OA自动化-自动化制造系统333 精品

人在自动中起到的作用:(1)监视系统的运行状态(2)随时排除系统的运行故障(3)完成机器无法完成的复杂的零件(4)完成机器不能经济性完成的工作(5)在系统控制和调度中起主导作用(6)随时调整系统运行参数
在人机一体化制造系统定义下的自动即感知和信息交互层面,控制层面和执行层面。

事故原因分析: 事故的物理条件因素(1)作业者与机器功能分配不当(2)工具,作业场所等设计失误(3)缺少必要的安全装置和防护装置(4)物理环境对人造成生理上和心理上的压力; 事故的人为因素管理人员或作业上的本身失误都可能导致事故,比如态度不认真,精力不集中,操作不规范等都有可能导致事故的发生; 导致事故的人的行为因素;(1)训练技能(2)记忆疏忽; 导致事故的人的生理与心理因素(1)性格(2)生理和生物节律(3)作业疲劳
人机界面设计评价: (1)作业空间布置是否与人体测量数据相匹配?（2）作业姿势设计是否合理？工作中是否可改变作业姿势？是否有工间休息场地和足够的过到空间？（3）座椅及辅助工具装置的设计是否是否考虑了人的生理和心理特点？（4）显示装置的设计是否与人感官能力相匹配？
柔性制造系统主要特点有；(1)柔性高，适应多品种小批量生产（2）可混流加工不同零件（3）系统局部调整或维修不中断整个系统的运作（4）多层计算机控制，可以和上层计算机联网（5）可进行三班无人干预
总体设计内容（1）确定加工对象的类型范围，这项工作长称为零件族选择(2)对所确定的加工对象进行工艺分析，制定加工方案（3）建立系统的功能模型和信息模型(4)确定设备类型及配置，进行系统平面布局设计（5）确定物流系统方案、控制系统方案、质量控制及监控方案（6）计算机通信网络及数据库管理系统设计。

（7）辅助装置的确定。

（8）对系统配置及运行方案进行计算机仿真以确定最佳方案。

（9）对系统进行可靠性分析。

（10）对系统进行风险分析和经济效益评估等。

零件工艺分析的要点；（1）工序的集中性（2）工序的选择性（3）成组技术原则（4）切削参数的合理性。

自动对加工设备的要求（1）工序集中（2）质量（3）生产率（4）柔性（5）成本（6）易控制性
工件尺寸精度检测方法的分类：（1）直接测量与间接测量（2）接触测量与非接触测量（3）在线测量和离线测量: 在线测量：在加工过程或加工系统运行过程中对被测对象进行检测称为在线检测或在线检验。

非在线测量：如果在被测加工对象加工后脱离加工系统再进行检测，即为离线测量。

CIMS的核心是集成，CIMS环境下自动化制造化系统的主要特点也是“集成化”，即要求自动内外部都是集成的。

内部集成意味着自动本身各组成部分之间应该通过至最早系统实现集成，包括设备的集成、物流的集成、人和系统的集成，外部集成则意味着自动与企业管理系统和技术系统技术的集成。

自动化系统安全可用以下措施来保障：1、系统管理软件中应有安全防护的控制部分2、采用电子、电器和机械装置来防护3、在机器人自动运送工作区设置安全防护栏4在机器人和运送设备上贴上安全标志、安全培训作业人员。

刚性自动线包括1、自动化加工设备2、工件输送设备3、切削输送设备
柔性制造系统的主要特点；1、柔性高，适应多品种中小批量生产2、系统内的机床在工艺能力上是相互补充或者是相互代替的3、可混流加工不同零件4、系统局部调整或维修不中断整个系统的运作5、多层计算机控制，可和上层计算机联网6、可进行三班无人干预生产。

有轨小车的特点；1、移动速度快，适合晕重型工件2、导轨固定，停车准确3、控制系统简单，可靠性好成本低，便于推广运用4、行走路线不变改变，转弯角度不能太小5、噪声较大，影响操作工监听加工状况及保护自身安全。

可靠性分析的基本步骤：1；建立系统的可靠的模型2；计算系统的故障概率3：进行系统的可靠性分析。

网络化制造的支撑环境：网络化制造系统是一个复杂的大系统，它的运作主要借助于现代计算机网络。

按照企业的组织结构和网络化制造的要求，一般分为企业内部的因特网，实现内部的信息交换和集成制造；实现总部与分散在全国各地甚至全球各国的分子公司之间实现信息交换的EXTR自动NET 网，实现集团级的协同管理和制造；与外部环境实现信息交换的因特网，企业之间借助于网络实现协同设计协同制造协同商务等，供应链企业与制造业共同构成敏捷供应链，此处的外部环境包括上级管理部门上游供应商下游的分销商和用户等。

