第五章 先进制造技术基础
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精密与超精密加工-机械制造技术
≤0. 1
主轴轴向圆跳动 / μ m
≤0. 1
滑台运动的直线度 / μ m
≤1/150
横滑台对主轴的垂直度 / μ m
≤2/100
主轴前静压轴承（φ100mm）的刚 径向
度 /（N/μm）
轴向
1140 1020
主轴后静压轴承（φ80mm）的刚度 /（N/μm） 640
纵横滑台的静压支承刚度 /（N/μm）
基座
周缘 护板
T形布局的金刚石车床
11
➢ 金刚石车床主要性能指标
金刚石车床主要性能指标
最大车削直径和长度 /mm
400×200
最高转速 r/mm
5000～10000
最大进给速度mm /min
5000
数控系统分辩率 /μm
0. 1～0.01
重复精度(±2σ) / μ m
≤0. 2/100
主轴径向圆跳动 / μ m
3
◆ 精密加工与超精密加工的发展
加工误差（μm）
加工设备
测量仪器
102
普通加工
车床,铣床 精密车床
卡尺 百分尺
磨床
比较仪
101
精密加工
坐标镗床
气动测微仪
坐标磨床
光学比较仪
100
金刚石车床 光学磁尺
10-1 超精密加工
10-2
精密磨床
电子比较仪
超精密磨床 激光测长仪 精密研磨机 圆度仪轮廓仪
超高精密磨床 激光高精度
720
12
◆ 金刚石刀具
➢ 超精切削刀具材料：天然金刚石，人造单晶金刚石
➢ 金刚石的晶体结构：规整的单晶金刚石晶体有八面体、 十二面体和六面体，有三根4次对称轴，四根3次对称轴和 六根2次对称轴（图7-20）。
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。
先进制造技术第五章课件
运筹学、排队论、线性规划、系统论得到应用； 日本丰田汽车公司推出及时生产生产方式。
10
现代生产管理阶段 时间段: 20世纪70年代至今。
主要管理技术: 物料需求计划MRP用于生产计划与控制； 在MRP基础上发展成为集采购、库存、生产、销售、财 务等为一体的制造资源计划MRPII管理方法； 为适应全球经济发展，在MRPII的基础上又出现了以供 应链为核心的企业资源计划ERP管理模式。
22
3, 4, 6, 7, 8, 9周需求量为零, 而5, 10周需求量为90和30。所以这种需求不 连续是离散的, 并且各周消耗量又不同, 库存消耗是不稳定的。在这种情 况下, 第3,4, 6, 7, 8, 9周虽然没有需求, 库存甚至可以为零, 但实际上, 库 存仍然保持为100。显然, 库存产生了积压现象。因此, 离散需求物料运 用订货点方法是不合适的, 它将使库存量增大, 库存资金大量积压。所以 对于物料管理来说, 订货点方法只是其中一种技术而已, 不能将其用于所 有的物料管理
• 技术创新成为企业竞争的焦点。
12
第二节 现代生产管理信息系统
5.2.1 物料需求计划(MRP) 5.2.2 闭环MRP 5.2.3 制造资源计划(MRPII) 5.2.4 企业资源计划(ERP）
13
制造业管理面临的问题 企业可能拥有卓越的销售人员推销产品, 但是生产线上的工人却没有办法如 期交货 。 仓库库位饱和, 资金周转很慢 。 生产上所需要的原材料不能准时供应或供应不足 零部件生产不配套、积压严重 市场和客户需求多变和快速, 使企业的经营和计划系统难以适应 ……
安全库存［Safety Stock (62S）］: 20； 订货数量(Order Quantity): 90； 需求(Demand）: 15／周； 现有库存(On Hand）: 40； 计划收到(Scheduled Receipts): 第二周90。 求: (1)订货点OP。 (2)订货时间 (3)订货数量
10
现代生产管理阶段 时间段: 20世纪70年代至今。
主要管理技术: 物料需求计划MRP用于生产计划与控制； 在MRP基础上发展成为集采购、库存、生产、销售、财 务等为一体的制造资源计划MRPII管理方法； 为适应全球经济发展，在MRPII的基础上又出现了以供 应链为核心的企业资源计划ERP管理模式。
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3, 4, 6, 7, 8, 9周需求量为零, 而5, 10周需求量为90和30。所以这种需求不 连续是离散的, 并且各周消耗量又不同, 库存消耗是不稳定的。在这种情 况下, 第3,4, 6, 7, 8, 9周虽然没有需求, 库存甚至可以为零, 但实际上, 库 存仍然保持为100。显然, 库存产生了积压现象。因此, 离散需求物料运 用订货点方法是不合适的, 它将使库存量增大, 库存资金大量积压。所以 对于物料管理来说, 订货点方法只是其中一种技术而已, 不能将其用于所 有的物料管理
• 技术创新成为企业竞争的焦点。
