第一章 现代制造技术的发展2010.ppt

微笑曲线理论(SmilingCurve)微笑曲线的形成，源于国际分工模式由产品分工向要素分工的转变，也就是参与国际分工合作的世界各国企业，由生产最终产品转变为依据各自的要素禀赋，只完成最终产品形成过程中某个环节的工作第30页，共52页，星期日，2025年，2月5日第31页，共52页，星期日，2025年，2月5日1.4现代制造技术的发展趋势先进制造技术制造技术+信息技术+管理科学+有关科学技术先进制造技术发展的总趋势制造产品：“精”“极”“文”制造过程：“绿”“快”“省”“效”制造方法：“数”“自”“集”“网”“智”第32页，共52页，星期日，2025年，2月5日发展趋势－－制造产品：“精”“极”“文”“精”是发展的关键——精确化加工精度精密化人造卫星的仪表轴承，其圆度、圆柱度、表面粗糙度等均达纳米级；操作尺度细微化基因操作机械，其移动距离为纳米级，移动精度为0.1纳米级物理性能精确化＿物理性能、力学性能、化学性能、生化性能等等控制要求纳米化第33页，共52页，星期日，2025年，2月5日发展趋势－－制造产品：“精”“极”“文”20世纪初：超精密10微米30年代：1微米50年代：0.1微米70-80年代：0.01微米目前：0.001微米（纳米加工）第34页，共52页，星期日，2025年，2月5日发展趋势－－制造产品：“精”“极”“文”电子制造中高精度：控制趋于纳米级加工趋于亚纳米级超微细：芯片线宽＜100nm运动副间隙＜12nm高加速度：封装运动＞12g高可靠性：芯片千小时失效率＜1/10g第35页，共52页，星期日，2025年，2月5日发展趋势－－制造产品：“精”“极”“文”“极”是发展的焦点——极端、极限几何形体上，极大、极小、极厚、极薄、极平、极柔、极圆、极方，奇形怪状；在物理性能上，极高硬度、极高塑性、极大弹性、极大脆性、极强磁性、极强辐射性、极强腐蚀性，奇性怪能；MEMS技术和产品是典型极端、极限技术和产品。第36页，共52页，星期日，2025年，2月5日发展趋势－－制造产品：“精”“极”“文”2002年原子级纳米“晶体管”（电极相距1nm）2003年世界最小的纳米电动机（直径500nm）量子计算机基本电路（1/500mm，近°k工作）2004年能停或暂停的分子马达用核磁共振观测到单个电子第37页，共52页，星期日，2025年，2月5日第一章绪论SchoolofMechanicalEngineeringShanghaiJiaoTongUniversity*第一章现代制造技术的发展2010第1页，共52页，星期日，2025年，2月5日主要内容1.1现代制造技术的主要特点1.2现代制造技术的研究内容1.3现代制造技术的发展现状1.4现代制造技术的发展趋势1.5现代制造技术的发展战略第2页，共52页，星期日，2025年，2月5日人类社会发展所依赖的物质文明支柱除了材料、能源、信息外，还应包括“制造”。直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具开始的。——恩格斯《自然辩证法》第3页，共52页，星期日，2025年，2月5日1.1现代制造技术的特点1制造工程是系统工程机械制造过程是一种离散的生产过程，用系统论观点分析和研究制造过程，就出现了制造系统的概念，并形成现代制造系统工程学。制造系统是由物质流(材料流)、能量流和信息流三个基本要素组成的，而信息流的引入是形成制造系统最关键的要素。-----管理流，价值流2从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变实例：设计与工艺一体化1）制造工程的主要内容可分为设计和工艺两大部分。2）设计和工艺的脱离，源于大生产的分工；3）产品设计往往受到制造可行性限制，两者必须密切结合。第4页，共52页，星期日，2025年，2月5日现代制造技术的特点3精密加工技术是关键1）精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标。2）当前，纳米加工技术代表了制