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《先进制造技术与管理技术》
课程名称 先进制造技术与管理技术 课程编号 3022112
英文名称 Advanced Manufacturing Technology
And Management Technology
课程类型 公选课
总学时 30 理论学时 30 实验学时 实践学时
学分 2 预修课程 《机械制图》、《金工实习》适用对象 全院大二非机械类
课程简介
先进制造技术与管理技术是机械加工自动化的基础，是制造的核心技术、是机械制造业技术改造和技术更新的必由之路，是未来工厂自动化的重要基础。
当代，先进制造技术与管理技术的基础性、综合性、先进性与应用范围的日益广泛性，使之成为现代制造业的基础和核心技术，同时也是一个工业化国家核心竞争力的重要组成部分。
随着我国制造业的不断发展，社会急需先进制造技术与管理技术的应用型人才。
因此《先进制造技术与管理技术》课程在专业人才培养方案的教学计划中占有重要的地位和作用。
《先进制造技术与管理技术》是由各种技术相互交叉、渗透、有机结合而成的一门综合科学。
本课程为四年制本科工科类专业学生的一门专业技术课。
本课程适于大二非机械类等相关工科类专业的本科生专业选修课。
通过本课程的教学应达到：使学生掌握先进制造技术与管理技术的基本知识、基本原理以及应用，训练和培养学生创新的能力，重点加强先进制造技术与管理技术应用，强化理论联系实际，以培养学生实际动手操作能力及应用书本知识解决生产实际问题能力。
通过本课程学习，要求学生会运用所学的知识，掌握先进制造技术与管理技术的基本技能，为学生今后从事先进制造技术与管理技术的应用打下基础。
先进制造技术与系统前言 (1)第一章先进制造技术概述 (2)第一节制造技术的基本概念与发展概况 (2)第二节面向知识经济的制造业 (7)第三节 21世纪制造业的主要特点 (13)第四节 21世纪对制造业的挑战 (14)第五节先进制造技术的基本容与体系结构 (16)第六节先进制造技术的发展趋势 (22)第三章先进制造系统工程设计技术 (73)第一节并行工程 (74)第二节面向“X”的设计（ Design for X ） (87)第三节反求工程技术(Revese Engineering) (94)第四章制造自动化技术 (98)第一节计算机辅助制造(CAM) (98)第二节数控编程技术 (101)第三节 CAPP技术——计算机辅助工艺过程设计 (107)第四节 CAD/CAPP/CAM集成技术 (116)第五节柔性制造系统 (129)第六节计算机集成制造系统 (137)第五章先进制造系统管理技术 (150)第一节概述 (151)第二节成组技术（Group Technology） (152)第三节准时生产(JIT)管理方式 (161)第四节精益生产 (171)第五节敏捷制造 (180)前言本课程将带领你到一个神奇的领域中去游览。
这个领域与你的关系是如此之密切，以致于你每时每刻都在与它打交道。
你目之所及、身之所用多是这一领域的劳动成果可是，对于这一领域，你可能又知之甚少，感到十分陌生。
在新的世纪即将来临的今天，对于这一领域的突飞猛进的发展，对它所创造的令人惊异的奇迹与辉煌，你应该有所了解。
这个领域就是制造领域。
本课程将向您讲述当代先进制造技术的各方面知识,这些容，将会令你惊叹，让你着迷，鼓励你开拓新的知识疆界，帮助你提高适应新世纪的能力。
制造业创造了人类的物质文明，而今天的先进制造技术又是人类物质文明所创造的最伟大的奇迹之一。
第一章先进制造技术概述先进制造技术(Advance Manufacturing Technology，AMT)定义:是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与管理科学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。
第一节制造技术的基本概念与发展概况制造业的主要任务----制造人类社会在生产和生活中所需的一切产品。
即：一方面创造价值，产生物质财富和新的知识。
另一方面为国民经济各个部门，包括国防和科学技术的进步和发展提供先进的手段和装备。
据估计，工业化国家约70％-80％的物质财富来自制造业，因此，很多国家特别是美国把制定制造业发展战略列为重中之重，原因是①世界经济发展的趋势表明，制造业是一个国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基础；②制造业是解决就业矛盾的一个重要领域，也是21世纪提高一个国家整体就业水平的重要基础；③制造业不仅是高新技术的载体，而且也是高新技术发展的动力。
一、制造系统与制造技术“制造”定义：(Manufacturing is series of interrelated activities and operations involving the design，materials selection，planning，production，quality assurance，management and marketing of the products of the manufacturing industries)。
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。
——国际生产工程学会1990年制造系统(Manufacturing Systern)定义：制造系统是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软件包括制造理论、制造技术(制造工艺和制造方法等)和制造信息等组成的一个具有特定功能的有机整体。
制造技术(Manufacturing Technology)定义：制造技术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。
先进制造技术的提出和发展只是近20年间的事情。
二、传统制造业及其技术的发展制造技术发展，从蒸汽机出现到今天，经历三个发展阶段：1．用机器代替手工，从作坊形成工厂•在19世纪及20世纪初，各种金属切削加工工艺方法陆续形成，近代制造技术已成体系。
•机器(包括汽车)的生产方式是作坊式的单件生产。
