武汉理工大学 盛步云教授、博导中职国培机械制造与控制专业

先进设计加工技术

1 、先进设计技术

• 优化设计 (Optimize Design)

• 虚拟设计 (Virtual Design)

• 有限元分析 (Infinite Analysis)

• 可靠性设计 (Reliability Design)

2 、加工、成形制造技术• —— 将原材料、半成品加工成为产

品的方法和过程。

• —— 成形工艺去除成形受迫成形堆积成形生成成形

•加工精度不断提高•加工速度得到提高•材料科学的变革•重大装备促进——大型、大容量、高效率•优质清洁表面工程•热成形过程数值模拟5um(3um) 精密加工 0.3-3um超精密 0.03-0.3 纳米 <0.03um

2.1 发展现状和趋势

• 成形技术——铸造：轻量化、精确化、强韧化、复合化、无污染

• 锻造：净成形 CAE 相结合• 焊接：高能密度焊接发展，柔性化、智

能化、自动化• 快速原型、激光表面处理• 计算机模拟、虚拟制造

2.1 发展现状和趋势

3 精密洁净铸造工艺

精密、洁净、高效• 无机化学粘接剂型砂——水玻璃、水泥• 有机化学粘接剂型砂——植物油• 金属型铸造工艺• 挤压铸造技术• 消失（气化）模）铸造技术

3.1 压力铸造

• 高压力：几到几十 Mpa~ 5000 Mpa

• 短时间： 0.02s~0.2s

• 高速度： 0 .5m/s~50m/s 120m/s

3.1 压力铸造

• 开发新型的压射控制系统（致密薄件）• 新压铸工艺（消除缺陷，提高质量）• 开发和应用新的压铸合金材料（金属基

复合材料 MMCs 、压铸镁合金、高铝锌基合金）

• 开发和应用快速原型制造技术• 开展 CAD/CAM/CAE 系统研究与应用

3.2 挤压铸造技术

• 1937 苏联问世——液态金属模压——液压模锻——液压铸造

• 定义：浇入金属型中的液态金属，在通过冲头传递压力作用下进行填充、成型和凝固结晶。

特点

• 尺寸精度高、粗糙度低• 铸件在凝固过程中能得到有效补缩、无

铸造缺陷• 组织致密性好、晶粒细化、力学性能好• 无浇冒口，减少液态金属消耗

3.3 消失模铸造（ EPC ）

原理：发泡成型机制成泡末塑料模样（铸件和浇注系统模样）

粘结成实体模组、涂刷特制涂料、干燥

放入特制砂箱、填入干砂

三维振动紧实、抽真空浇铸

泡沫模型气化消耗被金属置换

特点近无余量新型成型 工艺（无须取模、无分型面、无泥砂

芯、无飞边、无拔模斜度、重量减少 30-40% ）

铸件精度高、缺陷少

无环境公害，易实现清洁生产

方便逐渐结构设计（通过粘结一次铸造）

简化砂处理工序、减少占地面积、降低设备费用

4 精确高效金属塑性成型工艺

• 传统：杂制轧制、挤压、拉拔、锻造、冲压

• 超塑成型、等温成型、辊锻和锲横轧技术、粉末成型工艺

4.1 超塑等温成形

• 超塑性：材料在低载荷作用下，拉伸变形的伸长率大于 100% （黑色： 40% 、有色： 60%

• 已知材料 200 多种（锌、铝、铜、钛合金）

• 关键在：材料

成形特点

• 形状复杂的工件可一次成形

• 组织细小、均匀、性能好、稳定

• 变形抗力小 --- 无加工硬化

• 流动应力对应变速率的变化敏感

• 制件精度高

超塑性分类• 微晶组织超塑（恒温超塑性或结构超塑性） 晶粒

小于 10um ，变形温度大于 0.5Tm （材料熔点温度）恒定，应变速率低

• 相变超塑性（变温超塑性或动态超塑性） 在一定的温度和负荷下，反复循环相变而获得高伸

长率。普通碳钢 160 次循环伸长率达到 500%

• 其它超塑性材料

超塑性工艺应用气压成形原理：使毛坯的外侧或内侧形成一个封闭的压力空间，在压缩空气的气压作用下，坯料产生超塑性变形，逐步向模具型面靠近，直至同模具完全贴合，形成零件

