2024年大学试题(计算机科学)-制造业信息化笔试历年真题荟萃含答案

2024年大学试题(计算机科学)-制造业信息化笔试历年真题荟萃含答案（图片大小可自由调整）答案解析附后卷I一.参考题库(共25题)1.企业开发和实施集成质量系统要注童哪些问题？2.什么是拟实制造（也称虚拟制造）？3.如何对制造业信息化工程进行验收？4.怎样对待制造业信息化工程的先进性与实用性？5.简述ERP如何与JIT结合？6.如何把制造业信息化工程与企业的技术创新、管理创新和业务过程重组相结合？7.简述制造业信息化技术的现状与发展趋势8.什么是PDM？为什么说PDM是企业集成系统集成的有力工具？9.实施ERP的过程及要点是什么？10.什么是CAPP？11.流程工业MIE与一般的过程控制系统有何区别？12.C1MS制造自动化分系统的作用是什么？13.什么是面向质量的设计？它对提高产品开发能力有ft么作用？14.并行工程为什么能提高产品设计开发能力？15.我国实施ERP的主要经验与教训是什么？16.流程工业MIE中企业资源计划（ERP）系统的功能和特点是什么？17.企业信息化工程中质量保证系统的功能是什么？18.企业的数据库应用如何向数据仓库应用发展？19.如何理解产品质量首先是设计出来的？20.制造业信息化支撑系统的主要内容是什么？21.流程工业MIE中制造执行系统（MES）的功能和特点是什么？22.制造业信息化中数字化设计与制造技术的主要内容是什么？23.什么是DFx技术？24.什么是电于商务？其作用是什么？25.企业实施信息化工程必须具备什么条件？卷II一.参考题库(共25题)1.制造自动化对加工设备有什么要求？2.什么是大规模定制生产？3.如何确定制造业信息化工程的难点和关键技术？4.简述制造业信息化工程的技术创新体系。5.制造业信息化工程为什么必须以企业为主体？6.什么是CIM和CIMS？7.如何实施数字化设计与制造技术的应用工程？8.什么是业务过程重组？9.实施制造业信息化会给企业带来什么效益？10.制造业信息网络管理包含哪些主要功能？11.什么是柔性制造系统，主要由哪些部分组成？12.CAD／CAE／CAPP／CAM集成的关键技术是什么？13.实施制造业信息化如何进行系统规划设计？14.制造系统集成总体技术的主要内容及作用是什么？15.如何制定企业实施信息化工程的目标？16.什么是准时生产？17.企业信息化网络工程实施分哪几个阶段，应当注意些什么？18.什么是敏捷制造？19.什么是CAE？20.简述什么是制造业信息化和制造业信息化工程？21.简述制造业信息化工程的任务及目标22.流程工业实施制造业信息化工程（M：E）与离散工业实施制造业信息化工程（MIE）的主要区别是什么？23.什么是快速原型制造？它有哪些主要的应用？24.实施ERP会给企业带来什么效益？25.说明制造业信息化是否只适用于大型企业？卷III一.参考题库(共25题)1.CIMS支撑分系统的作用是什么？2.什么是CALS？3.CIMS由哪些部分组成？4.什么是计算机集成产品工程？5.CIMS设计自动化分系统的作用是什么？6.什么是并行工程？7.中间件有哪些分类？8.产品数据管理（PDM）如何支持并行工程的协同工作？9.什么是DNC？10.如何进行制造业信息化工程投资决策？11.什么是信息集成和过程集成？企业集成系统的各分系统间如何集成？12.计算机辅助工艺设计如何与管理数字化系统集成？13.影响企业信息网络设计的因素是什么？14.什么是最优生产技术？其主要作用是什么？15.什么是因特网？企业信息网络如何引入因特网的服务？16.人在实施制造业信息化中的作用是什么？为什么说领导重视是企业信息化工程成功的首要条件？17.简述制造业信息化工程的组成。18.什么是质量功能配置？19.标准化在企业集成系统中的作用是什么？20.简述制造业信息化工程的推广应用体系。21.简述营造制造业信息化良好的工作环境。22.什么是计算机辅助创新设计？23.什么是企业信息化整体解决方案？24.什么是协同工作？25.装配型家电行业实施制造业信息化工程的特点是什么？卷I参考答案一.参考题库1.参考答案: 企业开发和实施集成质量系统主要需注意下述五方面问题： 1）企业实施集成质量系统必须符合企业的经营战略目标，从企业内部实际和企业在市场竞争环境中的实际需求出发，确定企业实施集成质量系统的总体目标和阶段目标。分析轻重缓急，分步实施。 2）不同企业建立和发展集成质量系统的基础和条件，根据企业原有的情况不同会有很大差别。总的来说，集成质量系统的建立可以分为三种情况： （1）建立一个全新的计算机系统，在这个新的计算机系统中引入质量保证功能。 （2）企业中已有某些弧岛型的质量管理软件，经过一定的选择后，将某些部分集成，形成集成质量系统。 （3）对企业中已经存在或已规划的计算机系统进行重新规划、补充或调整。无论属于上述哪种情况，企业首先必须对现有的质量保证体系进行总结性的现状调查，根据本身的具体情况进行分析，决定取舍，使其简单化和合理化。在此基础上确定通过集成质量系统改进质量保证体系的薄弱环节。 3）集成质量系统涉及市场分析、产品开发、新产品试制、制造、销售和售后服务等各个环节，覆盖企业的各个层次和部门，与企业其他功能子系统有复杂的联系。在进行系统分析与设计时，应在逻辑上划分集成质量系统的各功能子系统，保持其独立性，以便在各个必要的环节实施质量控制。 4）集成质量系统和企业所有预防性措施一样，它不可能立即带来直接的经济效益。经验表明，集成质量系统通常可分为投入期、成熟期、应用期和老化期。在开始的投入期，每年的投资费用约为总投入的15％～25％，而在这一时期的效益却不十分明显，在系统投入运行3年后才进入成熟的应用阶段，效益才会逐渐显现出来。 5）和每项计算机系统的规划、实施一样，集成质量系统的开发和实施实际上是一场新的挑战，它会和原管理模式发生冲突。企业领导的支持是集成质量系统顺利实施的关键。2.参考答案: 自20世纪90年代以来，以拟实制造技术为代表的创新制造技术受到科技界与企业界的广泛关注。许多学者从不同角度对拟实制造的内涵进行了探索，并给出相应的定义。例如，Kimura对拟实制造描述如下： （1）在相关理论和已积累知识的基础上，对制造知识进行系统化组织。 （2）在以上分析活动的基础上，对工程对象和制造活动进行全面建模。 （3）在建立真实制造系统前，采用计算机仿真来评估设计与制造活动。 （4）通过以上评估来消除不合理结果。 （5）对模型进行日常维护，实现高质量的仿真。 佛罗里达大学GloriaJ.Wiens等人将拟实制造定义为：拟实制造是这样一个概念，即与实际一样在计算机上执行的制造过程，其中，拟实模型用于在实际制造之前对产品的功能及可制造性方面的潜在问题进行预测。 美国空军Wright实验室的定义是：拟实制造是仿真、建模与分析技术及工具的综合应用，以增强各层制造设计和生产决策与控制。马里兰大学DdwardLin&ets酌定义是：拟实制造是一个用于增强各级决策与控制的、一体化的、综合性的制造环境。 综上所述不难看出，拟实制造是实际制造过程在计算机上的映射，即采用计算机仿真拟实现实技术，在高性能计算机及高速网络的支持下，在计算机上群组协同工作，实现产品设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验以及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，从而增强制造过程各级的决策与控制能力。拟实制造既涉及到与产品开发制造有关的工程活动的虚拟，又包含与企业组织、经营有关的管理活动的虚拟，可以将拟实制造分为虚拟加工、虚拟生产和虚拟企业等三个层次。拟实制造技术包括产品全信息模型、支持各层次拟实制造的技术体系、支持各层次集成的产品数据管理技术。拟实制造三个层次的主要技术内容为： （1）虚拟加工层：支持产品的并行设计、工艺规划、加工、装配及维修等过程，进行可加工性分析。该层次的主要技术内容包括基于产品技术复合化的产品设计与分析、基于仿真的零部件制造设计与分析、基于仿真的制造过程碰撞干涉检验及运动轨迹检验、材料加工成型仿真、产品虚拟装配等。 （2）虚拟生产层：支持生产环境的布局设计及设备集成、产品远程虚拟测试、企业生产计划及调度的优化、进行可行性分析。该层次的主要技术内容涉及虚拟生产环境布局、虚拟设备集成和虚拟计划与调度。 （3）虚拟企业层：实现劳动力、资源、资本、技术、管理和信息等的最优配置，支持可合作性分析。该层次的主要技术内容包括虚拟企业协同工作环境、虚拟企业动态组合及运行支持环境等。 由此可见，拟实制造通过计算机拟实模型来模拟和预估产品功能、性能及可加工性等各 方面可能存在的问题，从而提高了人们的预测和决策水平，它为工程师们提供了从产品概念的形成、设计到制造全过程的三维可视及交互环境，使制造技术从主要依赖于经验的狭小天地，发展到了全方位预报的新阶段。3.参考答案: 当一个制造业信息化工程项目完成了合同规定的内容，并经过一定时间的运行，取得了预期的技术经济效益，就可以对该项目组织验收。根据制造业信息化工程验收规范，验收必须按合同履行正规验收手续。对于信息化工程项目较大，投资较多的项目，一般应按大型工程项目进行验收。验收程序如下： 1）验收依据。验收依据为子课题或整个工程的合同。 2）验收过程。应根据项目层次和组织层次采取自下而上的验收过程，下层验收是上层验收的基础和条件。必须在完成前一层验收后，才能进行后一层的验收。 上层验收时要对下层验收形成的结论和文档进行复查和确认。 （1）子课题验收由企业信息化工程总师组对工程所属的各子课题进行验收。 （2）企业自验收由信息化工程领导小组对企业整个信息化工程进行验收。 （3）正式验收由工程项目下达机构对整个信息化工程进行验收。 3）验收条件 （1）已完成合同规定的内容和指标要求。 （2）提出了测试大纲或测试计划。 （3）完成了相应的文档资料。 （4）由项目完成者向验收组织者提出了验收申请。 4）验收组织。各级验收组织者应审查项目测试大纲和测试计划，审查申请者提出的文档资料格后，组织验收委员会或验收小组，确定验收时间和地点，并主持验收会。 5）验收会内容 （1）系统测试为确保验收的顺利进行，信息化工程的系统测试最好提前进行，即在接到验收申请后，组织3—5名专家到企业进行测试，把测试结果作为能否验收的基本依据。4.参考答案: 制造业信息化工程应该是实用性与先进性的完美结合，首先要确保工程的实用性，在实用性的基础上，根据企业的需要和具体条件，适度提高系统的先进性。我们之所以特别强调系统的实用性，是因为制造业信息化是应用于企业的工程。实用性是任何工程系统酌出发点和归宿。企业投资于信息化工程，是希望通过实施信息化工程取得技术进步和经济—效益。显然，如果系统的实用性不好，甚至根本不能应用，技术再先进、水平再高，也是没有用的。在强调系统韵实用性的同时，我们也要求系统具有一定的先进性。这是因为： （1）现代集成制造哲理的先进性要求其使能技术的先进性。 （2）由于制造业信息化工程的复杂性，实施周期较长，这就要求技术人员在系统设计过程中考虑未来系统的运行，并使之具有一定的前瞻性。 （3）制造业信息化不是企业现有活动的计算机化，制造业信息化总体方案是对整个企业在计算机集成键造方面的长远决策。社会在不断进步，一方面要考虑到企业经营活动的改进、发展和扩大，将使企业对先进技术的需求越来越强烈；另一方面要考虑到制造业信息化相关技术的发展趋势，考虑可能出现或已经出现的新产品、新理论、新方法，使总体方案与其相匹配，以提高超造业信息化的先进性。 （4）由于市场环境的变化和技术的迅速发展，企业常常难以做出准确的预测。为了适应末来的发展和变化，制造业信息化系统必须具有开放性，而开放性也对系统的先进性提出了新的要求。 因此，在制造业信息化系统中采用新技术，采用相对超前的技术是相当普遍的作为企业信息化应用，不应过分追求先进性。因为： （1）先进技术一般是昂贵的，需要较大的投资。 （2）采用先进技术有时要冒一定的风险，一是成熟性，一是标准化。如选择不当，一旦所选择的产品成熟性不够，或与国际标准不一致，都会造成损失， （3）计算机技术发展特别迅速，有些技术今天是新技术，明天可能就被更新的技术所取代，技术的发展是没有止境的。 因此，制造业信息化工程应使系统达到先进性与实用性的完美结合。在作是否采用先进技术的决策时，要根据企业的实际情况和制造业信息化的总目标，具体可参考以下原则： （1）资金是先决条件，必须在资金允许的范围内考虑采用先进技术。 （2）有些关键问题传统技术无法解决，必须采用先进技术，以保证系统功能的实现。 （3）与采用传统技术相比，新技术产品的性能价格比高，采用后可为企业带来明显的经济效益 （4）新技术趋于成熟，预计在近期内，该项新技术将取代现有技术，而现有技术又无法通过升级手段过渡到新技术。； （5）如果企业资金充足，采用先进的甚至适当超前的技术可使系统水平上一个台阶，有利于树立企业形象，有广告效应。5.参考答案: ERP与JIT相比较，各有所长。 （1）从生产计划与控制方式对比ERP是集中式控制，基于定单和预测制定主生产计划，基于物料清单和工序提前期，制定物料需求计划和采购计划，依据能力平衡下达生产指令；JIT是分散式控制，按定单组织生产，用看板传递信息流，控制工序间的物流。 （2）从制造过程控制点对比ERP认定提前期、批量、存储量都有其合理的存在意义：而JIT则认为制造过程中一切不能增加产品附加值的因素都是浪费。 （3）从制造系统的柔性与集成可能性对比ERP的集中式信息系统使其具有较大的优势。 （4）从制造系统的底层控制对比JIT在缩短装配时间与制造周期、降低存储与废品率等方面是比较有效的。 因此，国内外理论界和企业界纷纷尝试将JIT与ERP结合起来，以期构成控制效果更佳的生产管理系统。在这些结合式改进方案中，准时化生产计划方法较有影响。比较常见的结合方案是将JIT嵌入ERP，即用ERP作为企业的计划系统，用JIT作为计划的执行系统—生产控制系统。在大批量制造企业中，这种ERP／JIT结合方式比较可取。近年来，在许多由ERP发展起来的ERP软件产品中，ERP／JIT结合的管理模式是其重要特征和组成部分。 对于单件、小批量的制造企业，可以采用定量在制品法（CONWIP）：仅在生产线的初始阶段投入看板，看板流通于所有加工中心，直到最终产品发运后看板才回到始发阶段，以控制看板总数达到控制在制品总量的目的：并可根据瓶颈资源情况来调整看板数目，以期实现能力平衡。对于一般的多生产存储系统，可在生产线所有分支的初始阶段采用集中协调（Push）控制方式，而在其他阶段采用分散（Pull）控制方式。这种带有集中协调的分散控制就是所谓Push—Pull混合策略，其结构如图所示。 6.参考答案: 制造业信息化与企业的管理创新和技术创新是密切相关的，既相互制约，又相互促进。 1）制造业信息化工程与企业的管理创新和业务过程重组相结合 （1）企业管理是企业的经营决策和计划控制过程，也是制造业信息化的重要组成部分。现代化工业生产不能只靠人的经验和手工报表进行管理，而应借助于信息技术和现代管理技术，以提高管理效率和决策水平。 （2）我国企业正处于工业化进程之中，必须不断地吸收先进可行的管理思想方法。 （3）先进的制造技术，包括制造业信息化提供的各种先进技术手段和工具，如果不与先进的管理方法相匹配，则不能发挥作用，至少不能充分发挥作用。 （4）制造业信息化将在企业中引起重大变革，使企业的机构设置，岗位分工，甚至经营思想和策略都会有所改变。必须抓住时机，在企业业务过程和管理方法上进行相应的改革和创新。 制造业信息化不能简单地适应企业目前的运行机制。在制造业信息化工程的需求分析中，通过企业的差距分析、生产流和工作流分析，应当找到企业中存在的问题，如果这些问题属技术上的，可以通过制造业信息化工程的实施和企业的技术改造加以解决，如果属管理运行机制方面的，则需要通过改进运行机制、业务过程重组来解决。因此，在制造业信息化工程总体设计过程中，除了进行技术方案的设计，同时还要进行运行机制的改革和管理创新，逐步实现经营过程重组。 2）制造业信息化工程与企业的技术改造相结合 作为一种高新技术，制造业信息化工程首先为企业提供了一套技术手段，对企业的各种经营活动给予技术上的支持。这种支持不仅针对企业的技术活动，也包括企业的经营管理和决策。 制造业信息化工程对企业的改造是从企业的全局出发的，制造业信息化已成为当前企业技术改造的方向和重点内容。