先进制造技术PDF电子书下载

第1章　先进制造技术概述 1

1.1　制造技术的基本概念与发展概况 1

1.1.1 制造与制造业 1

目录 1

1.1.2　制造系统与制造技术 2

1.1.3　制造系统分类 2

1.1.4 制造业在国民经济中的地位 4

1.1.5　传统制造业及其技术的发展 5

1.1.7　制造业发展过程中竞争的焦点和策略 6

1.1.6　现代制造及其技术的发展 6

1.2 21世纪制造业的主要特点 7

1.2.1 21世纪制造业的市场特征 7

1.2.2 21世纪的产品特征 8

1.2.3　未来制造型企业的特征 9

1.2.4　我国未来制造业的特点 10

1.3 21世纪制造业面临的挑战 12

1.3.1 21世纪制造业面临的挑战 12

1.3.2　我国机械制造业的发展与差距 13

1.4.1　先进制造技术产生背景 15

1.4　先进制造技术的提出和进展 15

1.4.2　先进制造技术的提出 16

1.4.3　各国先进制造技术的发展概况 17

1.5　先进制造技术的内涵及体系结构 19

1.5.1 先进制造技术的内涵和特点 19

1.5.2　先进制造技术的体系结构 21

1.5.3　先进制造技术的分类 24

1.6　先进制造技术和竞争力 25

1.6.1　从竞争力角度审视先进制造技术 25

1.6.2　先进制造技术是提高制造企业竞争力的原动力 27

1.6.3　竞争力理念创新 28

1.7　制造业信息化的进展 29

1.7.1 基于信息化、知识化的制造 29

1.7.2　制造业信息化的定义 30

1.7.3　制造业信息化的成效 31

1.7.4　企业信息化系统的内容 31

1.7.5　制造业信息化的意义 32

1.8　先进制造技术发展趋势及我国先进制造技术的发展战略 32

1.8.1　先进制造技术的发展趋势 32

1.8.2　我国先进制造技术的发展战略 35

2.1.1 现代设计技术的内涵和特点 37

第2章　现代设计技术 37

2.1 现代设计技术的内涵与体系结构 37

2.1.2　现代设计技术体系 42

2.2　并行设计——现代设计方法学之一 43

2.2.1　并行设计概念产生的背景和过程 44

2.2.2　并行设计的技术特征 45

2.2.3　并行设计中的关键技术 46

2.2.4　并行设计的技术经济效益 48

2.3 反求工程——现代设计方法学之二 49

2.3.1　反求工程定义 50

2.3.2　反求工程技术的研究对象和研究内容 51

2.3.3　反求工程的基本步骤 53

2.3.4　反求工程的关键技术 54

2.3.5　商品化的反求工程软件简介 57

2.4　模块化设计——现代设计方法学之三 58

2.4.1　模块化设计的基本概念和方法 58

2.4.2　模块化系统的分类 61

2.4.3　模块化设计的步骤 62

2.4.4　模块化设计的关键 64

2.4.5　模块化设计的技术经济价值 64

2.4.6　模块化设计的现状与趋势 68

2.5 价值工程——现代设计方法学之四 69

2.5.1　价值工程的基本概念 69

2.5.2　价值工程的特征 71

2.5.3　价值工程的工作程序 71

2.5.4　价值工程的技术方法 73

2.6　质量功能配置——现代设计方法学之五 75

2.6.1　质量功能配置的基本原理 76

2.6.2　系统的质量功能配置过程及其特点 80

2.7　工业设计技术——现代设计方法学之六 81

2.7.1　工业设计学科的形成 82

2.7.2　工业设计的特征及内涵 83

2.7.3　工业设计基本方法 84

2.7.4　工业设计发展新动向 86

2.8　面向制造的设计技术——现代设计方法学之七 88

2.8.1　概述 88

2.8.2　关键技术 89

2.8.3　技术发展突破点 90

2.9　快速响应设计技术——现代设计方法学之八 90

2.9.1　快速响应工程的含义 91

2.9.2　快速响应设计关键技术 92

2.9.3　用变型设计实现快速响应设计的策略 93

2.10　绿色设计技术——现代设计方法学之九 94

2.10.1　绿色产品概念、评价标准及其认证 95

2.10.2　绿色设计及其特点与方法 96

2.10.3　绿色设计的主要内容和关键技术 98

2.10.4　绿色设计的发展 99

2.11　创新设计技术——现代设计方法学之十 100

2.11.1　创新思维 100

2.11.2　创新技法 101

2.11.3　人的创造力 103

2.11.4　创造力开发 105

2.12　计算机辅助设计——计算机辅助设计技术之一 105

2.12.1　计算机辅助设计的功能与含义 105

2.12.2　计算机辅助设计技术的产生及发展 107

2.12.3　计算机辅助设计的关键技术 108

2.12.4　计算机辅助设计研究热点与展望 109

2.13　优化设计——计算机辅助设计技术之二 113

2.13.1　优化设计问题 113

2.13.2　优化设计的数学模型和求解 114

2.13.3　最优化设计技术的现状和未来 119

2.14　有限元法——计算机辅助设计技术之三 121

2.14.1 概述 121

2.14.2　有限元法的基本思想及计算步骤 123

2.14.3　有限元法的应用及现状 124

