第1章 先进制造系统概论 1
1.1 制造业的起源与发展 1
1.2 制造、系统和制造系统的定义与分类 5
1.2.1 制造的概念与制造原理 5
1.2.2 系统的定义与内涵 8
1.2.3 制造系统的定义与内涵 9
1.2.4 制造系统的分类 11
1.3 先进制造系统的概念和特点 14
1.3.1 先进制造系统的概念 14
1.3.2 先进制造系统的特点 16
1.4 先进制造技术的概念与特点 17
1.4.1 先进制造技术的定义 17
1.4.2 先进制造技术的体系结构与分类 19
1.4.3 先进制造技术的特点 21
1.5 先进制造模式的概念与特点 22
1.5.1 制造模式的概念 22
1.5.2 先进制造模式的定义 23
1.5.3 先进制造模式的特点 23
1.6 先进制造系统的发展趋势 24
习题与思考题 29
第2章 先进制造系统的理论体系框架与结构 30
2.1 制造系统概念模型与理论体系框架 30
2.1.1 制造系统的概念模型 30
2.1.2 制造系统的理论体系框架 34
2.1.3 先进制造系统的结构组成 39
2.2 先进制造系统的决策属性构成 41
2.2.1 概述 41
2.2.2 先进制造系统的决策框架模型 46
2.3 先进制造系统的总体结构 59
2.4 先进制造系统的功能构成 67
2.4.1 工程设计系统 67
2.4.2 制造过程系统 69
2.4.3 物流系统 71
2.4.4 质量保证系统 74
2.4.5 组织结构系统 76
2.4.6 管理信息系统 79
2.4.7 网络数据库支撑系统 84
习题与思考题 86
第3章 先进制造工艺系统 88
3.1 概述 88
3.2 特种加工技术 95
3.2.1 电火花加工 95
3.2.2 电化学加工 97
3.2.3 激光加工 98
3.2.4 超声波加工 99
3.2.5 水喷射加工 100
3.2.6 电子束加工和离子束加工 101
3.3 快速成型制造技术 105
3.3.1 快速成型制造技术原理 106
3.3.2 典型的RPM技术 107
3.3.3 快速成型制造的特点 111
3.3.4 RPM技术的工艺装备、材料及软件 111
3.3.5 RPM技术的应用 114
3.4 高速加工技术 122
3.4.1 高速加工技术的兴起和发展 122
3.4.2 高速切削加工 125
3.4.3 高速加工中心 131
3.4.4 高速加工在制造业中的应用 131
3.5 精密与超精密加工技术 134
3.5.1 概述 134
3.5.2 精密和超精密切削 137
3.5.3 精密和超精密磨料加工 139
3.5.4 精密和超精密加工的磨料 141
3.5.5 精密和超精密机床 142
3.5.6 微细加工技术 145
3.5.7 精密和超精密加工的支持环境 150
3.6 纳米技术 151
3.6.1 纳米级加工的物理实质 151
3.6.2 纳米级加工精度 152
3.6.3 纳米加工中的LIGA技术 153
3.6.4 扫描探针显微加工技术 153
3.6.5 纳米材料 160
3.6.6 纳米电子学 161
3.6.7 纳米机械学 162
习题与思考题 162
第4章 先进制造装备系统 164
4.1 概述 164
4.2 机器人 169
4.2.1 机器人起源与发展概况 169
4.2.2 机器人的定义及分类 172
4.2.3 工业机器人 175
4.2.4 服务机器人 181
4.2.5 水下机器人 182
4.2.6 空间机器人 184
4.2.7 微机器人 186
4.3 数控机床 190
4.3.1 数控机床的工作原理与构成 190
4.3.2 数控机床的分类 191
4.3.3 计算机数字控制系统 194
4.3.4 加工中心 195
4.3.5 典型的数控机床与加工中心 196
4.3.6 数控机床的加工特点 200
4.4 DNC系统 200
4.4.1 DNC的概念及特点 200
4.4.2 DNC系统的结构与组成 202
4.4.3 DNC通信软件的功能和结构 204
4.5 物流系统 205
4.5.1 概述 205
4.5.2 机床上料装置 207
4.5.3 机床间工件传送装置 210
4.5.4 自动化仓库 215
4.6 柔性制造系统 218
4.6.1 FMS的定义和组成 219
