先进制造系统复习题.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date先进制造系统复习题先进制造系统复习题第一章1.制造：是一个涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售、和服务的一系列相关活动和工作的总称。2.世界制造中心的三次转移和特点分析（1）第一次转移：德国取代英国成为世界科技与制造中心。实现了工业化。（2）第二次转移：美国取代了德国，成为了世界科技中心和制造中心。以信息技术为主导的高技术

2、群。（3）第三次转移：日本取代美国成为世界制造中心。（4）分析：1）随着技术革命和经济全球化进程的加快，世界制造中心转移呈现加速的趋势.2)世界制造中心转移并不伴随世界科技中心的转移。3）要保证世界制造强国的地位，首先要保证世界制造业科学技术的领先地位，否则世界制造中心的地位很难保住。4）世界制造中心的转移使一些国家经济实现了跨越式发展。3、.我国制造业的问题（1）制造系统的问题：1）劳动生产率及工业增加值率低。2）我国制造业处于全球产业链的低端。3）技术创新能力十分薄弱。4）制造业的结构不尽合理。（2）制造模式的问题；1)企业体制不适应。2)经营理念的不适应。3）生产管理手段的不适应。4）企

3、业组织结构的不适应。（3）制造技术的问题：1）设计技术。2）制造工艺与装备。3）制造过程自动化4生命周期：原是生物学中用于研究生物系统的术语，又称寿命周期，是一个个体从出到死亡所经历的全过程。产品市场生命周期：指一个产品从进入市场到推出市场的全过程。产品全生命周期：指一个产品从构想到出生、从报废到再生的全过程。又称产品自然生命周期、产品生命周期。5、产品品种、型式和品牌生命周期的差异产品生命周期理论对分析产品品种、产品型式、产品品牌。其适应程度有显著差异。 一般而言，产品品种具有最长的生命周期，许多产品品种的销售阶段可以长期的延续下去，其生命周期的变化与人口的增长率成正比关系。 产品型式比品种

4、能够更准确的体现产品生命周期的典型历程，即逐次通过计划、设计、制造、销售、使用和报废六个阶段。产品品牌相对于前两种形式而言，则显示了最短的生命周期历程。品牌生命周期的显著特点是不规则性。6、先进制造系统：指在时间、质量、成本、服务和环境诸方面，能够很好地满足市场需求，采用了先进制造技术和先进制造模式，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具有良好社会效益，达到整体最优的制造系统。7、先进制造模式：是应用先进制造技术的生产组织和技术系统的形态与运行的方式。它以获取生产有效性为首要目标，以制造资源快速有效集成为基本原则，以人组织技术相互结合为实施途径，使制造系统获得精益、敏捷、优质与高效的特征，以

5、适应市长变化对时间、质量、成本、服务和环境的新要求。8、先进制造技术：是根据市场需求，使原材料成为产品所运用的一系列先进技术的总称，是当代制造业赖以生存和发展的主体技术。9、先进制造技术的基本内容的划分方法（1）、按功能分：主体技术群、支撑技术群、制造技术基础设施（2）、按性质分：基础技术、新型单元技术、系统集成技术（3）、按制造业技术系统的构成要素分：先进设计技术、制造自动化技术、先进制造工艺技术、材料技术、工业工程技术。第三章制造模式的类型及区别：1、按制造过程可变性来分刚性制造模式 其几乎没有过程可变性柔性制造模式 其过程可变性为中等可重构性制造模式 其过程可变性为最大2、按信息流与物流

6、运动方向来分精益制造模式 在制造过程中贯穿一种零浪费的生产理念，在企业的整个活动过程中去掉一切多余的环节，是每个岗位的工作人员都能对产品实现增智能信息化制造模式 通过制造资源计划或企业资源计划来支持，即基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转换组织制造资源，实现按需要按时进行生产3、按制造过程利用资源的范围来分集成制造模式 其强调的是企业的内部 敏捷制造模式 其强调的是企业之间智能制造模式 其强调的是全球范围。并行工程（CE）：并行工程是对产品及相关的过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化工作模式。并行设计与串行设计的区别：1、设计人员的团队化2、设计过程的并行性3、设

