生產(chǎn)系統(tǒng)學(xué)復(fù)習(xí)思考題總

1、生產(chǎn)系統(tǒng)學(xué)復(fù)習(xí)思考題總第一章復(fù)習(xí)思考題1-1試述系統(tǒng)工程與機(jī)械工程的關(guān)系；系統(tǒng)工程學(xué)在機(jī)械工程中的應(yīng)用。答：工程原意是指“造物”的工作。如機(jī)械工程是設(shè)計(jì)制造機(jī)械產(chǎn)品的工作。那么系統(tǒng)工程在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用就是設(shè) 計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工作，系統(tǒng)工程就是設(shè)計(jì)生產(chǎn)系統(tǒng)的理論和方法。系統(tǒng)工程學(xué)的岀現(xiàn)，使人們逐漸認(rèn)識到，應(yīng)把生產(chǎn)過程中的能量轉(zhuǎn)換、材料加工和信息傳遞等各種生產(chǎn)活動看做一個不 可分割的生產(chǎn)系統(tǒng)來進(jìn)行研究，只有樹立系統(tǒng)的觀點(diǎn)和采用系統(tǒng)分析的方法，著重研究組成生產(chǎn)系統(tǒng)總體的各局部之間 的相互聯(lián)系與相互作用，從中找岀主要的影響因素，并采取有效措施加以解決，才能求得系統(tǒng)整體的優(yōu)化，從而推動接 卸制造領(lǐng)域的技術(shù)

2、進(jìn)步和不斷提高制造工業(yè)的生產(chǎn)水平。1-2機(jī)械制造系統(tǒng)的基本組成及其任務(wù)是什么？答：基本組成：一個機(jī)械制造系統(tǒng)由機(jī)床、工具和制造過程所組成的閉合回路系統(tǒng)。機(jī)械制造系統(tǒng)的任務(wù)如下：(1)將材料或者毛坯轉(zhuǎn)變成一定形狀和尺寸的零件或產(chǎn)品。(2 )提高工件的質(zhì)量，使之達(dá)到所要求的形狀精度、尺寸精度和表面質(zhì)量。(3 )盡可能使制造過程在最佳條件下進(jìn)行，以達(dá)到高的加工效率和低的生產(chǎn)成本。1-3生產(chǎn)系統(tǒng)的輸入四要素。答：生產(chǎn)系統(tǒng)的輸入四要素如下：(1)生產(chǎn)對象：是指完成生產(chǎn)活動所使用的原材料和輔助材料。(2 )生產(chǎn)勞動：它包含每個勞動者用于進(jìn)行生產(chǎn)活動的體力和智力。(3) 生產(chǎn)資料：指借助于生產(chǎn)勞動把生產(chǎn)對象

3、轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的手段，包含機(jī)器設(shè)備、夾具、工具等。(4) 生產(chǎn)信息：為有效地進(jìn)行生產(chǎn)過程所用到的知識，它包含了生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)管理等軟件特性。1-4系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念。答：所謂系統(tǒng)，就是由若干相互作用和相互依賴的組成部分結(jié)合成有共同目標(biāo)和特定功能的有機(jī)整體。并且每個系統(tǒng)具 有一定的特征，即集合性、相關(guān)性、目的性和環(huán)境適應(yīng)性。那么生產(chǎn)系統(tǒng)，就是指人們使用工具來創(chuàng)造各種生產(chǎn)資料和生活資料的活動，即把各種生產(chǎn)要素的輸入轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的輸 岀過程。1-5生產(chǎn)系統(tǒng)中的“三流”概念及其相互關(guān)系。答：“三流”是指信息流、物料流和能量流。信息流主要是指計(jì)劃、調(diào)度、管理、設(shè)計(jì)、工藝等方面的信息；物料流主 要是指

4、從原材料經(jīng)過加工、裝配到成品的過程，并包括存儲、運(yùn)輸、檢驗(yàn)、油漆、包裝等過程；能量流主要是指動力能 源系統(tǒng)。每個階段的工作過程中，都需要和數(shù)據(jù)庫交換必要的信息。即一切生產(chǎn)活動都和數(shù)據(jù)庫發(fā)生著聯(lián)系。正確的構(gòu)思和決策 是以全面真實(shí)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，經(jīng)營管理離不開數(shù)據(jù)，開發(fā)新產(chǎn)品和新工藝也有賴于數(shù)據(jù)，整個產(chǎn)品的制造過程更是與數(shù)據(jù)密切相關(guān)。信息流對物料流起著組織、指揮和控制的作用。準(zhǔn)確、及時地處理和傳送數(shù)據(jù)是保證有效地進(jìn)行生產(chǎn)活動 的前提，我們必須把數(shù)據(jù)當(dāng)做一種資料來利用，重視信息流的研究和應(yīng)用。第二章復(fù)習(xí)思考題2-1試述成組技術(shù)的原理和實(shí)質(zhì)。-工藝?yán)^承性；通過工藝標(biāo)準(zhǔn)化而充分利用零 成答：成組技術(shù)的原理

