《先进制造技术（第2版）》习题及答案

《先进制造技术》习题及答案《先进制造技术（第2版）》习题及答案目录TOC\o"1-1"\h\z\u第一章先进制造技术概述 2第二章现代设计技术 4第三章先进制造工艺技术 7第四章先进制造自动化 15第五章现代生产管理技术 21第六章先进制造技术应用案例 25

第一章先进制造技术概述1.先进制造技术有什么特点？先进制造技术具有集成化、柔性化、网络化、信息化、虚拟化、智能化、绿色化、制造全球化等特点。2.试阐述先进制造技术的体系结构。先进制造技术包括主体技术群、支撑技术群和制造基础设施三个部分：1）主体技术群主体技术群包括两个基本部分：产品设计技术和工艺技术。面向制造的设计技术群是指用于生产准备或制造准备的工具群和技术群。设计技术对新产品开发生产费用、产品质量以及新产品上市时间都有很大影响；产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具。制造工艺技术群是指有关加工和装配的技术，也是制造技术或称生产技术的传统领域，例如模塑成形、铸造、冲压、磨削等。随着高新技术的不断渗入，传统的制造工艺和装备正在产生质的变化。2）支撑技术群支撑技术群是指支持设计和制造工艺两方面取得进步的基础性的核心技术，是用于保证和改善主体技术的协调运行所需的技术，是工具、手段和系统集成的基础技术。3）制造基础设施制造基础设施是指为了管理好各种技术群的开发并鼓励这些技术在整个国家工业内推广应用而采取的各种方案和机制。3.先进制造技术可分为哪几类？根据产品制造过程所依赖的技术群，先进制造技术可分为四大类，即先进设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造生产模式。4.先进制造有哪些关键技术？1）成组技术GT(GroupTechnology)2）敏捷制造AM(AgileManufacturing)3）并行工程CE（ConcurrentEngineering）4）快速成型技术RPM（RapidPrototypingManufacturing）5）虚拟制造技术VMT（VirtualManufacturingTechnology）6）智能制造IM（IntelligentManufacturing）

第二章现代设计技术1.试论述现代设计理论与方法的特点。现代设计理论与方法的主要特点体现在：最优化、数字化、智能化、系统性、创新性和网络化。现代设计理论与方法从“传统”走向“现代”，体现了现代设计理论与方法的科学性、前沿性和与时俱进的品质。2.计算机辅助设计技术包括哪些主要内容？CAD技术包含的内容有：①利用计算机进行产品的造型、装配、工程图绘制，以及相关文档的设计；②进行产品渲染、动态显示；③对产品进行工程分析，如有限元分析、优化设计、可靠性设计、运动学及动力学仿真等。3.试论述CAD／CAM集成系统体系结构。在CAD／CAM集成系统体系结构中，位于最底层的产品数据管理层，它以STEP产品模型定义为基础，提供了数据库交换方式、工作格式交换方式和STEP文件交换方式，分别用数据库管理系统、工作格式管理模块以及系统转换器来实现。中间层为系统的基本功能层，包括几何造型、特征造型、图形编辑显示、尺寸公差处理等许多基本功能模块。这些功能模块在应用上具有一定的通用性，即每一功能模块可被不同的应用系统所调用。系统的顶层为应用系统层，包括产品设计、工程分析、工艺设计和数控编程等各种不同的应用系统，可以完成从产品设计、分析到加工、装配等产品制造整个过程的各项生产作业任务。4.叙述ANSYS软件的分析类型。1）结构静力分析；2）结构动力学分析；3）结构非线性分析；4）动力学分析；5）热分析；6）电磁场分析；7）流体动力学分析；8）声场分析；9）压电分析。5.试论述并行工程的基本概念与设计方法。并行设计（CD，ConcurrentDesign)是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。