凸模法、凹模法•真空成型

4.2 粉末成形工艺

• 粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（混合物）作为原料，经过成形烧结，制取金属材料、复合材料的工艺技术——其生产工艺与陶瓷工艺类似——金属陶瓷法

基本工序

1. 原料粉末制取2. 将金属粉末成形——坯块3. 烧结——使制品具有最终的物理、化学

和力学性能

粉末冶金锻造工艺

• 原理：金属粉末经压实后烧结，在用烧结体作为锻造毛坯进行锻造

粉末 冷压 烧结 加热 锻造 热处理 机加工 成品

准备 预制坯制取 预制坯锻造 后处理与加工

4 高效优质焊接切割技术

• 精密焊接• 特殊环境下焊接• 现代切割技术

4.1 精密焊接

• 激光焊接——激光加热焊接部位• 电子束焊接——在真空条件下，聚焦后被加速的电子束高速冲击工件焊接部位

• 扩散焊接——可连接物理化学性能差别很大的异种材料，固态焊接方法（如陶瓷与金属）

• 焊熔近终成形——快速成形方法之一

4.2 特殊环境下焊接

• 空间焊接• 水下焊接

4.3 现代切割技术

• 激光切割• 等离子切割• 超声切割• 高压水射流切割

4.4 激光切割

• 利用聚焦的高功率密度光束照射工件，使被照射处的材料迅速熔化、气化、烧蚀或达到燃点，同时借助光束同轴的高速气流吹除熔融物质

4.5 等离子切割• 等离子：是高度电离的气体，是由气体原子或分子电离后，离解成带正电荷的离子和负电荷的电子所组成，正负电荷相等，因此称为等离子。

• 原理：利用高温、高速的等离子弧及其焰流使工件材料融化、蒸化缓和气化并被吹离机体。

• 等离子体能量高度集中，电流密度高、等离子弧温度高（ 11000-28000 度）普通电弧 5000-8000 度、速度高（ 800-2000m/s)

特点

• 能切割氧气割难以切割的各种金属材料• 切割厚度不大的金属时，速度快，是普

通切割的 5-6倍• 切割面光洁、热变形小• 切口宽度和切割斜角较大，与切割厚度

有关• 切割厚度不及气割

4.6 超声切割

• 原理：利用超声振动的工具在有磨料的液体介质中或干磨料中，产生磨料的冲击、震颤、液压冲击及由此产生的气蚀作用去除材料，特别适合硬脆材料切割

特点

• 适合加工硬脆材料，尤其适合非金属硬脆材料，或硬质耐热导电材料，但加工效率低

• 切削力小切割应力、热小，粗糙度低（ 0.63-0.08 ）尺寸精度正负 0.03mm,也适合加工薄壁、窄缝、低刚度零件

• 工具可用软材料做成复杂形状，无相对运动，可加工复杂型腔和型面

• 比金刚石刀具切割具有切片薄、切口窄、精度高、生产率高、经济性好

4.7 高压水射流切割

• 原理：利用水或水中加添加剂的液体，经水泵至增压器，再经储掖蓄能器使高压液体流动平稳，最后有人造蓝宝石喷嘴形成 300-900m/s 的高速液体束流，喷射到工件表面，从而去除材料的加工。

