11制造业与先进制造技术
先进制造技术——先进制造技术概述
先进制造技术——先进制造技术概述
先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）是指应用现
代信息技术与自动控制技术，以提高制造质量、降低成本、提高制造效率
的先进制造技术。
先进制造技术是当今世界制造业发展的关键驱动力，它
为进行高性能、低成本、节能、环保的高端制造提供了重要基础。
计算机辅助设计（CAD）是将计算机应用于设计制造过程中，利用计
算机系统对产品尺寸、外观、性能和结构等进行精确的描述和分析，进而
实现一个从设计到制造的连续系统。
CAD设计后生成的结果可用于数控加
工等制造技术。
计算机辅助制造（CAM）是指将计算机系统用于制造设备的程序控制，实现自动化制造。
CAM可以有效地将CAD系统设计的参数传输到制造设备，改变设备的控制方式，从而提高制造质量和效率。
快速制造（Rapid Manufacturing）是指利用数字技术和数字控制技术，运用计算机控制的设备，将设计好的模型及成型模具精准快速地制造
出成品的新型制造技术。
先进制造技术课件
工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执 行工作任务的机器装置，具有 高度的灵活性、精确性和可靠 性，广泛应用于焊接、装配、 搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技 术
工业机器人编程是实现机器人 自动化作业的关键技术，包括 示教编程、离线编程和自主编 程等方式，通过编程实现对机 器人运动轨迹、作业顺序和作 业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、 全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、 持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续 改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、 智能化制造，先进制造技术经历了多 个发展阶段，不断推动着制造业的转 型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、 智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率 、降低生产成本、提高产品质量和一 致性，同时能够满足个性化、定制化 生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征， 通过废弃物回收、再生利用等手 段，将经济活动组织成一个“资 源-产品-再生资源”的反馈式流 程。
清洁生产技术与循环 经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础 和手段，而循环经济则为清洁生 产提供了更广阔的应用空间和政 策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物 、汽车轻量化零件等。
先进制造技术01课件
第一章 制造业与先进制造技术概论
2. 加工过程的信息域活动 加工过程就是将设计对象物化的过程，在这一过程中，会产生大量诸如力、热、变形、误差等物理信息。对这些信息进行采集、处理和控制的过程就是加工过程信息域的活动。 CNC技术是目前最主要的先进制造设备，其原理如下图所示：
第一章 制造业与先进制造技术概论
⑦机器人 物流中应用机器人可用于装卸工件、传输物料等
第一章 制造业与先进制造技术概论
第一章 制造业与先进制造技术概论
三、信息域活动 处在信息化时代的制造业及制造系统将会最大限度的“数字化”，信息域活动亦可认为是数字化活动。 1. 设计过程的信息域活动 ①设计的概念
国际水平的技术标准与法规
国际水平的人才与教育体制
自主技术创新及开发能力
国际水平的制造企业
国际水平的制造中心
国际水平的先进装备制造
绪 论
一、本门课程的作用
制造业的主体功能
二、制造业涉及的主体功能
设计
制造
材料
信息
管理
绪 论
三、本课程的有关说明 1. 学时 本课程教材总学时大约45学时，课堂讲授30学时。 2. 特点 本门课程的特点可归纳为：新、多、杂、变几个字。 新是指本课程的内容大都是近10余年发展起来的技术。多和杂是指本课程内容多而且庞杂，结构不是十分清晰。变是指随着制造技术的发展，本教材中的一些内容，甚至是概念都有可能发生变化。 基于上述特点，同学们除了进行课堂学习之外，还需要进行适当时间的自学，并要不断地了解先进制造技术新的发展。
经济效益评估