2.15　模拟仿真与虚拟设计——计算机辅助设计技术之四 128

2.15.1 概述 129

2.15.2　模拟仿真技术的发展 131

2.15.3　模拟仿真技术的三大组成部分 133

2.15.4　模拟仿真软件介绍 135

2.15.5　模拟仿真、虚拟设计技术发展趋势及发展热点 137

2.16　智能设计技术——计算机辅助设计技术之五 138

2.16.1　设计分类及其与智能设计的联系 138

2.16.2　人工智能技术与智能设计系统 139

2.16.3　基于人工神经网络的智能设计系统的一般框架 141

2.16.4　智能计算机辅助设计的发展方向 145

2.16.5 国内外智能计算机辅助设计技术的应用状况 146

2.17　可靠性设计——可信性设计技术之一 148

2.17.1　可靠性的概念及其发展 149

2.17.2　可靠性设计的主要内容 149

2.17.3　可靠性设计的常用指标 150

2.17.4　机械零件可靠性设计 152

2.17.5　系统的可靠性预测 156

2.17.6　系统可靠性分配 158

2.17.7　可靠性试验 159

2.18 动态设计——可信性设计技术之二 160

2.18.1 概述 160

2.18.2　动态分析 161

2.18.3　动态设计 162

2.18.4　动态设计中的非线性问题——机构弹性动力学 167

2.18.5　动态设计的发展趋势与关键技术 167

2.19.1　健壮设计原理 168

2.19　健壮设计——可信性设计技术之三 168

2.19.2　机械系统的稳健设计 172

2.19.3　健壮性与可靠性 173

第3章　先进制造工艺技术 175

3.1　先进成形技术 175

3.1.1　精密铸造成形技术 175

3.1.2　精密高效塑性成形技术 178

3.2　先进热处理技术 184

3.2.1　可控气氛热处理 184

3.2.2　真空热处理 186

3.2.3　离子化学热处理 188

3.2.4　激光表面合金化 189

3.3　现代表面技术 191

3.3.1　表面技术的涵义 191

3.3.2　表面技术的分类 191

3.3.3　典型现代表面技术简介 192

3.4　超高速加工技术 202

3.4.1　超高速加工技术的产生与发展 202

3.4.3　超高速加工技术的优越性 204

3.4.2　超高速加工技术的内涵 204

3.4.4　超高速切削的相关技术 205

3.4.5　超高速磨削的相关技术 211

3.5　超精密加工技术 213

3.5.1　概述 213

3.5.2　超精密切削加工 216

3.5.3　超精密磨料加工 220

3.5.4　超精密加工设备 226

3.6　微细加工技术 229

3.6.1　微型机械与微细加工技术概述 229

3.6.2　半导体微细加工技术 230

3.6.3　LIGA技术 233

3.6.4　微细电火花加工 234

3.6.5　微细切削加工技术 236

3.7　高能束加工 237

3.7.1　电子束加工 237

3.7.2　离子束加工 242

3.7.3　激光加工 246

3.8　复合加工技术 250

3.8.1 概述 250

3.8.3　电解电火花机械磨削 251

3.8.2　电解在线修整磨削 251

3.8.4　电解磨削 252

3.8.5　电火花磨削 253

3.8.6　超声波电解加工 253

3.8.7　磨料水射流加工 254

3.9　快速原型制造技术 255

3.9.1　快速原型制造技术的产生与发展 255

3.9.2 RPM技术原理 255

3.9.3　典型的RPM工艺方法 256

3.9.4 RPM技术发展现状 259

3.9.5 RPM技术的应用 261

3.9.6 RPM技术的发展趋势 265

第4章　制造自动化技术 267

4.1　制造自动化技术概述 267

4.1.1 制造自动化技术内涵 267

4.1.2　制造自动化技术的发展历程及现状 268

4.1.3　制造自动化技术的发展趋势 272

4.1.4　制造自动化技术的关键技术 273

4.2　机床数控技术 277

4.2.1　数控技术概况 277

4.2.2　计算机数字控制（CNC）系统 280

4.2.3　机床伺服系统 286

4.2.4　数控加工编程技术 288

4.2.5　机床数控技术发展趋势 290

4.3　工业机器人 293

4.3.1　工业机器人的定义、组成与分类 293

4.3.2　工业机器人的技术地位 296

4.3.3　工业机器人发展回顾 297

4.3.4　工业机器人驱动系统 298

4.3.5　工业机器人的控制技术 300

4.3.6　工业机器人的编程技术 304

4.3.7　机器人智能技术 307

4.3.8　工业机器人发展展望 309

4.4　并联运动机床 310

4.4.1　并联运动机床发展简史 310

4.4.2　并联运动机床的工作原理 311

4.4.3　并联运动机床的技术进展 312

4.4.4　机床中的典型并联机构 315

4.4.5　并联运动机床的设计 318

4.5 自动化制造系统中的检测监控技术 324

4.5.1　概述 324

4.5.2　传感技术 326

4.5.3　检测与监控技术基础 327