• 高速液体束流能量密度： 102W/mm2

• 流量 7.5L/min

特点

• 加工精度高 :0.075-0.1mm ，切边质量好

• 液体束流能量密度高，流速高，工件切缝窄 0.075-0.4mm

• 加工产物混入液体排出，无灰尘、无污染• 加工区温度低，不产生热量，适合木材、纸张、皮革材料的加工

•设备简单、操作方便，易实现数控加工

5. 表面工程技术• 定义：通过改变固态金属表面或非金属表面的形

态、化学成分和组织结构 ，以获得所需表面性能的系统工程

• 理论基础：表面分析技术、表面物理、表面化学• 应用理论：表面失效分析、摩擦与磨损理论、表

面腐蚀与防护理论、表面结合和复合理论• 目的：弄清各类固态材料表面失效机理，并综合运用各种表面技术提高材料的抵御环境作用的能力，实施特定的表面加工来制造构件、另部件和元器件

方法• 覆盖层技术：电镀、电刷镀、涂装、粘结、堆焊、喷涂、塑料粉末涂敷、搪瓷涂敷、真空镀膜、镀膜，贴片

• 机械、物理化学方法：改变材料形貌、化学成分、微观结构、应力状态——喷丸、热处理、激光表面处理、等离子扩渗处理

• 综合两种或以上方法的复合表面处理：等离子喷涂与激光辐射、热喷涂与喷丸、化学热处理与电镀、化学热处理与气相沉积

5.1 表面改性技术

• 指采用某种工艺手段使材料表面获得与基体材料的组织结构、性能不同的一种技术。既发挥基体的力学性能，又获得表面的各种特殊性能

• 传统方法：喷丸、表面热处理、化学热处理

• 清洁技术：等离子体、激光、电子束等

5.2 表面覆层技术

• 在工件表面制备各种特殊功能的覆盖层，用极少量材料达到大量昂贵整体材料所能起到或难以起到的作用，同时极大地降低制造成本——广泛用于修复产品

6 超高速加工技术• 定义：采用超硬材料刀具、磨具和能可靠实

现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备，以极大提高切削速度来达到提高切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。（标志）

• 范围：铝合金 2000 － 7500 m/min• 铸铁 900 － 5000 m/min• 钢 600 － 3000 m/min ，钛合金 150 － 1000

m/min• 车削 700 － 7000 m/min ，铣削 300 － 6000

m/min• 钻削 200 － 1100 m/min ，磨削 150m/s

6.1 超高速加工关键技术

• 超高速切削机理• 大功率超高速主轴单元• 高加减速直线进给电机• 超硬耐磨长寿命刀具材料及结构• 安全装置以及高性能 CNC 控制系统和测试系统

6.2 超高速切削机理

• 萨洛蒙曲线

A 不能切削 B区 高速切削 C区

切削速度

切削温度

6.3 大功率超高速主轴单元

• 主轴材料、结构、轴承• 超过高速主轴系统动态特性及热态特性• 柔性主轴及其轴承的弹性支撑技术• 润滑与冷却技术• 主轴系统 多目标优化设计、虚拟设计技术• 美国福特卧式加工中心（动静压轴承） 15000rpm• 日本东庄大学 CNC平磨 3000 ，东芝气浮轴承 30000• 德国 KAAP公司磁悬浮轴承 60000 － 100000rpm

6.4 高加减速直线进给电机

• 侍服驱动技术• 滚动元件技术• 监测单元技术• 安全防护技术• 冷却润滑技术• 从 8 － 12 m/min 发展到 30 － 50 m/min

• 一般 18 － 20 m/min 60 m/min

7 超精密加工技术

• 一般加工 10um, Ra 0.3-0.8um

• 精密加工 10um-0.1um, Ra 0.3-0.03um

• 超精密加工 0.1-0.01um Ra 0.03-0.05um

• 纳米加工 < 10-3um Ra < 0.005um

7.1 关键技术

• 加工方法与机理（微量切除表层）• 材料技术 : 加工工具与被加工材料• 加工设备及其基础元件

8 快速原型制造技术的概念

• 原型原型（ Prototype) 是指用来建造未来模型或系统基础的一个初始模型或系统。它能基本代表零部件性质和功能，但不具备或不完全具备零部件的功能。

• 快速原型制造原型制造（ Prototyping) 是设计、建造原型的过程。一般来说，物体成型的方式分为三类：去除成型、添加成型和静尺寸成型，原型制造也是如此。

