《智能制造概论》习题答案

1、智能制造概论习题答案TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _TOC_250004 第一章 智能制造及发展2 HYPERLINK l _TOC_250003 第二章 先进制造技术4 HYPERLINK l _TOC_250002 第三章 智能制造系统9 HYPERLINK l _TOC_250001 第四章 智能制造自动化11 HYPERLINK l _TOC_250000 第五章 智能制造关键技术14第一章 智能制造及发展什么是制造？什么是制造技术，什么是制造系统？1）狭义制造指的是机械加工和装配；广义制造指的是机电产品寿命周期的各个营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工

2、作的总称。 2）制造技术是指根据人们所需的产品，运用知识和技能，利用工具将原材料转制造信息等。制造业发展经历了哪几个阶段？制造业的发展大致经历了以下三个阶段：机器代替手工，从作坊形成工厂；从单件生产方式发展成大量生产方式；柔性化、集成化、网络化和智能化的现代制造技术。略什么是智能制造？实施智能制造的目标是什么？1）面向产品的全生命周期，以新一代信息技术为基础，以制造系统为载体，在制能力，能动态地适应制造环境的变化，从而实现某些优化目标。 2）满足客户的个性化定制需求、实现复杂零件的高品质制造、保证高效率的同时，实现可持续制造、创造产品新价值，拓展价值链美国工业互联网包括哪几个要素？各有什么含义

3、？4.0研究的内容是什么？4.0 CPS 1 2 3 8 CPS内涵是什么？远程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。纵向集成包含哪些内容？横向集成包含哪些内容？1）纵向集成针对生产中的机器，关注产品的生产过程，力求在智能工厂内实现联网，为智能工厂中网络化制造、个性化定制、数字化生产提供支撑。 2）横向集成针对各类应用软件，将各种处于不同制造阶段和进行不同商业计划流结合在一起，以实现社会化的协同生产。中国制造“三步走战略”目标是什么？第一步：力争用十年时间，迈入制造强国行列。第二步：到 2035 年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。造强国前列。中国、美国、

4、德国智能制造发展战略有什么异同？4.0 CPS 技术手段将制造业向智能4.0 工业革命，希望通过网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力。2025 合所形成的新兴业态与应用模式，实现制造大国向制造强国的转变。造业的地位。第二章 先进制造技术1.传统设计发展经历了哪几个阶段？直觉设计阶段、经验设计阶段、半理论半经验设计阶段2.现代设计阶段有什么特点？设计是基于知识的设计；设计中除了考虑产品本身以外，还要考虑对系统和环境、人机工效的影响；不仅要考虑技术领域，还要考虑经济、社会效益；不仅考虑当前，还需考虑长远发展。CAD计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD品设计过程中

5、的图形和数据信息、辅助完成产品设计过程的技术。采用并行设计有什么优点？涉及哪些关键技术？产品模型。采用虚拟设计有什么优点？涉及哪些关键技术？系、产生虚拟环境的工具集。采用绿色设计有什么优点？包括哪些内容？绿色设计是在产品及其寿命的全过程设计中充分考虑了对环境和资源的影响，在充分考虑产品的性能、质量、开发周期和成本的同时，优化各种相关因素，使得产品及其制造过程对环境的总体负影响最小，使产品的各项指标符合绿色环保要求。计、产品的成本分析等内容。什么是可重构制造系统设计？有什么特点？更新制造系统结构及组成单元的能力，以便及时调整系统功能和生产能力。可重构性是可重构制造系统可重构制造系统确、经济地由一

6、种构形向另一种构形转换的能力，以快速响应市场变化。什么是超高速加工技术？有什么优势？加工精度和加工质量的先进加工技术。超高速加工技术的优势主要体现在以下几个方面： 1）减少工件的热变形和内应力，提高工件的加工精度；提高了加工工件的表面质量；省去传统的放电加工和磨削加工，降低加工能耗、节省制造资源。精密加工与超精密加工技术有什么特点？精密加工与超精密加工的机床刚性好、精度高，机床具有精确的微量进给装置， 机床工作台低速运动稳定性好以及工艺系统抗振性好。简述快速原型技术的特点及方法。快速原型加工技术具有以下特点： 1）的三维实体；技术集成度高，可实现设计制造的一体化；从产品设计到成型，周期短、速度

