先進制造技術(第2版)
定 價:38 元
叢書名:卓越工程師教育培養(yǎng)計劃配套教材——機械工程系列
本書第1章主要介紹了制造業(yè)的發(fā)展和先進制造技術的內涵、特點和發(fā)展趨勢。第2章至第5章分別介紹現(xiàn)代設計方法學、先進制造工藝、制造自動化技術和先進生產管理技術四個方面的內容。探討國內外相關技術的發(fā)展成就,及研究方向。第6章介紹先進制造戰(zhàn)略、理念和**進的制造模式,重點探討我國先進制造技術的戰(zhàn)略和有關支撐環(huán)境,研究先進制造技術的體系。
本書具有如下特點:(1)本書從系統(tǒng)思維、學科綜合和技術集成的角度,反映先進制造系統(tǒng)所涉及的基本概念、原理和技術方法;(2)本書不僅注重學生獲得知識和分析問題能力的培養(yǎng),而且增加了大量的實例,體現(xiàn)了對學生工程素質和創(chuàng)新能力的培養(yǎng);(3)本書的編寫思想從可持續(xù)發(fā)展策略為出發(fā)點,指明了制造技術創(chuàng)新的途徑與動力;(5)以市場驅動經濟為背景,介紹了快速響應市場的先進制造技術。
先進制造技術(advanced manufacturing technology, AMT)是傳統(tǒng)的制造技術與現(xiàn)代高新技術結合而產生的一個完整的技術群。它是以傳統(tǒng)的機械制造技術為基礎,又伴隨著新科技、新理念的不斷出現(xiàn)更新、發(fā)展和完善的科學技術。飛速發(fā)展的信息技術、網絡技術、數(shù)字化制造技術、3D打印技術等為21世紀的先進制造技術發(fā)展提供了可靠的保證。先進制造技術已成為各國經濟發(fā)展和滿足人民日益增長需要的主要技術保障,成為加速高新技術發(fā)展和實現(xiàn)國防現(xiàn)代化的主要技術支撐,成為企業(yè)在激烈的全球化市場競爭中能立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關鍵因素。本書闡述了先進制造技術相關的概念、理論、工藝、方法以及生產管理等知識,介紹了先進制造系統(tǒng)的構成和體系結構。通過本書的學習學生可以掌握先進制造技術所涉及的新概念、新理論和新方法。在編寫的過程中,參考了國內眾多高校相關教材,力求將先進制造技術的研究成果展現(xiàn)給讀者。本書第1章主要介紹了制造業(yè)的發(fā)展和先進制造技術產生的背景、發(fā)展歷程、內涵和特點、體系結構和關鍵技術及發(fā)展趨勢等。第2章介紹現(xiàn)代設計方法學,主要包括優(yōu)化設計、系統(tǒng)設計、功能設計、模塊設計、反求工程、并行設計及可靠性設計。第3章介紹先進制造工藝的內涵、特點及發(fā)展趨勢,先進制造工藝技術主要介紹超精密加工、高速加工、納米制造以及快速原型制造技術。第4章介紹先進制造系統(tǒng),主要包括工業(yè)機器人技術,柔性制造技術系統(tǒng)的概念、組成、結構和應用,計算機集成制造系統(tǒng)的組成、結構和應用,虛擬制造系統(tǒng)的定義、體系結構和關鍵技術,網絡化制造系統(tǒng)的背景、內涵和技術體系、智能制造系統(tǒng)的定義、關鍵技術和體系構架等。第5章介紹先進生產管理技術,主要包括現(xiàn)代生產管理信息技術、產品數(shù)據(jù)管理以及產品全生命周期管理的基本概念、體系結構、主要功能、系統(tǒng)集成及發(fā)展趨勢等。第6章介紹先進制造模式,著重介紹精益生產、敏捷制造、服務型制造、綠色制造、生物制造以及云制造的基本概念、內涵特點、關鍵技術及發(fā)展應用等。本書以基本概念、原理、方法為基礎,以基礎技術、關鍵技術和應用技術為主干,內容選擇富有實用性、綜合性、先進性,并體現(xiàn)其發(fā)展趨勢。各章都附有思考題與習題。本書可作為機械工程專業(yè)、工業(yè)工程專業(yè)的本科生教材,也可作為高等職業(yè)學校、高等?茖W校、成人院校的機電一體化、數(shù)控技術及應用、機械制造及自動化等專業(yè)的教材,還可作為工程技術人員和管理人員的參考資料或培訓教材。在本書成稿之際,感謝清華大學出版社的支持,同時也感謝本書參考文獻的作者們。先進制造技術是一門不斷發(fā)展中的綜合性交叉學科,涉及的學科多、知識面廣,由于編者水平和經驗有限,疏漏在所難免,懇請專家、學者和廣大師生提出寶貴意見,我們會在適當時機進行修訂和補充。