快速原型制造技术的分类

按采用的原材料分类：

• 液体聚合、固化

• 粉末烧结与粘结

• 丝材、线材熔化粘结

• 膜、板材层合

按制造工艺原理分类：

• 立体印刷成型• 层合实体制造• 选域激光烧结• 熔融沉积制模• 三维喷涂粘结• 焊接成型• 数码累计造型

快速原型制造技术发展历史与现状

• 1892年美国人 J F blanther 获得了用层合方法制作三维地图模型的专利，可以说是近代分层制造方法的开端。

• 1979年，日本东京大学生产技术研究所中川威雄教授发明叠层模型造型法。 80年，小玉秀兰提出了光造型法，并于 81年首次发表了快速原型制造技术的论文。

• 美国UVP 公司的 C.Whull 完成了系统 SLA-1 （ Stereo Lithography Apparatus ，立体印刷成型），之后与他人创办 3D System 公司，研制出了掩膜式的原型制造系统。

• 1984年， M Feygin 提出了层合实体概念。• 1986年，美国人 S.Crump 提出了熔融沉积造型设想。• 在多家快速原型制造设备公司中， 3D System 公司生产的

快速原型制造系统在国际上占有 60% 的份额。• 90年代，快速原型制造技术服务中心年平均增长 40%以上。

立体印刷成型 立体印刷成型是目前世界上研究最深入、技术最

成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。它以光敏树脂（如丙烯基树脂）为原料采用计算机控制下的紫外激光以预定原型各分层截面的轮廓为轨迹逐点扫描，使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应后固化，从而形成的一个薄层截面。当一层固化后，向上（下）移动工作台，在刚固化的树脂表面布放一层新的液态树脂，再进行新一层扫描、固化。如此重复至整个原型制造完毕。

立体印刷成型的工艺过程

模型设计

对模型分层处理

工作台置位

激头照射光敏树脂

后续处理

重复

三维 CAD 系统中造型

STL格式← CAD 模型

系统控制

系统操纵

层合实体制造层合实体制造又称分层实体造型、分层物体制造等。它采用激光器按照 CAD分层模型所获得的数据，用激光束将单面涂有热溶胶的薄膜材料或其他材料的箔带切割成欲制原型在该层平面的内外轮廓，再通过加热辊加热，使刚刚切好的一层与下面已切割层粘接在一起。通过逐层切割、粘合，最后将不需要的材料剥离，得到欲求的原型。

层合实体制造工艺与立体印刷成型工艺的主要区别在于将立体印刷成型中的光致树脂固化的扫描运动变为激光切割薄膜运动，它使用低能二氧化碳激光器，成型的制件无内应力、无变形，因而精度较高。

层合实体制造的工艺过程

模型设计

对模型切片处理

工作台置位

激光头切纸

后续处理

重复

三维 CAD 系统中造型

使用切片软件

系统控制

系统控制、提供数据

选域激光烧结选域激光烧结，借助精确引导的激光束使材料粉末烧结成熔融合凝固成三维原型或制件。即成型机按照计算机输出的原型分层轮廓，采用激光束在指定路径上选择性地扫描并熔融工作台上很薄（ 100 ～ 200μm）且均匀铺层的材料粉末，由分层图形所选择的扫描区域内的粉末被激光束熔融，连结在一起，而未在该区域内的粉末仍然是松散的。当一层扫描完毕，向上（或下）移动工作台，控制完成新一层烧结。全部烧结后去掉多余的粉末，再进行打磨、烘干等处理便获得原型或零件。

选域激光烧结的工艺过程

模型设计

对模型切片处理

工作台置位

激光烧结粉末

后续处理

重复

三维 CAD 系统中造型

使用切片软件

系统控制

系统控制、提供数据

熔融沉积造型

熔融沉积造型采用热熔喷头，使半流动状态的材料按 CAD 分层数据控制的路径挤压并沉积在指定的位置凝固成型，逐层沉积、凝固后形成整个原型或零件。这一技术又称为熔化堆积法、熔融挤出成模等。

