1、智能制造概論習題答案TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _TOC_250004 第一章 智能制造及發展2 HYPERLINK l _TOC_250003 第二章 先進制造技術4 HYPERLINK l _TOC_250002 第三章 智能制造系統9 HYPERLINK l _TOC_250001 第四章 智能制造自動化11 HYPERLINK l _TOC_250000 第五章 智能制造關鍵技術14第一章 智能制造及發展什么是制造？什么是制造技術，什么是制造系統？1）狹義制造指的是機械加工和裝配；廣義制造指的是機電產品壽命周期的各個營管理、市場銷售和服務的一系列相關活動和工

2、作的總稱。 2）制造技術是指根據人們所需的產品，運用知識和技能，利用工具將原材料轉制造信息等。制造業發展經歷了哪幾個階段？制造業的發展大致經歷了以下三個階段：機器代替手工，從作坊形成工廠；從單件生產方式發展成大量生產方式；柔性化、集成化、網絡化和智能化的現代制造技術。略什么是智能制造？實施智能制造的目標是什么？1）面向產品的全生命周期，以新一代信息技術為基礎，以制造系統為載體，在制能力，能動態地適應制造環境的變化，從而實現某些優化目標。 2）滿足客戶的個性化定制需求、實現復雜零件的高品質制造、保證高效率的同時，實現可持續制造、創造產品新價值，拓展價值鏈美國工業互聯網包括哪幾個要素？各有什么含義

3、？4.0研究的內容是什么？4.0 CPS 1 2 3 8 CPS內涵是什么？遠程協調和自治等五大功能，從而實現虛擬網絡世界與現實物理世界的融合。縱向集成包含哪些內容？橫向集成包含哪些內容？1）縱向集成針對生產中的機器，關注產品的生產過程，力求在智能工廠內實現聯網，為智能工廠中網絡化制造、個性化定制、數字化生產提供支撐。 2）橫向集成針對各類應用軟件，將各種處于不同制造階段和進行不同商業計劃流結合在一起，以實現社會化的協同生產。中國制造“三步走戰略”目標是什么？第一步：力爭用十年時間，邁入制造強國行列。第二步：到 2035 年，我國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平。造強國前列。中國、美國、

4、德國智能制造發展戰略有什么異同？4.0 CPS 技術手段將制造業向智能4.0 工業革命，希望通過網絡和數據的力量提升整個工業的價值創造能力。2025 合所形成的新興業態與應用模式，實現制造大國向制造強國的轉變。造業的地位。第二章 先進制造技術1.傳統設計發展經歷了哪幾個階段？直覺設計階段、經驗設計階段、半理論半經驗設計階段2.現代設計階段有什么特點？設計是基于知識的設計；設計中除了考慮產品本身以外，還要考慮對系統和環境、人機工效的影響；不僅要考慮技術領域，還要考慮經濟、社會效益；不僅考慮當前，還需考慮長遠發展。CAD計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD品設計過程中

5、的圖形和數據信息、輔助完成產品設計過程的技術。采用并行設計有什么優點？涉及哪些關鍵技術？產品模型。采用虛擬設計有什么優點？涉及哪些關鍵技術？系、產生虛擬環境的工具集。采用綠色設計有什么優點？包括哪些內容？綠色設計是在產品及其壽命的全過程設計中充分考慮了對環境和資源的影響，在充分考慮產品的性能、質量、開發周期和成本的同時，優化各種相關因素，使得產品及其制造過程對環境的總體負影響最小，使產品的各項指標符合綠色環保要求。計、產品的成本分析等內容。什么是可重構制造系統設計？有什么特點？更新制造系統結構及組成單元的能力，以便及時調整系統功能和生產能力。可重構性是可重構制造系統可重構制造系統確、經濟地由一

6、種構形向另一種構形轉換的能力，以快速響應市場變化。什么是超高速加工技術？有什么優勢？加工精度和加工質量的先進加工技術。超高速加工技術的優勢主要體現在以下幾個方面： 1）減少工件的熱變形和內應力，提高工件的加工精度；提高了加工工件的表面質量；省去傳統的放電加工和磨削加工，降低加工能耗、節省制造資源。精密加工與超精密加工技術有什么特點？精密加工與超精密加工的機床剛性好、精度高，機床具有精確的微量進給裝置， 機床工作臺低速運動穩定性好以及工藝系統抗振性好。簡述快速原型技術的特點及方法。快速原型加工技術具有以下特點： 1）的三維實體；技術集成度高，可實現設計制造的一體化；從產品設計到成型，周期短、速度

