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第1章　先进制造技术概述1

1.1　制造技术的基本概念与发展概况1

1.1.1 制造与制造业1

目录1

1.1.2　制造系统与制造技术2

1.1.3　制造系统分类2

1.1.4 制造业在国民经济中的地位4

1.1.5　传统制造业及其技术的发展5

1.1.7　制造业发展过程中竞争的焦点和策略6

1.1.6　现代制造及其技术的发展6

1.2 21世纪制造业的主要特点7

1.2.1 21世纪制造业的市场特征7

1.2.2 21世纪的产品特征8

1.2.3　未来制造型企业的特征9

1.2.4　我国未来制造业的特点10

1.3 21世纪制造业面临的挑战12

1.3.1 21世纪制造业面临的挑战12

1.3.2　我国机械制造业的发展与差距13

1.4.1　先进制造技术产生背景15

1.4　先进制造技术的提出和进展15

1.4.2　先进制造技术的提出16

1.4.3　各国先进制造技术的发展概况17

1.5　先进制造技术的内涵及体系结构19

1.5.1 先进制造技术的内涵和特点19

1.5.2　先进制造技术的体系结构21

1.5.3　先进制造技术的分类24

1.6　先进制造技术和竞争力25

1.6.1　从竞争力角度审视先进制造技术25

1.6.2　先进制造技术是提高制造企业竞争力的原动力27

1.6.3　竞争力理念创新28

1.7　制造业信息化的进展29

1.7.1 基于信息化、知识化的制造29

1.7.2　制造业信息化的定义30

1.7.3　制造业信息化的成效31

1.7.4　企业信息化系统的内容31

1.7.5　制造业信息化的意义32

1.8　先进制造技术发展趋势及我国先进制造技术的发展战略32

1.8.1　先进制造技术的发展趋势32

1.8.2　我国先进制造技术的发展战略35

2.1.1 现代设计技术的内涵和特点37

第2章　现代设计技术37

2.1 现代设计技术的内涵与体系结构37

2.1.2　现代设计技术体系42

2.2　并行设计——现代设计方法学之一43

2.2.1　并行设计概念产生的背景和过程44

2.2.2　并行设计的技术特征45

2.2.3　并行设计中的关键技术46

2.2.4　并行设计的技术经济效益48

2.3 反求工程——现代设计方法学之二49

2.3.1　反求工程定义50

2.3.2　反求工程技术的研究对象和研究内容51

2.3.3　反求工程的基本步骤53

2.3.4　反求工程的关键技术54

2.3.5　商品化的反求工程软件简介57

2.4　模块化设计——现代设计方法学之三58

2.4.1　模块化设计的基本概念和方法58

2.4.2　模块化系统的分类61

2.4.3　模块化设计的步骤62

2.4.4　模块化设计的关键64

2.4.5　模块化设计的技术经济价值64

2.4.6　模块化设计的现状与趋势68

2.5 价值工程——现代设计方法学之四69

2.5.1　价值工程的基本概念69

2.5.2　价值工程的特征71

2.5.3　价值工程的工作程序71

2.5.4　价值工程的技术方法73

2.6　质量功能配置——现代设计方法学之五75

2.6.1　质量功能配置的基本原理76

2.6.2　系统的质量功能配置过程及其特点80

2.7　工业设计技术——现代设计方法学之六81

2.7.1　工业设计学科的形成82

2.7.2　工业设计的特征及内涵83

2.7.3　工业设计基本方法84

2.7.4　工业设计发展新动向86

2.8　面向制造的设计技术——现代设计方法学之七88

2.8.1　概述88

2.8.2　关键技术89

2.8.3　技术发展突破点90

2.9　快速响应设计技术——现代设计方法学之八90

2.9.1　快速响应工程的含义91

2.9.2　快速响应设计关键技术92

2.9.3　用变型设计实现快速响应设计的策略93

2.10　绿色设计技术——现代设计方法学之九94

2.10.1　绿色产品概念、评价标准及其认证95

2.10.2　绿色设计及其特点与方法96

2.10.3　绿色设计的主要内容和关键技术98

2.10.4　绿色设计的发展99

2.11　创新设计技术——现代设计方法学之十100

2.11.1　创新思维100

2.11.2　创新技法101

2.11.3　人的创造力103

2.11.4　创造力开发105

2.12　计算机辅助设计——计算机辅助设计技术之一105

2.12.1　计算机辅助设计的功能与含义105

2.12.2　计算机辅助设计技术的产生及发展107

2.12.3　计算机辅助设计的关键技术108

2.12.4　计算机辅助设计研究热点与展望109

2.13　优化设计——计算机辅助设计技术之二113

2.13.1　优化设计问题113

2.13.2　优化设计的数学模型和求解114

2.13.3　最优化设计技术的现状和未来119

2.14　有限元法——计算机辅助设计技术之三121

2.14.1 概述121