但由于大型技改项目，往往要单独立项，专项管理，这又给二者结合带来一定障碍。为此，在进行制造业信息化工程总体设计时应当： （1）加强企业领导的协调作用，统一协调信息化项目与技改项目的目标、内容和进度要求。要制定统一的实施方案，将有限的资金和人员等进行统一规划、调配和使用，既解决目前的瓶颈问题，亦考虑到企业的长远发展。 （2）把技改的重点放在解决企业的生产经营瓶颈上，并纳入信息化项目的总体方案之中，统一考虑集成问题，以避免孤立的技术改造。在制造业信息化工程的设计与开发过程中，要充分考虑到这一因素，尽量使两者保持同步。 （3）为了解决信息化项目经费，可把制造业信息化工程部分或全部投资纳入技改计划之中，统一筹措和使用。 （4）对制造业信息化工程立项前的技改成果按企业原有资源利用，对进行中的技改项目按现代集成制造哲理和集成要求进行必要的调整。7.参考答案: 1）国外现状 制造业信息化是当今世界制造业发展的大趋势。世界各国十分重视发展制造业信息化技术，为了占领制造业信息化技术的制高点，许多国家都提出了跨世纪的研究计划。例如，美国政府提出了《美国国家关键技术》、《先进制造技术计划》、《敏捷制造与制造技术计划》和《下一代制造（NGM）》等计划；在欧共体的《尤里卡计划（EUREKA）》、《信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）》和《第六届框架研究计划》中，与制造业信息化技术相关的项目占有相当大的比重；德国政府提出了《制造2000计划》、《微系统2000计划》和《面向未来的生产》等计划；日本的《智能制造系统计划》，英国的《国家纳米技术计划》（NION），韩国的《高级先进技术国家计划》（G7计划）等均将制造业信息化技术列为重要研究内容。通过政府、企业、大学和科研院所的合作实施，这些计划大大促进了制造业信息化技术的发展。综观各国制造业信息化技术计划的制定和实施情况可以看到，制造业信息化技术的发展有其深刻的国际经济竞争背景。这些计划提出时即以提高本国制造业的国际竞争能力、促进经济增长和提高国家综合实力为目标，既注重技术的超前性，更重视来自产业界的实际需求：在关键技术的选择上注重系统集成技术与工艺装备研发并重，通过系统技术、信息技术和自动化技术的引入提高制造企业的竞争能力；同时也可以看到，各国在发展制造业信息化技术的过程中，政府通过若干计划的实施起到了关键的引导和调控作用，并形成了一套有效的研发及推广应用的管理机制和创新机制。 2）国内现状 近十多年来，国家有关部门有计划地部署了一系列国家级重点科技项目，有力地促进了我国制造业信息化技术的发展与应用，如：863计划的CIMS主题和智能机器入主题；“九五”国家科技攻关计划的CAD应用工程技术开发与应用示范、精密成形与加工技术研发和应用示范、工业机器人产业化开发、激光技术应用研究、数控技术与装备的工程化研究、现场总线控制系统开发、现场总线智能仪表研发、新一代全分布式控制系统研究与开发、大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术、有机精细化学晶的计算机辅助设计及软件开发、石化应用软件典型示范工程及产品开发等20多个重点项目：总装备部（原国防科工委）在“九五”期间组织实施的我国武器装备先进制造技术的发展项目；航空、航天、兵器和机械等行业（部门）在“九五”期间组织实施的行业先进制造技术项目；国家计委、经贸委等推动的用高技术改造传统产业的一系列计划。 2000年“九五”国家科技攻关计划制造业信息化技术方面有十多个相关重点项目完成了任务，并通过了验收。据统计，各项目共开发装备、装置100多个，建立中试生产线、示范（试验）点300多个，获得新产品、新工艺、新技术、新材料等科技成果800多项（其中，获国家科技进步奖8项，省、部级奖41项，申请专利89项），发表和编写论文、报告1000多篇，产生综合经济效益数百亿元人民币，节汇创汇4.5亿美元。这些项目为我国制造业的技术升级和高新技术的产业化做出了重要贡献。 3）发展趋势 制造业信息化技术发展的主要特点可以概括为；设计数字化、管理数字化、制造装备数字化、生产过程数字化和企业数字化。设计数字化技术是制造业信息化的重点之一，也是目前应用最广泛、研究最深入、效益最明显的领域。设计数字化技术实现了产品设计手段与设计过程的数字化和智能化，缩短了产品开发周期，提高了企业的产品创新能力。设计数字化技术包括产品设计数字化技术与过程设计数字化技术，前者的对象是产品，而后者的对象则是产品的制造过程。设计数字化技术集成了现代设计过程中的多项先进技术，如智能设计、虚拟制造技术、标准化技术、产品数据管理技术和并行工程等，是一门跨学科的综合技术。管理数字化技术实现了企业内外部管理的数字化、最优化和知识化，提高了企业管理的水平。根据现代企业管理技术与先进制造模式的发展趋势，未来的制造企业管理技术的覆盖面、组织形式、经营管理模式、优化方法与技术、支撑平台与工具等都将发生很大的变化，即：在覆盖面方面，企业管理所涉及的范围越来越广，系统集成度越来越高：在组织形式方面，面向过程的多功能项目组和跨企业的敏捷虚拟企业组织形式将成为发展的主流；在经营管理模式方面，适合未来全球化市场竞争和基于知识的新产品竞争的并行工程与敏捷虚拟企业管理模式、适合市场需求个性化的大批量定制生产模式等将是发展的主要趋势；在优化方法与技术方面，支持企业诊断与过程重组的企业模型及其建模方法、建模工具和仿真工具将进一步发展；在支撑平台与工具方面，未来的计算机网络、企业集成平台与集成框架、数据仓库与数据挖掘工具等将为企业管理信息系统提供高性能、强功能的技术支撑。 制造装备数字化技术实现了加工装配的自动化和精密化，提高了产品的精度和加工装配的效率，并对整个制造业产生了深刻的影响。数字化制造装备本质上是“数据驱动”和软件控制的自动化制造装备。数字化制造装备不仅开辟了机械制造柔性自动化的新纪元，而且由于数字化制造装备的普及应用进而引起了制造工艺装备的革命，并导致了生产方式、管理体制、产品结构和产业结构的改变。 流程工业生产过程数字化技术在获取生产流程中各种信息的基础上，将分散在不同地点的过程控制系统、生产调度系统和管理决策系统等有机地集成起来，然后，综合运用自动化技术、信息技术、计算机技术、系统工程技术、生产加工技术和现代管理技术，并从生产程的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息的有机集成，形成一个集控制、监测、优化、调度、管理、经营和决策等功能于一体，并能适应各种生产环境和市场需求、总体最优、高质量、高效益、高柔性的现代化企业综合自动化系统。 企业数字化技术实现了全球化环境下企业内外部资源的集成和最佳利用，促进了制造企业的业务过程、组织结构与产品结构的调整，提高了企业、区域和行业的竞争能力。企业数字化技术的发展大致上经历了信息集成、过程集成和企业间集成等阶段，目前正在进入知识型企业和网络化制造阶段。8.参考答案: 企业集成系统的核心是集成，但集成的内涵是不断扩展的。从初始的信息集成发展到今天的过程集成（如并行工程），并进一步要求企业间的集成（如敏捷制造等）。就工程系统而言，不同层次的集成，对支持环境及信息共享的方式的要求可能不一样，但总的说来，面临的工程信息及其相互关系越来越复杂，对管理工具的要求越来越高。传统的CAD/CAM或企业集成系统环境中，由于缺乏有效的工程数据管理手段，普遍存在问题：对大量工程图纸与技术文档管理不善、设计数据查找困难、重用性差、经常发生错误，产品明细表（BOM）管理与产品模型、技术文档管理脱节；缺乏有效的版本、状态控制手段，等等。 随着并行工程、虚拟制造、敏捷制造等先进制造技术的引入，面临的工程信息管理问题更为复杂，表现为： ①内容繁杂，不仅包括产品信息，还包括产品开发过程描述信息及其管理、控制信息，以及支持产品优化设计的资源信息和各种工程知识信息，支持协同工作的多媒体信息等。 ②数据对象之间关系复杂，既有层次关系，又有网状关系。信息发布与版本控制要求严格，不仅需要支持信息预发布、发布和信息反馈，还应支持对象的状态跟踪、版本控制以及工程更改等。 ③异构计算机环境的屏蔽与应用集成功能要求强，屏蔽不同硬/软件环境，如不同计算机、OS、网络、数据库与图形界面等。要求提供应用系统集成环境以及产品开发团队管理与集成化、并行化过程管理环境——支持集成化、并行化过程管理，保证团队成员能方便地交流、共享信息，协同工作。 90年代初，PDM技术的兴起为上述问题的解决提供了强有力的支持工具。所谓PDM，是一门管理所有与产品相关的信息（包括电子文档、数字化文件、数据库记录等）和所有与产品相关的过程（包括审批、发放过程、工程更改过程等）的技术，它是一门集数据库的数据管理能力、网络通讯能力与过程控制能力于一体的工程数据管理综合技术。PDM系统包含的主要应用功能有：文档控制、产品结构与配置管理、工作流与过程管理、变更控制等，它提供产品设计、制造和技术支持服务所需的大量数据跟踪与存储功能，进而控制产品信息的处理和使用，管理产品的开发过程。 P.DM在企业的应用，不仅可以有效地将从概念设计、工程分析、详细设计、工艺流程设计、制造、销售、维护，直至产品报废的整个生命周期中与产品相关的数据予以定义、组织和管理，使产品数据在整个生命周期内保持一致、最新、共享及安全。同时，还为CAx／DFx应用提供统一的集成运行平台，是连接CAD／CAPP~AM系统、MIS系统、ERP、车间管理与控制系统的桥梁与纽带。 通过PDM系统的有效实施与管理，可及时提供给设计人员正确的产品数据，避免繁琐的数据查找，提高设计效率；保证产品设计的详细数据能有序存取，提高设计数据的再利用率，减少重复劳动；有效控制工程更改，决策人员可以方便地进行设计审查；可以进行产品设计过程控制，提供并行设计的协同工作环境；有利于整个产品开发过程的系统集成（包括供应商、ERP、销售、支持与维修服务等）。9.参考答案: 我国ERP专家在总结ERP的实践经验基础上，提出了适合我国国情的ERP项目实施过程 1）前期工作企业在实施ERP之前所要做的前期工作。 这个阶段非常重要，其工作主要包括： 1.领导层培训及ERP原理的培训：主要的培训对象是企业高层领导及今后ERP项目组人员，使他们掌握ERP的基本原理和管理思想。企业最高领导只有对ERP有基本的理解，才能就ERP项目做出正确决策，这是ERP项目成功的前提。企业的各级管理者及员工是真正的使用者，只有他们理解了ERP，才能判断企业需要什么样的ERP软件，才能更有效率的运用ERP。 2.企业诊断：由企业的高层领导和各项目组人员用ERP的思想对企业现行管理的业务流程和存在的问题进行评议和诊断，找出问题，寻求解决方案，用书面形式明确预期目标，并规定评价实现目标的标准。这里会用到企业过程重组方法。 3.需求分析，确定目标：企业需求分析是实施ERP工程、选择软件不可缺少的依据。此时，应主要考虑企业的销售与生产环境、竞争地位与影响竞争力的主要因素、瓶颈环节及ERP可解决的主要问题、企业对ERP软件功能的特殊要求等等。 企业ERP系统立项分析问题包括：企业是不是到了该应用ERP系统的阶段？企业当前最迫切需要解决的问题是什么，ERP系统是否能够解决？ERP系统的投资回报率或投资效益怎样？在财力上企业能不能支持ERP的实施？上ERP的目的的所在，到底为什么，系统到底能够解决哪些问题和达到哪些目标？基础管理工作有没有理顺或准备在上ERP之前让咨询公司帮助理顺、人员的素质够不够高？然后，将分析的结果写成需求分析和投资效益分析正式书面报告，根据企业生产经营目标制定ERP项目的目标，并根据问题的轻重缓急确定项目实施方案。 4.软件选型：在选型过程中，要弄清楚企业的要求，弄清软件的管理思想和功能是否满足企业的要求。特定的ERP软件则可能由于自身的原因，不能够满足企业一定的特殊要求，需要一定的补充开发；还要了解实施的环境，如行业或企业的特殊要求等。如果企业在实施制造业信息化或CIMS应用工程，应结合工程的筹备立项与可行性论证开展此阶段工作。 2）决策 虽然实施ERP系统将给企业带来经济效益和管理革命，但也需要不少投入，且实施周期较长，有风险。例如，当企业产品不适应市场需求，销路不好，甚至企业还处在经济亏损状态时，不宜急于上ERP系统。因此，企业实施ERP系统，需要取得企业领导班子的共识，听取各方面意见，权衡利弊，才能作出正确的决策。 3）实施准备阶段（包括数据和各种参数的准备和设置）该阶段要建立的项目组织和所需的静态数据，应在选定软件之前着手准备和设置。在准备阶段，要做几项工作： 1.项目组织：实施ERP是一个大型系统工程，需要组织上的保证，如果项目组成人选不当、协调配合不好，将会直接影响项目的实施周期和成败。 （1）领导小组：由企业一把手牵头，并与相关副总一起组成领导小组：要注意人力资源的合理调配。 （2）项目实施小组：完成主要的大量的ERP项目实施工作；一般由主管副总或项目经理来领导，其他成员应当由企业主要业务部门领导或业务骨干组成；企业的信息中心骨干人员应成为该小组的骨干。ERP咨询公司也应当派人参与实施组工作。 （3）业务组：每个业务组必须有固定的人员，带着业务处理中的问题，通过对ERP系统的掌握，寻求一种新的解决方案，并用新业务流程来验证；此外，还要协同实施组制定新的工作规程和准则，并进行相应的培训。这部分工作是关系到ERP实施能不能贯彻到基层的关键。 2.数据准备：在运行ERP系统之前，要制定各类标准，整理和录入一系列数据（主要是基础数据、工程数据），这些数据是在运用系统之前没有或未明确规定的，故需要做大量分析研究的工作。基础数据包括产品、工艺、库存等信息及相关参数的设置，如系统安装调试所需信息、财务信息、需求信息等等。系统安装调试：在人员、基础数据已经准备好的基础上，就可以选择系统，将ERP系统安装在企业中，进行调试活动。软件原型测试：这是对软件功能的原型测试，也称计算机模拟。由于ERP系统是信息集成系统，所以在测试时，应当是全系统的测试，各个部门的人员都应该同时参与，这样才能理解各个数据、功能和流程之间相互的集成关系。找出不足的方面，提出解决企业管理问题的方案，以便接下来进行用户化或二次开发。 （4）系统实施、模拟运行及用户化 1.系统实施及模拟运行：在基本掌握ERP软件功能的基础上，选择代表产品模拟运行，将各种必要的数据录入系统，并与现行管理分析对比。先准备生产计划，生成主生产计划与物料需求计划；再运行能力需求计划、车间作业管理与采购管理；最后，运行成本、财务与各模拟功能，实现物流、信息流与资金流的集成，全面实现ERP。要重视系统过渡过程，尽量缩短生产管理系统新老系统的转换过程。此外，在试点模拟运行未得到企业领导与生产一线人员认可之前，不可急于转入实际运行。 2.制定工作准则与工作规程：进行了一段时间的测试和模拟运行之后，针对实施中出现的问题，项目小组会提出一些相应的解决方案，在这个阶段就要将与之对应的工作准则与工作规程初步制定出来，并在以后的实践中不断完善。 3.验收确认：在完成必要的用户化工作、进入现场运行之前还要经过企业最高领导的审批和验收通过，以确保ERP的实施质量。 5）切换运行 在ERP系统验收确认后，可以将ERP系统投入试运行。这要根据企业的条件来决定应采取的步骤，各子系统可以并行实施，也可以分步先实施部分子系统。在该阶段，所有最终用户必须在自己的工作岗位上使用ERP系统，并按要求输入全部数据，使系统处于真正应用状态。如果手工管理与系统还有短时并行，可作为一种应用模拟看待，但时间不宜过长。 6）新系统运行 E.RP新系统被应用到企业后，实施的工作其实并没有完全结束，而是将转入到业绩评价和后期技术支持阶段。企业应对系统实施的结果进行小结和自我评价，以判断是否达到了最初的目标，从而在此基础上制定下一步的工作方向。在企业具体实施ERP时，应当根据企业规模、生产模式、产品复杂度和信息量多少等特点进行具体分析，灵活掌握，不能硬性规定计划时间进程和内容，各类企业的情况不同，侧重点也不同，但一定要按照科学的项目管理实施方法稳步进行。企业实施了ERP系统后，还要注意通过ERP的业绩评价不断改进完善管理系统。另外，系统维护也是不能忽视的问题。10.