机械制造装备设计

《机械制造装备设计》第一章绪论第二章机械制造装备设计方法第三章金属切削机床设计退出下一页第四章工业机器人设计《机械制造装备设计》第七章机械加工生产线总体设计第五章机床夹具设计第六章物流系统设计退出下一页第一章绪论第一章绪论第一节机械制造装备及其在国民经济中的重要作用第二节机械制造装备应具备的主要功能第三节机械制造装备的分类返回主页退出上一页下一页第一章绪论1.1机械制造装备及其在国民经济中的重要作用（一）制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱。（二）机械制造业是制造业的核心。（三）机械制造业的发展状况。上一页下一页退出返回主页返回本章制造业是人类文明的支柱之一•一般认为，人类文明有三大物质支柱：材料、能源与信息。•其实，“制造”也应是一大支柱。可以说，没有制造，就没有人类。返回本章制造业是人类文明的支柱之一•从人类制造第一把工具，一直到现在的智能机床，小到一针一线,大到航空母舰，无一可以脱离制造业。恩格斯说过，直立与劳动创造了人，劳动是从制造工具开始的。可以说人类的一切都离不开制造，制造是一切的源头。•如果没有金属农具的制造就没有农业革命；没有蒸汽机的制造就没有第一次工业革命；没有电机的制造就没有第二次工业革命；没有芯片和计算机制造就没有信息化革命。人类科技的进步就是一部制造业的进步史。返回本章制造业是人类文明的支柱之一制造是人类创造物质财富的基本手段从全世界整体来看，国民生产总值（GDP）的1/3是制造业创造的，工业生产总值4/5是制造业创造的，国家财政收入的1/3是制造业提供的，出口的90%是制造业提供的。制造是全面建设小康社会的第一支柱产业，经济活动部门中64%以上属于制造业，工业就业人数中90%属于制造业，整个社会50%的就业由制造业提供，工业税收80%由制造业提供。以上数据显示，要进入小康社会，要建设强大国家，必须发展制造业。返回本章制造业是人类文明的支柱之一•制造是各行各业的基石穿衣需要布匹，需要制造织布机；吃面需要面粉加工机，需要制造面粉机；住房需要建材，需要制造建材机器；出行需要坐车，需要制造汽车。人类要生存下去必须要搞好装备，因为任何东西都需要工具去制造。返回本章制造业是人类文明的支柱之一•制造业是高新技术产业的基础和载体。无论是信息技术、核技术还是微电子技术等等，都要靠制造产生。能够把这些先进技术制造出来本身就是先进的体现。有了这些先进技术，倘若没有制造业把它们应用起来，这些科技也是纸上谈兵、无用武之地。以电子科技为例，现在电子技术的应用越来越多，在军舰上，电子产品的成本占整个军舰成本的22%，占整个坦克成本的24%，在飞机上占35%，导弹上占44%，在卫星等航天器上占65%以上。这些电子产品都是制造业制造出来的。返回本章制造业是人类文明的支柱之一•制造业代表着国家的综合国力，也标志着国家在国际竞争中所处的地位如何温州制造的打火机占了全世界打火机的80%以上，但是多少只打火机才能换回一台精密设备？所谓工业转移其实是把低端产品转移过来，美国不是不会做打火机，而是不屑做。因此，如果没有强大的制造业，中国在国际竞争中只能处于产业链的低端。返回本章装备制造业•为国民经济各部门再生产和扩大再生产提供技术装备的各种工业，总称为装备制造业。处于工业中心地位的制造业，特别是装备制造业，被认为是国家工业化、现代化建设的“发动机”。装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。先进装备是带动生产力发展和人类历史进步的重要力量。装备制造业特别是重大技术装备，科技含量高，产业关联度大，直接影响一个国家的产业发展水平和竞争力。要在激烈的国际竞争中赢得主动，就必须建设强大的装备制造业。返回本章振兴装备制造业•制造业对于人类文明的重要性是显而易见的。制造业中机械制造业的地位最为重要，没有机械制造业，就没有独立的工业，即使制造业再大再多再好，也受制于人。一个大国如果没有强大的装备制造业，特别是同高科技相应的机床制造业，就不可能有独立自主的制造业与工业。