2.14.2　有限元法的基本思想及计算步骤123

2.14.3　有限元法的应用及现状124

2.15　模拟仿真与虚拟设计——计算机辅助设计技术之四128

2.15.1 概述129

2.15.2　模拟仿真技术的发展131

2.15.3　模拟仿真技术的三大组成部分133

2.15.4　模拟仿真软件介绍135

2.15.5　模拟仿真、虚拟设计技术发展趋势及发展热点137

2.16　智能设计技术——计算机辅助设计技术之五138

2.16.1　设计分类及其与智能设计的联系138

2.16.2　人工智能技术与智能设计系统139

2.16.3　基于人工神经网络的智能设计系统的一般框架141

2.16.4　智能计算机辅助设计的发展方向145

2.16.5 国内外智能计算机辅助设计技术的应用状况146

2.17　可靠性设计——可信性设计技术之一148

2.17.1　可靠性的概念及其发展149

2.17.2　可靠性设计的主要内容149

2.17.3　可靠性设计的常用指标150

2.17.4　机械零件可靠性设计152

2.17.5　系统的可靠性预测156

2.17.6　系统可靠性分配158

2.17.7　可靠性试验159

2.18 动态设计——可信性设计技术之二160

2.18.1 概述160

2.18.2　动态分析161

2.18.3　动态设计162

2.18.4　动态设计中的非线性问题——机构弹性动力学167

2.18.5　动态设计的发展趋势与关键技术167

2.19.1　健壮设计原理168

2.19　健壮设计——可信性设计技术之三168

2.19.2　机械系统的稳健设计172

2.19.3　健壮性与可靠性173

第3章　先进制造工艺技术175

3.1　先进成形技术175

3.1.1　精密铸造成形技术175

3.1.2　精密高效塑性成形技术178

3.2　先进热处理技术184

3.2.1　可控气氛热处理184

3.2.2　真空热处理186

3.2.3　离子化学热处理188

3.2.4　激光表面合金化189

3.3　现代表面技术191

3.3.1　表面技术的涵义191

3.3.2　表面技术的分类191

3.3.3　典型现代表面技术简介192

3.4　超高速加工技术202

3.4.1　超高速加工技术的产生与发展202

3.4.3　超高速加工技术的优越性204

3.4.2　超高速加工技术的内涵204

3.4.4　超高速切削的相关技术205

3.4.5　超高速磨削的相关技术211

3.5　超精密加工技术213

3.5.1　概述213

3.5.2　超精密切削加工216

3.5.3　超精密磨料加工220

3.5.4　超精密加工设备226

3.6　微细加工技术229

3.6.1　微型机械与微细加工技术概述229

3.6.2　半导体微细加工技术230

3.6.3　LIGA技术233

3.6.4　微细电火花加工234

3.6.5　微细切削加工技术236

3.7　高能束加工237

3.7.1　电子束加工237

3.7.2　离子束加工242

3.7.3　激光加工246

3.8　复合加工技术250

3.8.1 概述250

3.8.3　电解电火花机械磨削251

3.8.2　电解在线修整磨削251

3.8.4　电解磨削252

3.8.5　电火花磨削253

3.8.6　超声波电解加工253

3.8.7　磨料水射流加工254

3.9　快速原型制造技术255

3.9.1　快速原型制造技术的产生与发展255

3.9.2 RPM技术原理255

3.9.3　典型的RPM工艺方法256

3.9.4 RPM技术发展现状259

3.9.5 RPM技术的应用261

3.9.6 RPM技术的发展趋势265

第4章　制造自动化技术267

4.1　制造自动化技术概述267

4.1.1 制造自动化技术内涵267

4.1.2　制造自动化技术的发展历程及现状268

4.1.3　制造自动化技术的发展趋势272

4.1.4　制造自动化技术的关键技术273

4.2　机床数控技术277

4.2.1　数控技术概况277

4.2.2　计算机数字控制（CNC）系统280

4.2.3　机床伺服系统286

4.2.4　数控加工编程技术288

4.2.5　机床数控技术发展趋势290

4.3　工业机器人293

4.3.1　工业机器人的定义、组成与分类293

4.3.2　工业机器人的技术地位296

4.3.3　工业机器人发展回顾297

4.3.4　工业机器人驱动系统298

4.3.5　工业机器人的控制技术300

4.3.6　工业机器人的编程技术304

4.3.7　机器人智能技术307

4.3.8　工业机器人发展展望309

4.4　并联运动机床310

4.4.1　并联运动机床发展简史310

4.4.2　并联运动机床的工作原理311

4.4.3　并联运动机床的技术进展312

4.4.4　机床中的典型并联机构315

4.4.5　并联运动机床的设计318

4.5 自动化制造系统中的检测监控技术324

4.5.1　概述324

4.5.2　传感技术326

