现代制造教学课件PPT.ppt
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1、现 代 制 造,本组成员:杨兴运、朱攀学、王存德朱伟、常清川、周浩、杨斌,人类社会发展所依赖的物质文 明支柱除了材料、能源、信息 外,还应包括“制造”。,直立和劳动创造了人类,而劳动是从制造工具开始的。恩格斯 自然辩证法,现代制造技术的发展,主要内容 一.制造业的概述 二.现代制造技术的构成 三.现代制造技术的特点 四.现代制造技术所包含的内容 五.现代制造技术的发展趋势 六.现代制造中的史蒂夫乔布斯,一.制造业的概述,制造业是以制造技术为主导技术进行产品制造的企业群体的总称,是工业的主体。根据我国现行统计划分,工业由制造业、采掘业以及电力、燃气和水的生产供应业构成,制造业系指第二产业中除采掘
2、业、电力和燃气及其生产供应业、建筑业以外的所有行业,包括30个大类、169个中类、482个小类。可以说制造业是一个国家的立国之本。制造业发展水平的高低,将直接影响到国家各产品技术水平和经济效益的提高。没有现代化的制造业就不可能有现代化的工业、农业、国防和科学技术。,从世界各国的工业化发展历程来看,制造业的优先发展是经济腾飞的必要条件。制造技术的不断创新则是制造业发展的技术基础和动力。也是一个国家科学技术水平的重要标志之一,它对信息技术、新材料技术、海洋工程、生物工程、能源工程和空间技术等新学科及新技术的发展有着至关重要的作用。制造(Manufacturing)是利用制造资源(设计方法、工艺、设
3、备和人力等)将材料“转变”为有用的物品的过程。制造是一个很大的概念,按制造的连续性可分为连续制造(如化工产品的制造)和离散制造(如家电产品的制造);按行业又可分为机械制造、,食品制造、化工制造、IT产品制造,等等。当今,人们对制造的概念又加以扩充,将体系管理和服务等也纳入其中。制造是人类所有经济活动的基石,是人类历史发展和文明进步的动力。制造技术(Manufacturing Technology)是制造活动所涉及到的一系列技术的总称,是提高产品竞争力的关键,也是制造业赖以生存和发展的主体技术。传统的制造技术仅强调工艺方法和加工设备。现代的制造技术不仅重视工艺方法和设备,还注重设计方法、生产组织
4、模式、制造与环境和谐统一、制造的可持续性以及制造技术与其它科学技术的交叉和融合,甚至还涉及制造技术与制造全球化、贸易自由化、军备竞争等内容。,制造业的发展历程,制造业的发展历程,是一个不断提高产品的质量、不断应用最新科技成果,提高和完善制造过程的自动化水平、信息化水平、应用先进的制造理念和管理理念和不断提高劳动生产率、降低制造成本,实现制造最优化的过程。因此,制造业的一个基本出发点就是:在充分利用现有的科学技术最新成果的基础上优质、高产、低耗地生产出所需要的产品来。制造业发展至今,按其生产方式的变化进行划分,大致经历了以下5个阶段:,1、劳动密集型生产方式。2、设备密集型生产方式。3、信息密集
5、型生产方式。4、知识密集型生产方式。5、智能密集型生产方式,3、制造工艺与装备技术群 主要包括材料生产工艺与装备、常规加热工艺与装备、高速/超高速加工工艺与装备、精密/超精密与纳米加工工艺与装备、特种加工工艺与装备;4、管理技术群 主要包括计算机辅助生产管理、物料需求规划/制造资源规划/企业资源规划、供应链管理、全面质量管理、准时生产、精益生产、企业业务流程再造等;5、支撑技术群 主要包括标准化技术、计算机技术、软件工程、数据库技术、多媒体技术、通信技术、人工智能、虚拟现实技术、人机工程学、环境科学等。,二、现代制造技术的构成,现代制造技术所涉及的领域和内容非常广泛,国际上通常采用“技术群”的