参考答案: CAPP是计算机辅助工艺过程设计（ComputerAidedProcessPlanning）的简称，是利用计算机技术辅助工艺人员设计零件从毛坯到成品的制造方法，是将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术。 随着制造业生产技术的发展和多品种小批量的要求，特别是现代集成制造技术的发展与运用，传统的工艺设计方法已经远远不能满足自动化和集成化要求。CAPP克服了传统工艺设计的许多缺点，借助计算机技术，来完成从产品设计到原材料加工成产品所需的一系列加工动作及其对资源需求的数字化描述。CAPP在现代制造业中，具有重要的理论意义和广泛迫切的实际需求。CAPP系统的应用不仅可以提高工艺规程设计效率和设计质量，缩短技术准备周期，为将广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供了一条切实可行的途径，使工艺人员可以更多地投入工艺试验和工艺攻关，而且可以保证工艺设计的一致性、规范化，有利于推进工艺的标准化。更重要的是工艺BOM数据是指导企业物资采购、生产计划调度、组织生产、资源平衡、成本核算等的重要依据，CAPP系统的应用将为企业数据信息的集成打下坚实的基础。 国内自80年代初就开始CAPP的应用研究，虽然经过了约二十年的发展历程，但至今仍是计算机辅助技术领域的薄弱环节和企业实施推广制造业信息化技术的瓶颈所在。究其原因，传统CAPP过分强调对零件信息的自动获取，强调工艺决策的自动化。近几年，CAPP的研究开始注重工艺基本数据结构及基本设计功能，开发重点从注重工艺过程的自动生成，转向从整个产品工艺设计的角度，为工艺设计人员提供辅助工具，同时为企业的信息化建设服务。这直接导致了CAPP软件产品的迅速发展，产生了人机交互为主的新一代CAPP工具系统，并在企业实际应用中取得了良好的成效。11.参考答案: 流程MIE是采用计算机技术、通讯技术、自动化技术以及有关的生产技术，建立包括企业经营决策、管理信息、生产调度、监督控制、过程优化和直接过程控制在内的综合自动化系统。其核心是通过多种技术的综合，实现全企业的信息集成，使生产活动中的决策、管理、调度和控制等功能一体化，提高生产柔性和适应能力，目标是使企业的总体经济效益最优。 过程控制是针对生产过程的需求和特点，运用控制理论对控制系统进行分析和综合，并采用适当的技术手段加以实现，以满足生产过程的安全性、经济性和稳定性等经济技术指标，其目标是使某一生产过程处于最佳运行状态。 流程MIE要处理的对象是整个企业的全部生产活动，包括生产过程、计划调度、企业管理和经营决策等，其目标是根据市场的供销情况和对经济形势的分析预测，充分利用企业的可用资源，通过各子系统协调工作，使企业的总体经济效益最优。过程控制系统处理的对象是与生产过程有关的局部系统，包括生产装置、生产过程的控制和优化，生产系统的调度等，是企业MIE的组成部分之一，其目标是在MIE总体指标的约束下，使某一局部生产过程处于最优运行状态。 值得指出的是，由于流程工业生产的连续性和大型化，生产过程基础自动化在流程MIE中具有更加重要的地位，特别是集散控制系统（DCS）的推出，为大系统理论和智能控制在生产过程的应用提供了强有力的技术工具，使过程自动化突破了以先进控制算法为核心的局部控制模式，进入管控一体化的新时期，过程控制系统已经成为流程M1E中最为重要的组成部分，是流程MIE能否发挥应有作用的关键所在。12.参考答案: 制造自动化分系统（MAS）是ClMS中信息流和物料流的结合点，是ClMS最终产生经济效益的聚集地。制造自动化系统一般由数控机床、加工中心、清洗机、测量机、运输小车、立体仓库和多级分布式控制（管理）计算机等设备及相应支持软件组成。制造自动化分系统在计算机的控制与调度下，根据产品的工程技术信息和车间层的加工指令，完成对零件毛坯加工的作业调度及制造，完成设计及管理中指定的任务，并将制造现场的不同信息，实时地或经过初步处理后反馈到相应部门，最终优化产品制造活动，实现周期短、成本低、柔性高的目标。 制造自动化分系统的作用可归纳为以下三点： （1）实现多品种、中小批量产品制造的柔性自动化。制造过程应包括加工、装配、检验等各生产阶段。目前，大部分制造自动化分系统只实现了加工制造这一个局部的自动化，能实现加工制造、装配及检验全部自动化的系统还不多。 （2）提高生产效率和产品质量，缩短生产周期，降低成本，从而提高企业的市场竞争能力。 （3）为作业人员创造舒适而安全的劳动环境。 制造自动化分系统的主要功能是： ①编制生产作业计划，优化调度控制； ②生成工件、刀具、夹具需求计划并保证供应； ③协调、控制工作流、刀具流及夹具流； ④管理、分配作业数据、NC程序、刀具数据、夹具数据及托盘数据； ⑤控制与管理产品质量： ⑥系统的操作管理及系统状态监控和故障诊断处理： ⑦完成生产数据采集及评估； ⑧与上级计算机通信。 对于不同企业来说，加工制造产品的设备虽然大不相同，但对CIMS而言，具有标准联网接口的单机自动化系统以及它们的监控、协调及诊断功能是共同的。13.参考答案: 近20年来，工业界和学术界越来越重视产品质量问题，因为产品质量对赢得竞争起着决定性的作用，因此质量保证技术发展很快。所谓“面向质量的设计（DesignForQuli砂，QFD）”是指在产品的开发和设计过程中，要根据一定的准则和方法将各种需求转化为产品的质量特性，即性能、可信性、安全性、适合性、经济性和时间性的设计。面向质量的设计（DFQ）能使产品满足下列方面的需求： 1.产品的性能满足用户对功能的需求； 2.产品在使用过程中满足安全和对环境影响（振动、噪声等）的要求： 3.产品能适应各类用户在不同状态下的需求； 4.产品便于运输、安装、调试及修复。 为了实现上述目标，产品开发和设计小组在DFQ过程中要运用一系列的方法和工具，对需求和产品的特征进行综合考虑。DFQ所涉及的方法和工具可以分为三大类： （1）面向目标的工具。这类工具帮助产品开发小组系统地将需求转化为产品的技术特证和技术规范。质量功能配置QFD是这类工具的典型代表。 （2）综合工具。这类工具帮助设计者在进行概念设计和详细设计时综合考虑多方面的因素。综合工具包括健壮性设计、分类方法等。 （3）验证工具。这类工具用来评价和验证已设计的产品结构、性能、规范是否符合质量要求。验证工具包括故障模式及效应分析、故障树分析、设计评审等。 D.FQ对提高企业产品开发能力的作用主要体现在如下两方面： （1）使产品开发由单纯满足性能指标的设计，进入在总体优化的前提下进行诸多特性和全生命周期的综合权衡设计的新阶段。 （2）使产品开发和设计过程以一系列系统的科学的设计工具为基础，从而提高企业产品开发的水平和能力。14.参考答案: 长期以来，产品开发大都沿用传统的顺序设计方法，遵循“概念设计一详细设计一过程设计一加工制造一试验验收、设计修改”的大循环。由于在设计的早期不能很好地考虑下游的可制造性、可装配性、质量保证等多种因素，这就不可避免地造成产品设计改动量大，开发周期长，成本高，难以满足市场竞争的需要。并行工程以CIMS的信息技术为基础，通过组成多学科产品开发队伍，改进产品开发过程，利用各种先进的计算机辅助工具（CAx／DFx）和产品数据管理等技术手段，使产品开发的早期阶段能及早考虑下游的各种因素，达到缩短产品开发周期、提高产品质量、降低产品成本的目的。这里，主要的因素有： （1）多学科产品开发队伍传统的产品开发队伍是按专业部门划分的，各专业组在物理上相互分隔。由于专业所限，上游的设计过程往往不能充分考虑下游的需求，而下游对上游的反馈又必须经过逐级审批才能实现，上下游之间的信息交换存在障碍。并行工程围绕其产品对象有计划地组织多学科开发小组，其成员由企业各部门和产品开发各阶段的核心人员组成。由于他们非常了解产品生命周期的各个衔接，因此能并行地设计产品及相关的过程。各小组成员既能独立工作，又能互相合作，并在计算机技术的支持下，完成新产品的设计与开发。 （2）产品开发过程改进并行工程把产品开发的各项活动作为一个集成的过程，从全局优化的角度出发，对该集成过程进行管理和控制，并对已有的产品开发过程进行不断改进。改进的目标是消除“设计一修改设计”的大循环，利用DFx工具和增加信息预发布等手段，使早期设计结果及时得到评价和修正。