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本書第1章主要介紹了制造業(yè)的發(fā)展和先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。第2章至第5章分別介紹現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、先進(jìn)制造工藝、制造自動(dòng)化技術(shù)和先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)四個(gè)方面的內(nèi)容。探討國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展成就，及研究方向。第6章介紹先進(jìn)制造戰(zhàn)略、理念和**進(jìn)的制造模式，重點(diǎn)探討我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的戰(zhàn)略和有關(guān)支撐環(huán)境，研究先進(jìn)制造技術(shù)的體系。

本書具有如下特點(diǎn)：（1）本書從系統(tǒng)思維、學(xué)科綜合和技術(shù)集成的角度，反映先進(jìn)制造系統(tǒng)所涉及的基本概念、原理和技術(shù)方法；（2）本書不僅注重學(xué)生獲得知識(shí)和分析問題能力的培養(yǎng)，而且增加了大量的實(shí)例，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)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(diǎn)，指明了制造技術(shù)創(chuàng)新的途徑與動(dòng)力；（5）以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)為背景，介紹了快速響應(yīng)市場(chǎng)的先進(jìn)制造技術(shù)。

先進(jìn)制造技術(shù)（advanced manufacturing technology, AMT）是傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的一個(gè)完整的技術(shù)群。它是以傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)為基礎(chǔ)，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(xué)技術(shù)。飛速發(fā)展的信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)、3D打印技術(shù)等為21世紀(jì)的先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展提供了可靠的保證。先進(jìn)制造技術(shù)已成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足人民日益增長(zhǎng)需要的主要技術(shù)保障，成為加速高新技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)國(guó)防現(xiàn)代化的主要技術(shù)支撐，成為企業(yè)在激烈的全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中能立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素。
本書闡述了先進(jìn)制造技術(shù)相關(guān)的概念、理論、工藝、方法以及生產(chǎn)管理等知識(shí)，介紹了先進(jìn)制造系統(tǒng)的構(gòu)成和體系結(jié)構(gòu)。通過本書的學(xué)習(xí)學(xué)生可以掌握先進(jìn)制造技術(shù)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(guó)內(nèi)眾多高校相關(guān)教材，力求將先進(jìn)制造技術(shù)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(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景、發(fā)展歷程、內(nèi)涵和特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)等。第2章介紹現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)，主要包括優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、反求工程、并行設(shè)計(jì)及可靠性設(shè)計(jì)。第3章介紹先進(jìn)制造工藝的內(nèi)涵、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，先進(jìn)制造工藝技術(shù)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(shù)。第4章介紹先進(jìn)制造系統(tǒng)，主要包括工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，柔性制造技術(shù)系統(tǒng)的概念、組成、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，虛擬制造系統(tǒng)的定義、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的背景、內(nèi)涵和技術(shù)體系、智能制造系統(tǒng)的定義、關(guān)鍵技術(shù)和體系構(gòu)架等。第5章介紹先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)，主要包括現(xiàn)代生產(chǎn)管理信息技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理以及產(chǎn)品全生命周期管理的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、主要功能、系統(tǒng)集成及發(fā)展趨勢(shì)等。第6章介紹先進(jìn)制造模式，著重介紹精益生產(chǎn)、敏捷制造、服務(wù)型制造、綠色制造、生物制造以及云制造的基本概念、內(nèi)涵特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展應(yīng)用等。
本書以基本概念、原理、方法為基礎(chǔ)，以基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)為主干，內(nèi)容選擇富有實(shí)用性、綜合性、先進(jìn)性，并體現(xiàn)其發(fā)展趨勢(shì)。各章都附有思考題與習(xí)題。
本書可作為機(jī)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(xué)校、高等專科學(xué)校、成人院校的機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)械制造及自動(dòng)化等專業(yè)的教材，還可作為工程技術(shù)人員和管理人員的參考資料或培訓(xùn)教材。
在本書成稿之際，感謝清華大學(xué)出版社的支持，同時(shí)也感謝本書參考文獻(xiàn)的作者們。
先進(jìn)制造技術(shù)是一門不斷發(fā)展中的綜合性交叉學(xué)科，涉及的學(xué)科多、知識(shí)面廣，由于編者水平和經(jīng)驗(yàn)有限，疏漏在所難免，懇請(qǐng)專家、學(xué)者和廣大師生提出寶貴意見，我們會(huì)在適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行修訂和補(bǔ)充。