6、概念来描述现代制造技术的基本体系结构,一般认为,现代制造技术主要包含5大技术群:1、系统总体技术群 主要包括柔性制造、计算机集成制造、敏捷制造、智能制造等先进制造技术;2、设计-制造一体化技术群 主要包括计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程、数控技术、自动化工厂、并行工程、虚拟制造等;,美国机械科学研究院AMST提出了一种多层次技术群构成体系,如下图所示:,第一层次为优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。铸造、锻造、焊接、热处理、表面保护、机械加工等传统基础加工工艺仍然是生产中大量采用的经济适用的技术。从基础加工工艺中优化而成的优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术,是现代制造技术的核
7、心及重要的组成部分。第二层次为新型制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业带动下,制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等技术相结合而形成的新的制造技术层。第三层次为现代制造集成技术。这是计算机技术、信息技术和管理技术与制造技术相互融合,对上述两个层次的技术集成而形成的。,三、现代制造技术的特点,1、现代制造技术的研究范围更加广泛,传统制造技术一般是指制造过程的工艺和方法,而现代制造技术则覆盖了从产品设计、加工制造到产品销售、使用、维修和回收的整个生命周期。2、现代制造过程呈多学科、多技术交叉及系统优化集成的发展态势。传统制造技术的学科单一,界线分明,而现代制造技术的
8、学科交叉、技术融合,形成了集成化的新技术。3、现代制造技术的基础是优质、高效、低耗代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是一门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。,四、现代制造技术所包含的内容 1.先进的制造工艺 现代制造工艺技术包括精密成型技术、精密和超精密加工技术以及特种加工技术等。(1)精密成型技术 精密成型技术是生产局部或全部、无余量或少余量半成品的工艺方法的统称,包括精密凝聚成型技术、精密塑性加工技术、粉末材料构件精密成型技术、精密焊接技术及复合成型技术等。其目的在于使成型的制品达到或接近成品形状的尺寸,并达到提高质量、缩短制造周期和降低成本的效果;其发展方向
9、是精密化、高效化、强韧化和轻量化。,(2)特种加工技术 特种加工技术是指那些不属于常规加工范畴的加工,如高能束流(电子束、离子束、激光束)加工、电加工(电解和电火花加工)、超声波加工、高压水加工以及多种能源的组合加工等。特种加工技术因其各自的独特性能而在机械、电子、化工、轻工、航空、建筑、国防等行业以及材料、能源和信息等领域得到了广泛的应用。(3)精密和超精密加工技术 精密、超精密加工技术采用去除加工(精密切削、磨削、研磨等)、结合加工(离子镀、晶体生长、激光焊接、快速成型等)、变形加工,(精锻、精铸等)等加工方法,使工件的尺寸、表面性能达到极高的精度。现在的精密、超精密加工已经向纳米技术发展
10、。(4)表面改性、制膜和涂层技术 表面改性、制膜和涂层技术是采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合技术对产品表面进行改性、制膜和涂层,赋予产品耐磨、耐蚀、耐(隔)热、抗疲劳、耐辐射以及光、热、磁、电等特殊功能,从而提高产品质量、延长使用寿命和赋予新性能的新技术的统称,是表面工程的重要组成部分。,2.先进的设计与工艺一体化,制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学。正在不断充实、完善和发展,形成了一门真正的科学。制造工程的主要内容可分为设计和工艺两大部分。设计和工艺的脱离,源于大生产的分工;产品设计往往受到制造可行性
