【正文】 非傳統(tǒng)加工方法； 制造系統(tǒng)的柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。近代傳統(tǒng)制造工業(yè)技術(shù)體系的形成，其特點(diǎn) 是以機(jī)械一電力技術(shù)為核心的各類技術(shù)相互聯(lián)結(jié)和依存的制造工業(yè)技術(shù)體系。 福特首先推行所在零件都按照一定的公差要求來加工 (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，實(shí)現(xiàn)了以剛性自動(dòng)化為特征的大量生產(chǎn)方式，它對(duì)社會(huì)結(jié)構(gòu)、勞動(dòng)分工、教育制度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都產(chǎn)生了重大的作用。 2．從單件生產(chǎn) 方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式 推動(dòng)這種根本變革的是兩位美國人： 泰勒和福特。 ?機(jī)器 (包括汽車 )的生產(chǎn)方式是作坊式的單件生產(chǎn)。 先進(jìn)制造技術(shù)的提出和發(fā)展只是近 20 年間的事情。 ——國際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì) 1990 年 制造系統(tǒng) (Manufacturing Systern)定義： 制造系統(tǒng)是制造過程及其所涉及的硬件包括人員、生產(chǎn)設(shè)備、材料、能源和各種輔助裝置以及有關(guān)軟件包括制造理論、制造技術(shù) (制造工藝和制造方法等 )和制造信息等組成的一個(gè)具有特定功能的有機(jī)整體。 一、制造系統(tǒng)與制造技術(shù) ―制造 ‖定 義： (Manufacturing is series of interrelated activities and operations involving the design， materials selection ， planning， production ， quality assurance， management and marketing of the products of the manufacturing industries)。 另一方面為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，包括國防和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展提供先進(jìn)的手段和裝備。 2 第一節(jié) 制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況 制造業(yè)的主要任務(wù) 制造人類社會(huì)在生產(chǎn)和生活中所需的一切產(chǎn)品。 制造業(yè)創(chuàng)造了人類的物質(zhì)文明，而今天的先進(jìn)制造技術(shù)又是人類物質(zhì)文明所創(chuàng)造的最偉大的奇跡之一。 這個(gè)領(lǐng)域就是制造領(lǐng)域。你目之所及、身之所用多是這一領(lǐng)域的勞動(dòng)成果 可是，對(duì)于這一領(lǐng)域，你可能又知之甚少，感到十分陌生。 1 先進(jìn)制造技術(shù)與系統(tǒng) 前 言 ............................................................................................................................................1 第一章 先進(jìn)制造技術(shù)概述 .....................................................................................................1 第一節(jié) 制造技術(shù)的基本概念與發(fā)展概況 .......................................................................................2 第二節(jié) 面向知識(shí)經(jīng)濟(jì)的制造業(yè) .....................................................................................................5 第三節(jié) 21世紀(jì)制造業(yè)的主要特點(diǎn) ................................................................................................8 第四節(jié) 21世紀(jì)對(duì)制造業(yè)的挑戰(zhàn) .................................................................................................. 10 第五節(jié) 先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容與體系結(jié)構(gòu) .............................................................................. 11 第六節(jié) 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 ............................................................................................... 15 第三章 先進(jìn)制造系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù) .................................................................................. 48 第一節(jié) 并行工程 .................................................................................................................... 48 第二節(jié) 面向 ―X‖的設(shè)計(jì)（ Design for X ） ......................................................................... 57 第三節(jié) 反求工程技術(shù) (Revese Engineering) ......................................................................... 62 第四章 制造自動(dòng)化技術(shù) .......................................................................................................... 64 第一節(jié) 計(jì)算機(jī)輔助制造 (CAM) ................................................................................................... 64 第二節(jié) 數(shù)控編程技術(shù) ................................................................................................................. 66 第三節(jié) CAPP 技術(shù) ——計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) ........................................................................ 70 第四節(jié) CAD/CAPP/CAM 集成技術(shù) ............................................................................................. 76 第五節(jié) 柔 性 制 造 系 統(tǒng) ........................................................................................................ 85 第六節(jié) 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) ...................................................................................................... 