先进制造技术复习资料

前言

由于全球经济发展需求的快速增长，资源能源价格不断攀升，且在高位波动

生态环境压力逐渐加大，全球气候变化备受关注，ICT技术突飞猛进

(Information and Communications Technology，简称ICT，信息通信技术) 信息化、网络化、知识化快速发展，经济全球化和全球绿色、智能制造的发展趋势不可逆转。

我国经济总量已跃居全球第二位，已经成为全球制造大国，但是，也付出了巨大的资源和环境为代价。

新世纪下，资源环境“瓶颈”约束明显加大，关键核心技术的自主创新能力较弱，机械电子装备的关键材料和核心部件仍受制于人。

我国制造业及其产品的物耗、能耗、排放强度较高，信息化、智能化水平较低，仍然处于全球制造业产业链的中低端。

中国制造业亟需实现由大转强的历史跨越，绿色、智能制造应成为中国制造业发展的方向。（1）地球上有限的不可再生资源决定了人类必须走一条资源节约型的发展之路

未来20年，我国制造业如果单纯依靠数量增长，将是能源资源和环境所不能承受的。

因此，我们必须依靠科技进步，采用绿色制造技术，在提高产品质量和附加值的同时努力降低能源资源的消耗和排放。

我国的能源资源需求快速增长，总量巨大，结构不合理，对外依存度上升，能源利用效率较低，单位GDP能耗强度高，其中制造业耗能占据较大比重。

2009年，我国的总体能源利用效率为33%，较发达国家低10%左右，我国原油的对外依存度已达54.42%。从各国的经验看，对外依存度50%是一条安全警戒线，预计10 年后将达到64.5%。

（2）地球上有限的生态环境承载能力决定了人类必须走一条生态环境友好、绿色低碳、无公害、可再生循环的制造发展之路

可以说，中国制造业总体上仍处于高消耗、高排放、低综合利用率的粗放发展阶段。

我国二氧化硫排放量居世界第一，制造业是目前我国污染物排放大国，二氧化硫和二氧化碳排放分别占86%和37%。改善生态环境必须减少排放、实施源头治理，依靠科技创新，发展绿色制造业。

（3）ICT技术的发展为智能制造提供了技术基础

传感技术、计算机技术、现场总线、因特网、软件技术等已成为机械电子产品、数控技术、CAD/CAE/CAM/CIMS的技术基础，也为基于计算机和网络的ERP、PDM提供了基础。

提高产品和制造过程的资源能源利用效率，减少排放，改善环境友好，提升绿色制造水平使按小批量订单要求、乃至个性化制造与服务成为可能，满足全球市场多样性、个性化需求国外制造企业对智能制造普遍给予高度重视，智能制造已经成为企业赢得竞争优势的重要途径

智能制造在汽车能源的深度应用，正在推动汽车产业发生革命性的变化。

汽车的燃油系统、控制系统、地盘系统、车载系统及汽车行驶的调度系统等都依靠信息集成技术(ICT)来实现智能化。

全球信息化、网络化为智能制造和营销服务提供了空前的信息、知识和市场空间

基于无线传感网、Internet、物联网、云计算、全球知识与技术创新，创造了一种全新的全球网络智能制造和服务模式

制造业的市场信息、知识技术、材料装备、资金人才、管理服务等要素，能在全球范围内更自由、更便捷地流动和更有效地优化配置

5）绿色、智能制造是进一步提高中国制造的全球竞争力、实现由“制造大国”向“制造强国”跨越的必由之路

到2010年5月，我国已超越德国成为全球第一制造出口大国。

能源、炼油、核电等成套设备的制造集成能力已有很大提升，但与国际先进水平仍有明显差距。主要表现在关键核心技术创新能力、产品能耗物耗与排放水平、产品精度效率与全球服务的信息化、智能化水平、自主知识产权与全球著名品牌。

未来5-10年，全球制造业竞争的关键将集中在产品的性能和效率、智能化程度、环保与低碳性能等。

目前，我国制造业总体仍处于全球制造业产业链的中低端，关键核心技术和部件仍依赖进口。因此，进一步提高中国制造的全球竞争力，提升我国制造业在全球制造业价值链中的地位，实现我国制造业由大变强的历史跨越，也必须走绿色、智能制造之路。

绿色、智能制造将为传统产业链和战略性新兴产业提供资源节约、节能减排、环境友好、提升信息化水平的先进技术和先进装备支持。

（1）绿色、智能制造是战略性新兴产业的重要组成

环境友好材料，节能减排绿色工艺，绿色智能产品等组成了一条宏大的创新制造产业链，而且还可带动包括研发设计、信息物流、咨询服务等在内的相关产业。

产品的绿色智能设计和研发将减少物耗和能耗，围绕产品的全价值链进行绿色管理

实现从原材料到废弃物回收的资源能源节约、可再生循环、绿色低碳的循环经济

（2）绿色、智能制造将为战略性新兴产业的发展提供先进装备

绿色、智能制造将为七大战略性新兴产业（节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等）提供先进的装备支持。

绿色、智能制造几乎覆盖了战略性新兴产业的各个领域，是现代装备产业中最核心、最先进的部分。

为战略性新兴产业和高端制造业提供先进智能设备。废水处理；风力发电机并网。生物技术产品的规模化、高效率生产。新材料的制备；信息网络产业。新能源汽车的能量控制和管理。

第一章制造业与先进制造技术

在国民经济产业结构中通常有三大产业：

第一产业为农业；

第二产业为工业；

第三产业为服务业。

在工业中，又分制造业、建筑业、采掘业以及电力、煤气、水的生产供应业。

目前，我国工业在国民经济中所占比例为52％、其中的制造业产值又占工业总产值的约45％。

1、快速响应市场竞争的挑战――实现制造环节并行

2、全球化竞争的挑战――技术资源的集成

有三个主要的因素促使技术资源的集成：

（1）为满足市场需求，企业必须快速响应那些具有不同期望和多种选择的顾客。

（2）快速响应环境要求在组织的各个层次上进行高效的通信，特别是与顾客、供应者和合作者的通信。

（3）新技术的快速吸收要求整个企业具有快速的学习能力。

二十一世纪制造业的产品特征