简述自动的典型组成。

答：1.具有一定技术水平和决策能力的人。

2.一定范围的被加工对象。

3.信息流及其控制系统。

4.能量流及其控制系统。

5.物料流及物料处理系统。

6制造规模是如何划分的，各有什么特点？
答：分为三种;大规模制造，大批量制造，多品种小批量制造。

1)年产量超过5000件的制造称为大规模制造，采用组合机床生产线或自动化单机系统，通常其生产率极高，产品一致性的好。

2)年产量500~5000件之间的制造称为大批量制造。

自动化程度高和生产率通常较低，实际中多使用加工中心和柔性制造单元。

3)年产量在500件以下的制造通常称为多品种小批量制造。

机械制造企业的生产规模越来越小，正在向着多品种，单件化的方向发展。

7简述实现自动的主要意义。

答1)提高生产率2）缩短生产周期3）提高生产质量4）提高经济效益5）降低劳动强度6）有利于产品的更新7）提高劳动者的素质8）带动相关技术的发展9）体现一个国家的科技水平。

8自动AGV系统的调度控制包括哪些内容？
答:1）当有多项任务申请小车服务是，优先为谁服务。

2)当一项任务有多台小车可供选择时，选用哪一台小车为之服务。

3)小车在两点之间运行时，如何选择最优路径，以使运行时间最短。

4）小车的交通管制问题，它包括如何安排小车的运行路线使之避免碰撞，当有多台小车发生抢道的时候，如何避让等。

1自动在哪些层面上实现人机一体化？各层面的特征是什么？
答：1）感知层面上的人机联合作用。

特征，可以精确感知系统的输入信息，环境信息，人及机器本身的定量信息，拓宽感知范围感知人类不能感知的信息，通过人机联合感知多维综合信息，充分利用机器事业广阔，定量感知精确，人对复杂现象模糊定性感知和创造性思维预测能力强的特点，提高自动的感知信息的全面性可靠性和准确性，为系统智能定量控制提供支持，从而提高整个系统的可控性，改善系统的性能。

2）控制层面上采用人机共同决策。

自动能根据加工任务信息进行制造过程的动态仿真，并将加工仿真结果显示给人，由人判断该加工方法是否能达到加工要求。

在处理复杂加工时机器处理非结构化，非线形，模糊性时往往要得到人的帮助（也可答三种控制策略机主人辅，人主机辅，人机耦合）
3）执行层面上人机交互协作，取长补短，充分发挥各自优势。

人在系统中从事灵巧性，协调性，创造性活动，机器系统则要完成功率大的，定位精度高，动作频率高或一些超出人能力范围的炒作活动，人在系统中处于主导地位。

2试简述自动化立体仓库的主要特点及组成
答1）利用计算机管理，物资库存账目清楚，物料存放位置准确，对自动物料需求响应速度快2）与搬运设备衔接，可靠及时提供物料3)j减少库存量，加速资金周转4)充分利用空间，减少厂房面积5）减少工件损伤和物料的丢失6)可存放的物料范围宽7）减少管理人员，降低管理费用8）耗资较大，适用于一定规模的生产。

组成：库房货架，堆垛起重机，外围输送设备，自动控制装置。

3自动对加工设备的主要要求。

答1）工序集中，工序集中是自动加工过程最重要的特点之一，由于价格昂贵，要求加工工位尽量少，并能满负荷运转，工位少减轻物流系统输送负担，有效保证加工零件质量。

2）质量，制造的产品性能指标满足用户的期望值程度，满足使用者对设备功能的基本要求。

3）生产率，根据自动的设计产量，利润和市场来决定的。

高生产率能降低成本。

4）柔性，当环境发生变化时，如果系统不需要做太多的调整，不需要长时间就可以适应这种变化，仍然可以较低的成本高效率的产高质量的产品，则柔性好。

如果环境变化不频繁，则会造成浪费。

5）成本，在满足其他要求的前提下，应该按成本最低的原则选择设备，同时也要考虑运行，维护，培训的问题。

6）易控性，自动ms中的所有是被都要受到本身的数控系统的调度和指挥，要实现动态调度资源共享在必须在机床之间建立必要的接口和标准以能够进行及时的数据通信和交换。

2．自动在哪三个层面上实现人机一体化？各层面的特征是什么？
答：感知和信息交互层面，控制层面和执行层面。

感知层面的人机联合：充分利用机器视野广
阔、定量感知精确，人对复杂现象模糊定性
感知和创造性思维、预测能力强。

控制层面人机共同决策：人主要从事形象思
维，灵感思维等创造性思维活动，机器的
智能决策系统根据机器对人、机、环境感知
的综合信息进行复杂数据的快速计算和严密
的逻辑推理。