与传统的串行设计相比，并行设计更强调在产品开发的初期阶段，要求产品的设计开发者从一开始就要考虑产品整个生命周期（从产品的工艺规划、制造、装配、检验、销售、使用、维修到产品的报废为止）的所有环节，建立产品寿命周期中各个阶段性能的继承和约束关系及产品各个方面属性间的关系，以追求产品在寿命周期全过程中其性能最优。通过产品每个功能设计小组，使设计更加协调，使产品性能更加完善。在设计过程中，从不同的角度及时对方案设计、工程设计、详细设计进行评价和决策，及时产生阶段性结论，并及时反馈评估结论信息，产品开发多功能小组将根据反馈信息及时修改设计。并行设计方法正是通过多次的“设计—评估—再设计”的循环来获得最终产品及其过程的设计。6.阐述绿色设计的原则。1）生态效益好；2）经济效益高；3）安全可靠；4）人机协调。

第三章先进制造工艺技术1.超精密加工技术分为哪几类？超精密加工技术可分为：超精密切削;超精密磨削;超精密研磨与抛光。2.就目前技术条件下精密加工和超精密加工是如何划分的？1)精密加工为：=1.0～0.1m，Ra=0.1～0.03m；2)超精密加工为：=0.1～0.01m，Ra=0.03～0.005m。3.试说明超精密切削、超精密磨削加工的特点和各自的适应场合。1）超精密切削是借助锋利的金刚石刀具对工件进行车削或铣削，主要用于加工低粗糙度和高形状精度的有色金属和非金属零件。2）超精密磨削技术是在一般精密磨削的基础上发展起来的。超精密磨削不仅要提供镜面级的表面粗糙度，还要保证获得精确的几何形状和尺寸。为此，除了要考虑各种工艺因素外，还必须有高精度、高刚度及高阻尼特征的基准部件消除各种动态误差的影响，并采取高精度检测手段和补偿手段。4.超精密加工时机床设备和环境有何要求？超精密加工应在高洁净度室内进行，因为环境中的硬粒子会严重影响被加工表面的质量。如加工硅晶片要求环境的净化为1立方英尺内直径大于0.1m的尘埃数要小于10个。外界振动对超精密加工的精度和粗糙度影响甚大。采用带防振沟的隔振地基和把机床安装在专用的隔振设备上，都是极有效的防振措施。5.在怎样的速度范围下加工属于高速加工？分析高速切削加工所要解决的关键技术。高速切削是个相对概念，目前尚无统一定义，一般指采用超硬刀具材料，通过大幅度的提高切削速度和进给速度来提高材料切除率和加工质量的现代切削加工技术。超高速加工是指高于常规切削速度5倍乃至十几倍条件下所进行的切削加工。6.超高速切削包含哪些相关技术？1)刀具技术;2)高速主轴技术;3)直线滚动导轨和直线驱动技术;4)高速数控技术及机床技术。7.简述超高速磨削特点及关键技术。超高速磨削技术特点：1）大幅度提高磨削效率，设备使用台数少；2）磨削力小、磨削温度低、加工表面完整性好；3）砂轮使用寿命长，有助于实现磨削加工的自动化；4）实现对难加工材料的磨削加工；超高速磨削关键技术：1）超高速磨削砂轮；2）超高速主轴和超高速轴承；3）超高速磨削的砂轮平衡技术与防护装置；4）磨削液供给系统；5）超高速磨削进给系统；6）磨削状态检测及数控技术。8.简述超高速铣削特点及关键技术。超高速铣削的技术特点如下：1）生产效率高，成本低；2）加工精度高；3）加工表面质量好；4）适于加工薄壁类精细零件。超高速铣削的关键技术如下：1）超高速铣削刀具几何角度：超高速铣削高硬度钢时，刀具的主要失效形式为刀尖破损，设计时应着重考虑提高刀尖的抗冲击强度。通常采用较小的前角（零度或负角度前角）。增大后角可减少刀具的磨损，但后角过大会影响刀具的强度和散热条件，故也不宜过大。较大的螺旋角可增大实际工作前角，减小被切金属的变形，降低切削力，还可大大降低切削力的振幅，减小振动加速度，从而改善加工表面质量。2）超高速铣削刀具材料：有整体硬质合金、涂层硬质合金、陶瓷、硬质合金和立方氮化硼等。9.简述特种加工技术的特点及应用领域。特种加工技术与传统机械加工方法相比具有许多独到之处：1）在加工范围上不受材料的物理、机械性能限制。能加工硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属及非金属材料；2）易获得良好的表面质量，残余应力、热应力、热影响区、冷作硬化等均比较小；3）易于加工比较复杂的型面、微细表面及柔性零件；4）各种加工方法易于复合形成新的工艺方法，便于推广和应用。