7、快，可节约大量时间。CAD(FDM)、光固化成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、分层实体制造(LOM)，等等。简述特种加工技术的特点及应用领域。特种加工具有如下特点： 1）时可以不需要任何工具，如激光加工、离子束加工等。合于精密加工低刚度零件；长，加工精度也相应提高。特种加工技术的主要应用领域是： 1）金刚石、红宝石、硬化玻璃等高硬度、高韧性、高强度、高熔点材料。 2）低刚度零件，如薄壁零件、弹性元件等零件的加工。细加工。简述电火花加工的原理与应用。产生局部、瞬时的高温把金属材料逐步蚀除掉。脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片脆材料，如硬质合金和淬火钢等

8、；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。 13（LBM（EBM（IBM）果和使用范围有所不同。简述超声加工工艺特点及应用。超声加工的特点及应用如下：硬质合金、耐热钢也可加工；观切削力很小，切削应力、切削热很小，不会引起变形及烧伤；相对运动，因此加工设备结构简单。简述表面工程技术特点及应用。表面工程技术具有以下特点：获得优良的表面化学性能，例如防锈、杀菌、耐蚀、自洁净等；获得优良的表面热性能，例如耐热、导热、阻热、热反射等；可节省大量昂贵稀缺的材料资源、降低产品造价。MRPMPS、BOM建议性的计划订单(采购计划、加工计划)。MRPIIMRPI

9、I性和物流与资金流的统一性。ERPMES？ERP伙伴之间的物流、资金流、信息流进行全面集成的企业信息管理系统。MES 能通过信息的传递对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行的数据对它们进行相应的指导和处理。MESERPMESERPMESERP实现企业信息的集成。18. ERP、SCMCRMERPCRMERPSCMCRMERP ERPPDMPLM？PDMPLMPDMPLMPLMPDMPDMPLMPDMPLM个企业甚至到供应链，包含了先进的协同和项目管理的理念。PLMERPPLMERP资源、控制对资源利用的生产过程； PLM 侧重于管理产品全生命周期内相关的信息和过程。第三章 智能制造系

10、统智能制造系统主要特征表现在哪几个方面？人机一体化虚拟现实自律能力自组织能力自学习和自维护能力生命周期系统层级智能特征智能制造全生命周期的内涵是什么？生命周期是指从产品原型研发开始到产品回收再制造的各个阶段，包括设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动。生命周期的各项活动可进行迭代优化，具有可持续性发展等特点，不同行业的生命周期构成不尽相同系统层级包含哪几层？车间层、企业层和协同层。智能特征包含哪些内容？包括资源要素、互联互通、融合共享、系统集成、新兴业态等智能化要求。CPS的网络层具有什么作用？网络层是 CPS 实现资源共享的基础，支持CPS 单元之间的互操作，通过信息世界

11、与物理世界的各种对象的连接，使得 CPS 单元实现互联互通。CPS具有哪些特征？信息世界与物理世界的交互协同、深度集成；系统体系结构具有开放性、动态性和多维度的异构性；存在时间、空间方面的约束，在时空层次上具备高度的复杂性；自主适应物理环境的动态变化，具备适应、重配置的能力；务；具有实时性、可靠性和安全性方面的要求。智能制造有哪三个范式？数字化制造、网络化制造、智能化制造试阐述智能制造三个范式的关系？段性的特征，又具有融合发展的内在联系。底层硬件控制设备常用的系统集成技术有哪些？API 函数调用、Web Service 程序及中间件技术。第四章 智能制造自动化智能传感器由哪几部分组成？各有什么