熔融沉积造型的工艺过程

模型设计

对模型切片处理

工作台置位

液体凝固成型

后续处理

重复

三维 CAD 系统中造型

使用切片软件

系统控制

加热、挤压控制液体

其它技术• 三维喷涂粘接三维喷涂粘接，使用粉末材料和粘接剂，按原型

或零件分层截面轮廓，喷头在每一层铺好的材料粉末层上有选择的喷吐粘接剂，喷过粘接剂的路径材料被粘接在一起，其他地方仍为松散粉末。层层粘接后就得到一个三维空间实体，去除粉末并进行后烧结就得到所要求的原型或零件，又称三维打印、多层打印，陶瓷壳法。

• 焊接成型技术焊接成型技术，用焊接设备及工艺方法，制成全由焊缝金属组成的零件，也称融化成型、全焊接金属零件制造技术。这种方法的本质，就是采用现有的各种成熟的焊接技术用逐层堆焊的方法制造零件。

第一部分 先进设计加工技术

第二部分 制造自动化技术

第三部分 微机械系统

第四部分 先进管理模式

目 录

制造是通过能量与信息的输入将原材料变换成产品的过程。

自动化：规划、管理、组织、控制与操作

60年代：扩大生产规模

70年代：降低生产成本

80年代：提高产品质量

90年代：快速响应市场

刚性自动化

数控机床柔性制造系统

CIMS并行工程

工厂子网

广域网

信息高速公路

全球通讯网络

智能制造计算智能

制造智能

敏捷制造

虚拟组织

制造资源组织全球化

全球制造

刚性技术 柔性 柔性 系统 决策 敏捷 全球 单元 系统 集成 自动化 性 性

40-50 60 70 80 90 年代

制造自动化技术特征

• 分布式、协同处理

• 强调人和知识的作用

• 智能化集成（ 4M ， Modeling 、 Manufacturing 、

Measurement 、 Manipulation ）

• 网络化和全球化

制造自动化关键技术• 基于并行工程 CAD/CAPP/CAM/PDM 技术

• 面向自动化的虚拟制造技术 虚拟加工、 虚拟控制、 虚拟装配、 虚拟检测、虚拟评价

• 传感与检测技术

• 机器人化制造技术（传输、装配、加工）

汽车转向器干涉检查示例：

2.2 协同设计网站

——远程辅助设计系统

2.3 三维设计软件共享系统

2.4 共享白板和多媒体交流系统

远程文件传输

第一部分 先进设计加工技术

第二部分 制造自动化技术

第三部分 微机械系统

第四部分 先进管理模式

目 录

微机械的概况称谓： 美国：微型电子机械系统（ MEM

S） 日本：微机器 欧洲：微系统

按尺寸分类： 微小型机械： 1～10mm 微机械： 1μm～1mm 纳米机械： 1nm～1μm

现代微机械加工的特征： 高宽比达到几十以上

几个<=W<= 几十个微米 几十 <=H<= 几百个微米

2. 具有集光、机、电性能于一体的生产器件的潜力

微机械的概况 -- 几种典型产品（ 1 ）

日本丰田公司早已造出长 4 ． 8 毫米的 4 轮微型汽车 美国斯坦福研究所的微观“人造肌肉”则可利用“扑打”的方法，带动微型飞机飞行 美国林肯实验室的燃气轮机只有钮扣般大小，可产生0 ． 64 公斤推力 麻省理工学院的喷气式发动机，直径只有 1 厘米，推力为 13克，可带动 50克重的微型飞机以 300 公里时速飞行 德国的微型直升机有 400毫克重，发动机直径 1—2毫米，转速高达每分钟 4 万转 瑞典皇家理工学院设计