特种加工技术的主要应用领域是：1）难加工材料，如钛合金、耐热不锈钢、高强钢、复合材料、工程陶瓷、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）难加工零件，如复杂零件三维型腔、型孔、群孔和窄缝等的加工；3）低刚度零件，如薄壁零件、弹性元件等零件的加工；4）以高能量密度束流实现焊接、切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细加工。10.简述电火花加工的原理与应用。电火花加工原理如下：电火花加工时，将工具与工件置于具有一定绝缘强度的液体介质中，并分别与脉冲电源的正、负极相连接。调节装置控制工具电极，保证工具与工件间维持正常加工所需的很小放电间隙。当两极之间的电场强度增加到足够大时，两极间最近点的液体介质被击穿，产生短时间、高能量的火花放电，放电区域的温度瞬时可达10

000℃以上，金属被熔化或汽化。灼热的金属蒸气具有很大的压力，引起剧烈的爆炸，而将熔融的金属抛出，金属微粒被液体介质冷却并迅速从间隙中冲走，工件与工具表面形成一个小凹坑。第一个脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极间最近点击穿放电。如此周而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，得到由无数小凹坑组成的加工表面，工具的形状最终被复制在工件上。电火花加工应用如下：1）电火花穿孔；2）电火花型腔加工；3）电火花线切割加工。11.电解加工的应用有哪些？电解加工首先在国防工业中应用于加工炮管膛线。目前已成功地应用于叶片型面、模具型腔与花键、深孔、异型孔及复杂零件的薄壁结构等加工。电解加工用于电解刻印、电解倒棱去毛刺时，加工效率高、费用低；用电解抛光不仅效率比机械抛光高，而且抛光后表面耐腐蚀性好。另外，电解加工与机械加工结合能形成多种复合加工，如电解磨削、电解珩磨、电解研磨等。12.简述超声加工工艺特点及应用。超声加工具有以下工艺特点：1）不受材料是否导电的限制，适合于加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，如玻璃、宝石、陶瓷、金刚石及各种半导体材料，被加工材料的脆性越大越容易加工，材料越硬或强度、韧性越大则越难加工。2）由于去除加工材料是靠极小磨粒瞬时局部的撞击作用，故工件表面的宏观切削力很小，切削应力、切削热很小，不会引起变形及烧伤，避免了被加工工件的物理和化学性能的变化，表面粗糙度也较好，Ra可达1～0.1μm，加工精度可达0.01～0.02mm，而且可以加工薄壁、窄缝、低刚度零件。3）由于工具可用较软的材料做出较复杂的形状，故不需要使工具和工件做比较复杂的相对运动，因此超声加工机床的结构一般比较简单，只需一个方向轻压进给，操作、维修方便。4）由于工件材料的碎除主要靠磨料的作用，磨料的硬度应比被加工材料的硬度高，而工具的硬度可以低于工件材料。5）超声加工的生产率较低。对导电材料的加工效率远不如电火花与电解加工；对软质、反弹性大的材料，加工较为困难。6）可以与其他多种加工方法结合应用，如超声振动切削、超声电火花加工和超声电解加工等。工业上超声应用可以分为加工应用和非加工应用两大类。加工应用包括：传统的超声加工（USM）、金刚石工具超声旋转加工（RUM）和各种超声复合加工等。非加工应用包括：清洗、塑料焊接、金属焊接、超声分散、化学处理、塑料金属成型和无损检测等。13.试说明离子束刻蚀的加工方法及应用。离子刻蚀又称离子铣削。如果将离子加速到一万至几万电子伏，且离子入射方向与被加工表面成25°～30°时，离子可将工件表面的原子或分子逐个撞击出去，实现离子铣削、离子蚀刻或离子抛光等。离子束刻蚀已用于加工陀螺仪气动轴承（碳化硼、钛合金和钢结构硬质合金等材料）的异形沟槽、非球面透镜及刻蚀集成电路等微电子器件亚微米图形，还用来制作集成光路中的光栅和波导、薄石英晶体振荡器和压电传感器等。14.简述高压水射流加工原理。水射流切割是利用高速高压的液流对工件的冲击作用来去除材料的。