执行层面人机交互协作，取长补短，充分发
挥各自优势：人从事灵巧性、协调性、创造
性强的操作活动，机器完成大功率、定位精
度高等操作活动。

3．自动控制系统的任务包括哪些方面？
答：1.各种设备的自动控制；2.生产计划调度管理；
3.制造质量控制；
4.信息与通信管理；
5.系统状态监控等。

4．为什么自动需要进行实时动态调度？
答：自动的生产作业计划虽然已对生产活动进行了规划和安排，且这种规划在一定程度保证了自动运行达到规划的最优目标。

但这是在系统开始运行之前进行的。

开始运行后，实际状况与前面做生产计划时所假定的情况不一定吻合，因而需要进行实时动态调度。

5自动化的特点和适用范围？
答：1）工序集中，缩短了生产时间，减少了在制品的库存，加工质量高同时灵活性大。

2）系统化程度高，可以集中作业，减少生产面积，能与立体仓库相配合
适用范围：通用机床加工范围宽，调整简单，适用于多品种批量小的生产。

刚性半自动化机增加了自动上下料机构，使得系统的自动化程度高，适用于大中等批量以上的生产规模。

生产批量特别大时，采用刚性自动线。

对于柔性加工系统，数控机床用于小批量的自动化加工，对零件的品种数无限制，加工中心，批量要大于普通数控机床。

6自动的实现原则
答：1产品设计方面：设计过程中采用通用化，系列化，标准化，模块化问题，采用四化措施，不仅可以快速调整产品的结构以敏捷的响应市场，还能增加产品品种，减少零部件的变化，提高零部件的相似性，能有效增加加工批量。

2工艺技术方面：采用成组技术实现自动化制造的基础，采用柔性可重组的高可靠性的生产设备和工艺方法。

对于刚性自动，采用流水线作业方式。

刚柔结合的自动化适合于产量比较大但品种有改变比较多的生产3制造系统本身：采用自动检测装置，在系统中增设反馈控制功能，能提高系统的自动化程度，信息流处理和物料流动是自动的两个主要内容，应该重视。

7自动的人机一体化设计的主要步骤，内容和流程？
答步骤：定义系统目标和作业要求,作业要求是说明为了实现系统的目标，系统必须干什么，包括若干目的的要求和限制因素。

开发设计过程包括：市场调查，制造系统战略规划，战略确认，整改完善批量生产，投入正式运行。

系统定义：能获得整体的战略方案，通过综合决策，优化决策，最终筛选满足系统目标的最佳方案。

系统设计：从总体设计角度，对制造系统的布置，功能结构的实现原理和机构，外观造型，人机界面的布置，分配制造加工性能和技术参数的确定。

包括功能分配作业要求研究，作业分析与设计。

人机界面的设计：对系统设计中的人机界面进行详细的设计，如作业空间，信息显示，安全防护以及他们之间的关联设计。

四方面：1系统总体的布置与人的作业空间设计，2信息交互中的人机界面设计3物料处理中的人机界面设计4系统运行维护中的人机界面设计
作业辅助设计;适合制造系统特定人员的选择2制造系统操作人员的培训3其他辅助作业设计。

系统检验和评价
8人机功能分配？
答人主要从事控制，感知，决策，创造等方面的工作，制造系统从事切削加工，运动和动力方面从事人在心里无法实现的工作。

分配:根据系统的使用对象和加工范围，定义系统的主要功能，按照主功能和子功能进行分解，然后根据人和及其功能特征进行分配，并使已分配给人和机器的功能关系协调。

主功能，体现完成功能过程中的协调配合关系，在子功能层次上，某项功能由人或机器完成的人机功能分配已经明显体现出来了
9自动作业维护中人机工程学的要求是什么？
答1系统管理软件中应有安全防护的控制部分2采用电子，电气和机械装置连锁防护3在机器人，自动装夹设备，自动更换工具和刀具设备的工作区外，设置安全防护围栏钢丝网罩4机器人和其他自动运送设备的控制系统中，应设计有安全互锁装置，防止停机检修时的意外启动和运转5在有危险
的设备
和运动部件上设置安全标志，以提醒操作人员注意6安全培训，对作业人员进行安全作业的技术教育和防护措施培训。