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第二节 现代生产管理信息系统
5.2.1 物料需求计划(MRP) 5.2.2 闭环MRP 5.2.3 制造资源计划(MRPII) 5.2.4 企业资源计划(ERP）
13
制造业管理面临的问题 企业可能拥有卓越的销售人员推销产品, 但是生产线上的工人却没有办法如 期交货 。 仓库库位饱和, 资金周转很慢 。 生产上所需要的原材料不能准时供应或供应不足 零部件生产不配套、积压严重 市场和客户需求多变和快速, 使企业的经营和计划系统难以适应 ……
安全库存［Safety Stock (62S）］: 20； 订货数量(Order Quantity): 90； 需求(Demand）: 15／周； 现有库存(On Hand）: 40； 计划收到(Scheduled Receipts): 第二周90。 求: (1)订货点OP。 (2)订货时间 (3)订货数量
先进制造技术-先进制造技术包括哪些内容
2021/8/11
CIRP的定义：“制造系统是制造业中形成制造生产的 有机整体，在机电工程生产中，制造系统具有设计、生产、 发运和销售的一体化功能”。
（3）制造技术(ManufacturingБайду номын сангаасTechnology) 制造技术则 是按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物质工 具，使原材料转变为产品的技术总称。也可以说是完成制造 活动所需的一切手段的总和。
2021/8/11
第一章 绪论
学习目标：通过本章的学习，应对制造业的发展进程有一个初步的了解。
对先进制造技术的特点、发展历程、现状及其今后的发展趋势有所认识。
第一节 制造业的发展概况
一、概念 （1）制造(Manufacturing) 制造是一种将物料、能量、资金、 人力资源、信息等有关资源，按照社会的需求转变为新的、有更 高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品资源的行为 和过程。 国际生产工程研究学会(CIRP)的定义：“制造是一个涉及制造工 业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经 营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称”。 （2）制造系统(Manufacturing System) 制造过程及其所涉及 的硬件（包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以 及有关的软件（包括制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息 等)，组成了一个具有特定功能的有机整体，称为制造系统。
2021/8/11
先进制造技术 目录
第一章 绪论 第二章 先进设计技术 第三章 先进制造工艺技术 第四章 制造自动化技术 第五章 先进制造模式 第六章 先进管理技术
2021/8/11
课程总体简介
课程简介
本书是根据现阶段模具、数控专业培养方案的指导思想 和最新的教学计划编写的。
CIRP的定义：“制造系统是制造业中形成制造生产的 有机整体，在机电工程生产中，制造系统具有设计、生产、 发运和销售的一体化功能”。
（3）制造技术(ManufacturingБайду номын сангаасTechnology) 制造技术则 是按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物质工 具，使原材料转变为产品的技术总称。也可以说是完成制造 活动所需的一切手段的总和。
2021/8/11
第一章 绪论
学习目标：通过本章的学习，应对制造业的发展进程有一个初步的了解。
对先进制造技术的特点、发展历程、现状及其今后的发展趋势有所认识。
第一节 制造业的发展概况
一、概念 （1）制造(Manufacturing) 制造是一种将物料、能量、资金、 人力资源、信息等有关资源，按照社会的需求转变为新的、有更 高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品资源的行为 和过程。 国际生产工程研究学会(CIRP)的定义：“制造是一个涉及制造工 业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经 营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称”。 （2）制造系统(Manufacturing System) 制造过程及其所涉及 的硬件（包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以 及有关的软件（包括制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息 等)，组成了一个具有特定功能的有机整体，称为制造系统。
