同济大学-2017生产系统学思考题(王家海课).docx

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date同济大学2016-2017生产系统学思考题(王家海课)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IJ ，据此画出单链聚类二叉树图，并分别按阙值30%、70%将零件分组机床代号零 件 序 号P1P2P3P4P5MA1111MB1111MC111MD111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期最小的前提下，平均通过时间下为最小。零件JiJ1J2J3J4J5处理时间Pi（天）21536交货期di（日）118121093. 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）零件图号机床12345678J160305007J2J128905943J350609050J48151318200109J55701601577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，并求出完成所有加工任务的总时间T。M1M2M3M4M5M615（130）3（240）6（180）4（270）1（190）2（180）21（200）4（160）3（300）5（240）2（190）6（100）33（250）5（80）6（120）2（110）1（90）4（280）41（130）3（240）5（120）4（270）6（150）2（90）52（90）4（140）3（190）5（140）1（230）6（100）61（150）6（190）5（180）2（190）3（190）4（90）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 12 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)、 MRP(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。4 工作站层控制系统5 设备层控制系统第十四周（第九章）1. 什么是系统模型？对系统模型的要求是什么？ P142-143答：系统模型是对原系统某一个方面属性的描述，一个系统可以有不同类型的模型，反映它不同方面的属性。模型反映的不仅是系统的构造属性，更主要的是反映功能方面的属性。从模型的本质来说，系统模型可分为：物理模型和抽象模型（数学模型）。对模型的要求是：首先应该能反映原系统在某一方面的基本属性，要抓住主要因素；其次要求模型比较简洁，对无关大局的次要因素要适当处置，使模型易于被人理解易于分析计算；再就是要求模型与其他的模型易于衔接，模型的详尽程度与数据来源、数据程度能够匹配。2. 系统建模的一般顺序是什么？ P143答：1） 明确系统的目的与功能；2）选择变量与参量；3）建立粗模型；4）将系统化分为子系统；5）建立子系统模型；6）建立衔接与关联部分模型；7）归纳并建立系统总体的细模型；8）通过仿真等手段进行实验，发现问题在重复进行上述步骤，直到满意为止。所以建模也是一个带反馈的过程。3. 自治制造单元的劳动组织有哪些特点？ P149答：自治制造单元的劳动组织具有如下一些特点：1).工作小组，工作小组成员在 512 人之间，无层次或少层次组织结构，无分工或极少分工。2).完整加工原则，自治单元的分工少，尽可能在单元内完成被纳入零件族的零件的完整加工。次要的工作如维护工作和质量保证也可纳入单元。3).自主控制，单元自治意味着在给定的任务框架内由单元自行组织生产。4).自行负责，小组内的自我负责制取代了上级的指挥，调动了员工的积极性与创造性。4. 试述生产信息系统开发的基本特点。 P152答：生产信息系统开发的一些特点：1）生产信息系统与一般技术系统比较，生产信息系统往往与各职能部门有着更为密切的关系。2）信息系统的建立过程，经常是分期分阶段进行的，周期很长，一般是从处理单项任务开始，然后逐步扩大系统的规模和功能。3）信息系统和工厂企业的内部条件及外界环境密切相连的，环境变化会直接影响系统的功能，因此，要考虑它的适应性和多变性。4）信息系统又是一个人机系统，必须解决人机的合理分工问题。5）信息系统还将计算机应用于企业管理、过程控制等非数值领域，这与科学运算等数列领域有不同的特点。-