【正文】 為52％、其中的制造業(yè)產(chǎn)值又占工業(yè)總產(chǎn)值的約45％。新材料的制備；信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)。綠色、智能制造幾乎覆蓋了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域，是現(xiàn)代裝備產(chǎn)業(yè)中最核心、最先進的部分。因此，進一步提高中國制造的全球競爭力，提升我國制造業(yè)在全球制造業(yè)價值鏈中的地位，實現(xiàn)我國制造業(yè)由大變強的歷史跨越，也必須走綠色、智能制造之路。能源、煉油、核電等成套設(shè)備的制造集成能力已有很大提升，但與國際先進水平仍有明顯差距。（3） ICT技術(shù)的發(fā)展為智能制造提供了技術(shù)基礎(chǔ)傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)場總線、因特網(wǎng)、軟件技術(shù)等已成為機械電子產(chǎn)品、數(shù)控技術(shù)、CAD/CAE/CAM/CIMS的技術(shù)基礎(chǔ)，也為基于計算機和網(wǎng)絡(luò)的ERP、PDM提供了基礎(chǔ)。從各國的經(jīng)驗看，對外依存度50%是一條安全警戒線，預(yù)計10 %。（1）地球上有限的不可再生資源決定了人類必須走一條資源節(jié)約型的發(fā)展之路未來20年，我國制造業(yè)如果單純依靠數(shù)量增長，將是能源資源和環(huán)境所不能承受的。我國經(jīng)濟總量已躍居全球第二位，已經(jīng)成為全球制造大國，但是，也付出了巨大的資源和環(huán)境為代價。新世紀下，資源環(huán)境“瓶頸”約束明顯加大，關(guān)鍵核心技術(shù)的自主創(chuàng)新能力較弱，機械電子裝備的關(guān)鍵材料和核心部件仍受制于人。因此，我們必須依靠科技進步，采用綠色制造技術(shù)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量和附加值的同時努力降低能源資源的消耗和排放。（2）地球上有限的生態(tài)環(huán)境承載能力決定了人類必須走一條生態(tài)環(huán)境友好、綠色低碳、無公害、可再生循環(huán)的制造發(fā)展之路可以說，中國制造業(yè)總體上仍處于高消耗、高排放、低綜合利用率的粗放發(fā)展階段。提高產(chǎn)品和制造過程的資源能源利用效率，減少排放，改善環(huán)境友好，提升綠色制造水平使按小批量訂單要求、乃至個性化制造與服務(wù)成為可能，滿足全球市場多樣性、個性化需求國外制造企業(yè)對智能制造普遍給予高度重視，智能制造已經(jīng)成為企業(yè)贏得競爭優(yōu)勢的重要途徑智能制造在汽車能源的深度應(yīng)用，正在推動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的變化。主要表現(xiàn)在關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力、產(chǎn)品能耗物耗與排放水平、產(chǎn)品精度效率與全球服務(wù)的信息化、智能化水平、自主知識產(chǎn)權(quán)與全球著名品牌。綠色、智能制造將為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供資源節(jié)約、節(jié)能減排、環(huán)境友好、提升信息化水平的先進技術(shù)和先進裝備支持。為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高端制造業(yè)提供先進智能設(shè)備。新能源汽車的能量控制和管理。快速響應(yīng)市場競爭的挑戰(zhàn)――實現(xiàn)制造環(huán)節(jié)并行全球化競爭的挑戰(zhàn)――技術(shù)資源的集成 有三個主要的因素促使技術(shù)資源的集成：（1）為滿足市場需求，企業(yè)必須快速響應(yīng)那些具有不同期望和多種選擇的顧客。制造業(yè)生產(chǎn)方式：小批量→少品種大批量→多品種變批制造業(yè)資源配置：勞動密集→設(shè)備密集→信息密集→知識密集制造技術(shù)：手工→機械化→單機自動化→剛性自動化→柔性自動化→智能自動化 1994年美國聯(lián)邦科學(xué)、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會將先進制造技術(shù)分為三個技術(shù)群：①主體技術(shù)群；②支撐技術(shù)群；③管理技術(shù)群。先進制造技術(shù)被分為：現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝、工自動化技術(shù)、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)、先進制造生產(chǎn)模式。 ⑴ 以計算機技術(shù)為核心①設(shè)計手段的更新，計算機技術(shù)推動了設(shè)計手段從“手工”向“自動”的轉(zhuǎn)變。 ④工作方式的變化，計算機技術(shù)促進了設(shè)計方式從“串行”到“并行”的變化。傳統(tǒng)的局限于企業(yè)內(nèi)部的封閉設(shè)計正在變?yōu)椴皇苄姓`屬關(guān)系約束的、多企業(yè)共同參與的異地設(shè)計。現(xiàn)代設(shè)計是以理論指導(dǎo)為主、經(jīng)驗為輔的一種設(shè)計。 主體技術(shù) 計算機輔助設(shè)計技術(shù)以其對數(shù)值計算和對信息與知識的獨特處理能力，成為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的主干。如機床、汽車、工程機械、精密機械等設(shè)計的知識和技術(shù)。常用的零件特征包括：形狀特征、精度特征、材料特征、裝配特征等。NURBS（NonUnifrom Rational BSplines）可統(tǒng)一自由曲線/曲面和規(guī)則曲線/曲面的數(shù)學(xué)模型，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有利于曲線、曲面操作和修改。產(chǎn)品在某一時刻t時的工作能力，就是產(chǎn)品在t時刻所處的狀態(tài)。那么，該產(chǎn)品到時間ｔ的可靠度Ｒ（ｔ）為思考：如何計算產(chǎn)品在正常運行一定時間后再正常運行一段時間的可靠度？采用經(jīng)驗可靠度R(t）=Np(t)/N例子：在某批產(chǎn)品N個中，已有88個正常工作2400小時，在繼續(xù)工作800小時，還有66個能正常工作，問在這800小時中的可靠度是多少？解：因為Np(t）=Np(2400)=88Np(t+△t)=Np(2400+800)=66所以失效率 表示產(chǎn)品工作到某一時刻后，在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率λ(t)，失效率愈低，產(chǎn)品愈可靠,能決定每一時刻的可靠度。 求解： λ(1000)＝5/1000(1000)=510－5/h＝50000 Fitλ(1010)＝38/(10101000)(1005)＝% h－1 (5) 系統(tǒng)的可靠性預(yù)測 任何一個能實現(xiàn)所需功能的產(chǎn)品都是由一定數(shù)量的獨立單元組成的系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)的可靠度取決于各個獨立單元本身的可靠度和它們組成形式。（7） 可靠性試驗是為了定量評價產(chǎn)品的可靠性指標而進行的各種試驗的總稱。 對象選擇是回答“它是什么”？ 能否從叢多產(chǎn)品中準確地選擇分析對象，關(guān)系到價值工程地效果，應(yīng)選擇在改進功能、降低成本上有較大潛力地對象。產(chǎn)品的功能具有多樣性。功能評價 是回答成本是多少和價值是多少的提問，其目 的是尋求給定功能的最低成本。將每個功能的得分與所有功能的總分比較，得出每個功能評價系數(shù)。綠色產(chǎn)品特點：優(yōu)良的環(huán)境友好性，最大限度地利用材料資源，節(jié)約能源。 單機自動化 → 系統(tǒng)自動化； 剛性自動化 → 柔性自動化 → 綜合自動化毛坯成形技術(shù)在向少、無余量發(fā)展 如：熔模精密鑄造、精密鍛造、精密沖裁、冷溫擠壓等新工藝。鑄件壁厚可 高緊實砂型鑄造 可提高鑄型強度、剛度和硬度，減少金屬液澆注凝固時型壁移動，降低金屬消耗、減少缺陷，提高精度、粗糙度提高23級清潔（綠色）鑄造技術(shù)潔凈的能源 以感應(yīng)電爐代替沖天爐，減輕對空氣的污染，廢棄物再生和綜合利用 鑄造舊砂再生回收、熔煉爐渣處理和綜合利用。超塑性成形 超塑性現(xiàn)象：在一定內(nèi)部條件（如晶粒形狀、相變）和外部條件（如溫度、應(yīng)變速率）下，呈現(xiàn)出異常低的流變抗力、異常高的延伸率現(xiàn)象。超塑性氣壓成形 薄板加熱到超塑性溫度，在壓力作用下產(chǎn)生超塑性變形，直至同模具貼合為止。氣體輔助成形： 將惰性氣體注入，在成品較厚部分形成空腔，使成品壁厚均勻，可防止縮痕或翹曲產(chǎn)生。精密和超精密加工只是一個相對的概念，其界限隨著時間的推移而不斷變化。超硬磨料砂輪結(jié)合劑： 樹脂結(jié)合劑：能保持良好鋒利性，磨粒保持力??； 金屬結(jié)合劑：耐磨性好，磨粒保持力大，自銳性差，砂輪修整困難。車削法 用金剛筆車削金剛石砂輪，修整成本高； 磨削法 用普通砂輪進行對磨，修整效率和質(zhì)量較好，普通砂輪磨損消耗量較大； 噴射法 將碳化硅、剛玉等磨粒高速噴射到砂輪表面，去除部分結(jié)合劑，使超硬磨粒突出；電解在線修銳法（ELID) 應(yīng)用電解原理完成砂輪修銳過程；電火花修整 應(yīng)用電火花放電原理完成砂輪修整。立方氮化硼砂輪磨削采用油性的磨削液，一般不用水溶性液。導(dǎo)軌要求：高直線精度，不得爬行，導(dǎo)軌偶合面不能有磨損 廣泛應(yīng)用：有液體靜壓導(dǎo)軌、空氣靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌高速切削特征切削力低 切削變形小，切屑流出速度加快，切削力 比常規(guī)降低3090%；熱變形小 溫升不超過3186。