智能制造概论思考与练习题答案

目录

第1章绪论..............................................2

第2章智能传感技术......................................5

第3章智能控制技术......................................11

第4章智能加工技术.....................................15

第4章智能物联技术.....................................19

第6章工业智能软件应用.................................22

第7章智能制造方案设计.................................27

第1章绪论

1.1请列举近年来我国工业和信息化部公布的“智能制造试点示范项目名单”，并搜集相关资料就其

中3项其智能制造项目的内涵和特征进行列表说明。

答：

（1）2018年试点下项目

附件

2018年智能制造试点示范项目名单

序号项目名称申报单位项目所在地

1家具大规模个性化定制试点示范曲美家居集团股份有限公司北京市

2无菌注射剂数字化车间试点示范悦康药业集团有限公司北京市

3汽车多车型智能化柔性制造试点示范北京宝沃汽车有限公司北京市

4顶驱装置智能制造试点示范北京石油机械有限公司北京市

5动力电池智能制造试点示范天津市力神电池股份肓限公司天津市

6高效太阳能光伏组件数字化车间试点示范*晶澳太阳能有限公司河北省

7无的粉针及口服制剂智能制造试点示范华北制药股份有限公司河北省

8植物提取物智能制造试点示范晨光生物科技集团股份有限公司河北省

9高速动车组车体智能制造试点示范中车唐山机车车辆有隈公司河北省

也可以选取最新的：2020年制造业与互联网融合发展试点示范名单

（2）内涵与特征

项FI名称内涵特征

家具大规模个性化定制试3D打样以及水性漆家具生产系统等家具生产环节的智能满足客户的个性化定制

点示范化，实现了离散式生产、总装式工厂、智能生产。需求

汽车多车型智能化柔性制“柔、精、严”是宝沃智能工厂的三大生产核心理念。其中，实现复杂零件的高品质

造试点示范全球首条8种不同车型柔性生产线将生产效率最大化，3分制造与组装

钟之内即可完成冲压线自动换模。而拥有222套柔性NC机

器人定位系统还可满足同一条生产线不同车身的定位，加之

17套集中颜色供应系统，更能快速满足客户定制需求。

高速动车组车体智能制造利用大数据、人工智能、互联网+等互联网新技术新应用，保证高效率的同时，实

试点示范全面布局智慈中车建设，全力推动智能制造发展现可持续制造

1.2请用思维导图画出机加工企业、家电装配企业不同的设备配置情况。

答：（略）

1.3三维立方体企业模型中的“三维”分别指向什么？

答：

（1）生命周期维：建立企业需求分析、系统设计、系统实施和运行维护四阶段的建模方法学，并

确定各阶段的研究重点和不同建模阶段之间的模型映射方法。包含需求分析、系统设计、系统实施和运

行维护四个重要部分。

（2）视图模型维：研究集成化的企业建模视图结构，该系统以过程视图（工作流模型）为核心,

其它视图（功能视图、信息视图、组织视图、资源视图）为轴助视图来统一集成建模，最终形成具有一

定柔性的动态企业模型。

（3）通用性层次维：研究不同建模阶段、不同建模视图的基本构件形式，从而建立基本构件模型

屋，并以不同的行业为背景建立企业参考模型,并在企业中建立专用的企业特定模型。

需求分析

系统设计

系统实施

系统维护

参考模型层

图1三维立方体企业模型

1.4请绘制工作流元模型图，并以你所熟悉的制造业企业来进行说明。

答：

工作流元模型图如所示

图1工作流元模型

第2章智能传感技术

【思考与练习题】

2.1请阐述传感器的组成，并以图2-53所示的测温枪为例来说明。

图2-53题2.1图

答：

传感器的•般组成如图1所示，敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件，这里为红外测温元

件。这一非电量通过转换元件被转换成电参量。转换电路的作用是将转换元件输出的电参量转换成易于

处理的电压、电流或频率量，这里是电压或电流信号，然后输出显示到液晶屏上。

电信号

图1传感器组成框图

2.2请阐述传感器的技术指标，请下载测温枪的说明书，说明其中3个技术指标含义。

答：

1.输出线性度

它是指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离直线的程度，有零基线性度、端基线性度、

独立线性度及绝对线性度等四种表示方法。

2.灵敏度

传感器输出的变化量4Y与引起此变化量的输入变化量4X之比即为静态灵敏度。

3.输出平滑性

输出平滑性是指传感器在测量时，输出信号随时间的稳定性。

4.降功耗曲线

传感器的输出功率与温度之间的关系称为降功耗曲线。

5.迟滞

传感器在正反行程中的输出输入曲线不重合性称为迟滞。

6.重复性

重复性是指传感器在输入按同一方向做全量程连续多次变动时所得的特性曲线不一致的程度。

7.分辨率与阀值

分辨率是指传感器在规定测量范围内能检测出被测输入量最小变化值。

8.稳定性

稳定性乂称长期稳定性，即传感器在相当长的时间内保持其原性能的能力。

9.漂移

漂移指在一定时间间隔内，传感器的输出存在着与被测输入量无关的，不需要的变化。

10.精确度

通常精确度是以测量误差的相对值来表示的。

测温枪的其中三个技术指标（以HT-F03B为例）：分辨率0.1C；消耗功率W50mW；测量距离

50nlm。

2.3力传感器的应用场合有哪些？

答：

力传感器主要应用在各种电子衡器、工业控制领域、在线控制、安全过载报警、材料试验机等领域。

2.4应变式、压阻式、压电式和电容式力传感器的工作原理分别是什么？

答：

应变式力传感器就是利用应变片受力后产生形状的改变，从而导致其电阻值的改变这一物理现象来

实现力的测量。

压阻式传感器就是利用被测压力的变化引起压阻薄膜的变形，从而导致膜电阻值的改变这一物理现

象来实现压力的测量的。

压电式压力传感器是利用被测压力的变化引起传感器感应电荷量的变化，从而导致传感器敏感元件

输出电压的改变这一物理现象来实现测量的。

电容式力及压力传感器是利用被测量的变化引起电容量的变化这一物理现象来实现力或者压力的测

量的。

2.5位移传感器在机床加工中的作用是什么？请说出几种常见的机床加工位移测量传感器。

答：

（I）测最位移主要是为了控制加工工件或刀具的移动距离、速度或加速度，进而控制它的空间位置

或姿态，以实现加工过程的自动化。

（2）常见的机床加工位移测量传感器：

光栅尺就能够提供当前绝对位置的数据，德国HEIDENHAIN、日本三丰MITUTOYO.西班牙

FAGOR等公司的绝对式光栅尺，

容栅测量主要优点是生产成本低、功耗小、速度快，所以在机床加工量具量仪上得到广泛应用，H

本MITUTOYO防护等级为IP65的防水卡尺CD-G系列。

2.6旋转机构的速度测量方式有哪几种？

答:

（1）磁电式传感器按图2所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种

旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。

（a）径向磁极

图2旋转传感器磁体设置

（2）光电式速度传感器，如图3所示。测量用器件封装后，固定装在贴近信号盘的位置，当信号盘

转动时，光电元件即可输出正负交替的周期性脉冲信号。信号盘旋转一周产生的脉冲数，等于其上的齿

数。因此，脉冲信号的频率大小就反映了信号盘转速的高低。

（3）光纤速度传感器，如图4所示。图中1为固定支架，起到固定传感器的作用：2是电机调速电

源，可对电动机进行转速调整；3为电动机；4是传感器光纤，它是反射光强调制型光纤；5为光纤的光

源；6是光纤传感器的光电转换装置模块，它将反射光转换成电压信号；输出的电压信号经差动放大和

低通滤波器滤波后由示波器和频率计显示出来，根据输出信号的频率可得电机的转速。

图4转速溺量系统原理框图

2.7测量电动机的温度一般用那种传感器？请说明原因。

答：热电阻和热敏电阻。热电阻主要用于产品生产现场（这里是指电动机线圈）的温度检测，热敏

电阻则主要用于生产设备关键部件（这里是指电动机线圈）及电子电路中的关键器件的温度控制。前者

精度高于后者。

2.8电感传感器用于振动测量有何优越性？

答：由于涡流效应不直接接触，所以，电涡流式位移传感器可以实现非接触式位移测量，当材料给

定时，耦合系数与距离d有关，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。所以电

涡流传感器一般用来测量金属表面的位移变化或振动现象。

2.9应用超声波传感器探测工件时，在探头与工件接触处要有•层耦合剂，请问这是为什么？

答：超声信号，从超声换能器到工件，如果中间通过空气耦合，效率是非常低的。因为换能器到空

气是一个全反射面，空气到工件也是一个全反射面。所以如果不加耦合剂，就没有办法传播超声信号，

也就没有办法完成检测。所以必须加耦合剂。

2.10请用图来表示模块式智能传感器的构成原理。

答：

传感器i

程控A/D

多转换器

路放大器

传感器2

开模拟累

关输出

/电？I

传感器〃

图5

2.11请问图2-54所示的3种温度传感器选择合适的产品组成智能温度传感器。

12341234

"*RTD3-WireRTD4-Wire

RTD

UH一

图2-54题2.II图

答:

如图6所示将RTD3线或TC传感器接到温控仪上，组成智能温度传感器。

220VAC

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)RTD3线SSR

(11)1|TC

(15)负载

(16)□3

图6

①（PV）显示器（红）

•显示测量值。

•根据仪表状态显示各类提示符。

②给定值（SP）显示器（绿）

•显示给定值。

•根据仪表状态显示各类参数。

③指示灯

•门整定指示灯（AT）（绿）T作时闪烁c

•控制输出灯（OUT）（绿）工作输出时亮。

•报警输出灯（ALM）（红）工作输出时亮。

④功能键

•参数的调出，参数的修改确认。

⑤、⑥数字调整键或自整定进入键

⑤⑥•用于调整数字或进入门整定状态。

图7

第3章智能控制技术

【思考与练习题】

3.1请阐述PLC的IEC组织定义，根据定义来说明其应用功能。

答：

PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它可采用可编程序的存储器,

用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模

拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备，都应易于与工业控制系统联

成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。

应用功能：

（1）顺序控制：取代传统的继电器顺序控制。

（2）程控：在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液体、速度、电流和

电压等，可编程控制器有A/D和D/A转换模块，这样，可编程控制器可以作模拟控制用于程控。

（3）数据处理：可以很方便地对生产过程中的资料进行处理。川PLC可以构成监控系统，进行数据

采集和处理、控制生产过程、控制各种机械的位置控制。

（4）通信联网：某些控制系统需要多台PLC连接起来使用或者由一台计算机与多台PLC组成分布式

控制系统。

3.2IEC61131-3中对于编程语言的规范是。么？

答：

IEC61131-3规定了二大类编程语言：文本化编程语言和图形化编程语言。前者包括指令清单语言

（IL）和结构化文本语言（ST）,后者包括梯形图语言（LD）和功能块图语言（FBD）。至于顺序功能图（SFC）,

标准不把它单独列入编程语言的一种，而是将它在公用元素中予以规范。

3.3请举例说明目前主流FLC都支持IEC61131-3中的哪些规范。

答；

以西门子S7-1200/1500系列PLC为例,支持了IEC61131-3的规范有:

（1）函数定义名称一致：如ABS、SQRT、LOG>LN、EXP、SIN等。

（2）标准功能块一致：如双稳触发器、边沿触发器、定时器、计数器、通讯功能块。

（3）输入输出地址一致：如％10.（）、为Q0.0等。

3.4PLC对于智能制造的意义有哪些？

答：

（1）越来越多的传感器被用来智能制造过程中的监控环境、设备的健康状态和生产过程的各类参数,

这些工业大数据的有效采集，都需要PLC的分布式I/O。

（2）各类智能部件普遍采用嵌入式PLC,或者微小型PLC,尽可能地在现场完成越来越复杂的控制

任务。

（3）应用软件编程的平台化，进一步发展工程设计的自动化和智能化。

（4）大幅提升无缝连通能力，相关的控制参数和设备的状态可直接传输至上位的各个系统和应用软

件，甚至送往云端。

3.5模糊控制中PLC的作用是什么？请举例说明洗衣机模糊控制的工作原理。

答：

模糊控制是建立在大量的传统数据上，有了PLC,就可以将输入输出联系起来，实现逻辑控制。

洗衣机模糊控制的工作原理（仅供参考）：

（1）利用负载、质料质料、水位水位、水温以及洗涤剂等检测水所得到的信息。

（2）建立模糊推理系统FIS的过程，使用模糊工具箱。

（3）建立FIS之前先确定了每个步骤所需要的具体方法，比如确定模糊控制系统为双输入单输出系

统，对输入输出变最的模糊化采用三角形隶属度函数。

（4）编写模糊规则，前提之间通过取小运算，得到每一条规则总前提的可信度。用eva：fis函数求

得最后结果等。

3.6请用流程图来说明水温模糊控制的过程。

答：

参考如下图。

3.7三相电动机的变频控制优点是什么？

答：

（1）节能。

（2）可以软启动，节能且延长使用寿命。

（3）控制系统简单化，

（4）减少机械磨损和损耗。

3.8如何实现机床主轴的速度控制、进给机构的定位控制?