11、限制,两者必须 密切结合。,3.制造系统的自动化技术 制造自动化是指用机电设备取代或放大人的体力,甚至取代和延伸人的部分智力,自动完成特定的作业,包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。其目的在于减轻劳动强度,提高生产效率,减少在制品数量,节省能源消耗以及降低生产成本。自动化技术主要包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等。,并联机床,4.系统的管理技术 系统管理技术是指企业在市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中,为了使制造资源(材料、设备、能源、技术
12、、信息以及人力)得到总体配置优化和充分利用,使企业的综合效益(质量、成本、交货期)得到提高而采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。它是现代制造技术体系中的重要组成部分,对企业的最终效益提高起着重要的作用。系统管理技术包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,以及现代制造模式(如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。,五、现代制造技术的发展趋势,(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式将得到不断发展;(2)设计技术与手段更现代化;(3)成型及制造技术精密化,制造过程实现低消耗;(4)形成新型特种加工方法
13、;(5)开发新一代超精密、超高速制造装备;(6)加工工艺由技艺型发展为工程科学型;(7)实施无污染绿色制造;(8)虚拟现实技术将在制造业中广泛应用;(9)制造过程中将贯彻以人为本的概念。,现代制造技术的发展方向,23,那些年我们一起追过的“乔帮主”,六、现代制造中的史蒂夫乔布斯,世界上最著名的三只“苹果”,三个苹果改变了世界。第一个诱惑了夏娃,第二个砸醒了牛顿,第三个曾在史蒂夫乔布斯的手里掌握。,To change the world alive!,史蒂夫乔布斯的生平,史蒂夫乔布斯(美国苹果公司联合创始人)1955年2月24日生于美国旧金山,刚刚出世就被父母遗弃了。幸运的是,他被保罗乔布斯和克
14、拉拉乔布斯这一对好心的夫妻领养了。乔布斯生活在美国“硅谷“附近,邻居都是惠普公司的职员。在这些人的影响下,乔布斯从小,迷恋电子学。一个惠普的工程师看他如此痴迷,就推荐他参加惠普公司的“发现者俱乐部“,这是个专门为年轻工程师举办的聚会,每星期二晚上在公司的餐厅中举行。在一次聚会中,乔布斯第一次见到了电脑,他开始对计算机有了一个朦胧的认识。,上初中时,乔布斯在一次同学聚会上与斯蒂夫沃兹尼亚克见面,两人一见如故。斯蒂夫沃兹尼亚克是学校电子俱乐部的会长,对电子有很大的兴趣。19岁那年,乔布斯只念了一学期就因为经济因素而休学,成为雅达利电视游戏机公司的一名职员。借住沃兹家的车库,常到社区大学旁听书法课等
15、课程。1974年8月南亚次大陆最炎热的时节,他来到了印度朝圣。乔布斯一边上班,一边常常与沃兹尼亚克一道,在自家的小车库里琢磨电脑。他们梦想能够拥有一台自己的计算机,可是当时市面上卖的都是商用的,且体积庞大,极其昂贵,于是他们准备自己开发。1976年在旧金山威斯康星计算机产品展销会上买到了6502芯片,带着6502芯片,两个年轻人在沃兹尼亚克家的车库里装好了第一台电脑。,乔布斯为筹集批量生产的资金,卖掉了自己的大众牌小汽车,同时沃兹也卖掉了他的惠普65型计算器。就这样,他们有了1300美元。1976年4月1日,乔布斯、沃兹及乔布斯的朋友龙韦恩签署了一份合同,他们决定成立一家电脑公司。随后,时年2
16、1岁的乔布斯和26岁的斯蒂夫沃兹尼亚克在自家的车房里成立了苹果电脑公司。公司的名称由乔布斯定为苹果。而他们的自制电脑则被追认为“苹果号“电脑了。1977年4月,乔布斯在美国第一次计算机展览会展示了苹果号样机。1985年在苹果高层权力斗争中离开苹果并成立了NeXT公司,1997年回到苹果接任行政总裁,2011年8月24日因胰腺癌辞去苹果公司行政总裁职位。,3/1/2023,显著贡献:发明家、企业家、美国苹果公司联合创办人、前行政总裁。1985年获得了由里根总统授予的国家级技术勋章;1987年获杰斐逊公众服务奖,1989年被公司杂志评为“十年企业家”、拥有313项发明专利。1997年成为时代周刊的