7、计过程的系统性4、设计过程的快速“短”反馈敏捷制造（AM）：企业在无法预测的持续、快速变化的竞争环境中生存、发展并扩大竞争优势的一种新的经营管理和生产组织模式。敏捷制造（AM）的特征：1、敏捷虚拟企业组织形式2、虚拟制造技术衡量企业敏捷性的评价方法：1、基于实效的敏捷性评价方法，即从时间、成本、稳健性、适应范围等四个方面来评价企业的敏捷性2、基于企业因素的敏捷性评价方法实施适合我国实际情况的敏捷制造模式的建议：1、企业敏捷化建设，简化组织机构，重建企业文化等2、建立区域企业联盟，实现资源有源共享，以期实现提高成员企业实力和对机遇的敏捷应变能力。可重构造系统：是一种为响应市场或客户需求的突然变化

8、，快速调整在一个零件族内的生产能力和生产功能、在最初就设计成为可快速改变结构、由硬件与软件的构件组成的制造系统。大量定制（MC）：是一种在系统整体优化的思想指导下，集企业、顾客、供应商和环境于一体，充分利用企业已有的各种资源，根据顾客的个性化需求，以大量生产的低成本、高质量和高效率提供定制产品和服务的生产模式。大量定制和大量生产的区别：1、重点 大量生产是通过稳定和控制取得效率；大量定制是通过柔性和快速反应取得品种和定制。2、目标 大量生产以使几乎每个顾客都能承受的低成本和低价格来开发、生产、销售和运送商品和服务；大量定制以使几乎每个顾客足够找到可支付的、切实满足自己自己需要的品种和定制来开发

9、、生产、销售和运送商品和服务。3、特征 大量生产 稳定的需求，统一的大市场，低成本、稳定的质量、标准化的产品和服务，产品开发周期长，产品生命周期长；大量定制 动态的需求，分散的小市场，低成本、高质量、定制的产品和服务，产品开发周期短，产品生命周期短。精益生产（LP）的产生和发展过程：精益生产来源于日本的丰田生产方式。20世纪初，美国人福特开创的大量生产方式揭开了现代化大生产的序幕；第二次世界大战后，日本汽车工业开始起步，但此时统治世界的生产模式仍是大量生产方式，日本无法与其它国家在此模式下进行竞争，但日本经过分析比较，根据自身的特点，在分析总结大量流水线生产方式的利弊基础上逐步创立了一种独特的

10、多品种、小批量、高质量和低能耗的生产方式丰田生产方式；20世纪70年代石油危机后，丰田生产方式得到迅速普及，后并称为精益生产。精益生产的内涵：以整体优化的观点，以社会需求为依据，以发挥人的因素为根本，有效配置和合理利用企业资源，最大限度地为企业谋求利益的一种新型生产方式。精益生产的核心思想：消除浪费、强调精简组织机构和不断改善。精益生产的基本特点：1、准时生产2、人员自主化3、并行工程4、成组流水线5、全面质量管理计算机集成制造（CIM）的内涵：1、集成制造的思想2、集成制造系统的模型3、中国特色的集成制造。CIM是一种新的制造模式,是信息技术与生产技术的综合应用，也是信息技术与制造过程相结合