只有振兴装备制造业，才能使工业由大变强。返回本章我国装备制造业发展现状•改革开放以来，我国装备制造业得到了长足发展，技术装备的设计和制造能力有了明显增强。目前，我国装备制造业工业增加值仅次于美国、日本和德国，位居世界第4位，我国装备制造业的年均增速是17.6%，几十种产品产量居世界第一位，并研发制造出了激光照排、数字程控交换机、卫星及运载工具、正负电子对撞机等为代表的一系列先进装备。返回本章中国装备制造业•截止到08年5月份中国装备制造业的工业总产值达到864,470,228.00千元，同比增长达到32.91%，增长幅度高于是上一季度，总体来看工业总产值的增长呈现逐步加快趋势。•中国装备制造业的不同规模企业的工业总产值状况主要表现为：小企业的工业总产值最高，达到457,756,787千元，同比增长幅度达到41.06%，其次是中型企业，最后是大型企业。除了大型企业的增幅在2季度出现下降以外，其他规模的企业增幅均是上涨趋势。返回本章同工业发达国家相比的明显差距(1)劳动生产率和工业增加值率低制造业总体规模仅相当于美国的1/5，日本的1/4强；人均劳动生产率远远落后于发达国家，仅为美国的1/25、日本的1/26、德国的1/20；工业增加值率仅为26%，远低于美国的49%、日本的38%、德国的48.5%。返回本章同工业发达国家相比的明显差距(2)产业结构上，仍以劳动密集型产业为主，技术密集型产业明显落后，装备制造业薄弱，结构不尽合理，装备制造业在制造业中的比重不到30%，远低于美国的41.9%、日本的43.6%、德国的46.4%。返回本章同工业发达国家相比的明显差距(3)在新技术、新产品的研发能力上仍然薄弱，缺少自主知识产权，产业主体技术依靠国外，我国所需要的大量先进设备，仍主要依靠进口。据统计，近几年我国设备投资的2/3依赖进口，其中光纤制造设备的100%，集成电路芯片制造设备的85%，石油化工设备的80%，轿车工业设备、数控机床、纺织机械、胶印设备的70%来自于进口产品。返回本章同工业发达国家相比的明显差距(4)企业集中度低，大型骨干企业少，围绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。返回本章加快发展装备制造业•国家发展和改革委员会工业司副司长李冶指出，要实现到2020年GDP翻两番的目标，我国必须走“新型工业化之路”，而振兴装备制造业，则是实现新型工业化的根本途径。事实上，加快发展装备制造业也已成为我国重要的发展战略。党的十六大明确提出：“用高新技术和先进适用技术改造传统产业，大力振兴装备制造业。”返回本章加快发展装备制造业•我国正在全国范围内实施的一项“制造业信息化工程”，目标是使制造业信息化水平与发达国家的差距从目前的约15年缩短为10年，以加快提升“中国制造”的国际竞争力。我国的制造业总体来说大而不强，技术创新能力十分薄弱，加快我国的工业化就得以信息化带动工业化，优先发展信息产业，大力推进制造业，用信息技术来改造我国的制造业，中国工程院院士孙家广认为，高新技术特别是以信息产业为代表的高新技术将在我国制造业中发挥巨大的作用。返回本章加快发展装备制造业•我国整个制造业信息化总体目标要实现五个数字化----设计数字化、管理数字化、装备数字化、生产过程数字化、企业数字化。设计数字化就是通过实现产品设计手段与设计过程的数字化和智能化缩短产品开发周期，提高企业的产品创新能力。制造装备数字化就是通过实现制造装备的数字化、自动化和精密化、提高产品的精度和加工装配的效率。返回本章加快发展装备制造业生产过程主要是针对流程工艺来说的，我国的流程工艺占整个工艺总产值的66．7％，在流程工艺实现数字化是通过实现生产过程控制的数字化、自动化和智能化，提高企业生产过程自动化水平。在离散制造业中，把每一个离散的部分协调起来。管理数字化是使每个企业有一个优良的管理。我国的产供销要做到资源优化，做到资源尽可能共享就必须大力发展现代的管理系统，而且把单独的系统集成起来，作为一个完整的系统在企业推广实施，而且要减少实施的工作量。