物流设备的类型、数量及布局；自动化中央仓库的类型、库容及布局刀库、工件缓冲站的大小及布局；加工设备的类型、数量及布局
物料的运输路线；工件运输的调试策略系统内托盘的最大数量运输设备故障率；系统的持续运行时间
先进制造技术概述（共5篇）
先进制造技术概述（共5篇）第一篇：先进制造技术概述加工过程监控和传感器技术作业先进制造技术概述一、先进制造技术含义和特征先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是传统制造业不断地吸收机械、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、材料、能源、环保等高新技术及现代系统管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想经济效果的前沿制造技术的总称。
先进制造技术的主要特征：⒈ 先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合系统的技术。
⒉ 先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的。
⒊ 创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程（产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理创新、组织创新及市场创新）。
⒋ 技术与管理的结合是先进制造技术的一个突破，对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
⒌ 市场和工业界的需求是先进制造技术的出发点与归宿，是先进制造技术的动力和目标。
先进制造技术成果的成败取决于生产检验，企业是先进制造技术的创新主体。
二、先进制造技术研究热点目前国内外对先进制造的研究主要有以下几个方面：纳米技术。
纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、微观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术已经引发一系列新的科学技术。
精密、超精密加工。
精度为3～0.3μm，粗糙度为0.3～0.03μm的叫精密加工。
精度为0.3～0.03μm，粗糙度为0.03～0.005μm的叫超精密加工，或亚微米加工。
先进制造技术先进制造工艺
先进制造技术-先进制造工艺1. 引言先进制造技术是指在传统制造技术的基础上，融入了先进的科学理论、数字化技术和智能化控制方式的制造技术。
先进制造工艺是应用于先进制造技术中的一种具体操作方法和流程。
本文将从先进制造技术的定义和特点入手，深入探讨先进制造工艺的应用和发展。
2. 先进制造技术的定义与特点先进制造技术是传统制造技术的升级和演进，以满足现代化制造需求为目标，具有以下特点：•数字化化：先进制造技术利用计算机辅助设计、计算机数值控制和生成软件等技术手段，实现制造过程的数字化管理和控制。
•智能化：先进制造技术借助人工智能、机器学习和大数据分析等技术，使制造设备具备自主感知、自主决策和自主调节的能力。
•柔性化：先进制造技术通过引入灵活的生产工艺和流程，实现多品种、小批量和快速响应客户需求的生产方式。
•可持续化：先进制造技术注重能源、环境和资源的节约和回收利用，从而实现制造过程的可持续发展。
3. 先进制造工艺的应用先进制造工艺作为先进制造技术的具体应用，涵盖了各个制造领域。
以下是几个常见的先进制造工艺的应用示例：3.1 3D打印3D打印是一种快速原型制造技术，通过将3D模型数据转化为实体模型，实现直接打印出产品的制造过程。
它具有快速、高效和灵活的特点，可以应用于各个制造领域，如航空航天、医疗器械和汽车制造等。
3.2 激光切割激光切割是利用高能激光束将工件进行切割的技术。
它具有高精度、高效率和无接触的特点，广泛应用于金属材料、塑料材料和复合材料的切割加工中。
3.3 数控加工数控加工是利用计算机数值控制技术对机床进行控制，实现对工件的加工和加工过程的自动化控制。
它具有高精度、高效率和稳定性好的特点，被广泛应用于各种精密零部件的制造中。
3.4 智能装配智能装配是利用机器人和自动化设备实现产品的组装过程。
它可以减少人工操作，提高装配效率和质量，并广泛应用于汽车、电子产品和家电等制造领域。
4. 先进制造工艺的发展趋势随着科学技术的不断进步和制造需求的变化，先进制造工艺也在不断发展与创新。
先进制造技术的学科内容
先进制造技术的学科内容
先进制造技术是指利用新的科学技术和理论知识，应用于制造领域的一种先进
技术。
它涉及到了机械制造、自动化控制、信息技术等方面的学科内容。
在机械制造方面，先进制造技术包括了先进材料和先进加工工艺的应用。
先进
