教 案
授课时间 月 日 至 月 日 课时数 授课方式 理论课□ 讨论课□ 习题课□ 实验课□ 上机课□ 技能课□ 其他□ 第一章 制造业与先进制造技术（第三节 先进制造技术的内涵与体系结构 ）第二章 现代设计技术（ 第一节 现代设计技术的内涵与体系结构） 1．掌握先进制造技术的定义和特点 2. 掌握先进制造技术的体系结构和分类 3. 了解先进制造技术的发展趋势和现代设计技术体系结构 重点：先进制造技术的定义和特点、先进制造技术的体系结构和分类 难点：先进制造技术的体系结构 授课单元 目的 与 要求 重点 与 难点 主 要 内 容 教学方法手段（教具） 第三节 先进制造技术的内涵与体系结构 先进制造技术的内涵和特点；先进制造技术的体系结构及其分类 第一节 现代设计技术的内涵与体系结构 设计的概念和分类；现代设计技术的概念和特点、现代设计技术体系结构 上课提问；讲授；多媒体和板书相结合；运用启发式、案例分析式教学方法讲授本节内容。 1.盛晓敏著．先进制造技术．北京：机械工业出版社，2000。 2.孙大涌著．先进制造技术．北京：机械工业出版社，1999。 参考资料 3.张根保著．先进制造技术．重庆：重庆大学出版社，1996。 4.《中国机械工程》、《机械工程学报》、《制造技术与机床》等科技核心期刊。 思考题、 作业 讲 稿
第三节 先进制造技术的体系结构
一、先进制造技术（AMT）定义和特征
无明确的和一致公认的定义，通过对其特征的分析和多年的实践，可以认为：
先进制造技术AMT：是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，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全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对市场的适应能力和竞争力的制造技术的总称。
要点：目标提高制造企业对市场的适应能力和竞争力；强调信息技术、现代管理技术与制造技术的有机结合；信息技术、现代管理技术在整个制造过程中综合应用。
系统性 传统制造技术 仅驾驭生产过程 物质流和能量流 广泛性 先进制造技术 能驾驭生产过程 物质流、信息流和能量流 仅指将原材料变为成品的贯穿从产品设计、加工制造到产品销售的整个过程 加工工艺 集成性 学科专业单一、独立，相互专业和学科不断渗透、交叉融合，其界限逐渐淡化甚至消失 间界限分明 动态性 实用性 不同时期、不同国家，其特点、重点、目标和内容不同 注重实践效果，促进经济增长，提高综合竞争力 AMT 特征：
AMT 是一项综合性技术：AMT不是一项具体的技术，而是将各种相关技术集合成一个整体，它特别强调计算机技术、信息技术和现代管理技术在整个制造过程中的综合应用，特别强调人的主体作用，强调人、技术、管理的有机结合。
AMT 是一项动态技术： AMT 也不是一成不变的，而是动态发展的，它要不断地吸收和利用各种高新技术成果，并将其渗透到制造系统的各个部分和整个过程，使其不断趋于完善。
AMT 是面向工业应用的技术： AMT 是针对某一具体的制造需求而发展起来的先进、实用的技术，有明显的需求导向。不以追求技术高新度为目的，重在实际效果。
AMT 是面向全球竞争的技术： 通过提高企业综合效益和对市场的快速反应能力，达到提高竞争力的目标。
AMT 是面向21世纪的技术： AMT是制造技术发展的新阶段，它保留了传统制造技术中有效要
跃。
二、先进制造技术的体系结构、分类和发展趋势 1.先进制造技术的体系结构
美国联邦政府科学、工程和技术协调委员会（FCCSET）于1994年提出AMT的分类目录，指出 “AMT 是制造技术和现代高技术结合而产生的一个完整的技术群”。 （1）主体技术群之一：设计技术群
产品、工艺设计，包括：计算机辅助设计（CAD）；
适于加工和装配的设计（DFM，DFA）
工作环境设计；符合环保的设计
工艺过程建模和仿真；计算机辅助工艺过程设计（CAPP）；
★ 并行工程； ★ 其它