2021/8/11
先进制造技术 目录
第一章 绪论 第二章 先进设计技术 第三章 先进制造工艺技术 第四章 制造自动化技术 第五章 先进制造模式 第六章 先进管理技术
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课程总体简介
课程简介
本书是根据现阶段模具、数控专业培养方案的指导思想 和最新的教学计划编写的。
先进制造技术课件文字
物联网与大数据在智能制造中的技术发展
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。
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
•《先进制造技术》
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。
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。
2023年先进制造技术题库
第一章绪论1.制造（Manufacturing）: 制造时一种将物料、能源、资金、人力资源、信息等有关资源, 按照社会的需求, 转变为新的、有更高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品资源的行为和过程。
【运用制造资源（设计方法、工艺、设备和人力等）将材料“转变”为有用的物品的行为和过程】2.制造系统（Manufacturing System）: 制造过程及其所涉及的硬件（涉及人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以及有关的软件（涉及制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息等）, 组成了一个具有特定功能的有机整体, 称之为制造系统。
【由制造过程及其所涉及的硬件及软件组成的一个具有特定功能的有机整体】3.制造技术（Manufacturing Technology）: 制造技术则是按照人们所需的目的, 运用知识和技能, 运用客观物质工具, 使原材料转变为产品的技术总和。
也可以说是完毕制造活动所需的一切手段的总和。
4.制造业（Manufactury）: 制造业是所有与制造活动有关的实体或公司机构的总称。
5、先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology,AMT）：是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与科学管理等多学科先进技术的综合, 并应用于制造工程之中所形成的一个学科体系。
6、先进制造技术分为三个技术群: 主体技术群（涉及面向制造的设计技术群和制造工艺技术群）、支撑技术群、制造基础设施。
第二章先进设计技术1.反求工程: 反求工程技术是消化吸取并改善国内外先进技术的一系列工作方法和技术的总和。
2.反求工程技术的研究对象重要可分为实物、软件、影像三大类。
3、反求工程的过程:反求过程的基本环节: 获取数据、建模方案制定、数据预解决第三章先进制造工艺技术1.特种加工工艺: 特种加工工艺是运用化学、电化学、物理（声、光、热、磁）等方法对材料进行的加工工艺。
2、快速成形工艺：快速成型工艺是直接根据产品CAD的三维实体模型数据, 经计算机解决后, 将三维模型转化为许多平面模型的叠加, 再通过计算机控制, 制造一系列平面模型并加以联结, 形成复杂的三维实体零件。
先进制造技术介绍课件
先进制造技术的 分类
智能制造技术
人工智能：利用机器学习、 工业物联网：通过传感器、
深度学习等技术实现自动 网络等设备实现生产设备
化、智能化生产
的互联互通和数据共享
增材制造：利用3D打印 技术实现快速、高效的
生产
工业机器人：通过机器 人实现自动化、智能化
的生产过程
云计算：利用云计算技 术实现生产数据的存储、
工业互联网：利用 物联网、云计算等 技术，实现生产设 备和系统的互联互 通和信息共享
增材制造：利用 3D打印技术，实 现产品的快速制造 和个性化定制
绿色与可持续发展
节能环保：减少能源消耗，降 低环境污染
绿色制造：采用环保材料，降 低生产过程中的污染
循环经济：提高资源利用率， 减少废弃物产生
可持续发展：实现经济、社会、 环境协调发展，提高生活质量
智能物流系 统：实现物 料自动配送， 提高物流效 率
智能检测系 统：提高产 品质量，降 低不良率
智能决策系 统：实现生 产计划、库 存管理等方 面的智能化 决策，提高 企业竞争力
01
02
03
04
绿色制造在环保产业的应用
绿色制造技术在环保产业 中的应用，可以有效降低 生产过程中的能耗和污染 排放。