同时，引入产品开发过程管理机制，根据优化的过程模型，对具体的产品开发活动及所用资源进行协调、管理和冲突仲裁，消除无效的等待时间。 （3）采用数字化产品定义技术及CAx／DFx工具集CE产品开发过程的实现依靠各种计算机辅助工具。工具之间交换的信息必须以计算机可识别的形式表达。产品设计主模型是产品开发过程中唯一的数据源，用于定义覆盖产品开发各个环节的信息模型，各环节的信息接口采用标准数据交换接口进行信息交换。数字化工具定义是指广义的计算机辅助工具集，最典型的有CAD、CAE、CAPP、CAM、CAFD（计算机辅助工装系统设计）、DFA（面向装配的设计）、DFM（面向制造的设计）、MPS（加工过程仿真）等。它们被广泛用于CE产品开发的各个环节，在STEP标准的支持下，实现集成的、并行的产品开发。 （4）产品数据管理。产品开发过程中的各种计算机辅助工具，将产生大量的中间数据、图形、文档或资料。为了保证设计前后的数据一致性，必须按产品结构配置的思想，对数据存储、文档、工作流、版本等进行管理，对产品数据进行全局的管理与控制。产品数据管理是一种跨平台的计算机管理工具，它能够提供一种结构化方法，有效地、有规则地存取、集成、管理、控制产品数据和数据的使用流程。并行工程采用产品数据管理系统作为产品开发的基本框架，做到使正确的人、在正确的时间、正确的位置、以正确的方式和正确的权限来完成正确的任务，减少上下游之间信息交换的障碍，加快设计进程。15.参考答案: 实施ERP是一项涉及面广、难度大、周期长、复杂的系统工程。从企业统计和多次企业案例调查看，我国企业应用ERP有效益好的，也有效果不很好的，可谓有得有失。总的来看，与实施ERP工程成败密切相关的主要因素涉及人、组织、管理、数据、资金、技术和培训等方面。通过对我国实施CIMS、ERP企业的调查答卷与企业案例，可以得出实施ERP的一些主要经验。 （1）领导重视与支持在所有ERP实施效果好的企业，其主要高层领导尤其是一把手都十分重视企业管理体制改革与ERP工程的实施，并有具体的举措。几乎所有答卷都把企业一把手列为最重要的因素。 （2）结合厂情，明确目标，正确策略，合理计划实施ERP工程应结合企业具体情况，明确目标与方向，制定切实可行的实施计划，稳步推进，循序渐进，少走弯路。 （3）组织落实，政策落实，队伍稳定采用多级项目组织结构，实施组的专业人员要配班子要过硬，实施人员要既懂软件又懂管理。同时，通过有针对性的政策，使技术队伍 （4）明确各方面人员的职责与考核办法，各部门的参与和合作通过建立职责和考核制度，将引导与强制相结合，使企业各层管理与业务部门的人员积极参与ERP实施工作，并按照ERP思想进行生产经营管理。坚持定期例会制度是一种有效方式。 （5）数据准备与编码标准化工作数据的推确性与完整性是ERP最重要的技术因素之一，编码标准化也是ERP系统的基础。 （6）加强人员培训，深入宣传ERP管理模式对企业各层次人员的培训应贯穿ERP工程工作的始终，使ERP管理思想能为企业人员所接受。 （7）选准软件和厂商，消化吸收，二次开发根据企业需求分析，选择合适的ERP软件，充分利用软件厂商和技术依托单位的技术支持与服务；但最重要的是，企业人员要消化吸收之，并负责或参与ERP软件的二次开发，使软件能本地化或企业化。 （8）资金落实资金是工程实施的基本保证，必须按照实施计划及时到位，否则，将引起工程拖期或停顿。 与上述成功的经验相比较，企业实施ERR不成功或未达到预期目的主要教训与问题表现如下： （1）现行企业的生产管理计划模式、企业文化、旧的组织结构与利益格局增加了ERP系统实施的难度，而企业又往往对这些难度认识不足。 （2）企业领导对管理信息化与ERP认识不深，重视程度不够，推动不力。 （3）企业实施ERP缺乏有效的咨询与技术支持，未得到正确的引导，以致于所开发的管理系统实际上并不是真正的ERP。 （4）企业需求分析不充分，投资盲目性大，往往造成资金浪费或软硬件系统配置不配套。 （5）前期准备不充分，工程论证不深入，数据准备不充分和不准确，实施周期过长，致使企业对ERP信心不足，工程一再拖期，导致工程可能半途而废。 （6）企业管理人员素质不高，参与也不主动，对ERP掌握不好，使ERP系统在生产管理、计划与控制中，难以发挥作用。 （7）缺乏专业人才，尤其缺乏管理与计算机人才；缺乏相应政策，人员不稳定，实施队伍力量不强。 （8）培训只偏重操作，而忽视对ERP原理及功能培训，使企业管理人员对ERP理解不深。 （9）原有管理系统不集成，造成实施ERP的困难，使ERP系统并未真正形成和发挥作用。16.参考答案: E.RP系统是流程工业MIE的重要组成部分，它负责生产计划制定、库存控制和财务管理，侧重于企业生产组织、生产管理和经营决策等方面的优化。软件功能组成上，流程工业ERP系统包含了以往MRPII系统的功能，如主生产计划、生产作业计划、物料需求计划、销售管理、采购管理、成本管理、库存管理、财务管理及生产数据管理：同时，流程工业ERP系统还增加了体现流程工业特点的配方管理、计量单位的转换、联产品、副产品流程作业管理和系统维护管理等功能。例如，流程工业存在着周期性全局停车检修程序，ERP系统可以通过收集和处理企业生产全过程的日常信息，制定经济和科学的大修计划。除了以上的功能扩展，流程MIE中的ERP系统区别于离散MIE中ERP系统的特点主要体现在生产计划与控制方面： ①流程生产的关键是保证流程安全、稳定，长期满负荷和优质地生产，主生产计划的制定应以此为目标，进行有限能力计划。 ②流程生产的连续性特点决定了它对包括主生产计划等在内的ERP系统功能的实时性有更高的要求。 ③流程MIE采用过程结构和配方进行物料需求计划，离散MIE采用物料清单进行物料需求计划。 ④流程MIE同时考虑生产能力和物料，离散MIE先进行物料需求计划，后进行能力需求计划。 ⑤流程MIE需要进行协产品、副产品、废品和回流物等管理，离散MIE中没有协产品、副产品和回流物。 ⑥流程MIE的作业计划中没有可供调节的时间，离散MIE的作业计划限定在一定时间范围之内。 总之，由于ERP系统具备了专门应用于流程行业的功能，并符合现代企业管理思想，将在流程工业中不断得到推广应用，成为流程工业MIE中的重要组成部分。17.参考答案: 企业为了确保能以高质量的产品在激烈的市场竞争中取胜，必须运用信息技术、计算机技术等先进技术来提高企业质量管理的水平，增强质量保证和质量控制的有效性。质量保证系统在网络数据库的支持下，从产品设计、开发，直到售后服务全生命周期中对与质量有关的数据进行有效的采集、处理、评价和决策，对质量管理、质量保证、质量控制活动进行有效的管理，实现企业质量管理的整体优化，以达到全面满足顾客需求、提高市场竞争能力的目的。 质量保证系统分布在企业的各个层次，它涉及底层的各个生产工序的质量检测与控制、检验试验设备的管理，也涉及上层的质量问题决策，既覆盖产品制造过程，也覆盖产品开发过程和服务过程。在企业信息化中质量保证系统的主要功能是： （1）根据企业的整体目标和市场需求，确定产品的质量目标和技术要求席，j定质量计划和检测计划。 （2）通过各类检测、试验设备和其他数据源采集与产品质量有关的数据，并对其进行分析、处理、存储和管理。 （3）以质量信息为依据，以智能技术为基础，对出现的质量问题进行分析、诊断，并将相应的纠正措施与控制信息传递到相应的部门、人员和设备，实施过程控制。 （4）为不同层次的质量问题提供决策支持。例如，合理地确定满足质量要求的产品设计方案和生产方案：根据生产要求和供应商质量状况选择购买方案等。 这些功能通过三个层次（计划层、管理层和执行层）的集成来实现。在计划层，制定质量计划和检测计划、向供货商提出供货质量要求等；在管理层，实现零件及产品分类统计分析、质量分析处理和评价、质量成本核算等；在执行层，实现质量数据的采集、测量装置与测量机编程以及加工设备的过程控制。质量保证系统覆盖产品生命周期的各个阶段，可以分为以下四个功能子系统： （1）质量计划子系统用来分析客户的质量要求和产品的质量水平，确定改进的质量目标，建立质量标准和技术标准，计划可能达到的途径和预计可能达到的改进效果，通过质量计划解决必要性、期限、责任者、地点和方法等问题，并根据生产计划和质量要求，制定检测计划、检测规程和规范。 （2）质量检测子系统采用自动检测装置对零件进行检验，对产品进行试验，采集各类质量数据并进行校验和预处理。自动检测的方式包括采用坐标测量机、测量机械手、机器视觉语言系统和传感器系统等。根据我国企业的实际情况，质量数据的采集有时也采用手工检测和人工录入。 （3）质量评价子系统包括对产品设计质量评价、寸L购外协件质量评价、供货商能力评价、工序控制点质量评价、质量成本分析及企业质量综合指标分析评价。 （4）质量信息综合管理及反馈控制子系统包括质量报表生成、质量综合查询、质量文档管理、质量检验人员印章管理、产品使用过程质量信息以及针对各类质量问题所采取的各种措施及信息反馈。18.参考答案: 随着企业信息化建设的不断发展，完善的信息系统数据应用环境，应由两部分组成：支持各种操作型处理的数据库环境和支持各级面向主题进行分析型处理的数据仓库环境，它们分别被称为操作型环境和分析型环境。 数据库是企业信息化建设的基础，也是企业开拓高层次决策分析应用、向数据仓库发展的基础。数据库的建设使得企业大量的各类操作型的事务处理实现了电子化，绝大部分的原始数据收集和积累能通过计算机自动完成，这就可能为进一步规划数据仓库的应用提供了充分的数据。 企业规划数据仓库的应用可以有多个层次，一般来说，不宜建立一个大而全的数据仓库，而应该根据管理层次的不同需要，建立分层次的数据仓库，如图所示（图中箭头表示数据抽取方向）。 从全局数据仓库中组织适合自己部门特定的分析处理需要的数据，抽取到支持部门应用的局部仓库中，建立局部数据仓库。某些管理人员或专职分析处理人员，不仅可以从全局数据仓库提取数据，而且也可以从部门级的局部数据仓库提取数据，建立个人数据仓库。上述三层数据仓库的实现是采用“自顶向下”的方法，先建立一个全局级数据仓库，在此基础上再建立部门级和个人级的数据仓库。这种建设途径有利于各级数据仓库一致性的控制，但这种实施方法必然要从原来分散的操作型环境抽取数据，建立全局级的数据仓库。但因这种全局级的数据仓库往往规模大、周期长、费用高和见效慢，企业一般不愿意接受。为此，还可以考虑“自底向上”建立数据仓库的实施方法，其基本思想是从基层需求最迫切的部门或部分业务的应用开始，建立局部的、小型的、面向部门或工作组的数据仓库，这也是目前称为数据集市（DataMaft）的实施方法。它可以最少的投资，争取获得最快的回报，实现从操作型处理向分析型处理的应用发展。从局部做起，不断扩充、不断完善，最终在各个局部数据仓库的基础上建立企业的全局数据仓库。数据集市的数据可以按业务组织，也可以按主题、甚至按数据的地理分布等来组织，根据实际应用的需要决定厂其目的是为了解决企业分析处理最迫切的问题。19.参考答案: 随着技术与经济的发展，产品质量的概念也发生了变化。在本世纪40年代以前；企业按照美国工程师泰勒的管理模式进行生产，即通过专业化的分工提高生产率，通过设置专职检验人员，根据产品的技术标准进行事后检验来保证产品的质量。这种“质量”是衡量制造出的产品符合设计者所确定的技术标准的程度，它表明了产品的一致性。在市场竞争日趋激烈的今天，产品的个性化日趋强烈，产品的高质量意味着必须在产品性能、可信性、安全性、适应性、经济性和时间性等方面全面满足顾客的需求。要达到这样的高质量仅仅靠高水平的制造系统和精心的制作是无法实现的，必须从产品的设计和开发阶段开始就注入新的观念和思维，为用户着想，满足用户的各种需求。例如，美国著名的克莱斯勒（Chrysler）汽车公司在设计新型汽车时花了很多时间研究驾车人的舒适性，并在车箱内设计了安放咖啡杯的支架，受到买主的欢迎，赢得了市场。 产品的高质量还意味着在产品的全生命周期的各个阶段满足用户的需求，也就是说，在产品设计时要同时考虑产品制造、安装、使用、维修，直到废弃，即产品全生命周期中各个环节的问题。例如，美国一家泵生产厂，曾为一种新型离心泵在性能、成本和进度等方面达到良好的指标而自豪，可是，在产品投放市场不到一年就遭到失败；其原因是产品设计时未考虑泵的维修服务，更换叶轮困难使该产品成为低质产品而被市场淘汰。 此外，产品设计的早期概念设计阶段的质量对产品的性能、成本和投放市场时间起着决定性的作用。同时，在产品设计阶段对设计方案的修改和变动所付出的代价是比较小的，如果到制造过程才发现问题，工程上的返工和变动所付出的代价将是巨大的。20.参考答案: 制造业信息化的支撑系统主要包括计算机网络系统、数据库系统和信息化基础软件核心 1）计算机网络 计算机网络的基本功能是突破地域和时间限制，实现资源（信息、软件、硬件和服务）共享。通过对重要资源的共享，依靠网络中可替代的资源，提高系统可靠性。另一方面，可以节省投资，并提供更大范围的分布式处理能力。由于制造业信息化技术的核心是系统过程集成，而集成的前提是实现企业内部和外部各部门之间的信息流通。因此，制造型企业信息化建设与其计算机网络之间的关系正如人的机体与血管的关系，当信息技术应用于企业生产的各个环节时，作为支撑技术之一的计算机网络保证了在正确的时间、将正确的信息、以正确的形式、送到正确的地方，以便执行实体进行正确的操作。作为制造业信息化支撑系统的计算机网络主要提供异机数据访问、异机程序访问和增值通信三大类功能，包括支持实现文件和数据共享的企业管理信息系统、共享生产数据和过程管理的ERP系统，以及支持CAD、CAM和CAPP等应用集成的PDM系统。除此以外，要能够利用计算机网络进行增值通信，与企业内部和外部的合作伙伴交流信息，实现异地设计、异地制造，以及使用EDI技术在银行、客户和供应商之间传递各种单据，为建立企业间动态联盟和虚拟企业提供支持环境。 2）数据库系统 数据库系统的基本功能是对数据进行组织、存储和管理。企业在生产控制过程和经营管理过程中必然会产生大量的数据，对这些数据进行有效的管理和合理应用，并从大量的数据中提取出有效的信息以支持企业的决策，是数据库系统的基本目标。围绕企业信息化建设，合理地组织企业在生产控制过程和经营管理过程中产生的数据，从原有的、大量的数据中提取有效的信息以支持企业的决策，是企业的最大需求，也是企业信息化环境下数据库技术发展的目标。数据库技术的发展特点是集成，以及以“数据仓库”为代表的新型的数据组织模式。数据库系统的作用不仅仅是简单的查询和检索，还要能帮助用户从大量的数据中提取带有统计性质的信息用于企业决策，通过数据挖掘和信息发现技术，对数据库和数据仓库中蕴涵的、未知的、有潜在应用价值的数据进行提取，找出数据间潜在的规律，对生产和决策管理提供支持。 我们可以把数据库形象地看成是企业的“数据源”，它在逻辑上是分散的，但在物理上可以集中存放，也可以分布（分散）存放。而网络则可以看成是沟通用户和“数据源”的“通路”，它可以根据企业的具体情况，在客户机和客户机之间、服务器和服务器之间、客户机和服务器之间建立快速、可靠的访问通路。 因此，今天的企业信息化支撑系统，一般都要对企业的中长期发展目标和未来可能的应用给予足够的考虑，基于因特网内联网，规划合理的实施方案，以免形成新的“信息孤岛”，并结合新型网络应用，提高企业的信息化水平，使网络数据库系统成为企业的信息基础设施和信息存储仓库。 3）信息化基础软件核心平台 随着因特网应用和软硬件技术的发展，网络应用软件已成为计算机应用发展的主流方向。网络的应用越来越厂泛，传统的信息技术和新一代的因特网技术正在寻求更加完美的结合，以满足日益复杂和丰富的应用需求。信息网络世界正朝着全球统一网络的方向发展：各种物理网络的相互连接、各种信息的相互识别和交换。可以说，网络已成为一个大的计算机系统，而信息化基础软件核心平台就是这个大计算机的“操作系统”，它提供网络上各种不同应用系统运行的公共逻辑支撑。事实上，信息化基础软件核心平台通过一系列的中间件为制造业信息化提供支撑服务，支持网络分布软件的开发、运行和部署，为制造业信息化提供安全、高效和高可用的运行支撑环境。基于这样的平台开发网络应用，软件人员只要关注于应用本身的具体业务逻辑部分，而不必涉及到底层各种系统资源的细节和差异。信息化基础软件核心平台一方面奠定我国制造业信息化的基础，一方面可以提高企业的生产能力、技术创新能力和竞争力，以快速适应市场的变化。