體積小、精度高、重量輕 如直徑如發(fā)絲的齒輪、開動3mm大小的汽車、花生米大的飛機、在5mm2內(nèi)放置1000臺的微型發(fā)動機。多功能和智能化 集傳感器、執(zhí)行器、信號處理和電子控制電路為一體，易于實現(xiàn)多功能化和智能化。 氣相沉積技術(shù)物理氣相沉積PVD 將鍍料氣化成原子、分子或離子，直接沉積到基體表面。激光加工特點功率密度大 高達1081010W/cm2，可加工如耐熱合金、陶瓷、石英、金剛石等任何材料；聚焦光斑小 激光束可聚焦到微米級，；非接觸加工 沒有明顯機械力，沒有工具損耗，可加工易變形的薄板和橡膠等彈性零件；加工速度快，熱影響區(qū)小 可對真空管內(nèi)部器件進行加工；屬于瞬時局部熔化和氣化的熱加工方法 影響因素很多，其精度和表面粗糙度需反復(fù)試驗、尋找合理參數(shù)才能達到所需要求。超聲波加工：利用工具端面作超聲頻振動，通過磨料懸浮液撞擊加工材料的一種加工工藝方法。 為了解決以上問題，最終發(fā)展了成組技術(shù)成組技術(shù)的基本原理成組技術(shù)的一般性定義：成組技術(shù)（GT－Group Technology）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它。在深刻認識零件結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)擬定的設(shè)計相似性標準可將設(shè)計零件分類成組形成設(shè)計族，針對設(shè)計族可以制定不同程度的標準化的設(shè)計規(guī)范，以備設(shè)計檢索（2）制造工藝方面成組技術(shù)在制造工藝方面最先得到廣泛應(yīng)用。代碼是表示事物（或概念）的一個或一組特定字符。（2）成組單元 將一個（或幾個）零件組加工所用的設(shè)備集中在一起，形成以個封閉的加工單元(圖所b示）。數(shù)控技術(shù) ：指用數(shù)字化信號對設(shè)備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術(shù)。多CPU結(jié)構(gòu) 多個CPU通過公用地址和數(shù)據(jù)總線互連，各自完成功能，系統(tǒng)速度高、處理能力強。機床伺服系統(tǒng)組成：位置控制單元、速度控制單元、伺服電機、檢測反饋單元4部分組成。工業(yè)機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及位置檢測機構(gòu)等幾個部分組成。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作范圍大，定位精度高，通用性強，適用于不斷變換生產(chǎn)品種的柔性制造系統(tǒng)。　　(2) 液壓傳動機器人：采用液壓元器件驅(qū)動，具有負載能力強、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈敏的特點，適用于重載或低速驅(qū)動場合?！?2) 工作空間(3) 提取重力(4) 運動速度(5) 位置精度 柔性制造系統(tǒng)基本概念　　1．FMS的產(chǎn)生和發(fā)展　　柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System，F(xiàn)MS)是為解決多品種、中小批量生產(chǎn)中生產(chǎn)效率低、周期長、成本高及質(zhì)量差等問題而出現(xiàn)的。組成：加工系統(tǒng)CNC、MC、FMC機床及測量機、清洗機、動平衡機；工件運儲系統(tǒng)；刀具運儲系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；其他冷卻、潤滑、排屑、清洗、去毛刺等附屬設(shè)備。一個工件從毛坯到成品的整個生產(chǎn)過程中，只有相當(dāng)小的一部分時間在機床上進行切削加工，大部分時間都消耗于物料的儲運過程中。 2 FMS物料輸送基本回路直線輸送回路 沿直線路線單向或雙向移動，順序地在各個連接點?？浚画h(huán)形輸送回路 運載工具沿環(huán)形路線單向或雙向移動；網(wǎng)狀輸送回路 由多個回路相互交叉組成，可由一條環(huán)路移動到另一回路。第五章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM PDM產(chǎn)生80年代初，為解決大量工程圖樣、技術(shù)文擋管理的困境而出現(xiàn)的一項管理技術(shù)。 功能層 包括系統(tǒng)管理、工作環(huán)境管理以及其它如文檔管理、產(chǎn)品配置管理、工作流程管理等基本功能模塊。PDM與ERP之間的聯(lián)系作用對象間因果關(guān)系 ERP系統(tǒng)作用對象是PDM系統(tǒng)作用對象物質(zhì)表現(xiàn)，即以物理形式的零部件或產(chǎn)品；執(zhí)行和驗證關(guān)系 ERP系統(tǒng)作業(yè)過程是對PDM信息的物理執(zhí)行和驗證，ERP系統(tǒng)優(yōu)化基礎(chǔ)與理論依據(jù)是PDM管理的產(chǎn)品信息