绿色制造技术在环保产业 中的应用，可以促进环保 产业的可持续发展，提高 环保产业的竞争力。
航空航天：飞 机、火箭、卫 星等制造
05
生物医学：医 疗器械、生物 制药等制造
02
汽车工业：汽 车、卡车、摩 托车等制造
06
能源工业：太 阳能、风能、 核能等制造
03
电子工业：计 算机、手机、 家电等制造
07
建筑工业：建 筑材料、建筑 设备等制造
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二、先进制造技术的发展趋势
制造自动化技术向纵深方向发展 传统制造技术不断改进，新型制造技术迅速发展 精密制造技术将在制造技术中占有突出的位置 绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征 信息技术，管理技术与工艺技术紧密结合，先进生产模式才会不断完善和发展
6
5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
成组技术（Group Technology，GT）是一门生产技术科学，研究和发掘生产活 动中有关 事物的相似性，并充分利用它把相似的问题分类成组，寻求解决这 一组问题的相对统一的最 优方案，以取得期望的经济效果。
3
5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
美国的先进制造技术（AMT）实施过程中的5个层次
1. 国家研究与协调机构主要指美国国家标准与技术研究院&该机构负责ATP和MTC 两项计 划的组织与实施，并负责审核一年一度的国家质量奖。该机构下属的制造工程实验室，直接从 事精密工程、自动化、机器人等重要领域的研究与开发。世界上第一个CIMS实验系统就诞生 在该实验室。
AMT先进制造技术体系结构
AMST提出的先进制造技术体系图 5
5-1 先进制造体系
5-1-3 先进制造技术的特点和发展趋势
一、先进制造技术的特点
1. AMT是一项综合性技术 2. AMT是一项动态发展技术 3. AMT是面向工此应用的技术 4. AMT是面向全球竞争的技术 5. AMT是面向21世纪的技术
4. 制造技术中心主要面向中小企业，从事人员培训和先进制造技术推广工作。 5.企业技术开发机构主要指大型企业自身的研究开发机构，这些机构除为本公司服务外， 也承担国家的研究课题。
4
5-1 先进制造体系
5-1-2 先进制造技术体系结构
一、 FCCSBT先进制造技术体系结构 二. AMST多层次先进制造技术体系
成组技术基本原理
7
5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
汽车工业是大批量制造的成组技术在汽车工业中应用
1. 零件分类编码 2. 汽车产品设计中零部件分类 3. 在汽车制造加工工艺中的应用 4. 成组技术在生产管理方面的应用
零件标准化等级与标准化要素之间关系
成组技术在汽车总装中的应用 8
5-2 先进制造技术原理
企业资源计划（ERP） 13
5-3 汽车生产管理技术
5-3-2 质量管理体系
美国质量控制协会（ASQC）将质量定义为：反映产品或服务 满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和。这一定义后来 被收入到ISO 9000族质量标准中。
四、集成制造的功能模型IDEF
10
5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
并行工程的核心是实现产品及其相关过程设计的集成。设计工程师 在产品设计阶段就综合考虑到工艺规划、制造、装配、测试、维护 等其他环节的影响，以证明其设计的正确性与可行性。
（1）并行产品开发过程建模、仿真与优化。 （2）并行工程的集成产品开发团队。 （3）并行工程协同工作环境。 （4）数字化产品建模与CAx/DFx使能工具 （5）质量功能配置（Quality Function Qeployment，QFD）。
5-2-2 计算机集成制造
一、CIM和CIMS CIM是一种制造哲理，是一种思想；CIMS是CIM制造哲理的具体体现。
二、CIMS的体系结构
9
5-2 先进制造技术原理
5-2-2 计算机集成制造
三、 CIMS设计与实施
CIMS的设计和实施分5个阶段， 1.可行性论证和需求分析阶段，包括经营生产目标和效益分析，确定企业成败的关键因素，找出 制约企业成功因素的企业薄弱环节等； 2.选择改善功能薄弱环节的CIM单元技术和集成技术，并建立 CIMS功能模型； 3.进一步制定实施CIMS 具体技术方案，包括技术方面的（实施 CIMS所需的软件和硬件，采取 的技术路线和方法等）和组织方面的（组织结 构、人员配置与人员培训等）； 4.系统实施阶段，通常系统是设计是自顶向下的，而系统实施则是自下而上的； 5.系统运行与维护，即在系统实施过程中，及时捕捉和利用反馈信息，对原有设计方案进行必要 的修改和调整。