7、快，可節約大量時間。CAD(FDM)、光固化成型(SLA)、選擇性激光燒結(SLS)、分層實體制造(LOM)，等等。簡述特種加工技術的特點及應用領域。特種加工具有如下特點： 1）時可以不需要任何工具，如激光加工、離子束加工等。合于精密加工低剛度零件；長，加工精度也相應提高。特種加工技術的主要應用領域是： 1）金剛石、紅寶石、硬化玻璃等高硬度、高韌性、高強度、高熔點材料。 2）低剛度零件，如薄壁零件、彈性元件等零件的加工。細加工。簡述電火花加工的原理與應用。產生局部、瞬時的高溫把金屬材料逐步蝕除掉。脆材料，如硬質合金和淬火鋼等；加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片脆材料，如硬質合金和淬火鋼等

8、；加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環規等工具和量具。 13（LBM（EBM（IBM）果和使用范圍有所不同。簡述超聲加工工藝特點及應用。超聲加工的特點及應用如下：硬質合金、耐熱鋼也可加工；觀切削力很小，切削應力、切削熱很小，不會引起變形及燒傷；相對運動，因此加工設備結構簡單。簡述表面工程技術特點及應用。表面工程技術具有以下特點：獲得優良的表面化學性能，例如防銹、殺菌、耐蝕、自潔凈等；獲得優良的表面熱性能，例如耐熱、導熱、阻熱、熱反射等；可節省大量昂貴稀缺的材料資源、降低產品造價。MRPMPS、BOM建議性的計劃訂單(采購計劃、加工計劃)。MRPIIMRPI

9、I性和物流與資金流的統一性。ERPMES？ERP伙伴之間的物流、資金流、信息流進行全面集成的企業信息管理系統。MES 能通過信息的傳遞對從訂單下達開始到產品完成的整個產品生產過程進行的數據對它們進行相應的指導和處理。MESERPMESERPMESERP實現企業信息的集成。18. ERP、SCMCRMERPCRMERPSCMCRMERP ERPPDMPLM？PDMPLMPDMPLMPLMPDMPDMPLMPDMPLM個企業甚至到供應鏈，包含了先進的協同和項目管理的理念。PLMERPPLMERP資源、控制對資源利用的生產過程； PLM 側重于管理產品全生命周期內相關的信息和過程。第三章 智能制造系

10、統智能制造系統主要特征表現在哪幾個方面？人機一體化虛擬現實自律能力自組織能力自學習和自維護能力生命周期系統層級智能特征智能制造全生命周期的內涵是什么？生命周期是指從產品原型研發開始到產品回收再制造的各個階段，包括設計、生產、物流、銷售、服務等一系列相互聯系的價值創造活動。生命周期的各項活動可進行迭代優化，具有可持續性發展等特點，不同行業的生命周期構成不盡相同系統層級包含哪幾層？車間層、企業層和協同層。智能特征包含哪些內容？包括資源要素、互聯互通、融合共享、系統集成、新興業態等智能化要求。CPS的網絡層具有什么作用？網絡層是 CPS 實現資源共享的基礎，支持CPS 單元之間的互操作，通過信息世界

11、與物理世界的各種對象的連接，使得 CPS 單元實現互聯互通。CPS具有哪些特征？信息世界與物理世界的交互協同、深度集成；系統體系結構具有開放性、動態性和多維度的異構性；存在時間、空間方面的約束，在時空層次上具備高度的復雜性；自主適應物理環境的動態變化，具備適應、重配置的能力；務；具有實時性、可靠性和安全性方面的要求。智能制造有哪三個范式？數字化制造、網絡化制造、智能化制造試闡述智能制造三個范式的關系？段性的特征，又具有融合發展的內在聯系。底層硬件控制設備常用的系統集成技術有哪些？API 函數調用、Web Service 程序及中間件技術。第四章 智能制造自動化智能傳感器由哪幾部分組成？各有什么

