汽车制造工艺学(1)

汽车制造工艺学第一部分概论先进制造技术概论汽车制造工艺学汽车制造工艺学汽车制造工艺学第一部分概论课程主要内容1.概论2.夹具原理及设计3.机械加工质量4.尺寸链原理及应用5.机械加工工艺规程制订（选修）汽车制造工艺学第一部分概论第一节制造与制造业第节制造与制造业111制造与制造业1.1.1制造与制造业1.1.2制造业的地位和作用1.1.2制造业的地位和作用1.1.321世纪制造业面临的挑战和特征1.1.321世纪制造业面临的挑战和特征汽车制造工艺学第一部分概论1.1.1制造与制造业原材料产品工艺能源制造原材料产品知识技能工具制造生产车间内与物流有关的加工和装配过程狭义制造包括市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产管理过程、市场营广义制造备、加工装配、质量保证、生产管理过程、市场营销、售前售后服务、报废后的回收处理广义制造汽车制造工艺学第一部分概论制造系统具有特定功能的有机整体制造过程软件硬件人员制造过程经营规划、开发研制、加工制造和控制管理等过程硬件生产设备、工具和材料、能源以及各种辅助装置软件制造理论、制造工艺和方法、各种制造信息等汽车制造工艺学第一部分概论制造业可供人们使用和消费的产品行业，是所有与制造有关的企业群体是所有与制造有关的企业群体类别构成比例类别构成比例类别构成比例类别构成比例类别构成比例类别构成比例金属制品3.395食品工业15.335化工15.586我国制一般机械8.625纺织7.193建材7.299运输机械6.424服装5.018黑色冶金6.908制造分电器设备5.125家具1.542有色冶金2.120分类和电子设备4.588文教用品4.292其他制造1.681仪器仪表0.998油加工3.870构成汽车制造工艺学第一部分概论1.1.2制造业的地位和作用三大产业农林牧业,工业，服务业农林牧业农业、林业、蓄禽业、水产业工业（52%）制造业（45%）、建筑业、采掘业以及电力煤气水的生产供应业工业（52%）、煤气、水的生产供应业服务业商业、金融、房地产、经贸等服务业商业、金融、房地产、经贸等汽车制造工艺学第一部分概论一个国家经济发展的支柱国民经济收入的重要来源制造业工业经济年代经济增长的“发动机”一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础制造业地位个国家经济强大、经济腾飞的重要基础汽车制造工艺学第一部分概论•提供人们衣、食、住、行物质消费•决定全社会的长远效益和经济的持续增长•国际商品贸易的保证（美国78%，日本96%，我国制国际商品贸易的保证（美国，日本，我国81%-1995年）•农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件制造业的农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件•信息产业发展的物质基础；的作用•农业劳动力转移和就业的重要途径•为科技和教育发展提供经费支持和实验装备用为科技和教育发展提供经费支持和实验装备•实现军事现代化和国家安全的保障汽车制造工艺学第一部分概论1.1.3当前制造业面临的挑战和特征工业经济时代知识经济时代当前时代提高生产率，实现经济增长的驱动器知识工业经济时代生产要素：资本和劳动力时代知识经济生产要素知识资本和劳动力时代生产要素：知识、资本和劳动力汽车制造工艺学第一部分概论快速响应市场能力的挑战全部制造节并行实•快速响应市场能力的挑战－全部制造环节并行实现•打破组织、地域和时间壁垒的挑战－技术资源的集成制造•信息时代的挑战－信息向知识的转变（信息的收集、储存、分析、发布和应用）造业面临•有限的资源和日益增长的环保压力的挑战－可持续发展（减少污染合理资源利用）临的六大展（减少污染、合理资源利用）•制造全球化和贸易自由化的挑战－可重组工程大挑战•技术创新的挑战－全新制造工艺和产品的开发汽车制造工艺学第一部分概论•60年代-生产规模的扩大•70年代-生产成本的降低•80年代-产品质量的提高制造型企业80年代产品质量的提高•90年代-市场响应速度追求的目标•21世纪-技术创新汽车制造工艺学第一部分概论•不确定性：