先进制造技术

刘建伟/王亚杰/刘元朋/王晓鹏/杨红普

目录

  • 1 制造与制造业概论
    • 1.1 人类制造发展史与四次工业革命
    • 1.2 制造与制造业
    • 1.3 先进制造业在国民经济中的地位
    • 1.4 制造业发展历程
    • 1.5 第一章作业
  • 2 先进制造技术体系结构与分类
    • 2.1 AMT的提出背景与定义
    • 2.2 AMT的体系结构与分类
    • 2.3 先进制造技术的发展趋势
    • 2.4 世界主要国家先进制造发展战略
    • 2.5 第二章作业
  • 3 先进制造工艺技术
    • 3.1 概述
    • 3.2 增材制造技术
    • 3.3 超精密切削加工技术
    • 3.4 高速切削加工技术
    • 3.5 表面工程技术
    • 3.6 微纳制造技术
    • 3.7 生物制造与仿生制造技术
    • 3.8 绿色制造技术
    • 3.9 高能束加工技术
  • 4 先进制造装备系统
    • 4.1 概述
    • 4.2 自动化制造设备
    • 4.3 柔性制造系统
    • 4.4 工业机器人
    • 4.5 自动化装配设备
    • 4.6 课程作业
  • 5 现代设计技术
    • 5.1 概述
    • 5.2 优化设计
    • 5.3 反求工程
    • 5.4 绿色设计
  • 6 先进制造模式
    • 6.1 概述
    • 6.2 计算机集成制造(CIM)
    • 6.3 并行工程(CE)
    • 6.4 精益生产(LP)
    • 6.5 敏捷制造(AM)
    • 6.6 虚拟制造与数字孪生
  • 7 智能制造
    • 7.1 概述
    • 7.2 智能制造技术体系
    • 7.3 智能制造三个基本范式
    • 7.4 智能制造使能技术
  • 8 实验一:三维实体的数字化反求
    • 8.1 指导书
    • 8.2 实验过程
  • 9 实验二:快速成形原型制造
    • 9.1 指导书
    • 9.2 实验过程
制造业发展历程


1、生产方式

单件/小批量生产--20世纪前,以手动操作机器作坊式生产方式,生产效率低,劳动繁重。

少品种大批量生产--20世纪初,以装配流水线为标志的大批量生产  方式,极大提高生产率,大幅度降低生产成本。

多品种小批量生产--上世纪60年代,为满足日趋主体化、个性化、多样化市场需求,出现了多品种小批量生产方式,按  订货组织生产。

大批量定制生产--进入21世纪,基于相似性原理将产品和生产过程重组,将多样化定制产品的生产转化为零部件的批量化生产,以提高生产效率、降低生产成本。


2、制造技术

机械化--18世纪后半叶,加工机械的发明,用机器劳动代替了手工劳动,完成了从手工作坊式生产到工厂式生产的转变。

刚性自动化--20世纪初针对大批量生产模式,以降低成本为目的刚性自动化制造技术和科学管理方式得到发展。

柔性自动化--二次大战后,随着计算机及自动化技术发展,推动了多品种小批量生产柔性自动化,包括NC、CNC、FMC、FMS、FM等。

综合集成自动化--自上世纪80年代,计算机、电子信息及网络技术促进了制造业向综合集成自动化发展,包括CIM、CE、LP、AM、IM、CM等。

智能自动化--近年来,随着云计算、大数据、物联网等新一代信息化技术发展,正推动着制造业向着智能自动化发展。  


3、资源配置

劳动密集型--借助简单机器和手工工具,通过人工劳动完成产品制造过程。

    特点:工具手段原始,技术程度不高,劳动强度大,生产效率低下,与单件小批生产方式相适应。

设备密集型(资本密集)--产品生产过程中设备成本所占比例较大。

    特点:使用技术装备多,资本投入大,生产效率高,劳动力需求减少,与少品种大批量以及多品种小批量生产方式相适应 。

技术密集型(知识密集)--产品生产过程中对技术和智力要求较高。

    特点:生产过程建立在先进科学技术基础上,劳动生产率高,资源消耗少,产品技术性能复杂,与按订单组织生产的生产方式向适应。





扩展阅读:

  1. 《大国重器(第二季)》