編者2020年末

卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃配套教材飛行技術(shù)系列序言21世紀(jì)的制造技術(shù)是不斷創(chuàng)新的制造技術(shù)、快速反應(yīng)的制造技術(shù)。其中計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、納米制造技術(shù)等為21世紀(jì)制造技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的保證。先進(jìn)制造技術(shù)已成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足人民日益增長(zhǎng)需要的主要技術(shù)支撐，成為加速高新技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)國(guó)防現(xiàn)代化的主要技術(shù)支撐，成為企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中能立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素。先進(jìn)制造技術(shù)是一門動(dòng)態(tài)的，以傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)為基礎(chǔ)的學(xué)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(gòu)成和體系結(jié)構(gòu)，闡述了先進(jìn)制造技術(shù)相關(guān)的概念、理論、工藝、方法以及生產(chǎn)管理等知識(shí)。通過本課程的學(xué)習(xí)學(xué)生可以掌握先進(jìn)制造系統(tǒng)所涉及的新概念、新技術(shù)和新方法。在編寫的過程中，本書參考了國(guó)內(nèi)外眾多相關(guān)文獻(xiàn)，力求將先進(jìn)制造技術(shù)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(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景、發(fā)展歷程、內(nèi)涵和特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)和分類及發(fā)展趨勢(shì)等。第2章介紹現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，主要包括優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、模塊設(shè)計(jì)、反求工程、模糊設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)及可靠性設(shè)計(jì)。第3章介紹先進(jìn)制造工藝的內(nèi)涵、特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，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(shù)。第4章介紹制造自動(dòng)化技術(shù)的有關(guān)知識(shí)，主要包括工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，柔性制造技術(shù)系統(tǒng)的概念、組成、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)等。第5章介紹先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)，主要包括現(xiàn)代生產(chǎn)管理信息技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理以及產(chǎn)品全生命周期管理的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、主要功能、系統(tǒng)集成及發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容。第6章介紹先進(jìn)制造模式，著重介紹精益生產(chǎn)、敏捷制造、高效快速重組生產(chǎn)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(nèi)涵特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展應(yīng)用等。各章都附有思考與習(xí)題。
本書以基本概念、原理、方法為基礎(chǔ)，以基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)為主干，內(nèi)容選擇上力求富有實(shí)用性、綜合性、先進(jìn)性。
本書可作為機(jī)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(xué)校、高等專科學(xué)校、成人院校機(jī)電專業(yè)的教材，還可作為工程技術(shù)人員和管理人員的參考資料或培訓(xùn)教材。
本書寫作過程中參考了很多相關(guān)文獻(xiàn)，在此對(duì)相關(guān)作者表示感謝。
先進(jìn)制造技術(shù)是一門不斷發(fā)展中的綜合性交叉學(xué)科，涉及的學(xué)科多、知識(shí)面廣，由于編者水平和經(jīng)驗(yàn)有限，疏漏在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者2013年末

周俊，女，上海工程技術(shù)大學(xué)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(chǎn)物流系統(tǒng)等）、工業(yè)信息工程（企業(yè)信息化設(shè)計(jì)與實(shí)施（PDM/PLM）、企業(yè)資源計(jì)劃ERP等）、 服務(wù)科學(xué)與產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)（工業(yè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)IPS2、產(chǎn)品/服務(wù)方案設(shè)計(jì)）、 知識(shí)工程（Knowledge Based Engineering）在生產(chǎn)科學(xué)中的應(yīng)用、 知識(shí)融合與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)論文50余篇。