计算机辅助设计CAD-Computer Aided Design；计算机辅助制造CAM-Computer Aided Manufacturing；计算机辅助工艺规程设计 CAPP-Computer Aided Precess Planning （2）主体技术群之二：制造工艺技术群
★ 材料生产工艺； ★ 加工工艺，包括： 切削加工； 材料热处理； 表面涂层与改性； 复合材料工艺；铸、锻、压力加工；电子工艺（光刻/沉积、离子注入等微细加工） ★ 连接与装配； ★ 测试与检验； ★ 环保技术； ★ 维修技术； ★ 其它
（3）支撑技术群 ： 指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性核心技术，包括：
信息技术： 接口和通信；数据库技术；软件工程；决策支持系统；集成框架；人工智能、专家系统、神经网络。
★ 标准和框架 ： 数据标准； 产品定义标准；接口框架； 工艺标准、检验标准 ★ 机床和工具技术；★ 传感与控制技术；★ 其它 （4）管理技术群
质量管理：★ 用户/供应商交换作用；★ 工作人员培训和教育；★ 技术获取和利用；★ 全局监督与基准评测；★ 其它
2.先进制造技术的分类
（1）现代设计技术。应用现代技术和科学知识，制定设计方案的技术，目的是使产品设计建立在科学的基础上。促进产品功能不断完善，产品质量不断提高。
1）现代设计方法。旨在缩短新产品开发周期的并行设计技术、快速设计技术等； 旨在降低新产品开发成本的价值工程、面向成本的设计技术、低成本设计技术等；
旨在保护生态环境的绿色设计技术、面向环境保护的设计技术、面向节省能源的设计技术、面向新型材料的设计技术、人机工程设计技术等。 反求工程设计技术
2）产品可信性设计。可信性、可靠性和维修保障性。可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、
防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、维修设计等。
3）设计自动化技术。计算机软硬件完成设计过程，产品的造型设计、工艺设计、有限元分析、优化设计、模拟仿真和虚拟设计。 （2）先进制造工艺技术
1）高效精密成形技术。无余量或少余量半成品工艺。精密洁净铸造成形工艺、精确高效塑性成形工艺、优质高效焊接及切割技术、优质低耗洁净热处理技术、快速成型制造技术。降低新产品制造成本和缩短新产品制造周期。
2）高效高精度切削加工工艺。精密和超精密加工、高速切削和磨削、复杂型面的数控加工等。提高新产品制造质量。
3）现代特种加工工艺。高能束加工：电子束、离子束、激光束。电加工、超声波加工、高压水射流加工、微细加工等。
4）表面改性、制膜和涂层技术。耐磨、耐蚀、耐辐射和抗疲劳。热喷涂技术、化学镀、表面强化处理技术等。 （3）加工自动化技术
物料的存储、运输、加工、装配和检验等各环节的自动化。数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、传感技术、自动检测技术、信号处理及识别技术。 （4）现代生产管理技术
一系列的生产活动中使制造资源得到总体配置优化和充分利用，使用的技术的总称。计划、组织、控制和协调的方法。 现代生产管理信息系统、物流系统管理、工作流管理、产品数据管理、质量保障体系等。
（5）先进制造生产管理模式及系统
面向企业生产全过程，使先进的信息技术与生产技术相结合的新思想，其功能覆盖生产的各个环节，是制造业的综合自动化的新模式。CIM CE AM IM LP
3.先进制造技术的发展趋势
（1）现代设计技术将迅速发展和不断完善
包括CAD，CAE，DFX，健壮设计，优化设计，智能设计，反求工程，面向全生命周期的设计等。 （2）材料成形向精密、低耗、清洁方向发展
材料成形技术将使毛坯从接近零件形状向直接制成工件精密成形或称净成形的方向发展。 塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。 （3）加工技术向超精密、超高速方向发展 （4）绿色制造将成为21世纪制造业重要特征
先进制造技术-第二次教案