微机械的概况 -- 几种典型产品（ 2 ）

• 美国国家航空航天局准备要研制重 7 磅（ 3 ． 2公斤）的超微航天探测器

• 广东工业大学与日本筑波大学生物医用微型机器人，一维二维联动压电陶瓷驱动器，位移50umX50um

• 哈尔滨工业大学电致伸缩陶瓷驱动二自由度微型机器人， 10umX10um,位移分辨率 00.1um

微机械材料与微型构件

•硅体材料：单晶硅、多晶硅、二氧化硅、炭化陶瓷、石英、 金刚石、记忆合金 、压电

•功能材料：电致伸缩材料、形状记忆材料、永磁材料、受热变相的凝胶材料

微机械的应用领域

微机械由于具有狭小空间内进行作业而又不扰乱工作环境和对象的特点，在航空航天、精密仪器、材料、生物医疗等领域有着广泛的应用潜力 另外，

– 微型机器人不久的将来可能出现在战场上

– 微机器人擅于管道检查维修

– 微组装和微型工厂

微机械的一般结构

典型的 MEMS 系统

传感器

信号处理

执行器

外部信息

微传感器

微执行器

微型构件 微机械光学器件

真空微电子器件 电力电子器件 信号处理的集成电路

微机械的设计方法 -- 新的设计概念

（ 1 ） 开发微机械必须建立新的设计概念 ：

• 尽量设计无摩擦结构，不出现旋转关节，因为所有的旋转关节都有摩擦力 （因为微机械尺寸很小，摩擦力超过了其它的力，控制了系统的运动 。）

• 在我们身边有很多毫米级的昆虫，它们是开发基于昆虫模型机械的基础。

微机械的设计方法 -- 新的设计概念

（ 2 ） 开发微机械必须建立新的设计概念 ：

• 我们学习昆虫的知识对我们研究微型机械大有好处。昆虫有很多有趣的特征，比如：外部骨骼、弹性关节、伸缩肌肉等。这些特点为我们设计微机械提供了基础。（昆虫只有 104 － 106 个神经细胞，它的运动是简单的机械运动，如往复运动。但是为什么这些运动看上去非常协调、灵活，这就是我们研制基于昆虫模型机械的原因。 ）

微机械的设计方法 -- 动力问题

微机械的动力问题 在微机械领域，由于尺寸及重量的限制，传统的驱动器基本上都无法工作。目前，已经提出的几种典型方案如下： • 形状记忆合金（ SMA ）微驱动器 • DNA驱动 • 超声马达（ USM ）驱动

形状记忆合金（ SMA ）微驱动器原理：

利用合金的相变 ( 热弹性马氏体相变 ) 来进行能量转换的，它可直接实现各种直线运动或曲线运动轨迹，而不需任何机械传动装置 。

• 优点： 1. 形状记忆合金驱动器可做成非常简单的形式 2. 形状记忆合金制作的驱动器便于实现独立控制 3. 具有传感功能 4.所需的电源电压较低 ，易与控制电路用的电源一致以简化系

统 5. 工作时不存在外摩擦，无任何噪声，不会产生磨粒 • 缺点： 效率较低、疲劳寿命较短

微机械的设计方法 -- SMA

DNA驱动

• 原理： 单股的 DNA链是伸直的，但是互补的 DNA遇到一起，就会形成双螺旋结构，因此单股的 DNA就会缩短。

• 优点： 几乎不需要我们另外提供任何能量，它的动力都是自然界自身所提供的绝对纯净的能源 。

• 缺点： 适用范围有限，只能在液体中工作。

微机械的设计方法 -- DNA驱动

超声马达驱动原理：利用压电陶瓷的逆压电效应将电能转换成超声波范围内

≥的机械振动（频率 20kHz）来获得驱动力，通过摩擦耦合将驱动力转换成转子或滑块的运动 。

• 优点： 1.不受磁场的干扰、 不产生电磁波 2.能量密度大 ,比电磁马达大 5 ～ 10倍 3.结构紧凑 4.结构形式多样化 5.制动和响应快 ，控制性能好 6.运行无噪音 • 缺点： 1.由于靠摩擦力驱动，存在磨损问题，因此工作寿命较短 2. 高频振动引起温度升高，影响压电陶瓷工作的稳定性