11、的自动化技术与科学。其目的是提高制造系统的生产率和响应市场的能力。即CIM是各种计算机辅助技术和企业管理信息系统等在更高水平的集成。敏捷制造与精益生产的比较:1、指导思想 精益生产强调资源有效利用，消除冗余，减少浪费；敏捷制造强调在连续和不可预测变化的环境下发展。2、基本策略 精益生产准时生产，依靠平衡生产进度计划，达到零库存；敏捷制造准时信息系统，网络制造，承认并快速响应市场变化。3、组织结构 精益生产扁平式，权力下放，多功能小组，协同工作;敏捷制造基于任务的组织与管理，多学科群体项目组。4、工作重心 精益生产注重技术与操作，实行连续改进；敏捷制造注重组织与人员，实现动态重组。5、生产特征

12、精益生产变批量、柔性化生产，适应产品变化，缩短生产周期；敏捷制造更大柔性，产品设计和制造系统模块化，产品客户化。6、质量保证 精益生产追求完美质量和零残缺，使客户完全满意；敏捷制造适应客户需求，整个产品生命周期客户满意。7、生产方式 精益生产按需生产，充分利用和增强大量生产优势；敏捷制造打破大量生产方式，采用大量定制生产方式。8、雇员关系 精益生产终身雇佣，工龄工资，雇主与雇员风雨同舟；敏捷制造建立基于信任的雇佣关系，实行“社会合同”。9、运作空间 精益生产企业级范围；敏捷制造涵盖整个企业范围，并扩张到企业之间。10、企业关系 精益生产强调供应管理，与供应商建立长期稳定关系，利益共享，风险共担

13、；敏捷制造采取竞争与合作策略，组建虚拟公司，以快速响应市场需求和提高竞争力。手工生产、大量生产、精益生产各自的比较：1、产品特征：（1）数量小，完全按照顾客需求（2）数量大，标准化品种单一（3）面向顾客，品种多，变批量 2、设计方式：（1）串行模式（2）串行模式（3）并行模式 3、工作方式：（1）分工粗略，多种多样（2）分工细致，简单，重复（3）责权利统一的工作组，协同工作 4、操作工人：（1）懂设计制造，具有很高的操作技能（2）不许专门技能（3）多技能 5、生产特征：（1）设备简单，通用，自动化低（2）大批量，设备专用，刚性自动化（3）柔性自动化，效率高，但尽量精简 6、供货方式：（1）大库

14、存缓冲（2）大库存缓冲（3）JIT方式，接近零库存 7、制造成本：高 较低 低 8、质量保证:（1）检验者事后把关，产品质量低（2）返修率大，产品质量较高（3）由生产者保证，返修率接近零 9、客户关系：（1）靠质量使顾客满意（2）靠质量和成本使顾客满意（3）以顾客为上帝，使顾客完全满意10、市场特点：（1）极少量要求（2）卖方市场供不应求（3）买方市场供大于求。第四章1.面向X的设计（DFX）概念：指面向某一应用领域的计算机辅助设计工具，它能使设计者在早期考虑设计决策对后续的影响。目前成熟的DFX技术有（1）面向制造的设计DFM（2）面向装配的设计DFA（3）面向成本的设计DFC（4）面向质量

15、的设计DFQ（5）面向环境的设计DFE2.面向制造的设计（DFM）的原理：把产品设计和工艺设计集成在一个共同的活动中，使设计者在产品设计阶段就尽早的考虑与产品制造有关的约束，在制造工艺和制造资源环境的约束下进行零件形状结构设计，全面评价产品设计和工艺设计，同时提供改进设计的反馈信息，在设计过程中完成可制造检测，以使产品的结构合理、制造简单、装配性好、并实现全局化。DFM的主要原则:简化零件的形状尽量避免切削加工选用比便于加工的材料尽量设置较大公差采用标准件与外购件减少不必要的精度要求。3.产品可制作性评价的内容：从装配工艺性：装配自由度、模块化结构、定位与联接、装配标准化等从结构性工艺：热处理

16、、锻造、焊接性、切削性等从加工可行性：精度与功能、粗糙度、加工方法的匹配等从成本：材料成本、加工成本、装配成本等从时间：加工时间、装配时间、工装准备时间产品可制造行的评价方法：（1）经验评价a依赖专家对几个指标定性评价b从产品功能出发提出一些设计功力指导产品设计c从制造工艺出发保证产品在特定环境条件下用某种特定的加工工艺加工出来（2）定量评价a从缩短生产成本出发综合考虑、估计产品的费用b从制造工艺出发已加工方法和难度为基础结合单位实际情况评估产品的制造性c从产品的功能价格比出发分析每个产品的功能和价值，综合市场需求去掉费用大增值少的产品（3）给予知识的评价 利用成熟的数学模型和经验公式评价4.