17、封面人物;同年被评为最成功的管理者,是声名显赫的“计算机狂人”。乔布斯是改变世界的天才,他凭敏锐的触觉和过人的智慧,勇于变革,不断创新,引领全球资讯科技和电子产品的潮流,把电脑和电子产品变得简约化、平民化,让曾经是昂贵稀罕的电子产品变为现代人生活的一部分。,1,乔布斯的苹果禅,大学时期的乔布斯,喜爱东方哲学,在里德大学读书时,乔布斯找到了思想上的依托禅。他喜爱研究东方神秘主义哲学,正是在这个时候,他读到了铃木大拙写的禅道和禅学入门。在乔布斯的人生经历中有这么一段,当他从里德大学辍学返回硅谷后,经常到日本禅师乙川弘文主持的禅宗中心修习。在创办苹果之前,乔布斯一度不知道对自己的未来该如何决断,他很
18、想去日本继续修习,但是又无法放弃创业的理想,于是向禅师求教。而禅师则对他讲出了那则著名的禅宗故事风吹幡动。“千百年前,有僧人说:是风动。又有僧,人说:是幡动。六祖慧能说:不是风动,也不是幡动,而是心动。因为文化不同,很少有美国人能真正理解禅的奥妙。但毫无疑问,乔布斯属于极少数的例外。禅宗不看重经文,不讲究繁文缛节,不提倡繁琐思辨,“一切唯心、万法唯识”,讲究发自内心的顿悟。这种思维方式正合乔布斯的心性。从禅者的初心里,乔布斯读到了一个清净、澄澈、可以任由思维自由行走的理想世界。乔布斯的办公室,有两百多平方米,里面几乎什么都没有,只有房中间的一个坐垫,是用来打坐的。乔布斯有每天禅修习惯,在决策前
19、,会先闭目静坐,然后叫属下将相关产品设计一并放到垫子的周围,来决定选择哪个放弃哪个。当心定下来的时候,直觉会非常的清晰、敏锐。,“苹果之父”的“苹果王国”,1,1998 Imac,2001 Ipod,2010 Ipad,2007 Iphone,1,盘点iPhone手机的外观设计进化论,在2007年,苹果联合创始人史蒂夫乔布斯(Steve Jobs)发布了第一款iPhone智能手机。这款设备自诞生之日起便被赋予革命性智能手机的赞誉,它不仅“重新定义了电话”,同时也开启了一个全新的智能手机时代。第一代iPhone配备了3.5英寸的多点触控显示屏,搭载了触控优化的软件,它与当时市面上任何手机相比,显
20、得与众不同了。时至今日,苹果,iPhone历经了七年的发展历史,在经过一代又一代的更新和完善之后,最初的iPhone变成了今天的iPhone 6。细数历代iPhone机型,苹果最擅长将金属、塑料和玻璃巧妙融合,把iPhone打造成极具现代美感的智能手机,这一设计理念始终贯穿着整个iPhone的发展历史。苹果自成一体的硬件设计始于iPhone 4,并且在iPhone 5上发展到了极致,彼时其他的竞争对手只能望其项背。然而现在,智能手机行业已经朝着大屏化发展,苹果也不得不在iPhone 6和iPhone 6 Plus上做出妥协。那么,在这七年之中,苹果究竟是如何演变其iPhone硬件,我们今天就一
21、起来看看iPhone的演变史。,首代iPhone在2007年正式推出,经典的苹果商标,新颖的Home键,金属机身后壳,3.5英寸的显示屏,一切都令人印象深刻。它的电容式触摸屏为现代智能手机奠定了基础。,一切从iPhone 开始,iPhone 3G,第二代iPhone设计基本上沿袭了初代的设计,由于全新塑料后壳的配置,这款iPhone 3G在价格上实惠了不少,它同时也新增支持了3G连接、全球定位系统以及第三方应用程序等,同时还提供了白色机型可供选择,圆润的机身后背和按键位置基本与初代保持不变。,iPhone 3GS,第三代iPhone几乎移植了第二代的设计,这款iPhone 3GS同样配置了塑料
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