2. 地区性组织协调机构其主要工作是组织企业进行合作研究开发。例如密西根州美国国家 制造科学中心设有美国最大的制造资源库，可以为北美地医（美国北部和加拿大)服务。该中 心采用会员制，政府资助部分经费。
3. 大学研究机构与企业协作，主持或参与重大课题的研究，例如密西根大学吴贤明制造技 术研究中心有70多名研究人员，曾参与“2mm工程”等重大项目，并且取得了显著的成绩。
汽车CAD/CAM
第五章 先进制造技术基础
教学目标：
• 掌握先进制造技术的体系构架、特点
• 理解汽车制造技术原理、管理技术和生产模式
• 了解工程设计方法和先进制造工艺
• 掌握先进制造的支撑技术中数据格式的应用
• 掌握汽车虚拟制造技术的原理
• 理解协同制造网格技术的原理
教学要点：
知识要点
先进制造体系结构 先进制造技术原理 工程设计方法和制造工艺 制造系统的支撑技术 汽车虚拟设计制造 汽车制造系统网格化制造
制造（Manufacturing）—词源于拉丁语，原 意是手工制作，即把原材料用手工方式制成 有用的产品。
制造系统功能结构
广义的制造系统由若干个具有独立功能的子系统构成， 这些子系统包括：经营管理子系统，市场与销售子系统 ，研究与开发子系统，工程设计子系统，生产管理子系 统，采购供应子系统，质量控制子系统，财务子系统， 人事子系统，车间制造子系统。
11
5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
产品并行设计四个阶段
（1）产品概念设计 （2）结构设计及其评价 （3）详细设计及其评价 （4）产品总体性能评价
PDM
CAD
CAE NC
虚拟制造
CAPP 12
5-3 汽车生产管理技术
5-3-1 制造资源计划与企业资源计划
物料需求计划（MRP）
制造资源计划（MRPⅡ）
掌握度
掌握 理解 了解 掌握 理解 理解
相关知识
制造系统、制造系统体系结构和特点 成组技术，集成制造，并行工程和管理技术 模块化设计、并行设计和创新设计，先进工艺 制造网络技术、产品数据库及数据交换标准 虚拟设计制造原理、汽车虚拟制造 网格、网络协同制造与网格制造
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5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
制造自动化技术向纵深方向发展 传统制造技术不断改进，新型制造技术迅速发展 精密制造技术将在制造技术中占有突出的位置 绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征 信息技术，管理技术与工艺技术紧密结合，先进生产模式才会不断完善和发展
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5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
成组技术（Group Technology，GT）是一门生产技术科学，研究和发掘生产活 动中有关 事物的相似性，并充分利用它把相似的问题分类成组，寻求解决这 一组问题的相对统一的最 优方案，以取得期望的经济效果。
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5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术
美国的先进制造技术（AMT）实施过程中的5个层次
1. 国家研究与协调机构主要指美国国家标准与技术研究院&该机构负责ATP和MTC 两项计 划的组织与实施，并负责审核一年一度的国家质量奖。该机构下属的制造工程实验室，直接从 事精密工程、自动化、机器人等重要领域的研究与开发。世界上第一个CIMS实验系统就诞生 在该实验室。
AMT先进制造技术体系结构
AMST提出的先进制造技术体系图 5
5-1 先进制造体系
5-1-3 先进制造技术的特点和发展趋势
一、先进制造技术的特点
1. AMT是一项综合性技术 2. AMT是一项动态发展技术 3. AMT是面向工此应用的技术 4. AMT是面向全球竞争的技术 5. AMT是面向21世纪的技术
4. 制造技术中心主要面向中小企业，从事人员培训和先进制造技术推广工作。 5.企业技术开发机构主要指大型企业自身的研究开发机构，这些机构除为本公司服务外， 也承担国家的研究课题。
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5-1 先进制造体系
5-1-2 先进制造技术体系结构
一、 FCCSBT先进制造技术体系结构 二. AMST多层次先进制造技术体系
成组技术基本原理
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5-2 先进制造技术原理