使水获得压力能的方式有两种：一种是直接采用高压水泵供水，压力可达到35~60MPa；另一种是采用水泵和增压器，可获得100~1000MPa的超高压和0.5~251ml/s的较小流量。15.LIGA技术加工工艺及主要应用对象是哪些？LIGA主要包括三个工艺：深层同步辐射软X射线光刻、电铸成型及铸塑。其特点是能制作高径比很大的塑料、金属、陶瓷的三维微结构，广泛应用于微型机械、微光学器件制作、装配和内连技术、光纤技术、微传感技术、医学和生物工程方面。从而成为MEMS极其重要的一种微制造技术。16.微机械加工中的关键技术是什么？微机械加工中的主要关键技术有：1）微系统设计技术；2）微细加工技术；3）微型机械组装和封装技术；4）微系统的表征和测试技术；5）自组织成型工艺。17.简述虚拟制造技术特征。1）虚拟经营和管理；2）高度集成；3）高效灵活；4）高度合作；5）设计柔性。18.简述快速原型技术的特点及工艺。1.特点：1）快速性。通过STL格式文件，快速成型制造系统几乎可以与所有的CAD造型系统无缝连接，从CAD模型到完成原型制作通常只需几小时到几十小时，可实现产品开发的快速闭环反馈。以快速原型为母模的快速模具技术，能够在几天内制作出所需材料的实际产品，而通过传统的钢制模具制作，至少需要几个月的时间。2）高度集成化快速成型技术实现了设计与制造的一体化。在快速成型工艺中，计算机中的CAD模型数据通过接口软件转化为可以直接驱动快速成型设备的数控指令，快速成型设备根据数控指令完成原形或零件的加工。3）与工件复杂程度无关快速成型技术由于采用分层制造工艺，将复杂的三维实体离散成一系列层片加工和加工层片之叠加，大大简化了加工过程。它可以加工复杂的中空结构且不存在三维加工中刀具干涉的问题，理论上可以制造具有任意复杂形状的原形和零件。4）高度柔性快速成型系统是真正的数字化制造系统，仅需改变三维CAD模型，适当地调整和设置加工参数，即可完成不同类型的零件的加工制作，特别适合新产品开发或单件小批量生产。并且，快速成型技术在成型过程中无需专用的夹具或工具，成型过程具有极高的柔性，这是快速成型技术非常重要的一个技术特征。5）自动化程度高快速成型是一种完全自动的成型过程，只需要在成型之初由操作者输入一些基本的工艺参数，整个成型过程操作者无需或较少干预。出现故障，设备会自动停止，发出警示并保留当前数据。完成成型过程时，机器会自动停止并显示相关结果。2.工艺1）利用激光固化树脂材料的光造型法2）纸张叠层造型法3）热可塑造型法19.试论述3D打印技术的原理。3D打印是根据前期设计的CAD三维模型，借助计算机软件控制，在打印设备上逐层增加材料堆积成所需制品造型的一种快速成形制造技术。其运作原理和传统打印机工作原理基本相同。传统打印机是只要轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副2D图像。而3D打印机首先将物品转化为一组3D数据，然后打印机开始逐层分切，针对分切的每一层构建，按层次打印。20.简述4D打印与3D打印的区别。3D打印是一种快速成型技术，它以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D指的是描述现实世界中几何结构尺寸的3个空间维度变量（x、y、z）。4D打印技术，就是在传统3D打印的概念基础上增加了时间维度t（其中t应理解成是广义的，它是表征一切4D打印中的第4维材料中所隐含的可变参量的总代表）。也就是说，被打印物体可以随着时间的推移而在形态上发生自我变形，核心是记忆合金，人们可通过软件预设特定的模型和时间，变形材料就能在设定时间内变成所需的形状。

