现代制造系统复习题

现代制造系统复习题

单项选择题

1.制造系统的转换和（ A ）相关联，构成生产过程（流程）系统

A.物料流、信息流、能量流、成本/价值流与误差流

B.物料流、信息流与误差流

C.物料流、信息流、能量流与误差流

D.物料流、信息流、成本/价值流与误差流

2.数字控制是（ B）

A.利用数字进行的控制

B.借助数字、字符和其他符号控制设备的一种可编程的自动化方法

C.借助数字、字符和其他符号、经程序编制后用于控制的一种自动化方法

D.利用数字、字符等对机床设备实现自动加工的先进方法

3.成组技术取得实际效益的手段是（ C ）

A.用相似性分析将零件分类

B.重复使用

C.在零件分类基础上重复使用

D.计算机集成制造系统

4.下列制造系统柔性最大的是（ D ）

A.刚性自动线

B.FMS

C.FMS、FMC和物流系统

C机床

5.工业机器人主要用于（ D ）

A.物料传输与装卸、加工和检验与特殊场合

B.物料装卸、处理（或加工）和检验、加工等

C.物料加工或处理、装配与检验和传送线处

D.物料的加工或处理、装配与检测及物件装卸与传输等领域

简答题

1.从功能和信息上简述CIM的两个基本观点。

答案：

1）功能上：CIM包含一个制造企业的全部生产信息和经营管理活动，从市场分析、经营决策、工程设计、生产计划管理、制造过程、质量控制、产品销售到售后服务，互相紧密联系成一个统一的整体。

2）信息上：制造过程本质上可抽象成数据采集、传递、加工和利用的过程，最终产品可视为数据（信息）的物质体现

2.提高生产率的基本策略

答案：

采用柔性制造原理与技术,压缩变换产品品种的导入时间,适应产品批量生产. 采用高效的加工方法和设备

压缩制造的辅助时间,采用并行工程的方法.

采用高速、超高速的切削方法，提高过程变量和切削用量

采用柔性自动化，提高设备的利用率

利用“零时间哲学”，应用丰田/精益生产方式，从企业的文化、组织、管理到生产运作全面提升组织对变化的响应能力。

C装置的刀具半径补偿的基本概念

答案：

由于刀具有一定的半径，在轮廓加工中，刀具中心的运动轨迹并不等于所需加工零件的实际轮廓。在外轮廓或内轮廓加工时，刀具中心均要偏移零件外（内）表面一个刀具半径值。这种偏移称为刀具半径补偿。在CNC系统装置中刀具半径的补偿由计算机自动完成。CNC系统根据零件轮廓尺寸（直线或圆弧及其起点和终点）、刀具运动方向指令及实际加工中所用的刀具半径值，自动完成刀具半径补偿计算。

4.论述工业机器人与机械手区别

答案：

机械手：是模拟人手和臂动作的机电系统，根据机电耦合原理，按主从原则进行工作，因此，它只是人手和臂的延长物，没有自主能力，附属于主机设备，动作简单、操作程序固定的重复操作，定位点不变的操作装置。

工业机器人：是有独立机械机构和控制系统，能自主的、运动复杂、工作自由度多、操作程序可变，可任意定位的自动化操作机（系统）

5.论述对制造原理的理解。

答案：

制造工艺过程。制造过程必须将制造原材料经过一系列的转换使之成为产品，这些转换既包括原材料在物理性质上的变化，又包括原材料在化学性质上的变化。物料流动过程。制造过程总是伴随着物料的流动过程，包括物料的采购、存储、生产、装配、运输、销售等一系列的活动。

信息流动过程。制造过程中，除了物料的流动，还始终伴随着信息的流动。从信息的角度，制造过程可以看成是一个信息的加工过程。一方面，制造企业捕获原始的市场信息和技术信息，通过产品设计、工艺设计、加工制造等一系列活动形成市场需要的产品，在整个制造过程中同时伴随着产品信息的处理；另一方面，制造企业通过生产计划与控制手段管理整个生产过程，使制造过程能够顺利和协调地进行，因此制造过程中还伴随着大量的管理和控制信息。