4.5.3　检测与监控技术基础327

4.5.4 自动化制造系统中主要信号检测方法328

4.5.5 自动化制造系统中监控技术332

4.5.6　基于神经网络的机械加工信息融合334

4.6　柔性制造技术335

4.6.1　柔性制造系统基本组成335

4.6.2 FMS的加工系统340

4.6.3 FMS的工件运储系统344

4.6.4 FMS的刀具运储系统350

4.6.5 FMS的控制与管理系统353

第5章　先进管理理念与技术357

5.1　现代管理概述357

5.1.1　管理的基本概念357

5.1.2　管理理念与模式的发展359

5.1.3　面向电子商务的企业管理信息系统的总架构361

5.1.4　知识经济时代管理新概念362

5.1.5　现代管理技术的特点364

5.2　企业经营战略管理365

5.2.1　企业战略管理的基本概念365

5.2.2　企业战略环境分析367

5.2.3　企业的总体经营战略368

5.2.4　企业战略管理371

5.3　企业管理决策支持系统372

5.3.1　企业管理决策概述372

5.3.2　企业管理决策支持系统的框架379

5.4　企业资源计划384

5.4.1　概述385

5.4.2　企业资源计划的原理386

5.4.3 ERP的组成和各子系统的目标394

5.4.4 ERP实例394

5.5　产品数据管理395

5.5.1　产品数据管理（PDM）396

5.5.2 PDM与ERP之间的区别和联系398

5.5.3 基于PDM的应用集成400

5.5.4 PDM软件及其应用情况403

5.6　物流系统管理404

5.6.1　物流系统管理的概念及其发展404

5.6.2　物流配送中心406

5.6.3　区域公共配送中心407

5.6.4　供应链管理409

5.7　客户关系管理410

5.7.1 CRM的管理思想411

5.7.2 CRM的功能结构415

5.7.3 CRM应用中的呼叫中心418

5.7.4 CRM中的商业智能421

5.8　知识管理423

5.8.1 概述423

5.8.2　知识管理的任务425

5.8.3　知识管理的技术与系统427

5.8.4　知识管理技术的部署428

5.9　准时生产技术429

5.9.2　准时生产的基本思想430

5.9.1　准时生产的含义和目标430

5.9.3　看板管理432

第6章　先进制造战略、理念、模式435

6.1 制造领域竞争战略的演变435

6.1.1 制造业生产方式的历史演变435

6.1.2　竞争战略的演变437

6.1.3　制造理念和模式的发展概貌438

6.1.4　制造模式的概念438

6.2　计算机集成制造与现代集成制造439

6.2.1　CIMS的基本概念与发展概况439

6.2.2　CIMS的组成、体系结构与关键技术442

6.2.3　现代集成制造系统技术概况447

6.2.4　CIMS在我国的实施进展448

6.3　并行工程449

6.3.1　并行工程的定义450

6.3.2　并行工程运行模式451

6.3.3　并行工程特征452

6.3.4　并行工程关键技术454

6.3.5　并行工程的支持工具455

6.4.1　精益生产提出的背景456

6.4　精益生产456

6.4.2　精益生产的内涵457

6.4.3　精益生产模式458

6.4.4　精益生产的主要内容460

6.4.5　精益生产的应用462

6.5　敏捷制造464

6.5.1　敏捷制造的定义464

6.5.2　敏捷制造系统的实现技术466

6.5.3　敏捷制造的一般实施方法466

6.5.4　敏捷制造对制造业影响468

6.6　虚拟制造469

6.6.1　虚拟制造概述469

6.6.2　虚拟制造的研究内容471

6.6.3　虚拟制造的技术体系472

6.6.4　虚拟制造系统的体系结构474

6.6.5　虚拟制造环境与平台475

6.6.6　基于Internet的虚拟制造系统477

6.7　智能制造478

6.7.1　智能制造提出的背景478

6.7.3　智能制造系统的特征480

6.7.2　智能制造系统的含义与发展480

6.7.4　智能加工与智能加工设备481

6.8　绿色制造483

6.8.1 概念483

6.8.2　绿色材料484

6.8.3　绿色工艺规划技术487

6.8.4　绿色包装487

6.8.5　绿色制造系统488

6.9　生物制造492

6.9.1　生物制造提出的背景493

6.9.2　生物制造的概念494

6.9.3　生物制造研究实例495

6.10　基于Internet的产品设计制造497

6.10.1 基于网络的先进制造技术497

6.10.2　基于网络的先进制造技术的主体技术群498

6.10.3　基于网络的先进制造技术的基本功能特点499

6.10.4　基于网络的先进制造技术的实现途径与模式499

6.10.5　基于Internet产品设计与开发506

6.10.6　基于Internet的产品制造技术506

参考文献508