消费需求非大量化、分散化、个性化；技术更新换代加快；市场不可控制因素增多制•市场的国际化和全球化：世界贸易组织的成立、欧元计划的启动、亚大经济合作组织、北美经济一体化联盟制造业的•新兴产业的崛起：如：软件产业、环境产业的发展市场质的短缺和动态的非均衡未来市场的调节表为的市场特•市场质的短缺和动态的非均衡：未来市场的调节表现为价格和质量的权衡，依赖于新产品出现后价格的调整特征•虚拟市场和代理制是未来市场重要形式：网络销售汽车制造工艺学第一部分概论•个性化和多样化产品制造定制化、模块化，满足不同消费者喜好制造•寿命周期不断缩短摩尔定律-芯片性能每18个月提高1倍，价格却保持不变造业的产•智能化包括产品自身智能和生产设施工具的智能绿色产品全寿命周期无污染低资源消耗和可回产品特征•绿色产品全寿命周期无污染、低资源消耗和可回收利用征汽车制造工艺学第一部分概论•满足个性需求成为企业经营宗旨•制造硬件资源可重构性成为企业装备的显著特点企未来•人力资源是未来企业资源的核心要素•企业的国际化是发挥自身优势，实现专业化生产的前提制造型•虚拟企业和团队能力是21世纪企业的核心竞争优势企业文化氛围的形成和创新充分体现人的价值将成为型企业的•企业文化氛围的形成和创新充分体现人的价值，将成为本世纪企业永恒的追求的特征•本土化是21世纪企业的重要特征汽车制造工艺学第一部分概论第二节制造技术的发展现状与趋势第二节制造技术的发展现状与趋势1.2.1制造技术的进步和发展1.2.2现代制造技术产生背景1.2.3各国对现代制造技术的响应及其发展计划汽车制造工艺学第一部分概论1.2.1制造技术的进步和发展制造业生产方式小批量→少品种大批量→多品种变批量生产方式制造业劳动密集设备密集信息密集知识密集资源配置劳动密集→设备密集→信息密集→知识密集手工→机械化→单机自动化→刚性自动化→柔性自动化→智能自动化制造技术汽车制造工艺学第一部分概论制造技术的发展阶段场式生产时期世纪后半叶完成手作坊到以分原则的生•工场式生产时期--18世纪后半叶，完成手工作坊到以分工原则的工厂生产的转变•工业化规模生产时期--19世纪，实现了批量工业化规范生产•刚性自动化发展时期--20世纪初，以大批量生产为模式的刚性自动化•柔性自动化发展时期--二战之后，多品种小批量柔性自动化生产模式，包括NCCNCFMCFMS等包括NC、CNC、FMC、FMS等。•综合自动化发展时期-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT；•MRP,MRPⅡ,ERP,TQM；DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT；•CIMS,CE,LP,,汽车制造工艺学第一部分概论1.2.2制造技术产生背景社会经济发展背景•消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短缩短•全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基于实力的合作有基于实力的合作•快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键汽车制造工艺学第一部分概论科学技术发展背景•制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两个方向发展•现代制造业成为技术密集、知识密集型产业现代制造业成为技术密集、知识密集型产业•信息成为制造业决定性因素，Intranet/Internet对制造业产生重大影响可持续发展战略资源染重•资源匮泛，污染严重•环境问题不能以牺牲今后几代人的利益为代价•由粗放经营、掠夺式开发向集约型、可持续发展转变汽车制造工艺学第一部分概论1.2.3各国现代制造技术的发展美国•先进制造技术计划：1994年预算14亿美元，围绕“智能制造系统”、“集成工具”、“基础设施建设”三个重点领域开展研究；美国•制造技术中心计划：在一个地区设立一个制造技术中心，建立技术拥有者与需要者之间的桥梁，为中小企业展示新制造技术和装备、组织培训、帮助企业了解和选用最新技术和装备。