【201406】中南大学《先进制造技术》试题及参考答案

《先进制造技术》试题及参考答案

一、AMST多层次先进制造技术体系由哪几个部分组成？（15分）

答：第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、清洁基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。这些基础技术主要有精密下料、精密塑性成形、精密铸造、精密加工、精密测量、毛坯强韧化、精密热处理、优质高效连接技术、功能性防护涂。层及各种与设计有关的基础技术、各种现代管理技术。

第二个层次是新型的制造单元技术。这事在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术，如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、系统管理技术、CADE/CAM、清洁生产技术、新材料成形加工技术、激光与高密度能源加工技术、工艺模拟及工艺设计优化技术等。

第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的，如FMS、CIMS、IMS 以及虚拟制造技术等。

二、为什么有了数控机床，还要有FMS？（20分）

答：FMS被定义为：“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。它包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，以适应多品种、中小批量生产。”其优点：

a.工序集中如选用多功能机床、加工中心等，以减少工位数和减轻物流负担，保证加工质量。

b.控制功能强、扩展性好如选用模块化结构，外部通信功能和内部管理功能强，有内装可编程序控制器，有用户宏程序的数控系统，以易于与上下料、检测等辅助装置连接和增加各种辅助功能，方便系统调整与扩展，以及减轻通信网络和上级控制器的负载。

C．高刚度、高精度、高速度选用切削功能强，加工质量稳定，生产效率高的机床。

d.使用经济性好如导轨油可回收，断、排屑处理快速、彻底等，以延长刀具使用寿命。节省系统运行费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人值守而自动运行。

e.操作性、可靠性、维修性好机床的操作、保养与维修方便，使用寿命厂。

F.自保护性、自维护性好如设有切削力过载保护、功率过载保护、行程与工作区域限制等。导轨和相对运动件等无须润滑或能自动加注润滑，有故障诊断和预警功能。

g.对环境的适应性与保护性好对工作环境的温度、湿度、噪声、振动小，能保护良好的生产环境。

h.其他如技术资料齐全，机床上的各种显示、标记等清楚，机床外形、颜色美观且与系统协调

三、什么是MPR？（15分）

答：MPR是多媒体复合数字出版与阅读学习整体解决方案；多协议路由器；VISULFOXPRO程序设计语言中菜单文件的扩展名；还是电脑的一个文件类型，也是红色警戒的地图文件，只要把可以使用的mpr文件放入便可以使用；显示器环保方面的一个国际认证标志。

四、SLS技术的原理是什么？（15分）

答：SLS工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。选择性激光烧结加工过程是采用铺粉棍将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮

廓在粉末上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结，并与下面已成型的部分实现粘结。当一层截面烧结完成后，工作台下降一个层的厚度，铺料辊又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。在成型过程中，未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂部分起着支撑作用，不必像SLA工艺那样另行生成支撑工艺结构。SLS使用的激光器是二氧化碳激光器，使用的原料有蜡、聚碳酸酯、尼龙、纤细尼龙、合成尼龙、金属，以及一些发展中的材料等。当实体构建完成并在原型部分充分冷却后，粉末快速上升至初始位置，将其取出，放置在后处理工作台上，用刷子刷去表面粉末，露出加工件，其余残留的粉末可用压缩空气去除。

五、查阅相关文献，撰文分析我国机械制造业在运用先进制造技术中存在的问题，然后综合运用所学给出解决对策。要求字数不少于600字。（35分）

答：我国制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模，积累了大量的技术和经验。但是随着世界经济一体化的形成，由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，国外的技术、资金、产品大量涌入中国，中国企业面临前所未有的国内外激励的竞争局面，也存在着如下的问题。

（一）现代制造技术创新能力低，缺乏竞争力

我国制造业关键技术自给率低，技术对外依赖度高，经济发展主要靠外来关键技术和装备的支撑，支撑中国企业生存的条件：一是依靠低成本劳动力优势，靠低价格竞争，缺乏资金和技术的积累；二是依靠宏观经济高速发展支持下的本市场优势，强宏观，弱企业。巨大的人力资本优势掩盖了中国企业缺乏核心技术的尴尬，如果这种不利局面还不改变，接下来的产业结构调整和产业升级将会面临严重障碍。

从长远发展看，我国制造业应该以自主技术创新模式为主。作为一个发展中大国，单纯依靠跨国公司的技术转让和技术扩散来促进制造业技术进步是不现实的，建立在跨国公司落后技术上的制造业就像“沙滩经济”，基础很不牢靠。要建设强大的中国制造业，必须增强自主创新能力，掌握和控制产品或工艺的关键核心技术，争取某些领域取得独占性垄断地位，

引领行业的发展，赢的竞争优势，获得超额利润，向世界制造强国迈进。

（二）我国制造业企业跨国经营竞争力薄弱

中国企业的管理体制对跨国经营存在一定的制约。中国企业的跨国经营是在原有计划经营体制下形成和发展起来的，其中，中小企业对外投资规模偏小，虽然经营较为灵活，却无法在竞争力上与世界500强抗衡。而大型企业在跨国投资时所依托的母公司几乎全部都是国有企业，旧体制下的国企弊病制约着跨国经营目标的实现，这正是中国制造业企业目前在跨国经营中所面临的最真实的两难之境。

我国的制造业企业应进一步改进其组织结构，企业走向世界，需要与国际经济接轨，就要从体制借鉴和吸收世界上的成功的公司制经验，加快公司制的改组、改造和改制。要进行跨国经营，首先要求经营主体具有雄厚的经济实力和较强的竞争实力，我们应走以企业联合为主的集团化道路，发挥整体优势，建立比较完善的海外企业投资法规体系，在企业布局上，形成定位正确、分布合理、重点突出的多元化市场布局。我国企业能否在国内市场以及国际市场夺的一席之地，能否塑造和培育出一大批高技术含量、高附加值的世界级驰名品牌，就成为我国企业跨国经营的关键环节。

（三）我国制造业处于人才短缺的困境

目前，我国制造业所使用的机械装备大多引进了发达国家的先进技术，加上自主技术创新，我国制造企业逐渐从劳动密集型向资本和技术密集型方向发展，对劳动力需求将从数量需求为主转向以劳动力的技能和素质需求为主。由于缺乏高技能人才，许多企业引进的先进技术设备无人会操作，只得把工人送到国外培训以后才能投入生产。之后又因为机器磨损、材料变化而出现故障，使生产陷于停顿。如果想在消化吸收引进设备的基础上改进设备、提高设备利用率，那就更难了。

高技能人才是我国人才队伍的重要组成部分，是推动技术创新和实现科技成果转化的重要力量。从国际经济发展战略出发，我国必须在提高亿万劳动者整体素质的同时，大力加强高技能人才队伍建设，促进职业培训事业发展，多渠道、多形式地培养大批适应现代生产和建设需要的高技能人才。加快高技能人才队伍建设，关系到我国核心竞争力和综合国力的增强，是贯彻落实科学发展观，实施人才强国战略，建设创新型国家的重要举措。

针对存在的问题，我们提出如下对策：