91 第五章 先進(jìn)制造系統(tǒng)管理技術(shù) ............................................................................................ 99 第一節(jié) 概 述 ......................................................................................................................... 100 第二 節(jié) 成組技術(shù)（ Group Technology） ..................................................................................... 101 第三節(jié) 準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn) (JIT)管理方式 ................................................................................................. 106 第四節(jié) 精益生產(chǎn) ...................................................................................................................... 112 第五節(jié) 敏捷制造 ...................................................................................................................... 118 前 言 本課程將帶領(lǐng)你到一個(gè)神奇的領(lǐng)域中去游覽。這個(gè)領(lǐng)域與你的關(guān)系是如此之密切，以致于你每時(shí)每刻都在與它打交道。在新的世紀(jì)即將來臨的今天，對(duì)于這一領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，對(duì)它所創(chuàng)造的令人驚異的奇跡與輝煌，你應(yīng)該有所了解。本課程將向您講述當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的各方面知識(shí) ,這些內(nèi)容，將會(huì)令你驚嘆，讓你著迷，鼓勵(lì) 你開拓新的知識(shí)疆界，幫助你提高適應(yīng)新世紀(jì)的能力。 第一章 先進(jìn)制造技術(shù)概述 先進(jìn)制造技術(shù) (Advance Manufacturing Technology， AMT)定義 : 是傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與管理科學(xué)等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)的綜合，并應(yīng)用于制造工程之中所形成的一個(gè)學(xué)科體系。即： 一方面 創(chuàng)造價(jià)值，產(chǎn)生物質(zhì)財(cái)富和新的知識(shí)。 據(jù)估計(jì)，工業(yè)化國家約 70％ 80％的物質(zhì)財(cái)富來自制造業(yè)，因此，很多國家特別是美國把制定制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略列為重中之重，原因是 ①世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢表明，制造業(yè)是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石，也是增強(qiáng)國家競爭力的基礎(chǔ)； ②制造業(yè)是解決就業(yè)矛盾的一個(gè)重要領(lǐng)域，也是 21 世紀(jì)提高一個(gè)國家整體就業(yè)水平的重要基礎(chǔ)； ③制造業(yè)不僅是高新技術(shù)的載體，而且也是高新技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。 制造是一個(gè)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、市場銷售和服務(wù)的一系列相關(guān)活動(dòng)和工作的總稱。 制造技術(shù) (Manufacturing Technology)定義：制造技術(shù)是按照人們 所需的目的，運(yùn)用知識(shí)和技能，利用客觀物質(zhì)工具，使原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的技術(shù)總稱。 二、傳統(tǒng)制造業(yè)及其技術(shù)的發(fā)展 制造技術(shù)發(fā)展，從蒸汽機(jī)出現(xiàn)到今天，經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段： 1．用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠 ?在 19 世紀(jì)及 20 世紀(jì)初，各種金屬切削加工工藝方法陸續(xù)形成，近代制造技術(shù)已成體系。它產(chǎn)生于英國，先后傳到法國、德國和美國，并在美國首先形成了小型的機(jī)械工廠，使這些國家的經(jīng)濟(jì)得到了發(fā)展，國力大大增強(qiáng)。 3 泰勒首先提出以勞動(dòng)分工和計(jì)件工資制為基礎(chǔ)的科學(xué)管理，成為制造工程科學(xué)的奠基人。 20 世紀(jì) 50年代發(fā)展到了頂峰，產(chǎn)生了工業(yè)技術(shù)的革命和創(chuàng)新，傳統(tǒng)制造業(yè)及其大工業(yè)體系也隨之建立和逐漸成熟。 、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù) 20 世紀(jì) 80 年代以來所產(chǎn)生的現(xiàn)代制造技術(shù)沿著 4 個(gè)方向發(fā)展 。 傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)的特點(diǎn) : (1)單件小作坊式生產(chǎn)加高度的個(gè)人制造技巧，大量的機(jī)械化剛性規(guī)模生產(chǎn)加一體化的組織生產(chǎn)模式，再加細(xì)化的專業(yè)分工。 (3)制造技術(shù)一般僅指加工制造的工 藝方法，即制造全過程中某一段環(huán)節(jié)的技術(shù)方法。 (5)制造技術(shù)與制造生產(chǎn)管理的分離。 傳統(tǒng)制造業(yè)在 20 世紀(jì)開始的新的革命性的變化和進(jìn)步，傳統(tǒng)制造開始向現(xiàn)代制造發(fā)展。 4 (2)生產(chǎn)方式： ?從勞動(dòng)密集型，發(fā)展到設(shè)備密集型、信息密集型、知識(shí)密集型。 (4)制造技術(shù)和工藝方法： 發(fā)展中現(xiàn)代制造特征表現(xiàn)為： ① 重視必不可少的輔助工序，如加工前后處理； ② 重視工藝裝備，使 制造技術(shù)成為集工藝方法、工藝裝備和工藝材料為一體的成套技術(shù)； ③ 重視物流、檢驗(yàn)、包裝及儲(chǔ)藏，使制造技術(shù)成為覆蓋加工全過程的綜合技術(shù)， ④ 發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效低耗的工藝，取代落后 185。 ?實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的局部或系統(tǒng)集成，形成從單機(jī)到自動(dòng)生產(chǎn)線等不同檔次的自動(dòng)化制造系統(tǒng)； (5)引人工業(yè)工程和并行工程概念： 強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)化及其技術(shù)和管理的集成，將技術(shù)和管理有 機(jī)地結(jié)合在一起； 引入先進(jìn)的管理模式，使制造技術(shù)及制造過程成為覆蓋整個(gè)產(chǎn)品生命周期，包含物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。從 100 多年前福特 (Ford)汽車的生產(chǎn)線開始，產(chǎn)生和應(yīng)用不同的技術(shù)和管理模式 (見表 1—1)。 制造技術(shù)廣泛吸收高新技術(shù)的優(yōu)秀成果，并相互滲透、融合和衍生，產(chǎn)生急劇的變化，其目的是使所制造的產(chǎn)品 (Product)達(dá)到： 功能 (Function)、交貨期 (Time to Market)、質(zhì)量 (Quality)、價(jià)格 (Cost)、服務(wù) (Service)均為優(yōu)良。 現(xiàn)代制造業(yè)已成為發(fā)展速度快、技術(shù)創(chuàng)