论述题：

1.用复合零件法编制回转体零件的成组工艺，要做到哪三个方面的统一，其重点是什么？考虑的要点是什么？

答案：

1.用复合零件法编制回转体零件的成组工艺

2.做到“机床、工艺装备（包括夹具，刀具和辅助工具）和调整”的三统一。

3.重点是“成组调整”，其要点：

用统一夹具、同一套刀具和辅助工具加工一组零件

同一零件组内不同零件加工时，允许更换刀具，但主要依靠尺寸的调整来适应用各种快速调整措施，缩短更换零件时的调整时间

2.论述在当今的竞争环境中我国制造业面临怎样的挑战，应采取什么应对措施？答案：

传统制造面对的困境；新兴工业化的可持续发展；传统制造业的投资效益下滑；产品寿命周期迅速缩短；充分利用信息技术提升制造企业对市场需求及其变化的快速响应能力；快速准确地获取竞争的信息；快速配置与系统地集成人、技术和资源，为网络制造与集群制造建立基础结构；消除和控制污染，提高企业对环境的适应性；发展可重构企业，建立动态联盟/合作；创新与改进了的流程/过程；企业的市场定位、目标和实现目标的战略与商务实践；竞争优势的形成；建立企

业竞争的核心竞争力；建立成功的制造战略；建立诚信、合作、实干与创新的企业文化；建立加盟企业集群/联盟；熟悉WTO与市场相关的法规；清楚自身的优势

制造系统的计算题

1.在利用全部制造能力条件下，每台机床设备工作时间为65时/周，生产率为20件/时，在一周内，该台设备生产了1000件产品，其他是因故障停机修理而造成的空闲等待时间。

求：

（1）该台设备的制造能力；（2）计算该设备的利用率；（3）该设备的工作效率。答案：

1.1300件/周

2．76．92%

3．70% （计算题需过程，否则不得分）

2．设有一条生产泵的10个站的自动线，其设计制造的理想循环时间Tc=1.0min，停机发生的频率 F=0.1（停机次数/一个循环时间间隔内），平均停机时间Td=6.0min，废品率为5%，原材料成本Cm=15元/件，投资成本CL=16元/min，刀夹具成本Ct=1.5元/件。试确定（1）生产率；（2）满足1500件/周产量要求的工作时间；（3）自动线效率；（4）单件成本。

答案：

生产率=35.625件/h

满足1500件/周产量要求的工作时间42.1h/周

自动线效率=0.625 或0.375

单件成本=44.32元/件（计算题需过程，否则不得分）

3.一条自动线由6个自动化工作站和4个手工工作站组成。其循环时间为30s，经研究其瓶颈工作站为一个手工工作站，若用一个新的自动化工作站替代后，其循环时间可降低为24s。用新工作站替代后其成本为0.25$/min，其他成本数据为：C0=0.15$/min，Cas=0.10$/min，Cat=0.10$/min。原来6个自动化工作站停机的概率p=0.01，平均停机时间为3min，经测定替代用的自动化工作站的停机概率p=0.02，刀夹具成本可以忽略，Ct=0，原材料成本Cm=0.50$/件，试比较替代后的单件成本Cpc。若经测定替代用的自动化工作站的停机概率p=0.01，情况又如何？

答案：

替代前Cpc=1.384元/件

替代后Cpc=1.396元/件

改变后Cpc=1.354元/件

（计算题需过程，否则不得分）

4.某厂有一条自动化车削加工线共有9台机床，平均每台机床的安装时间是6小时，平均该线的生产批量是90件，平均工序时间是8分钟，每台设备每班的工作时间是8小时，每周平均开6个班，统计得出该线实际产出1944件/周。求（1）该自动线的生产率；（2）计算该自动线的制造能力；（3）计算实际的利用率，并分析达不到制造能力的主要原因。

答案：

1．5件/h