12、作用？用于數據收集、數據存儲、系統補償、系統校準等大量硬件難以完成的工作；通PLC、計算機等設備進行數據通信，實現點對點的人機交互技術有哪些？語音識別、眼動跟蹤、姿勢識別、增強現實技術等。控制系統的發展經歷了哪幾代？各有什么特點？制系統、集散控制系統及現場總線控制系統。基地式儀表控制系統0.020.1MPa儀表或系統連接，也不能與外界進行信息溝通。模擬儀表控制系統操作和控制。直接式數字控制系統PLC了系統的抗干擾能力。集散控制系統集散控制系統是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多的、不具備互操作性的分布式控制系統。現場總線控制系統DCSDCS下放到生產現場，更好地體現“功能分

13、散、危險分散、信息集中”的思想。數控機床與數控加工中心有什么區別？一般數控機床是指普通的數控機床，例如鉆床、車床、銑床、鏜床、磨床等。數控加工中心是指帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床。數控機床對自動換刀裝置有什么樣的要求？1）刀具換刀時間短 ；2）刀具重復定位精度高 ；3）足夠的刀具儲存量；4） 刀庫占用空間少。試闡述數控自動編程的過程。編程人員根據零件圖紙和數控語言手冊編寫一段簡短的零件源程序作為計算機 行仿真加工，以檢查處理結果的正確性。增材制造有什么特點？其關鍵技術有哪些？高效制造技術和高效制造技術等。工業機器人由哪幾部分組成？各起什么作用？工業機器人由機械結構系統、控制系統、驅動系統、

14、感受系統、人機交互系統、機器人-環境交互系統六個子系統組成。影響工業機器人定位精度和重復定位精度的因素有哪些？影響定位精度的因素主要有：機械零件加工精度、定位傳感器分辨率、定位算法的選擇、原始數據處理誤差和不確定性誤差；影響重復定位精度的因素主要有： 機械結構的設計、機械零件加工精度、定位傳感器精度、定位算法精度的選擇、原始數據處理誤差和不確定性誤差。協作機器人有什么特點？協作機器人充分考慮了人機的交互性，是設計成可以在協作區域內與人直接進行交互的機器人；協作機器人不僅使用安全可靠、簡單易用，而且結構緊湊、部署靈活、可快速啟動和運行。第五章 智能制造關鍵技術RFIDRFID識別速度快，且可一次

15、處理多個標簽；識別距離遠，可達幾十米；體積小且形狀多樣，可嵌入或附著在不同形狀及類型的產品上；數據存儲在芯片中，可工作在臟污或黑暗的環境中；數據為電子格式，內容可經由密碼保護，不易被偽造，具有一定的安全性；標簽內存儲的數據可以反復被覆寫，可重復使用；RFID隨著記憶載體的發展，數據容量也在不斷擴大。RFIDRFID 系統由電子標簽、讀寫器、天線和應用系統組成。云計算的服務模式可分為哪幾種？IaaS、PaaSSaaS云制造的運行包括哪些內容？造資源使用者。大數據有哪些特性？大數據具有體量大Volume、多樣性Variety、價值密度低Value）度快（Velocity）4V云計算涉及哪些關鍵技術

16、？鍵技術。虛擬化技術的本質是什么？虛擬化本質是指從邏輯角度而不是物理角度來對資源進行分配。實現并行計算的基本條件是什么？實現并行計算的基本條件是：并行機、并行算法設計和并行編程環境。大數據預處理方法有哪些？數據預處理包括數據清洗、數據集成、數據變換和數據規約等幾種方法。大數據的分析方法有哪些？分析法等。工業物聯網平臺分幾層？各有什么作用？整個工業互聯網平臺包含邊緣層、IaaSPaaSSaaSIaaS 層的核心能力是海PaaSPaaS 工業物聯網關鍵技術有哪些？工業互聯網平臺涉及數據集成和邊緣處理技術、IaaS 技術、平臺使能技術、數類關鍵技術人工智能有哪些核心技術？人工智能涉及語音識別、自然語言處理、生物特征識別、圖像識別、機器學習及專家系統等核心技術。什么是專家系統？專家系統有什么作用？模擬人類專家的決策過程來解決該領域的復雜問題。什么是虛擬制造技術？為什么要采用虛擬制造技術？程的計算與仿真的