4.5.4 自动化制造系统中主要信号检测方法 328

4.5.5 自动化制造系统中监控技术 332

4.5.6　基于神经网络的机械加工信息融合 334

4.6　柔性制造技术 335

4.6.1　柔性制造系统基本组成 335

4.6.2 FMS的加工系统 340

4.6.3 FMS的工件运储系统 344

4.6.4 FMS的刀具运储系统 350

4.6.5 FMS的控制与管理系统 353

第5章　先进管理理念与技术 357

5.1　现代管理概述 357

5.1.1　管理的基本概念 357

5.1.2　管理理念与模式的发展 359

5.1.3　面向电子商务的企业管理信息系统的总架构 361

5.1.4　知识经济时代管理新概念 362

5.1.5　现代管理技术的特点 364

5.2　企业经营战略管理 365

5.2.1　企业战略管理的基本概念 365

5.2.2　企业战略环境分析 367

5.2.3　企业的总体经营战略 368

5.2.4　企业战略管理 371

5.3　企业管理决策支持系统 372

5.3.1　企业管理决策概述 372

5.3.2　企业管理决策支持系统的框架 379

5.4　企业资源计划 384

5.4.1　概述 385

5.4.2　企业资源计划的原理 386

5.4.3 ERP的组成和各子系统的目标 394

5.4.4 ERP实例 394

5.5　产品数据管理 395

5.5.1　产品数据管理（PDM） 396

5.5.2 PDM与ERP之间的区别和联系 398

5.5.3 基于PDM的应用集成 400

5.5.4 PDM软件及其应用情况 403

5.6　物流系统管理 404

5.6.1　物流系统管理的概念及其发展 404

5.6.2　物流配送中心 406

5.6.3　区域公共配送中心 407

5.6.4　供应链管理 409

5.7　客户关系管理 410

5.7.1 CRM的管理思想 411

5.7.2 CRM的功能结构 415

5.7.3 CRM应用中的呼叫中心 418

5.7.4 CRM中的商业智能 421

5.8　知识管理 423

5.8.1 概述 423

5.8.2　知识管理的任务 425

5.8.3　知识管理的技术与系统 427

5.8.4　知识管理技术的部署 428

5.9　准时生产技术 429

5.9.2　准时生产的基本思想 430

5.9.1　准时生产的含义和目标 430

5.9.3　看板管理 432

第6章　先进制造战略、理念、模式 435

6.1 制造领域竞争战略的演变 435

6.1.1 制造业生产方式的历史演变 435

6.1.2　竞争战略的演变 437

6.1.3　制造理念和模式的发展概貌 438

6.1.4　制造模式的概念 438

6.2　计算机集成制造与现代集成制造 439

6.2.1　CIMS的基本概念与发展概况 439

6.2.2　CIMS的组成、体系结构与关键技术 442

6.2.3　现代集成制造系统技术概况 447

6.2.4　CIMS在我国的实施进展 448

6.3　并行工程 449

6.3.1　并行工程的定义 450

6.3.2　并行工程运行模式 451

6.3.3　并行工程特征 452

6.3.4　并行工程关键技术 454

6.3.5　并行工程的支持工具 455

6.4.1　精益生产提出的背景 456

6.4　精益生产 456

6.4.2　精益生产的内涵 457

6.4.3　精益生产模式 458

6.4.4　精益生产的主要内容 460

6.4.5　精益生产的应用 462

6.5　敏捷制造 464

6.5.1　敏捷制造的定义 464

6.5.2　敏捷制造系统的实现技术 466

6.5.3　敏捷制造的一般实施方法 466

6.5.4　敏捷制造对制造业影响 468

6.6　虚拟制造 469

6.6.1　虚拟制造概述 469

6.6.2　虚拟制造的研究内容 471

6.6.3　虚拟制造的技术体系 472

6.6.4　虚拟制造系统的体系结构 474

6.6.5　虚拟制造环境与平台 475

6.6.6　基于Internet的虚拟制造系统 477

6.7　智能制造 478

6.7.1　智能制造提出的背景 478

6.7.3　智能制造系统的特征 480

6.7.2　智能制造系统的含义与发展 480

6.7.4　智能加工与智能加工设备 481

6.8　绿色制造 483

6.8.1 概念 483

6.8.2　绿色材料 484

6.8.3　绿色工艺规划技术 487

6.8.4　绿色包装 487

6.8.5　绿色制造系统 488

6.9　生物制造 492

6.9.1　生物制造提出的背景 493

6.9.2　生物制造的概念 494

6.9.3　生物制造研究实例 495

6.10　基于Internet的产品设计制造 497

6.10.1 基于网络的先进制造技术 497

6.10.2　基于网络的先进制造技术的主体技术群 498

6.10.3　基于网络的先进制造技术的基本功能特点 499

6.10.4　基于网络的先进制造技术的实现途径与模式 499

6.10.5　基于Internet产品设计与开发 506

6.10.6　基于Internet的产品制造技术 506

参考文献 508