同济大学2016~2017生产系统学思考题(王家海课)

第一周（第一周）

1.试述系统工程与机械工程的关系；系统工程学在机械工程中的应用。

2. 机械制造系统的基本组成及其任务是什么？

答：单台机床机械制造系统的基本组成部分包括机床、工具和制造过程。一个机械制造系统就是由这三部分所组成的闭合回路系统。

机械制造系统的任务是：

(1)将材料或毛坯转变成一定形状和尺寸的零件或产品；

(2)提高工件的质量，使之达到所要求的形状精度、尺寸精度和表面质量；

(3)尽可能使制造过程在最佳条件下进行，以达到高的加工效率和低的生产成本。

第二周（第二章）

1.试述成组技术的原理和实质。

答：基本原理：利用事物的相似性。由于许多问题是相似的，把相似的问题归并成组，便可以找到一个单一的解决一组问题的解答，从而节省了时间和精力，这就是成组技术(Group Technology简称GT)。

2.什么叫相似零件、零件族？

3.根据下列零件-机床关系表，计算相似性系数ＳIJ ，据此画出单链聚类二叉树图，并

分别按阙值30%、70%将零件分组

第三周（第三章）

1.试述CAD系统的工作过程和基本功能。

2.试述CAD系统的硬件配置的类型及其特点。

3.CAD系统的软件层次及其作用。

4.CAD的三种传统的造型模型的特点和应用。

5.什么叫特征？叙述特征造型的原理，特征造型模型与传统造型模型的区别？

6.什么是并行工程？并行工程在产品开发设计中的作用和意义？

第五周（第四章）

1.工艺过程设计和CAPP的定义和作用。

2.CAPP的组成和工作原理。

3.派生法CAPP和创成法的基本工作原理；它们之间的优缺点？

4.CAPP专家系统的基本组成和工作原理。

5.何谓正向推理和反向推理。

第七周（第五章）

1.企业资源计划（ERP）的基本思想是什么？

答：企业资源计划 ERP(Enterprise Rewsource Planning)的基本思想是，把企业作为一个有机整体，从整体优化的角度出发；运用科学的方法，对企业各种制造资源和产、供、销、财务等各个环节进行合理有效的计划、组织、控制和调整，使它们在生产过程中协调有序，并充分发挥作用，从而提高企业的管理水平和经济效益。

2.根据下表的数据，求出零件在单台设备上加工的最优排序，优化目标为在最大交货期误

3.根据下表的数据，求出零件在多台设备上加工的最优排序（用多个规则分别给出最优排

序）

第八章

1. 制造执行系统（MES）的功能有哪些，核心功能是什么？

2. 制造执行系统与其他信息系统之间的关系？

3. 生产计划调度的主要方法有哪些？

4. 算例：以6个工件6台机器为例，如下表所示，表中数据格式如“5（130）”表示工件1的第5道工序在机器1上加工，加工时间为130s，请给出静态作业排程方案，并求出完成

第九周（第六章）

1.独立制造岛的基本概念是什么？ P88

答：独立制造岛是以成组技术为基础，数控机床为核心，数控机床与普通机床并存，强调信息流的自动化，以软取胜和以人为中心的生产方式。

2.独立制造岛有哪些主要特征？P92

答：（1）以成组技术为基础

（2）数控机床与普通机床并存

（3）以软件取胜

（4）综合治理、权力下放

3.泰勒管理原则和以“人·”为中心的生产组织原则的区别是什么？P98

答：传统的泰勒管理原则具有尽可能分工的特点：

（1）最大的分工和简单的工作；

（2）最少的智能工作内容；

（3）众多的从属关系。

以“人”为中心的、新的生产组织原则将遵循“尽可能适应人的心理需要”的观点：（1）高素质的工作人员从事熟练技术工作；

（2）较多的智能工作内容；

（3）管理层次减少，基层自主性加强。

第十一周

1.离散事件系统建模与仿真中的基本元素有哪些? P143

答：基本要素是变量、参量、常量以及他们之间的关系。

2.建立系统模型的常用方法主要有哪几种？ P143

答：有极大代数法、扰动分析法、Petri 网、活动循环图法等。

3.什么是排队系统的服务规划？主要有哪几种？

十二周（第七章）

1.什么是柔性制造单元？ P105

答：柔性制造单元 (FMC)通常由 1～2 台加工中心或其他数控机床组成，并具有不同形式的刀具交换和工件的装卸、输送及存储功能。除了机床的数控装置外，通常还有一台单元计算机来进行数控程序的管理和外围设备的协调。

2.什么是柔性制造系统？ P105

答：柔性制造系统(FMS)由两台以上的加工中心或柔性制造单元以及清洗、检测设备组成，具有较完善的刀具和工件输送和存储系统，除主控计算机外，还配备有数控程序管理计算机和分布式数控终端等，形成多级控制系统组成的局部网络。

3.柔性制造系统的机床配置有哪几种？各有什么特点？ P109-110

答：（1）“互替”机床，系统具有较宽的工艺范围，而且可以达到较高的时间利用率。从系统的输入和输出的角度来看，“互替”机床是并联环节,因而增加了系统的可靠性，即当某一台机床发生故障时，系统仍能正常工作。

（2）“互补”机床，它的特点是生产率较高，对机床的技术利用率较高，即可以发挥机床的性能。但是，“互补”机床的柔性较低，由于工艺范围较窄，负荷率往往不满。从系统的输入和输出的角度来看，“互补”机床是串联环节，它减少了系统的可靠性，即当其中某一台机床发生故障时，系统就不能正常工作。

4.柔性制造系统的工件流控制与哪些内容？ P116

答：它包括随行夹具的安装调整、工件装夹和物料流控制。

（1）随行夹具的安装调整

（2）工件装夹

（3）输送控制

5.加工过程的监控措施有哪些？ P118

答：（1）刀具磨损和破损的监视；

（2）工件在机床工作空间的位置测量；

（3）工件质量的控制；

（4）各组成部分功能检验及故障诊断。

第十三周（第八章）

1.什么是CIM？它包含哪些基本观点？ P126

答：CIM 是一种概念，一种哲理，它是用来组织现代工业生产的指导思想。

包含两个基本的观点：（1）系统的观点；（2）信息化的观点

CIM 是一种新的制造思想和技术形态，是未来工厂的一种模式；是信息技术与制造过程相结合的自动化技术与科学。通俗地说，CIM 是 CAD(计算机辅助设计)、CAPP(计算机辅助工艺设计)、 CAM(计算机辅助制造)、 MRPⅡ(制造资源计划)等自动化技术发展的继续和在更高水平上的集成。

2.CIMS的主要特征是什么? P127

答：CIMS 的主要特征是“四化”——计算机化、信息化、智能化和集成优化。

3.列出CIMS的五层递阶结构。 P131

答：

1．工厂层控制系统：（1）生产管理；（2）信息管理；（3）制造工程。

2．车间层控制系统：（1）任务管理模块；（2）资源分配模块。

3．单元层控制系统：（1）排队管理模块；（2）调度模块；（3）分配模块。