企业数字化就是通过实现全球化环境下企业内外部资源的集成和最佳利用，促进制造企业的业务过程，组织结构与产品结构的调整，提高我国企业、区域和行业的竞争能力。返回本章现代的制造业市场的5大特征•第一是买方市场。这是科学技术与生产力发展的必然结果。•第二是多变性市场。由于科技发展快，技术更新快，产品换代快，从而产品非大量化、分散化、个性化的生产越来越强，竞争日趋激烈，不确定因素猛增，市场变化很快。•第三是国际化市场。市场打破国界，走向区域化，走向国际化。返回本章现代的制造业市场的5大特征•第四是新兴产品市场。不仅涉及对传统产品用高新技术加以改造与发展而成的产品，而且更涉及前所未有的新类型的“产品”，从而导致如技术、软件、环保等产业的出现。•第五是虚拟市场。信息化的进一步是网络化，网上的产品广告、商品展示、商品交易、客户关系、代理制等等均属于虚拟市场。返回本章制造业企业需要有的6大特征•第一是满足“客户化”要求，这是“买方市场”必然导致的结果，“顾客就是上帝”。•第二是对市场的快速响应，对生产的快速重组，从而要求生产模式必需有高度柔性，有足够敏捷性，这是“客户化”必然导致的结果。•第三是既竞争、又合作地参与市场，走向“双赢”、“多赢”，这是“纳什方程”给出的结果，而不一定是或“鱼死”，或“网破”，或“两败俱伤”。返回本章制造业企业需要有的6大特征•第四是本土化与国际化交互，走向全球化，既竞争，又合作。•第五是应用虚拟技术，以加快企业有关活动的节奏，提高产品质量，节约成本。•第六，“以人为本”，加强企业人文文化建设，应该说，这是现代企业成败关键之所在。返回本章快速发展的基本思路•发展途径：通过国际化实现积累与跨越•发展手段：通过采取创新实现优化与升级•发展方向：充分挖掘临港、临海优势，着眼快速发展返回本章大连装备制造业存在的主要问题•尚处于单机、配套地位，成套总承包能力薄弱。•现代制造工艺推进缓慢，产业流程的附加值不高。•核心企业规模过小，协同效应发展受限。•未充分利用和发展大连市的区位、资源与政策优势。返回本章先进制造业•采用先进的制造模式、先进的制造技术、先进的管理模式进行全方位制造活动。•先进制造模式的特征：企业层面：具有先进的技术管理组织系统产业层面：具有强大的产业整合能力产品层面：主要提供成套产品、关键核心部件、高端产品和极端制造产品返回本章先进制造业的发展趋势•一是产品的发展趋势，二是制造过程的发展趋势，三是制造方法的发展趋势。这三类发展趋势又可以用12个字概括之，•产品要“精”、“极”、“文”，•过程要“绿”、“快”、“省”、“效”，•方法要“数”、“自”、“集”、“网”、“智”。•这些方面彼此渗透,相互支持,形成整体,并且扎根在“机械”与“制造”的基础上,服务于制造业的发展。返回本章先进制造业的发展趋势•一是产品的发展趋势：“精”、“极”、“文”“精”是“精密化”---是发展的关键，它一方面是指对产品、零件的精度要求越来越高，另一方面是指对产品、零件的加工精度要求越来越高。有了前者，才要求有后者；有了后者，才促使前者得以发展。“精”是指加工精度及其发展，精密加工，细微加工，纳米加工等等。返回本章先进制造业的发展趋势•“极”就是极端条件----是发展的焦点，它是指在极端条件下工作的或者有极端要求的产品，从而也是指这类产品的制造技术有“极”的要求。在高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀条件下工作的，或有高硬度、大弹性要求的，或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的。显然，这些产品都是科技前沿的产品，其中之一就是“微机电系统（MEMS）”返回本章•“文”应理解为“人文化”，-----是发展的新意。社会进步到今天，产品不仅是一个工业产品，只解决“实用”的问题，满足物质层面上的需要；还应该是一个艺术产品，文化含量高，特别是人文文化含量高，真正解决“物美”问题，满足精神层面上的需要，能同环境协调，能供欣赏，能悦人心，经得起“看