先进制造技术第1章概述89.ppt

“问渠哪得清如许？为有源头活水来！”一般认为，人类文明有三大物质支柱：材料、能源与信息。其实，应是四而非三，“制造”也应是一大支柱。可以说，没有“制造”，就没有人类。形象地讲，人是从制造第一把石刀开始的。 制造业是“永远不落的太阳”，是现代文明的支柱之一；它既占有基础地位，又处于前沿和关键，既古老，又年轻；它是工业的主体，是国民经济持续发展的基础；它是生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等及其进步的依托，是现代化的动力源之一。 没有制造业，就没有工业；而没有机械制造业，就没有独立的工业，即使制造业再大再多再好，也受制于人。我国这么一个大国，如果没有强大的装备制造业，特别是同高科技相应的机床制造业，我国就不可能有独立自主的制造业与工业。如在信息化日益发展的今天，计算机、微电子产品在信息化中起着特别重大的作用，芯片的重要性不言而喻，而我国可说是一个无“芯”国家；预计2005年我国需要芯片365亿块，目前自给率小于20％，自主开发率约5％，关键就是我国制造不出生产芯片的装备。我们所谓的“先进制造技术”，其实就是“制造技术”加“信息技术”加“管理科学”，再加上有关的科学技术交融而形成的制造技术。“先进制造技术”就是这么一个交融的技术，它生机勃勃地适应与占领现代制造业市场。 水路两用汽车 微型机器人 东芝事件 1983年，日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床，前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨，由于加工精度提高，使得螺旋桨在水中转动时候噪声大为下降，以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向,苏军潜艇能很好的隐藏在海底下。该数控机床的销售，也使得苏联的装备制造业上了一个档次，时至今日，美军的声纳也难以监听到俄军的潜艇了。 1.3.3 先进制造技术的发展趋势  中国科学院院士、机械工程专家杨叔子 “精”是关键，“极”是焦点，“文”是新义，“数”是核心，“自”是条件，“集”是方法，“网”是道路，“智”是前景，“绿”是必然，“快”是动力，“省”是原则，“效”是追求。 这12点实质上指的就是产品、制造方法、制造过程3个不同的方面：“精”的精确化，“极”的极端条件，“文”的人文化，是对产品本身而言；“数”的数字化，“自”的自动化，“集”的集成化，“网”的网络化，“智”的智能化，是对所采用的制造方法而言；而“绿”的绿色，“快”的速度，“省”的节省，“效”的高效，是对制造过程而言。当然，源头决定了活水，活水决定了清渠，而制造方法、制造过程与产品彼此之间是有相互影响的。 纳米技术 将一个铁原子与一个氧化碳分子结合形成一个铁羟基分子的过程。 纳米发电机 纳米发电机 纳米发电机 纳米发电机是基于规则的氧化锌纳米线的纳米发电机。(A)在氧化铝衬底上生长的氧化锌纳米线的扫描电子显微镜图像。(B)在导电的原子力显微镜针尖作用下，纳米线利用压电效应发电的示意图。(C)当原子力显微镜探针扫过纳米线阵列时，压电电荷释放的三维电压/电流信号图。 谢谢大家 * * * 1GHz 就是每秒 十亿次 运算，如果每次运算能完成两个浮点操作，就叫 2G FLOPS（每秒二十亿次浮点操作）。现在家用的双核计算机通常都能达到每秒 五十亿次运算（2*2.5GHz）左右的水平，浮点性能大约是上百亿次浮点操作。 2009年9月国防科技大学研制的天河一号，峰值速度达到每秒1206万亿次双精度浮点运算（Flops），排名世界第五。我国成为继美国之后，第二个建成千万亿次（P级）计算机的国家。 ? 2010年8月，天河一号二期系统在天津升级完成，峰值速度达到4700万亿次Flops，持续速度为2566万亿次Flops（LINPACK实测值），在2010年11月世界超级计算机排名中列第一；同时，曙光星云超级计算机以持续速度1271万亿次排名世界第三。这一排名公布后世界关注，反响强烈而广泛。 ? 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其创造了国民生产总值的1/3，工业生产总值的4/5，提供了国家财政收人的1/3。由此可见，制造技术的水平将对一个国家的经济实力和科技发展的水平产生重要的影响。制造技术尤其是先进制造技术将主宰一个国家的命运，因而，各国政府都非常重视先进制造技术的研究和发展。 * 电子制造中 　高精度：控制趋于纳米级 　　　　　加工趋于亚纳米级 　超微细：芯片线宽＜100nm 　　　　　运动副间隙＜12nm 　高加速度：封装运动＞12g 　高可靠性：芯片千小时失效率＜1/109 发展趋势 —— 制造产品：“精”“极”“文” * 超精密加工 20世纪初： 10微米 30年代： 1微米 50年代： 0.1微米 70-80年代： 0.01微米