先进制造技术考试复习题答案

一、填空题（每空2分，共30分）

1、典型FMS的三个子系统是：加工系统、运储系统、计算机控制系统。

2、先进制造技术的特点：先进性、规范性、实用性、集成性、系统性、动态性。

3、CIMS系统的三要素：人、经营、技术。

4、FMS中央管理计算机肩负的任务：控制、监控、监视。

二、名词解释（共15分，每题3分）

1、DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X）技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。

2、AM敏捷制造（Agile Manufacturing）敏捷制造是在具有创新精神的组织和管理结构、先进制造技术（以信息技术和柔性智能技术为主导）、有技术有知识的管理人员三大类资源支柱支撑下得以实施的，也就是将柔性生产技术、有技术有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理集中在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场进度作出快速响应。敏捷制造比起其它制造方式具有更灵敏、更快捷的反应能力。

3、CE 并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。换句话说，就是融合公司的一切资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。

4、CIM Computer Integrated Manu-facturing,简称CIM。20年来，CIM概念不断得以丰富和发展。CIM 在世界各工业国的推动下，历经了百家争鸣的概念演变而进入蓬勃发展时期。80年代初，美国和日本关于CIM的定交基本上都是紧密围绕制造和产品开发这一范围。德国自80年代初期开始注意探讨CIM这一主题，出现了各种不同的概念定义，直到1985年(联邦)德车经济和平委员会(AWFA)提出了CIM的推荐性定义，取得了一定程度上的统一。

5、FMS 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。

三、简答题（共15分,每题5分）

1、先进制造技术的内涵

目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

2、数据库系统在CIMS中的作用和地位

数据库分系统是支持CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统，可以实现企业数据和信息集成。数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能；具有安全控制功能，保证了数据安全性；提供完整性控制，保证数据正确性和一致性；提供并发控制，保证多个用户操作数据库数据的正确性。所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。

在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统，用来处理大量的工程数据，如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换，从而达到全CIMS的信息集成和共享。

3、快速原型技术的基本过程

快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。

该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。

四、分析题（共24分，每题8分）

1、分析CIMS和FMS的有哪些相同和不同的地方

CIMS是自动化程度不同的多个子系统的集成，如管理信息系统（MIS）、制造资源计划系统（MRPII）、计算机辅助设计系统（CAD）、计算机辅助工艺设计系统（CAPP）、计算机辅助制造系统（CAM）、柔性制造系统（FMS）,以及数控机床（NC，CNC）、机器人等。CIMS正是在这些自动化系统的基础之上发展起来的，

它根据企业的需求和经济实力，把各种自动化系统通过计算机实现信息集成和功能集成。当然，这些子系统也使用了不同类型的计算机，有的子系统本身也是集成的，如MIS实现了多种管理功能的集成，FMS实现了加工设备和物料输送设备的集成等等。

性制造系统

柔性制造系统是以数控机床或加工中心为基础，配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制，能在不停机的情况下，满足多品种的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂，加工工序多，批量大的零件。其加工和物料传送柔性大，但人员柔性仍然较低。

2、并行工程于串行工程相比有哪些优缺点?

并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。它要求产品开发人员从一开始就考虑到产品全生命周期（从概念形成到产品报废）内各阶段的因素（如功能、制造、装配、作业调度、质量、成本、维护与用户需求等等），并强调各部门的协同工作，通过建立各决策者之间的有效的信息交流与通讯机制，综合考虑各相关因素的影响，使后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就被发现，并得到解决，从而使产品在设计阶段便具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回收再生等方面的特性，最大限度地减少设计反复，缩短设计、生产准备和制造时间。

3、敏捷制造的组成有哪些？

敏捷性是通过将技术、管理和人员三种资源集成为一个协调的、相互关联的系统来实现的。首先，具有高度柔性的生产设备是创建敏捷制造企业的必要条件（但不是充分条件）。所必需的生产技术在设备上的具体体现是：由可改变结构、可量测的模块化制造单元构成的可编程的柔性机床组；“智能”制造过程控制装置；用传感器、采样器、分析仪与智能诊断软件相配合，对制造过程进行闭环监视，等等。

五、综合应用题（共16分）

1.由于飞机具有复杂的气动外形，外形表面要求光滑流线，内部结构十分复杂，全机零件有几万个，是离散型制造业中产品设计、工程分析和工艺制造最为复杂、加工周期最长的高技术产品。因此，计算机辅助设计/辅助分析/辅助制造(CAD/CAE/CAM)技术是航空新产品开发必不可少的技术手段，异地无纸设计和制造是航空产品转包生产的主要特点。

2.在航空产品开发和转包生产中，产品图纸和工程信息的传递和管理、飞机工装设计、复杂骨架结构零件的编程与加工，与"航空产品质量第一"相适应的质量管理以及适应转包部件严格准时交付(JIT)的生产管理和项目管理等，都需要信息集成技术的支持。

17．RE（逆向工程）、RP（快速成型）在产品开发的集成应用

逆向工程Reverse Engineering，RE)是在没有设计图纸或没有CAD模型的情况下．按照现有零件，利用各种数字化设备对现有的实物进行扫描和测量，获得密集的空间点资料，然后通过计算机技术处理得到实物的数字模型和三维实体造型的过程。

快速成型(Rapid Prototyping，RP)技术于20世纪80年代起源于机械工程领域，是集新型材料科学、计算机辅助设计、数控技术、激光技术为一体，基于离散、堆积原理逐层累加进行物理模型快速制作的综合。

先进制造技术复习题

一、填空题

1．先进制造技术包含主体技术群、支撑技术群和制造技术环境三个技术群。

5．先进制造基础技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括无污染。

6．微细加工中的三束加工是指电子束，离子束，激光束。

8. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响

和资源效率的现代制造模式。

11.超高速机床主轴的结构常采用交流伺服电动机内置式集成结构，这种主轴通常被称

为空气轴承主轴。

12.快速原型制造常用的工艺方法光固化成形，叠层实体制造，选择性激光烧结，熔融沉积制造。

15.虚拟制造技术是以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持，在产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以作出前瞻性的决策与优化实施方案。

17.大规模集成电路的微细制作方法有外延生长，氧化，光刻，选择扩散，真空镀膜。

18.优化设计的两个前提条件以数学规划为理论基础，以计算机为基础。

20.快速原型制造技术的熔丝沉积成形法通常采用的原材料是热塑性材料。

27.优化设计的三要素是：目标函数，设计变量，约束条件。

31.绿色设计的主要内容包括：绿色产品设计的材料选择与管理，产品的