5-2-1 成组技术
汽车工业是大批量制造的成组技术在汽车工业中应用
1. 零件分类编码 2. 汽车产品设计中零部件分类 3. 在汽车制造加工工艺中的应用 4. 成组技术在生产管理方面的应用
零件标准化等级与标准化要素之间关系
成组技术在汽车总装中的应用 8
5-2 先进制造技术原理
企业资源计划（ERP） 13
5-3 汽车生产管理技术
5-3-2 质量管理体系
美国质量控制协会（ASQC）将质量定义为：反映产品或服务 满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和。这一定义后来 被收入到ISO 9000族质量标准中。
四、集成制造的功能模型IDEF
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5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
并行工程的核心是实现产品及其相关过程设计的集成。设计工程师 在产品设计阶段就综合考虑到工艺规划、制造、装配、测试、维护 等其他环节的影响，以证明其设计的正确性与可行性。
（1）并行产品开发过程建模、仿真与优化。 （2）并行工程的集成产品开发团队。 （3）并行工程协同工作环境。 （4）数字化产品建模与CAx/DFx使能工具 （5）质量功能配置（Quality Function Qeployment，QFD）。
5-2-2 计算机集成制造
一、CIM和CIMS CIM是一种制造哲理，是一种思想；CIMS是CIM制造哲理的具体体现。
二、CIMS的体系结构
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5-2 先进制造技术原理
5-2-2 计算机集成制造
三、 CIMS设计与实施
CIMS的设计和实施分5个阶段， 1.可行性论证和需求分析阶段，包括经营生产目标和效益分析，确定企业成败的关键因素，找出 制约企业成功因素的企业薄弱环节等； 2.选择改善功能薄弱环节的CIM单元技术和集成技术，并建立 CIMS功能模型； 3.进一步制定实施CIMS 具体技术方案，包括技术方面的（实施 CIMS所需的软件和硬件，采取 的技术路线和方法等）和组织方面的（组织结 构、人员配置与人员培训等）； 4.系统实施阶段，通常系统是设计是自顶向下的，而系统实施则是自下而上的； 5.系统运行与维护，即在系统实施过程中，及时捕捉和利用反馈信息，对原有设计方案进行必要 的修改和调整。
2. 地区性组织协调机构其主要工作是组织企业进行合作研究开发。例如密西根州美国国家 制造科学中心设有美国最大的制造资源库，可以为北美地医（美国北部和加拿大)服务。该中 心采用会员制，政府资助部分经费。
3. 大学研究机构与企业协作，主持或参与重大课题的研究，例如密西根大学吴贤明制造技 术研究中心有70多名研究人员，曾参与“2mm工程”等重大项目，并且取得了显著的成绩。
汽车CAD/CAM
第五章 先进制造技术基础
教学目标：
• 掌握先进制造技术的体系构架、特点
• 理解汽车制造技术原理、管理技术和生产模式
• 了解工程设计方法和先进制造工艺
• 掌握先进制造的支撑技术中数据格式的应用
• 掌握汽车虚拟制造技术的原理
• 理解协同制造网格技术的原理
教学要点：
知识要点
先进制造体系结构 先进制造技术原理 工程设计方法和制造工艺 制造系统的支撑技术 汽车虚拟设计制造 汽车制造系统网格化制造
制造（Manufacturing）—词源于拉丁语，原 意是手工制作，即把原材料用手工方式制成 有用的产品。
制造系统功能结构
广义的制造系统由若干个具有独立功能的子系统构成， 这些子系统包括：经营管理子系统，市场与销售子系统 ，研究与开发子系统，工程设计子系统，生产管理子系 统，采购供应子系统，质量控制子系统，财务子系统， 人事子系统，车间制造子系统。
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5-2 先进制造技术原理
5-2-3 并行工程
产品并行设计四个阶段
（1）产品概念设计 （2）结构设计及其评价 （3）详细设计及其评价 （4）产品总体性能评价
PDM
CAD
CAE NC
虚拟制造
CAPP 12
5-3 汽车生产管理技术
5-3-1 制造资源计划与企业资源计划
物料需求计划（MRP）
制造资源计划（MRPⅡ）
掌握度
掌握 理解 了解 掌握 理解 理解
相关知识
制造系统、制造系统体系结构和特点 成组技术，集成制造，并行工程和管理技术 模块化设计、并行设计和创新设计，先进工艺 制造网络技术、产品数据库及数据交换标准 虚拟设计制造原理、汽车虚拟制造 网格、网络协同制造与网格制造
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5-1 先进制造体系
5-1-1 制造、制造系统和先进制造技术