答：

主轴速度控制采用变频器或伺服传动，进给机构的定位控制可以采取步进或伺服传动。

在控制方式上可以采取如下方式：（1）主轴速度CNC（或NC）控制方式；（2）主轴速度的

殊S码控制方式；（3）主轴速度PMC（或PLC）控制方式。

3.9电动机自身有哪些参数需要进行辨识？

答：

定子电阻、定子电感、转子电阻、转子电感和定子转子之间的互感等参数。

3.10电动机的变频与伺服控制如何做到智能化？请举例说明。

答：

由于变频矢量控制或伺服控制时都依赖于电动机参数的精确辨识，但事实上任何一台电动机即使蛰

号一致，但也存在着电动机电阻、感抗的细微差别，以及使用年限的变长，这些参数会逐渐变化，因此

需要进行智能化参数辨识，以完成最佳速度或位置控制。

3.11变频器和伺服驱动器的内部结构有何区别？为什么会有这种区别？

答：

伺服驱动渊是变频技术的前提下，在驱动器内部的电流环、速度环和位置环（变频器没有该环）

都进行了比一般变频更精确的控制技术和算法运算，在功能上也比传统的变频强大很多。通过上位

控制器发送的脉冲序列来控制速度和位置（有些伺服内部集成了控制单元或通过总线通讯的方式直

接将位置和速度等参数设定在驱动器里）。

原因：伺服驱动器的本质是进行精确位置控制，变频器的木质是进行速度控制。

第4章智能加工技术

【思考与练习题】

4.1请阐述数控机床的组成部分。如果将数控机床作为智能制造系统的一个组成部分，它的哪一部

分将通过哪种方式上位管理系统相连？

答：

数控机床的组成部分如图1所示，具体解释略。

图1数控机床的组成

它可以通过PLC或计算机数控装置与上位管理系统相连。

4.2数控系统的主要功能是什么？在智能制造中，将会如何生产数控加工代码？

答：

（1）主要功能包括如下：插补功能、进给功能、主釉功能、刀具补偿功能、操作功能、辅助功能

（2）智能制造中数控加工代码可以自动生成：

首先将被加工零件的几何图形及有关工艺过程用计算机能够识别的形式输入计算机，利用计算

机内的数控编程系统对输入信息进行翻译，形成机内零件的几何数据与拓扑数据；然后进行工艺处

理，确定加工方法、加工路线和工艺参数。通过数学处理计算刀具的运动轨迹，并将其离散成为一

系列的刀位数据；根据某一具体数控系统所要求的指令格式，将生成的刀位数据通过后置处埋生成

最终加工所需的NC指令集；对NC指令集进行校验及修改；通过通讯接口将计算机内的NC指令

集送入机床的控制系统。实现自动编程的CAM软件常用的有UG,PRO/E,MASTERCAM,

Powermill,CAXA制造工程师等，可以实现多轴联动的自动编程并进行仿真模拟。

4.3机床的智能加工技术中，虚拟化加工和防碰撞是怎么实现的？

答：

这里选用Vericut仿真软件进行虚拟化加工流程如下:

1）前期准备。明确机床数控系统的型号、机床结构形式和尺寸、机床工作原理、主轴行程、坐标系

统及毛坯、刀具和夹具等。

2）机床构建。软件中提供7常见的几种机床模型，可供调用，但•般不能满足需求。此时用户需自

己构建机床。

3）机床控制系统设置。用户可以根据实际使用机床的控制系统从Yericul进行选择，如果控制系统

不存在，也可以根据IEC61131-3的规则定制相关的控制系统。

4）建立机床刀具库。

5）设置机床系统参数。

防撞工作流程如图2所示。

刀具卡具、毛斑等

所育播作

图2智能防撞技术

4.4请列表说明常见的3D打印方法。

答：

类燃累积技术基本材料

挤压打印熔融沉积式（FDM）热期性期料，共晶系统金属、可食用材料

线打印电子束自由成理制造（EBF）几乎任何令金

日接金属激光烧结（DMLS）儿乎任何合金

电子束熔化成型（EBM）钛合金

粒状打卬选择性激光熔化成型（SLM）钛合金、钻锦合金、不锈钢、铝

选择性热烧结（SHS）热塑性粉末

选择性激光烧结（SLS）热物性期料、金属粉末、陶瓷粉末

粉末层喷头3D打印石膏3D打印（PP）石膏

层压打印分层实体制造（LOM）纸、金属膜、冽料薄膜

立体光固化成甲［（5LA）光固化树脂

光聚合打印

数字光处理（DLP）光固化树脏

4.5请举例说明在智能制造中为何需要3D打印？

答：

智能制造的一个特点是小订单生产。在产品的设计阶段，采用3D打印技术后，产品的研发人员可

以借助3D打印技术制作出相应的产品模型，在缩短产品研发周期的同时,产品研发成本也降低了许多。

而在产品的制造过程中，借助3D打印前沿技术，传统制造流程中不必要的环节被有效剔除，材料的利

用率也得到了进一步提高。

4.6阐述复合加工方式常见三种类型的工作原理。

答：

激光加工：利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔、增材加工

及微加工等的一门加工技术。

电子束加工：利用能量密度较低的电子束轰击高分子材料，使其分子链切断或重新聚合，从而使高

分子材料的化学性质和分子量产生变化，进行加工。

超声波加工：利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。

4.7工业机器人的分类方式有几种？具体怎么分类？

答：

工业机器人的种类很多，其功能、特征、驱动方式、应用场合等不尽相同。关于机器人的分类，国

际上没有制定统一的标准。从不同的角度，会有不同的分类方法。

（1）按机器人的结构特征划分

机器人的结构形式多种多样，典型机器人的运动特征用其坐标特性来描述。按结构特征来分，工业

机器人通常可以分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人、多关节机器人、并联机器人、

双臂机器人、AGV移动机器人等。

（2）按控制方式划分

按照机器人的控制方式可把机器人分为非伺服控制机器人和伺服控制机器人两种。

（3）按驱动方式划分

根据能量转换方式的不同，工业机器人驱动类型可以划分为液压驷动、气压驱动、电力驱动和新蛰

驱动四种类型。

4.8请从网上下载一份国产机器人的资料，并举例说明其核心指标。

答：（略）

4.9图4-45所示为二台机器人为6台机床上下料服务，请说明机器人的关节移动方式以及如何协

调控制机床和机器人之间的动作。

图4-45题4.9图

答：

关节移动方式有：移动、摆动、回转、抓手动作、行走机构移动等。

机床CNC与机器人之间的协调举例如F（流程可以参考）：