第四章先进制造自动化1.传感器及仪器仪表的发展趋势是什么？1）高性能传感器及仪器仪表的高性能主要体现在产品测量精度高和产品功能丰富方面。新型硅传感器、光纤传感器、复合传感器等新型传感器的研发使现场仪器仪表的精度提高了1～2个档次；数字技术与传感器技术的结合使新一代高性能现场仪表成熟完善；智能化和网络化技术使现场仪表具有运算、补偿、控制和通信等模拟仪表难以实现的丰富功能。2）高可靠性工业自动化仪表是大型化、多参数化、工况复杂化的现代工业重大设备的神经中枢、运行中心和安全屏障，由于其在智能制造中日益提升的重要地位和作用，国外将该类产品的高可靠性作为重要发展方向。现场仪表复杂、易损、难以修复的状况正在改变；国外领先企业开始提供保修期长达10年、使用期不需调整维修的产品。采用智能化技术及现场总线技术，不但能及时发现单个产品或设备的故障，而且能及时监控整个工程或系统的自动控制设备，并可根据运行状态实现预防性维护，使得整个系统的运行可靠性大大提高；符合功能安全技术的产品开发和系统整体安全等级的论证技术也是高可靠性技术发展的重要内容。3）高适用性新原理、新技术、新材料的应用使现场仪表显著提高了对复杂工况条件和不良环境的适应性。如耐高温、耐高压、强辐射、多相流、非接触检测、无损检测等产品的出现解决了绝大部分用户的现场检测难题。高量程比、模块化结构、红外技术、无线通信、自校正、自适应、自诊断等技术的发展应用使得现场仪表操作应用便捷，劳动强度降低、备品备件减少。智能制造数字化、智能化和网络化的实现使众多测控设备通信方便，操作简化，功能设置灵活，并使测量控制系统与车间级管理、企业经营管理系统紧密结合，形成管控一体化，实现了企业从工艺流程的底层开始到工业企业管理的信息化。4）网络化和智能化当前国际上现场总线与智能仪表的发展呈现多种总线及其仪表共存发展的局面。各种总线技术及智能技术都在自动化仪表上得到广泛应用，工业以太网技术也开始出现在国际工业自动化控制领域，具有我国自主知识产权的EPA等工业通信协议也在智能化仪表中应用，仪器仪表正经历着深刻的智能化变革，所有这些集中表现为仪器仪表智能化程度普遍提高。2.控制系统的发展经历了哪几代？各有什么特点？控制系统的发展经历了基地式仪表控制系统、模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统及现场总线控制系统。1）基地式仪表控制系统采用具有简单检测与控制功能的基地式气动仪表，各测控仪表自成体系，既不能与其他仪表或系统连接，也不能与外界进行信息沟通。2）模拟仪表控制系统采用气动、电动系列的单元组合式仪表。这些仪表采用统一的模拟量信号，如0.02～0.1MPa的气动信号，0～10V、4～20mA的电信号，并通过这些模拟量信号将生产现场的运行参数与信息传送到集中控制室，操作人员可在控制室内了解现场生产情况，并实现对生产过程的操作和控制。3）直接式数字控制系统直接式数字控制采用单片机、微机或PLC作为控制器，控制器采用数字信号进行交换和传输，克服了模拟仪表控制系统中模拟信号精度低的缺陷，显著提高了系统的抗干扰能力。直接式数字控制系统的优点是在控制方式、控制时机的选择上可以统一调度和安排，可以根据全局情况进行控制、计算和判断；缺点是对控制器要求很高，必须具有足够的处理能力和极高的可靠性；当系统任务增加时，控制器的效率和可靠性会相应下降。4）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级计算机控制系统，其核心思想是集中管理、分散控制，即管理与控制相分离。这种分布式的控制系统结构能有效地克服集中式数字控制系统中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷，并广泛应用于大型工业生产领域。但由于DCS系统在形成过程中，受计算机系统早期存在的系统封闭这一缺陷及厂家为达到垄断经营的目的对其控制通信网络采用封闭形式的影响，使得各厂家的产品自成系统，不同厂家的设备不能互连在一起，难以实现设备的互换与互操作。5)现场总线控制系统现场总线控制系统是在DCS的基础上发展起来的。它把DCS系统中由专用网络组成的封闭系统变成了通信协议公开的开放系统，即可以把来自不同厂家而遵守同一协议规范的各种自动化设备通过现场总线网络连接成系统；同时还将控制站的部分控制功能下放到生产现场，依靠现场智能设备本身来实现基本控制功能，使控制站可以集中处理更复杂的控制运算，更好地体现“功能分散、危险分散、信息集中”的思想。3.什么是数控机床？由哪几部分组成？