智能制造计划1990年提出由美国欧共体加拿大澳大利亚等国参加日本•智能制造计划：1990年提出。由美国、欧共体、加拿大、澳大利亚等国参加，投资10亿美元实施智能制造计划目的通过国际共同研究使制造业在接受订货开发设计•智能制造计划目的：通过国际共同研究，使制造业在接受订货、开发、设计、生产、物流直至经营管理的全过程中，做到生产设备自律化生产设备自律化能够根据环境变化自主判断并及时决策变更作业过程•生产设备自律化：能够根据环境变化自主判断并及时决策变更作业过程汽车制造工艺学第一部分概论欧盟•尤里卡计划（EREKA）：1988年用5亿美元资助16个欧洲国家欧盟尤里卡计划（）：年用亿美元资助个欧洲国家、600家公司的165个合作性高科技研究开发项目•欧洲信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）：在13个成员国•欧洲信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）：在13个成员国向5500名研究人员提供了资助，明确设计原理、工厂自动化、生产过程管理三大课题生产过程管理三大课题•欧洲工业技术基础研究计划（BRITE）：重点资助材料、制造加工设计以及工厂系统运作方式等研究加工、设计以及工厂系统运作方式等研究汽车制造工艺学第一部分概论第三节现代制造技术的内涵和体系结构1.3.1现代制造技术的内涵和特点1.3.2现代制造技术的体系结构及其分类汽车制造工艺学第一部分概论1.3.1现代制造技术的内涵和特点传统制造技术现代制造技术系统性仅驾驭生产过程能驾驭生产过程系统性仅驾驭生产过程物质流和能量流能驾驭生产过程物质流、信息流和能量流广泛性仅指将原材料变为成品贯穿从产品设计、加工制造广泛性的加工工艺到产品销售的整个过程集成性学科专业单一、独立，相互间界限分明专业和学科不断渗透、交叉融合，其界限逐渐淡化甚至消失相互间界限分明其界限逐渐淡化甚至消失动态性不同时期、不同国家，其特点重点目标和内容不同其特点、重点、目标和内容不同实用性注重实践效果，促进经济增长，提高综合竞争力汽车制造工艺学第一部分概论1.3.2现代制造技术的体系结构及其分类体系结构1994年美国联邦科学工程技术委员会将现代制造技术分为：•主体技术群•设计技术群制造工艺技术群•制造工艺技术群•支撑技术群•管理基础技术群汽车制造工艺学第一部分概论国内学者对现代制造技术的划分国内学者对现代制造技术的划分•现代制造工程设计技术群协同论•现代制造系统管理技术群物料处理和设备技术群拆卸系统物料系统装配系统•物料处理和设备技术群•支撑技术群系统检测系统物质系统制造系统制造系统输送系统质量管理系统汽车制造工艺学第一部分概论1.3.2现代制造技术的体系结构及其分类现代制造技术的分类•现代设计技术：现代设计方法、产品可信性设计、设计自动化技术先进制造工艺高效精密成形技术高效高精度切削加工工艺现•先进制造工艺：高效精密成形技术、高效高精度切削加工工艺、现代特种加工工艺、现代表面工程技术。•加工自动化技术：数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术•现代生产管理技术：MRPII\ERP\PDM\JIM•先进制造生产模式：CIM、CE、AM、IM、LP汽车制造工艺学第一部分概论第四节机械制造工艺和汽车生产第四节机械制造工艺和汽车生产1.4.1机械制造工艺的几个概念142汽车生产1.4.2汽车生产28汽车制造工艺学第一部分概论第四节机械制造工艺和汽车生产第四节机械制造工艺和汽车生产1.4.1机械制造工艺的几个概念1.4.2汽车生产汽车制造工艺学第一部分概论机工工艺的形能，（或毛坯制造工艺过程锻造铸造机械制艺过艺过程：形状、尺使其成或阶段性改变性能工艺过程铸造热处理制造过程是改变尺寸、相成为成品性）生产工艺过程其它种类冲压变原材料相对位置品或半成产过程。机械加其它种类工艺过程焊接料（或毛置和材料成品的部机械加工工艺过程车、铣、钻、镗、磨、铰、滚、剃、珩毛坯）料性部分装配调试工艺过程装配调试调试汽车制造工艺学第一部分概论机料状工序工作地工人零件和连续作业机械工艺机械加料的方状和位工序：工作地、工人、零件和连续作业是构成工序的四个要素,其中任一要素的变更即构成新的工序。械加艺过加工工方