微机械的设计方法 -- 超声马达驱动（ USM ）

第一部分 先进设计加工技术

第二部分 制造自动化技术

第三部分 微机械系统

第四部分 先进管理模式

目 录

并行工程敏捷制造精益生产绿色制造

一、并行工程

特点 （ 1 ）从组织结构上看， CE采用分布式组织结构，将组织结构从层 次式转变为平面式，其基本组织结构是产品开发组。 （ 2 ）从设计过程来看， CE 的工作过程是集成化的产品设计、制造、经销过程。 （ 3 ）从管理上来看， CE 的管理体制中强调人的作用。

含义 并行工程（ Concurrent Engineering) ：并行工程是一种对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行的、一体化设计的的工作模式。这种工作模式可使产品开发人员一开始就能考虑到从产品概念设计到消亡的整个产品生命周期中的所有因素，包括质量、成本、进度和用户要求。

1 、并行工程的含义及特点

2 、并行工程的运行模式

市场分析

产品概念设计

产品设计

工艺设计

装配设计

检验设计

系统仿真和评估

满意？

制 造

装

配检

验销

售维

护

维修设计

Y

N

3 、并行工程的运行特征

并行特性整体特性协同特性

多功能的协同组织机构协同的设计思想协同的效率

集成特性 人员集成 信息集成 功能集成 技术集成

二、敏捷制造的含义及特点含义 敏捷制造（ Agile manufacturing ）是一种结构，在这个

结构中每一个公司都能开发自己的产品和实施自己的经营战略，构成这个结构的基石是三种基本资源 ：有创新精神的管理结构和组织；有技术、有知识的高素质人员；柔性制造技术和智能制造技术。敏捷源于这三种制造资源 的有效集成。

特点重视发挥人的作用具有好良好的工作环境柔性的、并行的组织管理机构先进的技术系统基于信息高速公路的虚拟公司用户的参与

实现敏捷制造的方法和存在的问题

实现

虚拟公司

国家范围的工业制造信息网的建立需要大量投资

企业之间（企业内部的人与人之间）的充分信任与合作

三、精良生产

引用北京航天航空大学杨光薰教授给精良生产（ Lean Production ）下的定义：精良生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用的、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果。

1 、精良生产的含义

2 、精良生产的特点 （一）强调人的作用，以人为中心

（二）以简化为手段，去除生产中一切不增值的工作 简化组织机构是精良生产的先决条件 简化与协作厂的关系 简化生产过程，减少非生产性费用 简化产品检验环节，强调一体化的质量保证

（三）不断改进，以“尽善尽美”为最终目标

四、绿色制造

在生产过程中采用各种高新技术，使生产过程中消耗的各种资源尽可能的少，同时生产过程对环境的污染尽可能少，这就是绿色加工。

对于制造产品的原材料进行慎重的选择，使本产品可回收再利用，不污染环境，这就是绿色商品。

1 、绿色制造的含义

2 、绿色制造的体系结构

绿 色 制 造 技 术

绿色生产技术 绿 色 商 品

低能源消耗

低环境污染

耗用材料少

不污染环境

节约能源

易回收再利用

绿色设计

材料选择

制造环境设计 (包括重组 )

工艺设计

产品包装方案设计

产品回收处理方案设计

产品设计

方案设计

结构设计

能源生产

废弃物

制造加工过程

产品装配

产品包装

产品使用维修

产品寿命终结

原材料供应 (包括产品材料、包装

材料、辅助材料等

产品拆卸

原材料生产

自然资源

其材料可再生的零部件

可修补或改制的零部件

可重用的零部件

废弃物可再生废弃物处理

不可再生