17、面向装配的设计（DFA）的主要内容：（1）产品装配模型的信息描述1）DFA的信息组成管理信息几何信息拓扑信息工程语义信息装配工艺信息装配资源信息2）装配设计信息的方法a基于图形的表示方法b基于关系数据库的表示方法c面向对象的方法（2）产品可装配性分析的四项基本内容1）确定产品可装配行类别2）确定产品可装配性的分析方法基于实验的方法基于统计的方法基于建模的方法3）分析影响产品的可装配性的各种因素。4）考察各因素之间的相互作用和相互关系。（3）产品的可装配性评价1）可装配评价的的三方面内容：a技术性b经济性c社会性2）可装配性评价方法：a定性评价b定量评价（4）产品的可装配性再设计。 5.DFA的

18、常用准则 ：a所使用的零件数最少b产品所有零件的装配方向最少c尽量使用模块化设计d尽量减少装配工作面e尽量减少使用固定件f装配尽量在外部进行g尽量使零件易于识别h避免设计的零件相互干涉i装配在一起的零件应有互锁特征6.面向质量设计（DFQ）的基本概念：DFQ就是建立一个知识系统，它能为设计者实现产品或过程的质量要求提供所有必需的知识7.DFQ的工具分为以下三类：（1）确定质量目标的工具（2）实现质量分解与合成的工具（3）质量评价与决策的工具8.模块化设计（MD）的概念：是指功能分析的基础上，对一定范围内的不同功能或相同功能而不同性能、不同规格的产品划分并设计一系列功能模块，通过模块的选择和组合

19、构成不同的产品，以满足市场不同需求的设计方法。9.产品数据管理（PDM）的基本概念：PDM是一门用来管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关过程的技术。PDM系统的体系结构:（1）顾客界面层（2）功能模块及开发工具层（3）框架核心层（4）系统支撑层。PDM系统的基本功能：（1）文档管理（2）工作流程与过程管理（3）产品结构与配置管理（4）应用集成。 第五章1、加工中心（概念）：是备有刀库、能够自动更换刀具、对工件进行多工序加工的数控机床，又称多工序自动换刀数控机床。2、虚拟轴机床（概念）：它实质上是机器人技术与机床结构技术相结合的产物。虚拟轴机床主要由机床上方的固定平台和下方的活动平台及连接两

20、平台的六个可变长度连杆构成。虚拟轴机床原理：工件安装在工作平台上，工作台固定不动；各连杆的两端通过球副分别与固定平台和动平台连接，每个连杆由一个独立的伺服电动机驱动，连杆长度通过精密滚珠丝杆传动改变；机床的主轴部分和刀具安装在活动平台中心。3、自动导向车（AGV概念）：是采用自动或人工方式装载货物，按设定的路线自动行驶或牵引着载货台车至指定地点，再用自动或人工方式装卸货物的工业车辆。AGV的结构：导向系统、车体、蓄电池及充电装置、驱动装置、转向装置、移载装置、控制与通信系统、安全装AGV原理：外导式是指在车辆运行路径上设置导向信息媒体，由车上的传感器检测导向信息特性，再将此信息经过处理，控制车辆沿导向路线行驶。内导式是指在车辆上预先设定运行路径坐标，在车辆运行中实时检测车辆当前位置坐标并与预先设定值相比较，控制车辆运行方向。-