• 精益生产 Lean Production (LP)
CAD/CAM等）
• 敏捷制造 Agile Manufacturing
• 精密成型（Net shape）
• 仿生制造Bionic Manufacturing
• 高（速水切、削激、光超）精加工、特种加工• 智能制造 Intelligence Manufacturing
➢必须快速生产出市场需要的产品 ➢生产的瓶颈变成了产品快速创新 ➢决定产品成本和利润的主要因素是新产品中所含知识及创 新的价值 ➢新的资源利用方式－－异地资源利用 ➢新的企业－－学习型企业 ➢新的竞争方式－－培养核心能力、合作 ➢新的生产方式、新的技术
解决方案：先进制造技术+先进制造模式
4
制造企业生产方式的转变
数字化设计与先 进制造系统
Email：
CAX：
CAD 计算机辅助设计 CAE 计算机辅助工程 CAPP 计算机辅助工艺设计 CAM 计算机辅助制造 CAFD 计算机辅助工装设计
产品生命周期 产品策划 设计开发 样件生产 生产
质量检验 进入市场
CAD
CAE
CAPP
CAM
CAFD
5
CAPP：计算机辅助工艺设计
6
多品种小批量
单品种大批量
满 足
个
价 格 低 廉 职 能 分 工
实 用 耐
生产方式变革
性 爱 好
久
生
标
产
准
规
产
模
品
柔 性 制 造 设
快 速 产 品 创
备
新
快 速 相 应 市 场
并 行 工 作 方 式
多层次递阶控制结构、固定组织 扁平网络结构、自主管理动态团队组织
7
先进制造技术
先进制造模式
• 现代设计（并行、反求、
绿色产品就是在其生命周期全程中，符合环境保护要求，对生态环境无害或
危害极少，资源利用率高、能源消耗低的产品，主要包括企业在生产过程中
选用清洁原料、采用清洁工艺；用户在使用产品时不产生或很少产生环境污
染；产品在回收处理过程中很少产生废弃物；产品应尽量减少材料使用量，
材料能最大限度地被再利用；产品生产最大限度地节约能源，在其生命周期
便于处置。
22
设计阶段对产品生命周期的巨大影响
Boothroyd引用福特公司的报告表明，尽管产设计和工艺费用只占整 个产品费用的6%，却影响了总费用的70%以上。
费 70% 用
6%
36% 20%
成本的决定因素 实际成本消耗
40%
18% 7%
3%
设计阶段 制造阶段
材料采购
其它阶段
产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图 1
• 快速原型
• 柔性制造 Flexible Manufacturing
• 拟实加工
• 绿色生产 Clean (Green) Manufacturing
• 自动化技术、检测技术
• 集成制造技术
10
绿色生产 Clean (Green) Manufacturing
绿色产品是指生产过程及其本身节能、节水、低污染、 低毒、可再生、可回收的一类产品，它也是绿色科技 应用的最终体现。
并行工程
并行工程（Concurrent Engineering）
20世纪50年代~20世纪60年代 基于产品功能和成本的竞争——物美价廉
20世纪70年代~20世纪80年代 增加了对质量的关注
20世纪80年代末~20世纪90年代初 在质量和成本的基础上增加了产品开发时间
2
串行产品开发模式
市场需求
5
知识经济对制造的影响
• 信息技术改变了人类的生活
• 需求呈现个性化、多样化 需求
• 市场多变、快变
• 全球经济一体化，必须参与世界竞争 竞争
• 异地制造、合作制造、24小时不间断制造成为 可能
• 企业生存关键--核心能力、快速响应能力
• 合作与竞争并存成为趋势
• 知识成为重要的制造资源
资源
3
知识经济时代的制造
的各个环节所消耗的能源应达到最少。
绿色产品的第一个环节是设计。绿色产品要求产品质量优、环境行为优。
绿色产品的第二个环节是生产过程。要求实现无废少废、综合利用和采
用清洁生产工艺。
绿色产品的第三个环节是产品本身的品质。比一般产品更体现以人为本、
提高舒适度和健康保护及环境保护程度。 绿色产品的第四个环节是废弃物
产品设计
工艺规划
加工装配
无法加工 装配困难
3
串行开发模式的重大缺陷
• 忽视了不相邻活动之间的交流和协调，形成以部 门利益为重而不考虑全局最优化的“抛过墙式” 工作环境；
流水生产 (line)
需求量大 标准 大 少 产品 价格 小 少 强 小 步进式 集权 正式
大量生产 (mass)
需求量大 标准 很大 单一 产品 价格
几乎没有 少 很强 很小
换代式 集权 科层
先进制造 (advanced) 个性化、多样化
定制 小 很多 顾客 核心能力 大 很多 弱 很大 集成式 自主 网络
工艺设计的主要内容： 1.选择机床 2.选择刀具 3.确定定位装夹方案 4.确定工序步骤 5.确定切削参数 6.生成工艺文件 7.数控编程准备
6
DFX：design for X 面向X的设计
DFM：design for Manufacturing DFA：design for Assembly DFC：design for Cost DFQ：design for Quality DFE：design for Environment
1）用机器代替手工，从作坊形成工厂 18世纪末机器在英国诞生，先后传人法国、德国和 美国。
2）从单件生产方式发展成大量生产方式 泰勒：以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。 福特：零件互换技术，1913年建立了具有划时代 意义的汽车装配生产线。
3）柔性化、集成化、智能化和网络化的现代制造技 术 柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、 智能制造系统、及时生产、精良生产、敏捷制 造……
5
生产方式 主要特征
市场特征 产品类型 产品产量 产品品种 价值定向 竞争优势 产品变化 新产品开发 技术专用性 生产柔性 生产能力变化 组织控制 组织型式
单件生产 (job shop) 需求量小 非标准
小 多 技能 专门技能 大 多 弱 大 渐进式 分散 非正式
批量生产 (batch) ────—→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→ ───——→