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第1章 制造业与先进制造技术 1

1.1 制造业的发展与挑战 1

1.1.1 制造与制造业 1

1.1.2 制造业的地位与作用 2

1.1.3 制造业的进步与发展 3

1.1.4 我国机械制造业的发展与面临的挑战 6

1.2 先进制造技术的内涵与体系结构 8

1.2.1 先进制造技术提出的背景 8

1.2.2 先进制造技术的内涵与特征 9

1.2.3 先进制造技术的体系结构 9

1.2.4 先进制造技术的分类 11

1.3 先进制造技术的发展趋势 13

1.3.1 云制造系统 13

1.3.2 信息物理融合系统 16

1.3.3 先进制造业及各工业国家的发展对策 18

1.3.4 先进制造技术的发展趋势 22

本章小结 23

复习思考题 23

第2章 现代设计技术 24

2.1 概述 24

2.1.1 现代设计技术的内涵 24

2.1.2 现代设计技术的特征 25

2.1.3 现代设计技术的体系结构 26

2.2 计算机辅助设计技术 27

2.2.1 计算机辅助设计的内涵与发展 27

2.2.2 计算机辅助设计的关键技术 29

2.2.3 计算机辅助设计的研究热点 31

2.3 优化设计 33

2.3.1 优化设计的数学模型 33

2.3.2 优化方法的分类 35

2.3.3 优化设计步骤 36

2.3.4 优化设计实例 38

2.4 可靠性设计 39

2.4.1 基本概念 39

2.4.2 机械零件可靠性设计 43

2.4.3 机械系统可靠性设计 46

2.5 价值工程 49

2.5.1 价值工程的内涵与特征 49

2.5.2 价值工程的实施过程 50

2.5.3 价值工程的应用案例 53

2.6 反求工程 54

2.6.1 反求工程的内涵 54

2.6.2 反求工程的基本步骤 55

2.6.3 反求工程的关键技术 56

2.6.4 反求工程的应用举例 59

2.7 绿色设计 60

2.7.1 绿色设计产生的背景 60

2.7.2 绿色产品及绿色设计的定义 60

2.7.3 绿色设计的主要内容 63

2.7.4 绿色设计的基本原则 63

2.7.5 绿色产品实例 64

本章小结 65

复习思考题 65

第3章 先进制造工艺技术 67

3.1 概述 67

3.1.1 机械制造工艺的内涵 67

3.1.2 先进制造工艺的产生和发展 68

3.1.3 先进制造工艺技术特点 70

3.2 材料受迫成形工艺技术 70

3.2.1 精密洁净铸造成形技术 70

3.2.2 精确高效金属塑性成形技术 72

3.2.3 粉末锻造成形技术 76

3.2.4 高分子材料注射成形技术 77

3.3 超精密加工技术 81

3.3.1 概述 81

3.3.2 超精密切削加工 82

3.3.3 超精密磨削加工 85

3.3.4 超精密加工机床与设备 87

3.3.5 超精密加工支持环境 89

3.4 高速加工技术 92

3.4.1 高速加工的概念 92

3.4.2 高速加工技术的发展与应用 93

3.4.3 高速切削加工的关键技术 94

3.4.4 高速磨削加工的关键技术 97

3.5 增材制造技术 100

3.5.1 增材制造技术的基本原理 100

3.5.2 增材制造的主要工艺方法 101

3.5.3 增材制造技术的应用 105

3.5.4 增材制造技术存在的局限 105

3.6 微纳制造技术 106

3.6.1 微纳制造技术的概念 106

3.6.2 微制造工艺技术 106

3.6.3 纳制造工艺技术 110

3.7 表面工程技术 112

3.7.1 表面改性技术 113

3.7.2 表面覆层技术 115

3.7.3 复合表面处理技术 117

3.8 再制造技术 118

3.8.1 再制造技术的内涵和意义 118

3.8.2 无损拆解与绿色清洗技术 120

3.8.3 无损检测与寿命评估技术 121

3.8.4 再制造成形与加工技术 122

3.9 仿生制造技术 125

3.9.1 仿生制造技术的内涵及发展 125

3.9.2 仿生机构及系统制造 126

3.9.3 功能性表面仿生制造 127