5、：依靠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化而有效地保持不同產(chǎn)品之間的結(jié)構(gòu)部件之間的結(jié)構(gòu)-工藝相似性。結(jié)構(gòu)-工藝?yán)^承性是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的前提，結(jié)構(gòu) -工藝性相似性則是工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)。 組技術(shù)通過分類編碼系統(tǒng)，吧設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和工藝標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)系起來。實(shí)質(zhì)：正是在充分利用零部件的結(jié)構(gòu) -工藝?yán)^承性和相似性的基礎(chǔ)上，成組技術(shù)才能提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和工藝標(biāo)準(zhǔn)化的水 平。簡化生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，使企業(yè)能經(jīng)濟(jì)而迅速地開發(fā)新產(chǎn)品，保證企業(yè)具有競爭力。有效擴(kuò)大生產(chǎn)批量，使多品種 小批量生產(chǎn)企業(yè)能經(jīng)濟(jì)而合理地采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)組織管理方法。歸并同類相似零部件，有利于發(fā)展零 部件的專業(yè)化生產(chǎn)。2-2.什么叫相似零件、零件族?答：大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)字

6、表明，把組成產(chǎn)品的零件包括結(jié)構(gòu)形狀及其要素、尺寸、精度、材料、毛坯形式、加工方法及工藝 順序等諸多相似特征的零件叫做相似零件。把零件按照他們的形狀、材料、功能和尺寸等特征的相似性劃分的零件集合叫做零件族。其目的是為了減少零件種類, 促進(jìn)零件設(shè)計(jì)的合理化和標(biāo)準(zhǔn)化，減少設(shè)計(jì)工作量，縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)效率。零件分2-3根據(jù)下列零件-機(jī)床關(guān)系表，計(jì)算相似性系數(shù)SIJ ，據(jù)此畫出單鏈聚類二叉樹圖，并分別按閥值30% 70%將組。機(jī)床MA和MD之間加工零件的相似性系數(shù)為心I心彳尬 TTTT7 ”機(jī)床MB和MC之間加工零件的相似性系數(shù)為= 0.4機(jī)床MB和MD之間加工零件的相似性系數(shù)為= 0.4Kg3機(jī)

7、床MC和MD之間加工零件的相似性系數(shù)為 -.-,:一.顯然MC和MD間加工零件的相似程度最高。單鏈聚類二叉樹圖如下：MA MB MC MD% 八100 8070% MA, MB, MC_, .MD.604030% MA , MB,MC,MD20 -第二章復(fù)習(xí)思考題1. 試述CAD系統(tǒng)的工作過程和基本功能。答: CAD系統(tǒng)的工作過程就是將設(shè)計(jì)者的知識、經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造性、判斷和邏輯思維能力與計(jì)算機(jī)的存貯、高速運(yùn)算和邏輯 分析能力結(jié)合起來，就可以有效地提高設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過程如圖所示。CAD系統(tǒng)的基本功能：1、交互式圖形顯示與幾何模型的構(gòu)造2、工程計(jì)算分析和優(yōu)化及對設(shè)計(jì)的模擬、驗(yàn)證3、計(jì)

8、算機(jī)自動繪圖與輔助文檔編輯4、工程數(shù)據(jù)庫和圖形庫的管理與共享2 .試述CAD系統(tǒng)的硬件配置的類型及其特點(diǎn)。答：1、大型主機(jī)系統(tǒng)它以大型通用機(jī)為主機(jī)，幾十個終端直接與主機(jī)聯(lián)接或者通過遠(yuǎn)程分時終端與主機(jī)相連，同時還接有磁帶機(jī)、磁盤機(jī)等 大容量存儲器。這種系統(tǒng)主要用于復(fù)雜的、大型的CAD作業(yè)。但由于是多用戶分享主機(jī)，使用主系統(tǒng)響應(yīng)不夠穩(wěn)定。而且初期投資費(fèi)用較大，只適用于大中型企業(yè)。2、獨(dú)立型系統(tǒng)它以小型機(jī)主機(jī)，直接與 4-6個終端掛接，獨(dú)立承擔(dān)任務(wù)。系統(tǒng)顯示岀較高的效率和有高度的響應(yīng)性。適用于中型企業(yè) 從事中等復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。只是這類系統(tǒng)針對性強(qiáng)，帶有某些專用性質(zhì)，應(yīng)用范圍有一定局限性。3、以超

