专业导论(第一章1

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1、机械设计制造及其自动化专业导论-数字化设计部分陈新度教授Email：chenxindu@gdut.edu.cn广东工业大学机电工程学院2021/8/171Questions？我们这个专业是做什么的？本专业最新的技术发展情况？学校的师资情况、实验条件如何？我应该在这四年中学些什么？……2021/8/172第一章现代产品设计与开发过程1.1制造业与产品设计1.2产品设计的内涵1.3产品设计与开发过程第二章现代产品设计方法与技术2.1计算机辅助产品设计（CAD）2.2计算机辅助工程（CAE）2.3并行设计2.4虚拟设计主

2、要内容2021/8/1731.1制造业与产品设计1、制造业(ManufacturingIndustry)的地位制造业是国民经济的物质基础、国家安全的重要保障、国民经济高速增长的发动机及国家竞争力的主要体现。“日本、德国二战后发展奇迹”与“美国90年代对制造业的反思”第一章现代产品设计与开发过程2021/8/1741、制造业的地位我国制造业已发展成为国民经济的重要组成部分，其工业增加值（全部制造业）已占GDP的35.75%我国，制造业包括29个行业，占前六位的是：电子及通信设备制造业交通运输设备制造业化学原料及化学制

3、品制造业黑色金属冶炼及压延制造业电气机械及器材制造业及纺织业第一章现代产品设计与开发过程2021/8/1752、中国制造中国已是世界制造大国，2009年我国GDP达5.2万亿美元，居世界第二位，美国14.5万亿美元。世界制造中心第一章现代产品设计与开发过程2021/8/176第一章现代产品设计与开发过程中国制造业面临挑战-自主创新能力弱我国制造业自主创新能力弱，缺乏核心技术和自主品牌，产品附加值低、竞争力不强，已成为制约我国制造业发展的重要障碍。我国技术对外依存度高我国仅占世界制造业500强的1.2%我国制造业技术

4、对外依存度高达50%，设备的投资中有60%需进口；在世界制造业品牌500强中，我国仅占1.2%工业产品新开发的技术约有70%属于外援性技术；每年的发明专利数占世界的比重不到3%。2021/8/177第一章现代产品设计与开发过程中国制造业面临挑战-产业结构不合理产业结构不合理，恶性同质化竞争严重，市场对外依存度高，产业集中度低，大量企业处于价值链低端，制约了我国制造业发展。例如，钢铁产业集中度低，粗钢生产企业平均规模不足100万吨，排名前5位的企业钢产量仅占总量28.5%；同质竞争严重，国内钢材多数品种市场饱和度超过

5、100%，有的达到140%以上；大量企业从事加工、组装，处于价值链低端，严重依赖出口，对外依存度已超过60%加工、组装研发、制造核心技术美、日、西欧韩国、中国台湾我国总体产业上海市、北京市2021/8/178第一章现代产品设计与开发过程我国人均占有资源低于世界平均水平，对外依存度高;制造业能耗占全国一次能耗63%，单位产品的能耗高出国际水平20%至30%；资源绩效居世界59个主要国家的倒数第６位；据世界银行估计，环境污染给中国带来相当于3.5％-8％的GDP损失，企业70％造成的污染来源于制造业；我国人均资源占用量

6、低我国资源对外依存度大资源环境压力大资源不足，对外依赖大；能源消耗大，利用率低；资源结构不合理，环境保护压力大等已成为我国制造业现在和未来都必须面对问题。2021/8/179第一章现代产品设计与开发过程物流社会化、专业化程度较低，制约制造业的发展我国物流业社会化、专业化、集成化、协同化、标准化水平低，物流技术基础差，服务能力弱等问题，严重制约物流业与制造业的联动发展。物流费用占了货品总成本的30%左右，而发达国家不到10%；物流专业化水平低，“大而全”、“小而全”的企业物流运作模式还相当普遍；我国目前尚未建立起适应

7、物流发展和物流业务运作的技术标准和工作标准体系（美国物流标准有1200余条，其中信息化123条）。2021/8/17103、世界制造VS.世界设计中心产品设计国内的企业要想创建属于自己的品牌，不作他人的加工厂，真正从“中国制造”走向“中国设计”或“中国创造”，就要在产品创新上下功夫第一章现代产品设计与开发过程2021/8/17111.2产品设计的内涵1.产品的多样性第一章现代产品设计与开发过程大和小：由尺度上的长、大和重来构成制造业主要奋斗目标的历史阶段正在或已经逐渐将前沿锁定在尺度上的微、小和精细的新阶段。-小，

8、蕴含着物质结构的科学规律-小，体现了不断加深的科学技术含量-小，决定着已有产品的升级和革命性新产品的诞生。（摩尔定律）所谓“小的是美妙的”，从一个侧面反映了理解未来科技重心的新理念。2021/8/17121.2产品设计的内涵1.产品的多样性第一章现代产品设计与开发过程大和小的辩证法：从重大精尖转向细小精微，指的是制造技术前沿的转化，难点的转移。从物理角度看，