12、作用？用于数据收集、数据存储、系统补偿、系统校准等大量硬件难以完成的工作；通PLC、计算机等设备进行数据通信，实现点对点的人机交互技术有哪些？语音识别、眼动跟踪、姿势识别、增强现实技术等。控制系统的发展经历了哪几代？各有什么特点？制系统、集散控制系统及现场总线控制系统。基地式仪表控制系统0.020.1MPa仪表或系统连接，也不能与外界进行信息沟通。模拟仪表控制系统操作和控制。直接式数字控制系统PLC了系统的抗干扰能力。集散控制系统集散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多的、不具备互操作性的分布式控制系统。现场总线控制系统DCSDCS下放到生产现场，更好地体现“功能分

13、散、危险分散、信息集中”的思想。数控机床与数控加工中心有什么区别？一般数控机床是指普通的数控机床，例如钻床、车床、铣床、镗床、磨床等。数控加工中心是指带有刀库和自动换刀装置的数控机床。数控机床对自动换刀装置有什么样的要求？1）刀具换刀时间短 ；2）刀具重复定位精度高 ；3）足够的刀具储存量；4） 刀库占用空间少。试阐述数控自动编程的过程。编程人员根据零件图纸和数控语言手册编写一段简短的零件源程序作为计算机 行仿真加工，以检查处理结果的正确性。增材制造有什么特点？其关键技术有哪些？高效制造技术和高效制造技术等。工业机器人由哪几部分组成？各起什么作用？工业机器人由机械结构系统、控制系统、驱动系统、

14、感受系统、人机交互系统、机器人-环境交互系统六个子系统组成。影响工业机器人定位精度和重复定位精度的因素有哪些？影响定位精度的因素主要有：机械零件加工精度、定位传感器分辨率、定位算法的选择、原始数据处理误差和不确定性误差；影响重复定位精度的因素主要有： 机械结构的设计、机械零件加工精度、定位传感器精度、定位算法精度的选择、原始数据处理误差和不确定性误差。协作机器人有什么特点？协作机器人充分考虑了人机的交互性，是设计成可以在协作区域内与人直接进行交互的机器人；协作机器人不仅使用安全可靠、简单易用，而且结构紧凑、部署灵活、可快速启动和运行。第五章 智能制造关键技术RFIDRFID识别速度快，且可一次

15、处理多个标签；识别距离远，可达几十米；体积小且形状多样，可嵌入或附着在不同形状及类型的产品上；数据存储在芯片中，可工作在脏污或黑暗的环境中；数据为电子格式，内容可经由密码保护，不易被伪造，具有一定的安全性；标签内存储的数据可以反复被覆写，可重复使用；RFID随着记忆载体的发展，数据容量也在不断扩大。RFIDRFID 系统由电子标签、读写器、天线和应用系统组成。云计算的服务模式可分为哪几种？IaaS、PaaSSaaS云制造的运行包括哪些内容？造资源使用者。大数据有哪些特性？大数据具有体量大Volume、多样性Variety、价值密度低Value）度快（Velocity）4V云计算涉及哪些关键技术

16、？键技术。虚拟化技术的本质是什么？虚拟化本质是指从逻辑角度而不是物理角度来对资源进行分配。实现并行计算的基本条件是什么？实现并行计算的基本条件是：并行机、并行算法设计和并行编程环境。大数据预处理方法有哪些？数据预处理包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约等几种方法。大数据的分析方法有哪些？分析法等。工业物联网平台分几层？各有什么作用？整个工业互联网平台包含边缘层、IaaSPaaSSaaSIaaS 层的核心能力是海PaaSPaaS 工业物联网关键技术有哪些？工业互联网平台涉及数据集成和边缘处理技术、IaaS 技术、平台使能技术、数类关键技术人工智能有哪些核心技术？人工智能涉及语音识别、自然语言处理、生物特征识别、图像识别、机器学习及专家系统等核心技术。什么是专家系统？专家系统有什么作用？模拟人类专家的决策过程来解决该领域的复杂问题。什么是虚拟制造技术？为什么要采用虚拟制造技术？程的计算与仿真的