力軍 制造業(yè)創(chuàng)造了人類 1）人從猿進化而來 , 人猿分離 , 是由于人學會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：“直立和勞動創(chuàng)造了人類，而勞動是從制造工具開始的。動物所做到的最多是收集 ,而人則從事生產?！? 1）用機器代替手工，從作坊形成工廠 19世紀機器在英國誕生，先后傳入法國、德國和美國。 2）從單件生產方式發(fā)展成大量生產方式 泰勒：以勞動分工和計件工資制為基礎的科學管理。 福特：零件互換技術， 1913年建立了具有劃時代意義的汽車裝配生產線 3）柔性化、集成化、智能化和網絡化的現(xiàn)代制造技術 柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、網絡化制造、智能制造系統(tǒng)、及時生產、精良生產、敏捷制造 ?? 制造業(yè)發(fā)展的歷程 制造業(yè)發(fā)展的經驗與教訓 一、美國 1) 上個世紀 70年代 ,美國不重視制造業(yè) ,把制造業(yè)稱為“夕陽工業(yè)” ,結果導致美國 80年代的經濟衰退。 2) 80年代后期，美國的一些國會議員、政府要員紛紛要求政府出面，協(xié)調和支持制造產業(yè)的發(fā)展， 1991年，老布什政府期間，美國白宮科學技術政策辦公室發(fā)表了總數(shù)為 22項的美國國家關鍵技術，其中制造技術占 4項，標志著美國科技政策的轉變。 3) 克林頓上臺后，對制造業(yè)大力支持，他把先進制造技術列為六大國防關鍵技術之首。結果美國在機械工業(yè)、汽車工業(yè)、航空工業(yè)及信息產業(yè)等方面取得了明顯的進展，使美國的經濟連續(xù) 8年取得了 23%的增長率，而且還同時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)展的經驗與教訓 二、日本 1）在上個世紀 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，結果日本的汽車和家用電器占領了全世界的市場，特別是大舉進入了美國市場。 2）日本的微電子芯片成為美國高技術產品的關鍵元件。 1991年海灣戰(zhàn)爭結束后，日本人說美國贏得這場戰(zhàn)爭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)的東南亞經濟危機，從另一個側面反映了一個國家發(fā)展制造業(yè)的重要。一個國家，如果把經濟的基礎放在股票、旅游、金融、房地產、服務業(yè)上，而無自己的制造業(yè)，這個國家的經濟就容易形成泡沫經濟，一有風吹草動就會產生經濟危機。 2）新加坡、臺灣都有自己的制造業(yè)，因此受經濟危機的影響小一些。 制造業(yè)發(fā)展的經驗與教訓 四、 瑞士依靠什么使人均產值居世界第一？ 1）瑞士是一個僅 700萬人口的小國，但瑞士的制造業(yè)十分發(fā)達，瑞士的精密機械產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，也風靡全世界。 2）現(xiàn)在瑞士的年人均國民生產總值達到 元以上 ,居世界第一。 制造業(yè)發(fā)展的經驗與教訓 制造業(yè)是產業(yè)革命的主力軍 一、 第一次產業(yè)革命： 17331878 1）又稱為：蒸汽革命。 2）產業(yè)革命的標志：瓦特發(fā)明的蒸汽機。 3）英國的制造業(yè)孕育和實現(xiàn)了瓦特的發(fā)明 4）制造業(yè)和瓦特的發(fā)明推動了熱力學理論 的誕生。 制造業(yè)是產業(yè)革命的主力軍 二、第二次產業(yè)革命： 18791945 1）又稱為：電氣革命。 2）產業(yè)革命的標志：電燈（愛迪生）、電話（貝爾）、電機（西門子）等電氣化產品。 3）制造業(yè)肇始了電的應用，而后才有麥克斯韋電動力學理論的誕生。 4）麥克斯韋電動力學理論推動了 20世紀初開始的無線電、微波、雷達、合成孔徑、微波成像、衛(wèi)星通信、宇宙微波探測等技術的發(fā)展。 5）牛頓力學和電動力學又為量子力學的發(fā)展指引了道路，導致了量子場論的創(chuàng)立。 制造業(yè)是產業(yè)革命的主力軍 三、第三次產業(yè)革命： 19451972 1）又稱為：電子（原子）革命。 2）產業(yè)革命的標志：原子彈（ 1945）、電子計算機（ 1946）、晶體管（ 1948）、集成電路、微電子技術等。 3）微電子制造技術開創(chuàng)了全新的信息時代。 制造業(yè)是產業(yè)革命的主力軍 四、第四次產業(yè)革命： 1973 1）又稱為：高新技術產業(yè)革命。 2）