（1）按下启动按钮，机器人伺服使能，机器人启动，发出机器人上料开始信号。

（2）机器人接到上料开始信号，机器人搬运工件到达1-6个中其中一个CNC正前方50cm处，

发出机器人上料完成信号。

（3）CNC接到上料完成唁号，CNC门打开，CNC门开到位，发出机器人送料开始信号。

（4）机器人接到送料开始信号，机器人将工件送入CNO,返回CNC正前方50cm处，发出机

器人送料完成信号。

（5）CNC接到送料完成信号，CNC门关闭，CNC门关到位，CNC加工开始，CNC加工完成,

CNC门打开，CNC门开到位，发出机器人取料开始信号。

（6）机器人接到取料开始信号，机器人将CNC内的工件取出，发出机器人取料完成信号。

（7）CNC接到机器人取料完成信号，CNC门关闭，CNC门关闭到位，发出机器人入仓装配开

始信号。

（8）机器人接到入仓装配开始信号，机器人把工件放入仓库的凹槽中，机器人移动到装配台夹取

配件，待装配完成，发出机器人装配完成信号。

（9）机器人接到装配完成信号，机器人回原点，若仓库装配完的工件数超过一定数量后，则机器

人停止搬运，待清仓与加料加配件后，按卜复位按钮，系统继续运行。若仓库装配完的工件数低于预定

数量则系统继续运行。

（10）暂停：按下暂停按钮，机器人停止搬运，按下复位键后一切运行正常。

第4章智能物联技术

【思考与练习题】

4.1简述什么是二维码？

答：

二维码是指在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，使用黑白矩形图案表示二进制数

据，被设备扫描后可获取其中所包含的信息。二维码有一维条码没有的“定位点”和“容错机制”。容错

机制在即使没有辨识到全部的条码、或是说条码有污损时，也可以正确地还原条码上的资讯。

4.2RFID的基本原理是什么？其系统工作在什么频段？

答：

RFID的基本原理就是将RFID电子标签安装在被识别的物体上，读写器通过发射天线发射一定频率

的射频信号，当被标识的物体进入读写器的阅读范围时，利用电磁耦合或者电磁反向散射耦合进行通讯。

适用于低频和中频。例如：125KHZ,13.56MHZ等，作用距离有限。

4.3RFID的天线有哪些？其作用是什么？

答：

RFID标签天线由于导线材质、材料结构与制造工艺不同，大致可以分成以下几大类：蚀刻天线、

E1刷天线、绕线天线、加成天线、陶瓷天线等。

在标签与读写器数据通信过程中起关键作用是天线，一方面，标签的芯片启动电路开始工作，需要

通过天线在读写器产生的电磁场中获得足够的能最;另一方面，天线决定了标签与读写器之间的通信信道

和通信方式。

4.4蓝牙的应用模式有哪些？

答：

文件传输模式、因特网网桥模式、头戴式设备模式、蓝牙手机模式、局域网访问模式。

4.5WiFi应用于物联网的现实基础是什么？

答：

（1）能采集到数据；

（2）云端或服务器端的支持

（3）非封闭空间中的信号支持

4.6ZigBee是怎么定义的？

答：

ZigBee是•种开放式的基于IEEE802.15.4协议的无线个人局域网（WirelessPersonalAreaNetworks）

标准。IEEE802.15.4定义了物理层和媒体接入控制层，而ZigB”则定义了更高层，如网络层、应用层等。

ZigBee无线可使用的频段有3个，分别是2.4GHz的ISM频段、欧洲的868MHz频段以及美国的915MHz

频段，而不同频段可使用的信道分别是16、1、10个，在中国采用2.4G频段，是免申请和免使用

费的频率。ZigBee采取了IEEE802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本