材料可以提高产品的性能和品质，如复合材料、高温合金等广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
而先进加工工艺则可以提高生产效率和产品精度，例如激光加工、数控加工、超声波加工等技术的发展。
自动化控制是先进制造技术中的核心内容之一。
通过控制系统的设计和应用，
可以实现工业生产过程的自动化和智能化。
例如，工业机器人的应用可以替代人工操作，提高生产效率和产品质量；自动化生产线的应用可以实现产能的提高和生产过程的稳定性。
信息技术的发展也对先进制造技术起到了重要推动作用。
例如，互联网、物联
网等技术的应用可以实现生产过程的远程监控和管理，提高生产效率和资源利用率；人工智能的应用可以实现对制造过程的优化和预测，提高产品的质量和可靠性。
综上所述，先进制造技术的学科内容包括机械制造、自动化控制、信息技术等
方面的知识和技术。
通过学习和应用这些学科内容，可以推动制造业向数字化、智能化、绿色化方向发展，提高产品的竞争力和市场占有率。
先进制造技术课件文字
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
先进制造技术课件
2、以顾客为中心（Customer Oriented）。当今和未来都是 强调个性化的时代。为了把握 市场，赢得市场竞争，制造系 统必须采取面向顾客的策略， 即以顾客为中心组织生产。
•《先进制造技术》
3、快速响应（Quick Response） 在激烈的市场竞争中，谁先生产出 市场需求的产品，谁就能占领市场 的优势，就能获得丰厚的利润。因 此，先进制造系统的一个重要特性 就是对市场的快速响应能力。
•《先进制造技术》
•《先进制造技术》
典型先进制造系统 一. 计算机集成制造
CIM（Computer Integrated Manufacturing) 基本观点是：“企业生产的各个环节是一个不可 分割的整体，从市场分析、产品设计、加工制造 、经营管理到售后服务的全部生产活动要统一考 虑。”“整个制造过程实质上是一个数据采集、 传递和加工处理的过程，最终形成的产品可看作 是数据的物质表现。”这两个观点至今仍是CIM 的核心部分，其实质内容是信息（数据）的集成 。
造要求企业组织结构减少层次、扁平化 ，权利下放；并能根据市场需求进行组 织机构的设置和任务分配，如人员职能 、各部门之间的关系、新的合作小组（ Team Work）配置和合作方式等。该组 织形式可以对用户需求和市场竞争作出 敏捷反应，从而达到最佳的工作效果。
•《先进制造技术》
（2）企业外部的动态联盟。敏捷制造企 业的组织形式是开放性的，可以根据市 场需求快速组成动态联盟和虚拟公司， 各组成成员在相互信任的基础上进行技 术、资源经营等方面的合作，各自发挥 自己的特长从而快速、低成本、高质量 地生产出市场需要的产品，共同获取利 润。一旦市场需求结束，该联盟或公司 也随之解散，各个成员可以根据新的市 场需求再组成新的联盟。
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（4）日益增长的环保压力的挑战—— 可持续发展
（5）制造全球化和贸易自由化的挑战—— 可重组工程
（6）技术创新的挑战—— 全新制造工艺及产品的开发
第二节 先进制造技术的发展
➢ 社会经济发展背景
消费者需求日趋主题化、个性化和多样化 全球性产业结构调整步伐加快
.1 知识经济条件下以社会、市场、环境和资源为背景的制造业
➢ 产品生命周期缩短 ➢ 用户需求多样化 ➢ 大市场和大竞争 ➢ 交货期成为竞争的第一要素 ➢ 信息化和智能化 ➢ 人的知识、素质和需求的变化 ➢ 环境保护意识的增强与可持续发展
2.知识经济条件下以社会、市场、环境和资源为背景的制造技术
特点如下：
第二层次 新型的制造单元技术
第三层次 先进制造集成技术
2.FCCSET先进制造技术体系结构
主体技术群
面向制造的设计技术群
1产品、工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模和仿具 工艺规程设计 系统工程集成 工作环境设计
2快速成形技术 3.并行工程
制造工艺技术群
材料生产工艺 加工工艺 连接和装配 测试和检验 环保技术 维修技术
点
(3)高效益
高技术产业生产的高技术产品的附加值 和对传统产业改造的辐射作用及出口创汇，
因而可带来巨大的经济效益
先进制造技术与高技术产业的关系
一、先进制造技术是其他高科技产业的原动力
所有高科技产品只有通过高技术装备方能实现其真正的价值，
变成现实的产品，如IT业，生物产业
二、制造业是高科技产业化的载体与基础
《全国科技发展“九五”计划和到2010年长期规划》中明 确将先进制造技术专项列入高技术研究与发展专题 。
在“九五”期间实施一批发展先进制造技术项目。 2000年中科院在沈阳成立国家先进制造技术基地，2002年