它产生于英国，先后传到法国、德国和美国，并在美国首先形成了小型的机械工厂，使这些国家的经济得到了发展，国力大大增强。
2．从单件生产方式发展成大量生产方式推动这种根本变革的是两位美国人：泰勒和福特。
泰勒首先提出以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理，成为制造工程科学的奠基人。
福特首先推行所在零件都按照一定的公差要求来加工(零件互换技术)，1913年建立了具有划时代意义的汽车装配生产线，实现了以刚性自动化为特征的大量生产方式，它对社会结构、劳动分工、教育制度和经济发展，都产生了重大的作用。
20世纪50年代发展到了顶峰，产生了工业技术的革命和创新，传统制造业及其大工业体系也随之建立和逐渐成熟。
近代传统制造工业技术体系的形成，其特点是以机械一电力技术为核心的各类技术相互联结和依存的制造工业技术体系。
3.柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技术20世纪80年代以来所产生的现代制造技术沿着4个方向发展;传统制造技术的革新、拓展；精密工程；非传统加工方法；制造系统的柔性化、集成化、智能化和网络化。
传统制造业的生产和技术的特点:(1)单件小作坊式生产加高度的个人制造技巧，大量的机械化刚性规模生产加一体化的组织生产模式，再加细化的专业分工。
(2)制造技术的界限分明及其专业的相互独立。
(3)制造技术一般仅指加工制造的工艺方法，即制造全过程中某一段环节的技术方法。
(4)制造技术一般只能控制生产过程中的物质流和能量流(原材料到产品的物质流运过程，能量的投入、转换和消耗过程)。
(5)制造技术与制造生产管理的分离。
三、现代制造及其技术的发展新技术的发展和传统技术的革新、发展及完善：新兴材料技术(新冶炼技术、新合金材料、高分子材料、无机非金属材料、复合材料等)；新切削加工技术(数控机床、新刀具、超高速和精密加工)；大型发电和传输技术；核能技术；微电子技术(集成电路、计算机、电视、广播和雷达)；自动化技术；激光技术；生物技术和系统工程技术。
传统制造业在20世纪开始的新的革命性的变化和进步，传统制造开始向现代制造发展。
现代制造及其技术的形成和发展特点是：(1)生产规模：•从少品种大批量，发展到单件小批量、多品种变批量。
(2)生产方式：•从劳动密集型，发展到设备密集型、信息密集型、知识密集型。
(3)制造装备：•从手工，发展到机械化、单机自动化、刚性自动线、柔性自动线+智能自动化。
(4)制造技术和工艺方法：发展中现代制造特征表现为：①重视必不可少的辅助工序，如加工前后处理；②重视工艺装备，使制造技术成为集工艺方法、工艺装备和工艺材料为一体的成套技术；③重视物流、检验、包装及储藏，使制造技术成为覆盖加工全过程的综合技术，④发展优质高效低耗的工艺，取代落后¹⑤吸收微电子、计算机和自动化等高新技术成果，形成CAD、CAM、CAPP、CAT、CAE、NC、CNC、MIS、FMS、CIMS、IMT、IMS等一系列现代制造技术。
•实现上述技术的局部或系统集成，形成从单机到自动生产线等不同档次的自动化制造系统；(5)引人工业工程和并行工程概念：强调系统化及其技术和管理的集成，将技术和管理有机地结合在一起；引入先进的管理模式，使制造技术及制造过程成为覆盖整个产品生命周期，包含物质流、能量流和信息流的系统工程。
四、制造业发展过程中竞争的焦点和策略市场竞争是制造业永恒的话题。
从100多年前福特(Ford)汽车的生产线开始，产生和应用不同的技术和管理模式(见表1—1)。
20世纪是制造业空前发展的重要时期；制造系统的集成活动异常活跃，制造模式不断更新。
制造技术广泛吸收高新技术的优秀成果，并相互渗透、融合和衍生，产生急剧的变化，其目的是使所制造的产品(Product)达到：功能(Function)、交货期(Time to Market)、质量(Quality)、价格(Cost)、服务(Service)均为优良。
五、先进制造技术与制造模式的发展历程20世纪末，以微电子、信息、新材料、系统科学等为代表的新一代科学与技术的迅猛发展及其在控制领域中的广泛渗透、应用和衍生，极拓展了制造活动的深度和广度，急剧地改变了现代制造业的产品设计方法、产品结构、生产方式、生产工艺和设备以及生产组织结构，产生一大批新的制造技术和制造模式。
现代制造业已成为发展速度快、技术创新能力强、技术密集和知识密集的部门。
为适应这种情况的变化，美国、日本等国开展了大量的对策研究。
提出了许多新观点，新思想、新概念，先后诞生了许多先进制造技术、模式与系统，例如●柔性制造系统(Flexible Manufacturing System，FMS)●计算机集成制造系统 CIMS●并行工程(Concurrent Engineering，CE)●精良生产(Lean Production，LP)●智能制造系统(Intelligent Manufacturing System，IMS)●敏捷制造系统(Agile Manufacturing System，AMS)●全能制造系统(Holonic manufacturing System，HMS)●虚拟制造系统(Virtual Manufacturing System，VMS)●全球制造(Globalization Manufacturing)系统等。
见下图第二节面向知识经济的制造业信息技术和计算机网络技术的发展各国的经济离不开与国际市场的信息、技术、资源和产品的交换。
由此，一方面开阔了企业的市场，另一方面也给企业带来了全球围的竞争压力。
新经济也是全球性经济，生产过程不再局限于一国围，而是形成“无国界的经济实体”。
企业间竞争与合作、开放与限制并存的局面，必将引起世界经济结构与组织结构的重大变化，从而带来制造业的一场革命。
一、知识经济的特征与对制造业的影响知识经济对制造工业的影响：●对产品和消费观念的改变●产品设计和制造过程的数字化和智能化●经营和制造活动的全球化等。
●制造技术质的飞跃：●制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。
●支撑制造技术的电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学、激光及管理科学等逐步成为制造业的新兴技术与新兴工业的综合体。
问题：在知识经济条件下，制造业的地位是否降低了在知识经济条件下，制造业是参与市场竞争的主体。