10柔性制造系统fms与刚性自动线的组成和加工柔性和生产效率进行比较
答刚性自动线;自动化加工设备，工件输送装置，切屑输送装置，控制系统，刀具组成。

生产率高，柔性差，当被加工对象发生变化时需要停机，停线并对机床，卡具刀具等设备进行更换，调整工作量大，停产时间长。

如果被加工形状，尺寸变化大，需要重新设计生产线。

Fms制造;自动化加工设备，工件储运系统，刀具储运系统，多层计算机控制系统等
特点：1柔性高，适应多品种中小批量生产2系统内德机床在工艺能力上是相互补充和相互替代的3可混流加工不同的零件4系统局部调整或维修中整个系统的运作5多层计算机控制，可以喝上层计算机联网6可进行第三版无人干预生产。

11切削液如何排除切屑？
答1靠重力或回转离心力将切屑甩出，考切屑的自重落到机床下面的切屑输送带上。

2用大量切削液冲洗加工部位，将切屑冲走，然后用过滤器把切屑从切削液中分离出来
3采用压缩空气吹屑4采用真空吸屑。

12影响零件族选择的因素和确定零件族的基本方法
答1零件类型，类型不同其加工用的机床及相应的设施也不一样。

2零件尺寸大小，被加工零件的尺寸大小影响到机床的规格，每一种规格的机床都有加工范围3加工精度，有精度限制，精度低不经济，高加工效率和成本大4材料硬度，高刀具磨损快，低有粘刀现象，断屑难。

5装夹次数，多装影响加工效率和增加调度难度。

6生产批量，品种少—批量大稳定用于刚性自动化系统，多品种柔性高用于FMS
13如何进行零件工艺分析？
答1分析产品的工艺要求内容包括a零件结构特点b轮廓尺寸范围c加工精度d材料硬度及切削性d 装夹定位方式e现行工艺特点
2进行工序划分a先粗加工后精加工保证加工精度b切削多加工面c用少刀具切多加工面e保持机床负荷平衡
3选择工艺基准a竟可能与设计一致b零件便于装夹变形小c不影响加工面d可在系统外预加工
4其他如安排工艺路线，拟定装夹方案
14为什么要进行系统的平面设计依据是什?
答1实现满足生产要求，生产通过加工实现，加工和设备由人完成，布局应实现生产过程的要求
2较高的生产效率和设备利用率能使设备负荷合理，以使生产高效稳定进行
3合适的柔性能敏捷适应市场和环境变化
依据：1系统的功能和任务2零件特征和工艺路线3设备的种类型号4车间总体布置5工作场地的有效面积
15工作站控制器与设备层连接方式：1RS-232异步通信接口2现场总线3集中几台设备在一起在连控制器上
16敏捷制造企业的特点1制造企业的组织和管理系统，柔性可重构化，并行工作方式，动态多方合作管理技术和人的集成2制造有先进的制造技术模块化的设备开放的体系和信息资源3企业的产品有好的质量保证4员工要求高素质并可继续教育5工作环境人性
17敏捷制造的特点：1系统结构应该是可重构的能够根据客户的需求快速改变系统的结构2模块化的原理设计3强大的网络通信功能便于动态联盟4远程诊断的和维修功能
18何谓智能制造系统？有哪些特点？为什么要智能制造？
答1是一种智能机器人和人类专家共同组成的人及一体化智能系统，他将人工智能技术融合进制造系统的各个环节如分析，取代或延伸有人类完成的那部分活动。

2特点:a能自行诊断系统运行中的各种问题。

b根据产品需求进行系统的重构3制造系统在一定范围内进行调度和控制4自动化程度比一般的高
3是需求推动的，a系统中信息处理工作猛增，靠传统处理不能满足需求。

B专业型人才和知识短缺，就需要系统能存储人类的知识和经验。

C市场竞争激烈，决策对企业生死攸关人类很难做到决策正确这点。

需要系统d制造技术的发展要求系统的最优解优化模型e制造环境的恶劣
18cims自动化系统的特点？
答核心是集成特点：集成化，要求系统内外部是集成的各组成部分通过控制系统实现集成，外部集成意味着管理系统和技术的集成，更强调人的作用。