4.6.2 FMS单元控制系统 222
4.6.3 FMS的监控与诊断系统 223
4.6.4 FMS的物料传输系统 225
4.6.5 柔性制造单元 227
4.6.6 柔性制造生产线 230
习题与思考题 232
第5章 先进制造系统的设计 233
5.1 概述 233
5.2 先进制造系统的设计方法与建模工具 237
5.2.1 先进制造系统的设计方法 237
5.2.2 先进制造系统建模方法 240
5.3 快速响应工程 256
5.3.1 快速响应工程的主要内容 256
5.3.2 快速响应工程技术平台 257
5.3.3 案例（汽车车身快速开发） 261
5.4 反求工程（反求设计） 264
5.4.1 概述 264
5.4.2 反求工程的设计过程 265
5.4.3 反求工程设计的基本方法 272
5.4.4 应用案例 275
5.5 工业设计 276
5.5.1 概述 276
5.5.2 工业设计的定义与基本内涵 278
5.5.3 工业设计的基本要素 281
5.5.4 工业设计与创新 283
5.5.5 应用案例（儿童自行车的创新设计） 285
习题与思考题 288
第6章 绿色设计与绿色制造 289
6.1 绿色技术的产生与内涵 289
6.1.1 绿色技术产生的背景 289
6.1.2 绿色技术的基本概念 292
6.2 绿色产品 293
6.2.1 绿色产品的概念与内涵 293
6.2.2 绿色产品的认证 295
6.2.3 绿色产品的评价标准和评价方法 296
6.3 绿色产品设计技术 299
6.3.1 绿色设计的概念与特点 299
6.3.2 绿色设计过程 302
6.3.3 绿色设计系统方法 303
6.4 产品生态化设计 307
6.4.1 ED的内涵 307
6.4.2 生态材料选择 309
6.4.3 面向拆卸的设计 310
6.4.4 面向回收的设计 314
6.5 再制造工程 317
6.5.1 再制造工程的发展 317
6.5.2 再制造工程的概念与内容 319
6.6 绿色制造技术 322
6.6.1 绿色制造的研究现状 322
6.6.2 绿色制造的概念、内涵和体系结构 324
6.6.3 绿色制造的研究内容体系 326
6.6.4 绿色制造的实施 329
6.7 案例 331
习题与思考题 334
第7章 典型先进制造系统 336
7.1 概述 336
7.2 计算机（现代）集成制造系统 338
7.2.1 概述 338
7.2.2 CIMS的基本概念及内涵 341
7.2.3 CIMS的组成与体系结构 343
7.2.4 CIMS的应用 346
7.3 并行工程 348
7.3.1 并行工程的提出与定义 348
7.3.2 并行工程的体系结构 349
7.3.3 并行工程的关键技术 352
7.3.4 并行设计系统 353
7.3.5 并行工程的应用与实施 354
7.4 产品数据管理 359
7.4.1 PDM的基本概念 359
7.4.2 PDM系统的体系结构 361
7.4.3 PDM软件系统的功能 361
7.4.4 PDM系统的实施与应用 366
7.5 敏捷制造 370
7.5.1 敏捷制造提出的背景 370
7.5.2 敏捷制造的内涵与基本特征 371
7.5.3 敏捷制造系统的战略体系 373
7.5.4 实现敏捷制造的主要措施与关键技术 374
7.5.5 敏捷制造的应用实例 376
7.6 虚拟制造 379
7.6.1 虚拟现实技术 379
7.6.2 虚拟制造的基本定义与分类 381
7.6.3 虚拟制造的体系结构与关键技术 386
7.6.4 虚拟产品开发 388
7.6.5 虚拟制造的应用实例 392
7.7 精益生产（制造） 394
7.7.1 精益生产的提出背景 394
7.7.2 精益生产的内涵与特征 395
7.7.3 精益生产系统的实施过程及主要措施 397
7.7.4 精益生产在国内外航空工业中的应用 400
7.8 网络化制造系统 405
7.8.1 网络化制造的产生背景 405
7.8.2 网络化制造系统的基本概念和定义 406
7.8.3 网络化制造的内涵与特点 410
7.8.4 网络化制造系统的功能结构和关键技术 413
7.8.5 网络化制造的应用实例 416
习题与思考题 419
参考文献 421
英汉对照词汇表 424