編者2020年末
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃配套教材飛行技術系列序言21世紀的制造技術是不斷創(chuàng)新的制造技術、快速反應的制造技術。其中計算機技術、網絡技術、信息技術、納米制造技術等為21世紀制造技術的發(fā)展提供了可靠的保證。先進制造技術已成為各國經濟發(fā)展和滿足人民日益增長需要的主要技術支撐,成為加速高新技術發(fā)展和實現(xiàn)國防現(xiàn)代化的主要技術支撐,成為企業(yè)在激烈的市場競爭中能立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關鍵因素。先進制造技術是一門動態(tài)的,以傳統(tǒng)的機械制造技術為基礎的學科,其伴隨著新科技、新理念的不斷出現(xiàn)而更新、發(fā)展和完善。本書通過介紹現(xiàn)代制造系統(tǒng)的構成和體系結構,闡述了先進制造技術相關的概念、理論、工藝、方法以及生產管理等知識。通過本課程的學習學生可以掌握先進制造系統(tǒng)所涉及的新概念、新技術和新方法。在編寫的過程中,本書參考了國內外眾多相關文獻,力求將先進制造技術的研究成果展現(xiàn)給讀者。本書第1章主要介紹制造業(yè)的發(fā)展和先進制造技術產生的背景、發(fā)展歷程、內涵和特點、體系結構和分類及發(fā)展趨勢等。第2章介紹現(xiàn)代設計技術,主要包括優(yōu)化設計、系統(tǒng)設計、功能設計、模塊設計、反求工程、模糊設計、并行設計及可靠性設計。第3章介紹先進制造工藝的內涵、特點及發(fā)展趨勢,主要介紹超精密加工、高速加工、納米制造以及快速原型制造技術。第4章介紹制造自動化技術的有關知識,主要包括工業(yè)機器人技術,柔性制造技術系統(tǒng)的概念、組成、結構和應用,計算機集成制造系統(tǒng)的組成和信息集成,虛擬制造系統(tǒng)的概念、組成和結構特點,網絡化制造系統(tǒng)等。第5章介紹先進生產管理技術,主要包括現(xiàn)代生產管理信息技術、產品數(shù)據(jù)管理以及產品全生命周期管理的基本概念、體系結構、主要功能、系統(tǒng)集成及發(fā)展趨勢等內容。第6章介紹先進制造模式,著重介紹精益生產、敏捷制造、高效快速重組生產系統(tǒng)、智能制造、綠色制造、生物制造以及云制造的基本概念、內涵特點、關鍵技術及發(fā)展應用等。各章都附有思考與習題。本書以基本概念、原理、方法為基礎,以基礎技術、關鍵技術和應用技術為主干,內容選擇上力求富有實用性、綜合性、先進性。本書可作為機械工程、工業(yè)工程等專業(yè)的本科生教材,也可作為高等職業(yè)學校、高等?茖W校、成人院校機電專業(yè)的教材,還可作為工程技術人員和管理人員的參考資料或培訓教材。本書寫作過程中參考了很多相關文獻,在此對相關作者表示感謝。先進制造技術是一門不斷發(fā)展中的綜合性交叉學科,涉及的學科多、知識面廣,由于編者水平和經驗有限,疏漏在所難免,懇請讀者批評指正。
編者2013年末
周俊,女,上海工程技術大學副教授。研究方向:制造系統(tǒng)的建模、仿真(柔性制造系統(tǒng)、生產物流系統(tǒng)等)、工業(yè)信息工程(企業(yè)信息化設計與實施(PDM/PLM)、企業(yè)資源計劃ERP等)、 服務科學與產品服務系統(tǒng)(工業(yè)產品服務系統(tǒng)IPS2、產品/服務方案設計)、 知識工程(Knowledge Based Engineering)在生產科學中的應用、 知識融合與產品創(chuàng)新設計等。國內外學術論文50余篇。
第1章先進制造技術概論11.1制造技術的發(fā)展概況11.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)11.1.2制造業(yè)在國民經濟中的地位31.1.3現(xiàn)代制造技術的發(fā)展41.2先進制造技術的內涵及體系結構51.2.1先進制造技術提出的背景51.2.2先進制造技術的內涵和特點61.2.3先進制造技術的體系結構及關鍵技術71.3先進制造技術的發(fā)展101.3.1先進制造技術的發(fā)展趨勢101.3.2我國先進制造技術的發(fā)展戰(zhàn)略12思考題及習題16第2章現(xiàn)代設計方法學172.1現(xiàn)代設計技術概述172.1.1現(