数控机床是机械制造业的主流设备，是一种采用计算机技术，利用数字进行控制的高效、能自动化加工的机床，能够按照数字和文字编码方式，把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能用数字、文字符号表示出来，经过程序控制系统，发出各种控制指令，实现要求的机械动作，自动完成加工任务。数控机床CNC一般由人机交互设备、CNC装置(或称CNC单元)、伺服驱动系统、检测反馈装置、可编程控制器及机床本体等组成。4.数控机床与数控加工中心有什么区别？数控加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床。5.数控机床对自动换刀装置有什么样的要求？换刀时间短，刀具重复定位精度高，具有足够的刀具储备量，占地面积小，安全可靠等。6.工业机器人由哪几部分组成？它们各起什么作用？工业机器人由三大部分六个子系统组成。三大部分是：机械部分、传感部分和控制部分；六个子系统是：机械结构系统、控制系统、驱动系统、感受系统、人机交互系统、机器人-环境交互系统。工业机器人的机械结构是工业机器人为完成各种运动的机械部件；2)控制系统的任务是根据\o"机器人"机器人的作业指令从传感器获取反馈信号，控制机器人的执行机构，使其完成规定的运动和功能。控制系统的主要功能是示教再现和运动控制；3)驱动系统用于提供机器人各部位、各关节动作的原动力，可分为液压、气动和电动三种形式，可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动；4)感受系统由内部传感器和外部传感器组成，其作用是获取机器人内部和外部环境信息，并把这些信息反馈给控制系统；5)人机交互系统是使操作人员参与机器人控制，并与机器人进行联系的装置；6）机器人-环境交互系统是实现工业机器人与外部环境相互联系和协调的系统。7.影响工业机器人定位精度和重复定位精度的因素有哪些？影响工业机器人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。8.什么是自动化立体仓库？一般由哪些设备组成？自动化立体仓库又称自动存取系统或自动化仓储系统，就是采用高层货架存放货物，以巷道堆垛起重机为主，结合入库与出库周边设备进行自动化仓储作业的一种仓库。自动化立体仓库由货物存储系统、存取和传递系统、控制和管理系统组成。9.什么是托盘？使用托盘的优点是什么？托盘用于集散、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。使用托盘的主要优点是：1）货物装入托盘后，搬运或出入库可用机械操作，从而缩短货载时间，减少劳动时间；2）以托盘为运输单位，货物件数变少，体积、重量变大，且每个托盘所装载货物数量相同便于清点、理货交接，货物装盘后可采用捆扎、紧包等技术处理又可减少货损等事故；3）托盘投资少、容易相互代用。10.柔性制造系统由哪几部分组成？柔性制造系统由加工、物流、信息流三个子系统组成，在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。

第五章现代生产管理技术1.MRP的制定需要哪些基础数据？MRP的制定需要MPS、BOM及库存信息三个关键信息。2.MRPII管理模式的特点是什么?1）管理的系统性将企业所有经营活动联系在一起，是一个完整的经营生产管理计划体系。2）数据共享性企业各部门都依据同一数据库提供的信息，按规范化的处理流程进行管理和决策。3）动态应变性不断跟踪、控制和反馈瞬息万变的实际情况，使企业管理层能够对企业内外环境的变化做出快速反应和调整，以提高企业在市场中的应变力和竞争力。4)模拟预见性模拟未来变化，对生产信息进行分析，做出合理决策，以保障企业平稳运行。5）物流与资金流的统一性生产活动直接产生财会数据，通过资金流监控物流，指导经营生产活动。3.什么是ERP？什么是MES？ERP是在MRPII基础上发展起来的，基于供应链管理思想，以计算机及网络通信技术为平台，将供应链上合作伙伴之间的物流、资金流、信息流进行全面集成的管理系统。除MRPII原有的制造、销售、财务、成本管理等功能外，ERP集成了质量管理、产品数据管理、仓库管理、标准管理以及流程工业管理等多种功能，集成了整个供应、制造和销售过程，并将系统延伸到供应商和客户，成为一种覆盖整个企业生产经营活动的管理信息系统。