又低的规格；ZigBee增加了逻辑网络、网络安全和应用层。ZigBee和802.15.4标准都适合于低速率数

据传输，最大速率为250K,与其他无线技术比较，适合传输距离相对较近。

4.7移动通信网络的接入网有哪些部分构成？

答：

接入网是由业务结点接口（SNI）用户网络接口（UNI）之间一系列传送实体组成，为通信业务提供

所需传送承载能力的设施系统。

4.8对于传统设备如何通过工业物联网网关进行数据采集？请用图表示。

答：

传统设备是指设备本身不具备数控单元和传感系统，无法获得设备的各类数据信息，且利用智能数

据采集终端设备，并连接传感器或I/。信号采集装置，获取传统设备的状态、生产数据等信息。图1所

示，通过内置了云平台接入API的工业物联网网关接入企业云，或直接接入智能制造管理平台。

企业外部

智能制造管理平台

网络

云平台接

入API

企业云

企业内部工业物联网网关!

工上电气信号

传

网络传

感

感II

器

器OO

十

下电气连接

传统设备

图1传统设备数据采集方式

第6章工业智能软件应用

【思考与练习题】

6.1请画图并说明ERP系统的软件架构逻辑。

答：

ERP系统软件架构逻辑从层次结构上分主要包括表示层、服务层、数据逻辑与业务层、数据层等(如

图1所示)。

(1)表示层。它是由Ul(UserInterface)和UI控制逻辑组成的智能客户端，可以选用c/s架构或b/s

架构。

(2)服务层。一般采用微软的WCF(WindowsCommunicationFoundation)分布式通信编程框架

平台，可以构建跨平台、安全、可靠和支持事务处理的企业级互联应用解决方案。

(3)数据逻辑与业务层。该层封装了实际业务逻辑，包含数据验证、事物处理、权限处理等业务相

关操作，是整个应用系统的核心。

(4)数据层。该层是为数据源提供一个可供外界访问的接口，包括平面文本数据、数据库、XML、

RSSO

图1ERP系统的软件架构逻辑

6.2F.RP系统基本部署策略共有几种？分别进行阐述.

答：

1.生产环境标准部署方案

ERP系统生产环境标准部署方案就是指数据库、应用服务器、管理中心等分别单独部署在专用服务

器上，不建议用AD目录服务器、DNS域名服务器、Mail邮件服务器等其他企业应用服务器兼任，保证

不会发生多种服务争抢服务器运算资源，以保证ERP系统运行性能。

2.非生产环境部署方案

ERP非生产环境部署方案就是指数据库、应用服务器、管理中心都装在同一服务器上，适合于ERP

系统演示、测试、开发等小型应用场景，这些应用场景业务量较小。

3.数据库群集部署方案

数据库群集部署方案是指用两台或多台服务器加磁盘阵列柜来构成数据库故障转移群集，适合要保

证业务不间断的客户。

4.多应用服务器系统部署方案

在多应用服务器系统部署方案下，企业可根据实际需要，对服务器的访问进行分流。

6.3ERP系统的仓存是怎么实现其业务流程的？

答：

仓存管理系统主要功能是帮助企业按照事务类型全程跟踪企业内部物料的转移过程的系统（如图2

所示），能够处理企业内部物料移动的各种业务；能够对物料的收、发、存、调、移库、补充提货和生产

补料等操作进行全面的控制和管理.；同存货核算系统结合能及时反映出物料资金占用的状况和结构；采

用分析，使用户能够利用有限的人力对仓库物料抓住重点、高效管理。

业务单据］

凭证模板

出库单据

图2仓库管理系统应用流程

6.4MES系统的核心模块包括哪些?

答:

表1M