第1章先進(jìn)制造技術(shù)概論1
1.1制造技術(shù)的發(fā)展概況1
1.1.1制造、制造系統(tǒng)和制造業(yè)1
1.1.2制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位3
1.1.3現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展4
1.2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及體系結(jié)構(gòu)5
1.2.1先進(jìn)制造技術(shù)提出的背景5
1.2.2先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn)6
1.2.3先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)7
1.3先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展10
1.3.1先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)10
1.3.2我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略12
思考題及習(xí)題16
第2章現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)17
2.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)概述17
2.1.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn)17
2.1.2現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)19
2.2現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)20
2.2.1優(yōu)化設(shè)計(jì)20
2.2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)26
2.2.3功能設(shè)計(jì)30
2.2.4模塊設(shè)計(jì)34
2.2.5反求工程40
2.2.6并行設(shè)計(jì)46
2.2.7可靠性設(shè)計(jì)52
思考題及習(xí)題62第3章先進(jìn)制造工藝63
3.1先進(jìn)制造工藝概述63
3.1.1機(jī)械制造工藝的定義和內(nèi)涵63
3.1.2先進(jìn)制造工藝的特點(diǎn)63
3.1.3先進(jìn)制造工藝的發(fā)展趨勢(shì)64
3.2超精密加工66
3.2.1超精密加工概述66
3.2.2金剛石刀具的超精密切削加工68
3.2.3超精密磨削加工70
3.2.4超精密加工的研究方向70
3.3高速加工技術(shù)72
3.3.1高速加工的概念與特征72
3.3.2高速加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用73
3.3.3高速切削的關(guān)鍵技術(shù)73
3.4納米制造技術(shù)77
3.4.1納米材料的定義及分類77
3.4.2納米技術(shù)及其重要性78
3.4.3典型納米制造技術(shù)79
3.4.4納米制造的發(fā)展方向80
3.5增材制造技術(shù)82
3.5.1增材制造技術(shù)的原理與特點(diǎn)82
3.5.2增材制造主要工藝方法83
3.5.3增材制造技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)87
思考題及習(xí)題90
第4章先進(jìn)制造系統(tǒng)91
4.1制造自動(dòng)化技術(shù)概述91
4.1.1制造業(yè)自動(dòng)化的內(nèi)涵91
4.1.2制造業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)92
4.2工業(yè)機(jī)器人技術(shù)93
4.2.1機(jī)器人工業(yè)的現(xiàn)狀93
4.2.2工業(yè)機(jī)器人的定義94
4.2.3工業(yè)機(jī)器人的組成與分類95
4.2.4工業(yè)機(jī)器人的主要性能97
4.2.5工業(yè)機(jī)器人編程技術(shù)98
4.2.6工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)100
4.3柔性制造系統(tǒng)101
4.3.1柔性制造系統(tǒng)的基本概念101
4.3.2柔性制造系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)102
4.3.3柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用104
4.3.4柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)106
4.4計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)107
4.4.1計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的組成與關(guān)鍵技術(shù)107
4.4.2計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的遞階控制結(jié)構(gòu)109
4.4.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)110
4.4.4計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的發(fā)展112
4.5虛擬制造系統(tǒng)114
4.5.1虛擬制造的定義及特點(diǎn)114
4.5.2虛擬制造的分類115
4.5.3虛擬制造的體系結(jié)構(gòu)117
4.5.4基于Internet的虛擬制造系統(tǒng)119
4.5.5虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)120
4.6網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)122
4.6.1網(wǎng)絡(luò)化制造的背景及定義122
4.6.2網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的內(nèi)涵與特征123
4.6.3網(wǎng)絡(luò)化制造的技術(shù)體系124
4.6.4網(wǎng)絡(luò)化制造的關(guān)鍵技術(shù)125
4.7智能制造系統(tǒng)127
4.7.1智能制造系統(tǒng)的定義及特征127
4.7.2智能制造的關(guān)鍵技術(shù)128
4.7.3智能制造系統(tǒng)的體系構(gòu)架130
思考題及習(xí)題132
第5章先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)133
5.1現(xiàn)代生產(chǎn)管理信息技術(shù)133
5.1.1物料需求計(jì)劃133
5.1.2閉環(huán)MRP136
5.1.3制造資源計(jì)劃137
5.1.4企業(yè)資源計(jì)劃139
5.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理141
5.2.1產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理概述141
5.2.2產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的體系結(jié)構(gòu)與功能142
5.2.3產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理在企業(yè)中應(yīng)用147
5.3產(chǎn)品全生命周期管理148
5.3.1產(chǎn)品全生命周期管理的定義148
5.3.2產(chǎn)品全生命周期管理的體系結(jié)構(gòu)和功能150
5.3.3產(chǎn)品全生命周期管理的發(fā)展趨勢(shì)153
思考題及習(xí)題154
第6章先進(jìn)制造戰(zhàn)略、理念與模式155
6.1制造領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略與發(fā)展155
6.1.1制造領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的演變155
6.1.2制造理念和模式的發(fā)展156
6.2先進(jìn)制造模式157
6.2.1精益生產(chǎn)157
6.2.2敏捷制造161
6.2.3綠色制造165
6.2.4服務(wù)型制造170
6.2.5生物制造176
6.2.6云制造179
思考題及習(xí)題184
參考文獻(xiàn)185