在沈阳浑南开发区建设“先进制造技术AMT产业园” 。
1.高技术产业的概念及特点
高技术产业是指依靠高技术研究开发成
微
CБайду номын сангаасMS
电
系
统
CAD
数控
工 程 及 管
CAM 技 术
系统管理 FMS 技 术
优质、高效、低耗 清洁基础制造技术
机器人 技术
IMS
（基础技术）
FMC
质量与可
子 及 计 算 机 应
理
靠性技术
并 行 清洁生产
科
工程 技 术
用 技
学
术
集成技术
激光等新能源的技术
新材料技术
AMST体系结构— 三个层次
第一层次 优质、高效、低耗、清洁基础制造技术
概
果进行高技术产品生产和服务的产业部。 根据高技术产品的类型，可把高技
术产业划分为若干领域，每一领域的高
念
技术产业都由生产同一类高技术产品的
高技术企业群和管理协调部门按特定方
式组成。
(1)以高技术研究开发成果为基础
特
(2)高风险
高技术的时效性强，高技术产品更新换
代快，如果不把握好时机，往往导致失败。
➢常规制造工艺的优化 ➢新型（非正规）加工方法的发展 ➢专业、学科间的界限逐渐淡化、消失 ➢工艺设计由经验走向定量分析 ➢信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合
3. 二十一世纪制造业面临的六大挑战
（1）快速响应市场能力的挑战—— 全部制造环节并行实现
（2）打破传统经营的组织、地域及时间壁垒的挑战— 技术资源的集成
第一章 制造业与先进制造技术
第一节 先进制造技术概述
制造业地位 ：
第一产业为农业；第二产业为工业；第三产业为服务业
制造业生产规模的发展方向:
小批量→少品种大批量→多品种变批量
制造业资源配置的发展方向:
劳动密集→设备密集→信息密集→知识密集
制造技术生产方式的发展方向
手工→机械化→单机自动化→刚性流水自动化→ 柔性自动化→智能自动化
美国－－领先地位 （财富的68%来自制造业）
日本－－蓬勃兴起----IMS 西欧－－寻求与美日的抗衡途径 中国－－积极发展先进制造业
我国制造业的现状
产值名列世界第四位； 产值是美国的1/5，日本1/4； 人均劳动生产率：美国的1/25，日本
1/26，德国1/20； 制造业比重：26.5%,美国41.9%,日本
支撑技术群
1.信息技术
2.标准和框架
接口和通信 数据库
数据标准 产品定义标准
集成框架 软件工程
工艺标准 检验标准
人工智能 决策支持
接口框架
3.机床和工具技术
4.传感器和控制技术
制造基础设施
1.质量管理
2.用户、供应商交互作用
3.工作人员培训和教育
4.全局监督和基准评测
5.技术攻取和利用
1.绿色制造将成为21世纪制造业的主流 2.不断现代化的设计技术 3.成形制造技术向精密成形或净成形的方向 发展 4.加工制造技术向超精密、超高速及发展 新一代制造装备的方向发展
特
（1）系统性 （2）广泛性
（3）集成性
点
（4）动态性 （5）实用性
➢强调实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产
➢最终目标是要提高对动态多变的产品市场的适应 能力和竞争能力
先进制造技术的体系结构
1.AMST多层次先进制造技术体系结构
新型产业及市场需求带动 （重大装备、高新技术产业、社会协调发展）
➢ 科学技术发展背景
信息逐渐成为主宰制造业的决定性因素
➢ 可持续发展战略
建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统
各国先进制造技术的发展概况
美国的先进制造技术计划和制造技术中心计划 日本的政策和智能制造技术计划 欧共体的EREKA计划、ESPRIT计划和BRITE计划 韩国的高级先进技术国家计划
43.6%,德国46.1%; 自主产权产值：26%，美国49%,日本
38%,德国48.5%;
我国先进制造技术的发展状况
1995年9月《中共中央关于制定国民经济和社会发展“九五” 计划和2010年远景目标的建议》中明确要大力采用先进制 造技术 ，先进制造技术是一个国家，一个民族赖以昌盛的重 要手段。
制造业无论何时仍是一切物质生产产业的支柱,在知识经济时代，制造
工业仍将持续存在，而且是不断发展，是永恒的产业。
三、高科技产业的发展促进了先进制造业的发展
如IT产业，信息产业与先进制造业的相互促进关系
第三节 先进制造技术的内涵和体系结构
内 涵
先进制造技术是制造业不断吸收信息 技术和现代管理技术的成果，并将其综合 应用于产品设计、加工、检测、管理、销 售、使用、服务乃至回收的制造的全过程， 以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生 产，提高对动态多变的市场的适应能力和 竞争能力的制造技术的总称。