3.9.4 生物组织及器官制造 129

3.9.5 生物加工成形制造 130

本章小结 132

复习思考题 133

第4章 制造自动化技术 134

4.1 概述 134

4.1.1 制造自动化技术的发展 134

4.1.2 制造自动化技术的内涵 136

4.2 自动化制造设备 137

4.2.1 数控机床 137

4.2.2 加工中心机床 143

4.2.3 柔性制造单元 146

4.2.4 柔性制造系统 147

4.3 物料运储系统自动化 159

4.3.1 自动运输小车 159

4.3.2 工业机器人 161

4.3.3 自动化仓库 166

4.4 装配过程自动化 168

4.4.1 装配过程自动化的现状与意义 168

4.4.2 自动装配工艺性分析 169

4.4.3 自动化装配设备 174

4.5 检测过程自动化 179

4.5.1 检测系统的作用与涉及的检测内容 179

4.5.2 检测系统的基本组成及工作原理 180

4.5.3 自动检测元件 181

4.5.4 制造过程自动检测监控实例 182

本章小结 185

复习思考题 186

第5章 现代企业信息管理技术 187

5.1 概述 187

5.1.1 企业信息化的内涵 187

5.1.2 企业信息管理技术体系 188

5.1.3 企业信息管理的网络环境 189

5.2 企业资源计划（ERP） 191

5.2.1 ERP的产生与发展 191

5.2.2 订货点法 192

5.2.3 MRP及闭环MRP 193

5.2.4 MRPⅡ 198

5.2.5 ERP 201

5.2.6 ERPⅡ 204

5.3 供应链管理（SCM） 207

5.3.1 SCM的产生背景 207

5.3.2 SCM的定义 208

5.3.3 SCM的结构体系 208

5.3.4 SCM的管理原理 210

5.3.5 SCM的发展趋势 214

5.4 客户关系管理（CRM） 215

5.4.1 CRM的产生背景 215

5.4.2 CRM的内涵 216

5.4.3 CRM的目标与客户对象 217

5.4.4 CRM的体系结构及功能模块 218

5.4.5 CRM与其他信息系统的关系 220

5.5 产品数据管理（PDM） 221

5.5.1 PDM的产生、定义与发展 221

5.5.2 PDM的体系结构 223

5.5.3 PDM的系统功能 224

5.5.4 PDM与ERP之间的区别和联系 226

5.5.5 基于PDM的应用集成 228

5.6 制造执行系统（MES） 230

5.6.1 MES的产生与定义 230

5.6.2 MES的角色作用 231

5.6.3 MES的功能模块 233

5.6.4 MES与其他信息系统的关系 233

5.6.5 ERP/MES/PCS的信息集成 234

本章小结 235

复习思考题 236

第6章 先进制造模式 237

6.1 计算机集成制造（CIM） 237

6.1.1 CIM和CIMS的概念 237

6.1.2 CIMS的结构组成 238

6.1.3 CIMS递阶控制结构 242

6.1.4 CIMS开放式体系结构（CIMS/OSA） 243

6.1.5 我国CIMS技术的发展战略 245

6.2 并行工程（CE） 246

6.2.1 并行工程概念的产生及其定义 246

6.2.2 并行工程的运行模式 247

6.2.3 并行工程的特征 248

6.2.4 并行工程的关键技术 250

6.2.5 并行工程的支持工具 250

6.3 精益生产（LP） 251

6.3.1 精益生产的提出及内涵 251

6.3.2 精益生产的体系结构 253

6.3.3 精益生产的基本原理 257

6.4 敏捷制造（AM） 259

6.4.1 敏捷制造提出的背景、内涵及其特征 259

6.4.2 敏捷制造企业的体系结构 261

6.4.3 敏捷化企业组织与管理 262

6.4.4 虚拟制造 265

6.4.5 可重构制造系统 265

6.4.6 敏捷制造对制造业的影响 268

6.5 智能制造（IM） 269

6.5.1 智能制造的内涵与特征 269

6.5.2 智能加工与智能机床 271

本章小结 273

复习思考题 274

参考文献 275