21.参考答案: 制造执行系统（简称MES）是处于计划层和控制层之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行。制造执行系统通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内的所有资源来提高企业的竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控制、文档管理、生产调度等功能的方式。MES首先在半导体和电子制造领域取得了成功应用。流程工业的生产方式受全球竞争和市场经济的影响，正经历着一些变革，对于多品种小批量的生产过程，生产方式逐渐由面向库存生产转为面向订单生产。企业资源计划（ERP）系统需要实时的生产信息辅助进行经营决策和订单管理。但是来自生产现场的状态信息和生产数据并不能直接反映经营者所关心的产品进度和质量变化等信息。因此，需要MES在企业资源计划和过程控制之间提供信息的转换。MES执行由ERP制定的计划，并根据实时生产信息调整生产作出调度，并将有关资源利用和库存情况的准确信息实时地提供给ERP系统。MES还能将生产目标及生产规范自动转化为过程设定值，并对应到阀门、泵等控制设备的参数设置。同时，MES将从DCS采集来的生产数据与质量指标进行对比和分析，可以提供闭环的质量控制。可见，MES是ERP和DCS之间的信息纽带，是流程工业MIE实施的核心。 流程MIE中，MES软件系统的功能主要包括物料管理、资源管理、作业/订单管理、质量管理、操作管理及行业法规管理等。它在以下三方面具有区别于离散制造系统中MES的特点： （1）流程工业生产环境苛刻，生产过程包含复杂的物理和化学过程，及各种突变和不确定性因素。特别是启动、停机和应急处理等暂态过程的各项操作，不仅影响生产效率，而且存在着安全隐患。因此，操作管理是流程MES的一项重要任务，它负责监督在所执行的每一项操作中遵守操作步骤和规范，在连续、混合及间歇生产环境下为操作员提供流程启动、平稳运行及停机等过程的标准操作指令。 （2）流程工业MIE不仅要集成信息流和物料流，还包括能源供应流。因此，流程MIE中MES的调度决策功能需要对物料和能量提供最佳控制策略，同时决策不仅以提高生产效率和降低生产成本为目标，还应将节省能源、减少污染等目标考虑在内。 （3）流程工业中MES的决策具有混杂性，不仅包括连续过程变量，而且包含离散过程变量。为了对生产过程及产品质量进行控制，必须建立反映连续过程主要物理、化学变化过程的过程模拟模型，并将过程模型与优化模型结合起来。以往MES通常是一个很大的整体软件系统，其定制和维护的成本很高。随着计算机支撑技术的发展，开发更加模块化、更具柔性的MES系统成为可能，实施和维护MES的成本大大降低。因此，MES作为流程MIE的核心，在石油、化工、制药及制浆造纸等流程工业的综合自动化进程中有良好的应用前景。22.参考答案: 数字化设计与制造技术是指利用计算机软硬件及网络环境，实现产品开发全过程的一种技术，即在网络和计算机辅助下通过产品数据模型，全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。数字化设计与制造不仅贯穿企业生产的全过程，而且涉及企业的设备布置、物流物料、生产计划、成本分析等多个方面。数字化设计与制造技术的应用可以大大提高企业的产品开发能力、缩短产品研制周期、降低开发成本、实现最佳设计目标和企业间的协作，使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源开发出新产品，大大提高企业的竞争能力。 数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术。涉及的主要内容有： （1）CAD/CAE/CAPP/CAM/PDMCAD/CAE/CAPP/CAM分别是计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写，它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心，是实现计算机辅助产品开发的主要工具。PDM技术集成并管理与产品有关的信息、过程及人与组织，实现分布环境中的数据共享，为异构计算机环境提供了集成应用平台，从而支持CAD/CAPP/CAM/CAE系统过程的实现。 （2）异地、协同设计在因特网硷业内部网的环境中，进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等，异地、协同设计系统在网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。 （3）基于知识的设计将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融到基于知识的设计（或CAD）系统之中，支持产品的设计过程，是实现产品创新开发的重要工具。设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册／设计标准／设计规范等，设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。 （4）虚拟设计、虚拟制造综合利用建模、分析、仿真以及虚拟现实等技术和工具，在网络支持下，采用群组协同工作，通过模型来模拟和预估产品功能、性能、可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题，实现产品设计、制造的本质过程，包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制等。 （5）概念设计、工业设计概念设计是设计过程的早期阶段，其目标是获得产品的基本形式或形状。广义的概念设计应包括从产品的需求分析到详细设计之前的设计过程，如功能设计、原理设计、形状设计、布局设计和初步的结构设计。从工业设计角度看，概念设计是指在产品的功能和原理基本确定的情况下，产品外观造型的设计过程，主要包括布局设计、形状设计和人机工程设计。计算机辅助概念设计和工业设计以知识为核心，实现形态、色彩、宜人性等方面的设计，将计算机与设计人员的创造性思维、审美能力和综合分析能力相结合，是实现产品创新的重要手段。 （6）绿色设计是面向环保的设计（DFE），包括支持资源和能源的优化利用、污染的防止和处理、资源的回收再利用和废弃物处理等诸多环节的设计，是支持绿色产品开发、实现产品绿色制造，促进企业和社会可持续发展的重要工具； （7）并行设计以并行工程模式替代传统的串行式产品开发模式，使得在产品开发的早期阶段就能很好地考虑后续活动的需求，以提高产品开发的一次成功率。数字化设计与制造技术中各组成部分作为独立的系统，已在生产中得到了广泛的应用，不仅大大提高了产品设计的效率，更新了传统的设计思想，降低了产品的成本，增强了企业及其产品在市场上的竞争力，还在企业新的设计和生产技术管理体制建设中起到了很大作用。数字化设计与制造技术已成为企业保持竞争优势，实现产品创新开发、进行企业间协作的重要手段。23.参考答案: DFx技术是并行工程的支持工具之一。它是一种新的设计技术，在设计阶段尽可能早地考虑产品的性能、质量、可制造性、可装配性、可测试性、产品服务和价格等因素，对产品进行优化设计或再设计。最常见的DFx技术有：面向装配的设计（DFA）和面向制造的设计（DFM）、面向性能的设计（DFC）、面向耐用性的设计（DFS）、面向互换的设计（DFl）、面向回收的设计（DFR）、面向方案的设计（DFV）、绿色设计（DFG）和后勤设计（DFL）等。 面向装配的设计是一种针对零件配合关系进行分析的设计技术，它为产品设计早期提供一种了解装配情况的定量方法。其原则包括最小零件数、最少接触面和易装配。类似地，面向制造的设计则引入诸如零件最少原则和易制造原则等指导产品的设计。面向方案的设计是为了从不同设计方案中选择花费最小的方案，它涉及产品设计方案的