xiàn)代設計技術的內涵和特點172.1.2現(xiàn)代設計技術的體系結構192.2現(xiàn)代設計技術202.2.1優(yōu)化設計202.2.2系統(tǒng)設計262.2.3功能設計302.2.4模塊設計342.2.5反求工程402.2.6并行設計462.2.7可靠性設計52思考題及習題62第3章先進制造工藝633.1先進制造工藝概述633.1.1機械制造工藝的定義和內涵633.1.2先進制造工藝的特點633.1.3先進制造工藝的發(fā)展趨勢643.2超精密加工663.2.1超精密加工概述663.2.2金剛石刀具的超精密切削加工683.2.3超精密磨削加工703.2.4超精密加工的研究方向703.3高速加工技術723.3.1高速加工的概念與特征723.3.2高速加工技術的發(fā)展與應用733.3.3高速切削的關鍵技術733.4納米制造技術773.4.1納米材料的定義及分類773.4.2納米技術及其重要性783.4.3典型納米制造技術793.4.4納米制造的發(fā)展方向803.5增材制造技術823.5.1增材制造技術的原理與特點823.5.2增材制造主要工藝方法833.5.3增材制造技術的應用及發(fā)展趨勢87思考題及習題90第4章先進制造系統(tǒng)914.1制造自動化技術概述914.1.1制造業(yè)自動化的內涵914.1.2制造業(yè)自動化的發(fā)展趨勢924.2工業(yè)機器人技術934.2.1機器人工業(yè)的現(xiàn)狀934.2.2工業(yè)機器人的定義944.2.3工業(yè)機器人的組成與分類954.2.4工業(yè)機器人的主要性能974.2.5工業(yè)機器人編程技術984.2.6工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢1004.3柔性制造系統(tǒng)1014.3.1柔性制造系統(tǒng)的基本概念1014.3.2柔性制造系統(tǒng)的組成和結構1024.3.3柔性制造系統(tǒng)的應用1044.3.4柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1064.4計算機集成制造系統(tǒng)1074.4.1計算機集成制造系統(tǒng)的組成與關鍵技術1074.4.2計算機集成制造系統(tǒng)的遞階控制結構1094.4.3計算機集成制造系統(tǒng)的體系結構1104.4.4計算機集成制造系統(tǒng)的發(fā)展1124.5虛擬制造系統(tǒng)1144.5.1虛擬制造的定義及特點1144.5.2虛擬制造的分類1154.5.3虛擬制造的體系結構1174.5.4基于Internet的虛擬制造系統(tǒng)1194.5.5虛擬制造的關鍵技術1204.6網絡化制造系統(tǒng)1224.6.1網絡化制造的背景及定義1224.6.2網絡化制造系統(tǒng)的內涵與特征1234.6.3網絡化制造的技術體系1244.6.4網絡化制造的關鍵技術1254.7智能制造系統(tǒng)1274.7.1智能制造系統(tǒng)的定義及特征1274.7.2智能制造的關鍵技術1284.7.3智能制造系統(tǒng)的體系構架130思考題及習題132第5章先進生產管理技術1335.1現(xiàn)代生產管理信息技術1335.1.1物料需求計劃1335.1.2閉環(huán)MRP1365.1.3制造資源計劃1375.1.4企業(yè)資源計劃1395.2產品數(shù)據(jù)管理1415.2.1產品數(shù)據(jù)管理概述1415.2.2產品數(shù)據(jù)管理的體系結構與功能1425.2.3產品數(shù)據(jù)管理在企業(yè)中應用1475.3產品全生命周期管理1485.3.1產品全生命周期管理的定義1485.3.2產品全生命周期管理的體系結構和功能1505.3.3產品全生命周期管理的發(fā)展趨勢153思考題及習題154第6章先進制造戰(zhàn)略、理念與模式1556.1制造領域競爭戰(zhàn)略與發(fā)展1556.1.1制造領域競爭戰(zhàn)略的演變1556.1.2制造理念和模式的發(fā)展1566.2先進制造模式1576.2.1精益生產1576.2.2敏捷制造1616.2.3綠色制造1656.2.4服務型制造1706.2.5生物制造1766.2.6云制造179思考題及習題184參考文獻185