19为什么提出可重构概念？可重构性体现在哪些
方面？
答在敏捷制造模式中，为了响应市场的变化人们提出可重构的概念，由于可重构能以较低的成本响应客户的需求变化有自我修护能力和容错能力高可靠性。

体现：1企业组织结构的重构，是响应系统变化的基本条件，通过重构能以最恰当的方式组织和管理企业
2业务处理过程的可重构：通过重构能适应组织结构变化将相关过程组合成过程网络，并对网络进行优化，
3技术系统的重构，产品开发技术的~，使得设计更加的系列模块化提高生产的批量，是产品通用化和标准化
4物料处理系统的可重构，提高的设备的可靠性效率和运行成本，快速改变设备的组合，适应产品的种类的变化。

20智能制造系统的研究领域？
答1智能设计2智能机器人3智能调度4智能办公系统5智能诊断6智能控制7
21快速原型的原理及其主要特性
答采用堆积原理实现零件成型，首先1根据客户需求，利用高性能cad软件设计出零件的三位曲面或实体模型2再根据工艺要求按一定的厚度在z向对生成的cad模型进行切片分成，生成各个截面的二维信息3然后对二维层面信息进行工艺处理，选择加工参数系统自动生成刀具移动轨迹和数控加工代码4在对二维层面加工过程进行仿真，确认数控代码正确性，利用数控装置精确控制机光束，用扫描方式加工二维截面5铺新材料，进行下一界面加工直至加工完毕。

由三位转换成二维（软件离散化），再由二维到三维（材料堆积成形）。

特性：自动化程度高，加工过程不需人干预，实现设计和制造一体化。

22计算机仿真的特点及其在制造系统的规划和运行中的作用
答特点;1他是一种在计算机上进行的实验方法，依赖系统抽象出来的仿真模型。

2仿真结果的价值和可行度与仿真模型仿真方法及仿真实验输入数据有关3解决具体问题时，是否选择计算机仿真方法从几个特点加以考虑。

作用：1仿真在系统的设计运行可以其重要的决策支持作用，2在系统设计阶段仿真选择最佳结构和方案，保证完成任务，经济性可靠性，3系统建成后，仿真可以预测系统不同策略下的性能4通过仿真选择合理高效的作业计划充分发挥系统的生产潜力，提高经济效益。

23计算机仿真能辅助决策的方面有哪些？
答1确定系统的设备的配置和布局。

2性能分析3调度及作业计划的评价
24AMS生产作业计划：1订单分析2日或班次作业计划3系统能力平衡与调整，离线。

自动化制造系统的分类；（1）刚性半自动化单机（2）刚性自动化单机（3）刚性自动线（4）刚性综合自动化系统（5）一般数控机床（6）加工中心（7）混合成组制造单元（8）分布式数控系统（9）柔性制造单元(10)柔性制造系统（11）柔性制造线（12）柔性制造车间（13）计算机集成制造系统
去毛刺设备；（1）机械法去毛刺（2）振动法去毛刺（3）喷射去毛刺法（4）热能法去毛刺（5）电化学法去毛刺。

进行设备平面布局设计的依据主要有．．．．．．．．．．．．．．．．；（1）自动化
制造系统的功能和任务（2）零件特征和工艺路线（3）设备（包括所有生产和辅导设备）的种类、型号和数量（4）车间的总体布置（5）工作场地的有效面积等
选择加工设备的内容和原则
．．．．．．．．．．．．（1）选择加工设备
的类型（2）选择加工设备的规格（3）选择加工设备的精度（4）选择数控系统（5）选择刀具模式、自动换刀装置及机床刀库（6）选择特殊订货项目（7）技术服务
自动的人机一体化设计的主要步骤，内容和流程？答步骤：定义系统目标和作业要求,作业要求是说明为了实现系统的目标，系统必须干什么，包括若干目的的要求和限制因素。

开发设计过程包括：市场调查，制造系统战略规划，战略确认，整改完善批量生产，投入正式运行。

系统定义：能获得整体的战略方案，通过综合决策，优化决策，最终筛选满足系统目标的最佳方案。

系统设计：从总体设计角度，对制造系统的布置，功能结构的实现原理和机构，外观造型，人机界面的布置，分配制造加工性能和技术参数的确定。

包括功能分配作业要求研究，作业分析与设计。

人机界面的设计：对系统设计中的人机界面进行详细的设计，如作业空间，信息显示，安全防护以及他们之间的关联设计。

四方面：1系统总体的布置与人的作业空间设计，2信息交互中的人机界面设计3物料处理中的人机界面设计4系统运行维护中的人机界面设计。