《机械制造工艺学》课程教学资源（课件讲稿）第6章 机械制造技术的发展

第六章机械制造技术的发展

第六章 机械制造技术的发展

第一节现代制造技术的发展“福特模式”：标准化产品的大量生产、互换性原理的应用、流水作业和精characters细分工、刚性生产设备、专业分化和顺序决策、集中领导与分级管理。福特模式是一种“机械的模式”，强调从制造系统外部来对之加以设计、组织和控制。这种模式适应了当时的技术水平和经济发展的需要，可是却混灭个性，以牺性个体的独立自主性来成全整体的协调一致性

第一节 现代制造技术的发展 • “福特模式” ：标准化产品的大量 生产、互换性原理的应用、流水作业和精 细分工、刚性生产设备、专业分化和顺序 决策、集中领导与分级管理。福特模式是 一种“机械的模式” ，强调从制造系统外部 来对之加以设计、组织和控制。这种模式 适应了当时的技术水平和经济发展的需要 ，可是却泯灭个性，以牺牲个体的独立自 主性来成全整体的协调一致性。 c h a r a c t e r s

第一节现代制造技术的发展学科基础·1、机械制造业的发展趋势1·计算机技术+数控技术+控制论+系统工程、制造技术组成要素·物料流、能量流、信息流高质量、高效率、高柔性行业追求的目标低成本、低劳动力、低消耗品种多和规格全的产品

第一节 现代制造技术的发展 • l、机械制造业的发展趋势 •物料流、能量流、信息流 •高质量、高效率、高柔性、 低成本、低劳动力、低消耗 、品种多和规格全的产品 行业追求的目标 •计算机技术+数控技术+控制论+系统工程、制造技术 组成要素 学科基础

第一节现代制造技术的发展：1、机械制造业的发展趋势精密加工超精密加工技术·精密化美国1997年微型机械首次制造出直径仅为60μm的静电微型电机，以及几十微米的微型齿轮、弹簧及微型机构。纳米技术武汉大学研制成纳米级超微电极，将其插入活体细胞后首次测出细胞内部神经递质的动态信息

第一节 现代制造技术的发展 • l、机械制造业的发展趋势 •精密化 精密加工 超精密加工技术 微型机械 纳米技术 美国1997年 首次制造出直径仅为60 μm 的静电微型电机，以及几十微米 的微型齿轮、弹簧及微型机构。 武汉大学研制成纳米级超微电极， 将其插入活体细胞后首次测出细胞 内部神经递质的动态信息

第一节现代制造技术的发展·2、自动化提高效率，保证产品质量，可代替人人去完成危险场合的工作。批量较大的生产自动化，可通中小型企业过机床自动化改装、应用自动机床经济实用、专用组合机床、自动生产线来完成。多样化小批量生产自动化可通过NC，MC个性化CAM，FMS，CIM，IMS等来完成

第一节 现代制造技术的发展 • 2、自动化 • 提高效率，保证产品质量，可代替 人去完成危险场合的工作。 • 批量较大的生产自动化，可通 过机床自动化改装、应用自动机床 、专用组合机床、自动生产线来完 成。 • 小批量生产自动化可通过NC，MC， CAM，FMS，CIM，IMS等来完成。 人 中小型企业 经济实用 多样化 个性化

第一节现代制造技术的发展·3、信息化制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。可利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要

第一节 现代制造技术的发展 • 3、信息化 制造过程的实质是对制造过程 中各种信息资源的采集、输入、加 工和处理过程，最终形成的产品可 看作是信息的物质表现，因此可以 把信息看作是一种产业，包括在制 造之中。可利用网络技术、计算机 联网、信息高速公路、卫星传递数 据等实现异地生产。使生产分散网 络化，以适应高柔性生产的需要

第一节现代制造技术的发展·4柔性化随着科学技术的飞速发柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变展和人民生活水平不断化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统提高，促使产品更新换方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性代的速度不断加快，这是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要就要求现代企业必须具求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应备一定的生产柔性来满新零件的加工能力。柔性制造自动化的形式很多足市场多变的需要。如美国提出的敏捷制造（AM）其主线就是高柔性生产。上海同济大学张曙教授提出的独立制造岛（AMI）也是高柔性生产模式

第一节 现代制造技术的发展 • 4 柔性化 柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变 化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统 方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性 是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要 求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应 新零件的加工能力。柔性制造自动化的形式很多， 如美国提出的敏捷制造(AM)其主线就是高柔性生产 。上海同济大学张曙教授提出的独立制造岛(AMI)也 是高柔性生产模式。 随着科学技 术的飞速发 展和人民生 活水平不断 提高，促使 产品更新换 代的速度不 断加快，这 就要求现代 企业必须具 备一定的生 产柔性来满 足市场多变 的需要

第一节现代制造技术的发展·5集成化集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。集成化生产将成为面向21世纪占主导的生产方式

第一节 现代制造技术的发展 • 5 集成化 集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统 集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。目的 是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代 管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实 现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中 不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、 运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集 成的同时，还应强调管理与人的集成。集成化生产 将成为面向21世纪占主导的生产方式

第一节现代制造技术的发展6智能化智能制造技术（IMT）是将人工智能融入制造过程的各个环节，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。智能化是柔性自动化和集成自动化的新发展和重要组成部分

第一节 现代制造技术的发展 • 6 智能化 智能制造技术(IMT)是将人工智能融 入制造过程的各个环节，通过模拟人类专 家的智能活动，取代或延伸制造系统中的 部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动 监测其运行状态，在受到外界干扰或内部 激励能自动调整其参数，以达到最佳状态 和具备自组织能力。智能化是柔性自动化 和集成自动化的新发展和重要组成部分

先进的制造模式（一）精良生产Leanproduction1．准时制生产准时制的核心是及时，在一个物流系统中，原材料准确（适量）无误（及时）地提供给加工单元（或加工线）零部件准确无误地提供给装配线。从反方向来看物流，即从装配到组装再到零件。当后一道工序需要运行时，才到前一道工序去拿取正好所需要的那些坏件或零、部件。同时下达下一段时间的需求量，这就是适时、适量、适度（指质量而言）的生产。·看板系统

二、先进的制造模式 • （一）精良生产Lean production • 1．准时制生产 准时制的核心是及时，在 一个物流系统中，原材料准确（适量）无误 （及时）地提供给加工单元（或加工线）， 零部件准确无误地提供给装配线。 • 从反方向来看物流，即从装配到组装再到零 件。当后一道工序需要运行时，才到前一道 工序去拿取正好所需要的那些坯件或零、部 件。同时下达下一段时间的需求量，这就是 适时、适量、适度（指质量而言）的生产。 • 看板系统