按照美国生产执行系统协会（ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA）的定义，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优化管理，对工厂发生的实时事件，及时做出相应的反应和报告，并用当前准确的数据对它们进行相应的指导和处理。4.MES与ERP有什么区别？MES是处于执行层的管理信息系统，ERP是处于计划层的管理信息系统。MES根据ERP系统下达的生产计划，通过生产调度、生产统计、成本控制、物流平衡和能源管理过程组织生产，并将各种信息加以采集、传递和加工处理，及时呈报ERP系统，将制造系统与整个企业联成一个整体，实现了闭环的系统控制，为ERP提供有效的生产信息数据，对企业计划进行指导和处理的管理平台。5.ERP、SCM及CRM有什么关系？ERP也包含供应链管理的内容，但这种管理侧重于企业内部供应链的管理，而SCM则覆盖了供应链上的所有环节，将整个供应链的需求计划、生产计划、供应网络计划整合在一起，加强了对供应网络上企业的协调和信息系统的集成，从而提高了整个供应链对客户的影响力和竞争力。CRM以客户为中心，包含市场营销、售销管理和客户服务支持等基本功能，弥补了ERP在前台的不足，通过分析销售、营销活动中产生的数据、挖掘出对企业有价值的信息，将其反馈到企业的生产制造系统和营销活动中，并通过合理配置企业资源，增加企业效益，为客户提供个性化服务。SCM与CRM是在ERP管理思想的基础上扩展和发展起来的，是对ERP的补充和扩展，三者集成在一起，才能更好地构成一个企业信息的闭环系统，也才能更好地发挥企业信息管理的作用。6.什么是PDM？什么是PLM？PDM是一种以软件技术为基础，以产品为核心，实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术，它面向产品全生命周期，为产品设计与制造建立一个并行化的协作环境。PLM是指从人们对产品的需求开始，到产品淘汰报废的全部生命历程。7.PDM与PLM有什么不同？PLM包含了PDM的全部内容，PDM功能是PLM系统中的一个子集。PDM主要用来管理所有与产品相关信息和相关流程的技术；而PLM则是把管理的概念扩大到整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。8.PLM与ERP有什么不同？PLM以产品研发为中心，注重促进产品和流程的创新。ERP侧重于管理生产制造资源、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。9.精益生产的核心思想是什么？精益生产方式的基本思想可以用一句话来概括，即“旨在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品”。10.简述敏捷制造包括哪三个要素？敏捷制造的目的是什么？敏捷制造是将柔性生产技术、有技术和知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度做出快速响应。敏捷制造的目的是：生产更快，成本更低，劳动生产率更高，机器生产率加快，质量提高，生产系统可靠性提高，减少库存。

第六章先进制造技术应用案例1.按照《国家智能制造标准体系建设指南》，智能制造系统架构包含哪三个维度？智能制造系统架构从生命周期、系统层级和智能特征等3个维度对智能制造所涉及的要素、装备、活动等内容进行描述，主要用于明确智能制造的标准化对象和范围。2.智能制造全生命周期的内涵是什么？生命周期涵盖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和时间顺序不尽相同。3.智能制造有哪三个范式？1）数字化制造;2）网络化制造;3）智能化制造4.试阐述智能制造三个范式的关系？三个基本范式并不是完全分离的三个阶段，而是相互交织、迭代升级的。5.机器视觉系统一般由哪几部分组成？图像获取、图像处理、图像