先进制造系统导论重点

一．先进制造系统概论

1.先进制造技术是什么? 国际生产工程学会1990年给“制造”下的定义是什么?

答: 先进制造技术(Advance 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。国际生产工程学会1990年给“制造”下的定义是：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.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，原因是什么?

答: 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。 3.什么是制造系统?

答: 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)和制造信息等组成了一个具有特定功能的有机整体，称之为制造系统。

4.传统制造业的生产和技术有哪些特点?

答: (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。

5.自然科学的进步促进了新技术的发展和传统技术的革新、发展及完善，产生了哪些新技术?

答: 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。

6.现代制造及其技术的形成和发展特点是什么?

答: (1)在制造的生产规模上，从少品种大批量一单件小批量一多品种变批量的 发展。

(2)生产方式上，呈现出从劳动密集型一设备密集型一信息密集型一知识密集型变化。

(3)制造装备的发展过程是手工一机械化一单机自动化一刚性自动线一柔性 自动线一智能自动化。

(4)在制造技术和工艺方法上，现代制造在发展中，其特征表现为：重视必不可少的辅助工序，如加工前后处理；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；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(设计、生产准备、加工制造、销售和维修，甚至再生回收)的综合技术，不断发展优质高效低耗的工艺及加工方法，以取代落后工艺；不断吸收微电子、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，并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。

7.在知识经济时代，制造业面临着新的历史性发展机遇和更加严峻的挑战。其特点是什么?

答：(1)产品生命周期缩短。现代科技以日新月异的速度发展，新产品层出不穷。产品的生命周期(一个产品从开发设计到被市场淘汰所经历的时间)大大缩短。

(2)用户需求多样化。用户追求多样化和个性化已逐渐成为世界的潮流。

(3)大市场和大竞争。世界市场的开放程度越来越大。随着计算机通信技术的迅速发展和信息高速公路的建立，使得全球集成制造有实现的可能。这样可以使资源更充分地利用，原料和产品的运输距离得以更显著地缩短，交货期也能得到进一步缩短，产业分工的国际化已成为发展潮流。

(4)交货期成为竞争的第一要素。根据客户对产品需求的变化，要求迅速作出反应，已经成为压倒一切的竞争要素。

(5)信息化和智能化。计算机技术的发展和广泛的应用，使企业的控制进一步信息化和智能化，使企业的工作内容、对象和方法发生了根本的改变。

(6)人的知识、素质和需求的变化。企业职工的知识、素质有较大提高，对工作内容和环境有更高要求。

(7)环境保护意识的增强与可持续发展。人类发展与环境的矛盾日益加深和尖锐。作为人类经济活动反思的重大成果之一，国际社会于1992年确立了《21世纪议程》，一致提出要遵循可持续发展模式。 8.过去那种传统的相对稳定的市场已变成动态的多变的市场，21世纪制造业的主要特点是什么?

答：(1)产品生命周期缩短，产品更新加快。 (2)具备赢得竞争，提高市场。 (3)制造全球化和贸易自由化。 (4)人类正迈向信息社会。

(5)环境保护意识的增强与可持续发展。

9.市场占有率的四种基本能力是什么?

答：①时间竞争能力，产品上市快、生产周期短、交货及时；②质量竞争能力，产品不仅可靠性高，而且使用户在各方面都满意；③价格竞争能力，产品生成成本低，销售价格适中；④创新竞争能力。产品有特色、生产有柔性、竞争有策略。

10.2020年制造业所面临的形势提出了如下六大挑战或基本目标？ 答：1．快速响应市场竞争的挑战——实现制造环节并行 2．全球化竞争的挑战——技术资源的集成 3．信息时代的挑战——信息向知识的转变 4．环境保护压力的挑战——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 11.先进制造技术的学科内容？ 答：1．先进设计技术 2．先进制造工艺技术 3．制造自动化技术

4．先进生产制造模式和制造系统

12.产品设计是制造业的灵魂。先进设计技术的主要内容和发展趋势是：

答：(1)设计方法现代化。 (2)设计手段计算机化。 (3)向全寿命周期设计发展。