9、級微機(jī)組成的工作站系統(tǒng)它通常由超級微機(jī)、圖形顯示器、數(shù)字化儀、鍵盤等構(gòu)成一個獨(dú)立的CAD 工作站。一般具有與超級小型機(jī)相匹配的處速度。由于有高質(zhì)量的硬件和軟件支撐，因此，系統(tǒng)能執(zhí)行3D實(shí)體造型和有限元分析技術(shù)等軟件，并可方便地用鼠標(biāo)器來作各種菜單選擇。能同步執(zhí)行兩個或兩個以上的程序/指令，同時，它們彼此之間還可通過局域網(wǎng)絡(luò)傳輸圖形信息。這樣的工作站系統(tǒng)，初期投資少，并具有良好的可擴(kuò)充性，因此，見效快，經(jīng)濟(jì)效益高，深得中小企業(yè)的重視。已成為 中小企業(yè)發(fā)展CAD的主流。4、PC/CAD系統(tǒng)該系PC/CAD系統(tǒng)通常是一類單用戶的微機(jī)基本系統(tǒng)，帶有高分辨率的彩色顯示器和硬盤，并配有數(shù)字化儀和繪圖機(jī)等。

10、統(tǒng)的主要特點(diǎn)是響應(yīng)快、價(jià)格低、配置方便、性能不斷提高，對于小型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析具有一定的通用性。3. CAD系統(tǒng)的軟件層次及其作用。答：CAD的軟件系統(tǒng)可以分為操作系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個層次。1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)對計(jì)算機(jī)硬、軟件資源進(jìn)行分配、控制、調(diào)度和回收，使之協(xié)調(diào)一致并高效地完成各種類型的任務(wù)。 任何程序都要再特定的操作系統(tǒng)支持下運(yùn)行。2、CAD支撐軟件CAD支撐軟件系統(tǒng)是由專業(yè) CAD研制單位提供給用戶的軟件產(chǎn)品，它是一個配套系統(tǒng)。在70年代中期，岀現(xiàn)了一批零件圖、能進(jìn)行圖形處理、面向機(jī)械工程應(yīng)用的立體造型系統(tǒng)，這些系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)內(nèi)生成三維實(shí)體模型、NC刀具軌跡等功

11、能，并成功地替代了元設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的許多傳統(tǒng)的手工勞動，顯示了它們的強(qiáng)大生命力。在目前，支撐軟件研制技術(shù)正朝著兩個方向發(fā)展，一是使該系統(tǒng)與CAD/CAM硬件系統(tǒng)相對獨(dú)立開來，最終形成泛機(jī)型的系統(tǒng)；另一個是致力于提高立體造型的幾何處理能力，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，提高系統(tǒng)的可靠性和增強(qiáng)用戶的 界面等。一個3、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是在CAD系統(tǒng)所提供的硬件、支撐軟件資源的基礎(chǔ)上，為特定設(shè)計(jì)目的(二次)開發(fā)的程序系統(tǒng)。包括有 三大部分：(1)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件進(jìn)行CAD工作，常需進(jìn)行各種數(shù)值計(jì)算。為了達(dá)到理想結(jié)果，有時還需做優(yōu)化工作。(2)應(yīng)用圖形軟件CAD的最終輸出大多是圖形的形式,就是利用繪圖處理軟件包提供的一些

12、基本功能,繪圖處理軟件包僅能提供一些最基本的繪圖編輯功能等，而應(yīng)用圖形軟件結(jié)合設(shè)計(jì)對象的特點(diǎn)開發(fā)的專用程序系統(tǒng)。它提高了繪圖的效率和精度。(3)數(shù)據(jù)庫的建立和應(yīng)用一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)到許多標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范數(shù)據(jù)。因此在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持下，用戶應(yīng)建立滿足特定設(shè)計(jì)目標(biāo) 的數(shù)據(jù)庫。并開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用軟件對建立的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，及時準(zhǔn)確地提供設(shè)計(jì)各個階段所需的數(shù)據(jù)。4.CAD的三種傳統(tǒng)的造型模型的特點(diǎn)和應(yīng)用。答：一、線框模型線框模型是用一系列空間直線、圓弧和點(diǎn)組合而成、用來描述產(chǎn)品輪廓外形的一種造型方法。這種生成的線框模型，其 特點(diǎn)如下：(1)結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)存儲量小，生成模型比較容易。(2)容易生成三視圖、透視

13、圖。(3)(4)難以計(jì)算物體的幾何特征當(dāng)零件形狀復(fù)雜時，線框很多，圖形難以辨認(rèn)，會產(chǎn)生多義性。在實(shí)際工程中，有些物體，如平面、立體，僅用線框模型表示也就足夠了，但像球體或者圓錐體等，就難以充分表 示。、曲面模型 曲面模型是在線框模型的線框之間又定義了面得一種造型方法。這類模型的優(yōu)點(diǎn)是：有可能生成剖面圖和進(jìn)行消隱 處理；可以獲得NC加工所需的信息。不足之處是形體的實(shí)心部分究竟在邊界的哪一側(cè)。則還是不明確的。三、實(shí)體模型實(shí)體模型是有具有一定體積的基本體素適當(dāng)組合而成的。它能完整地描述物體的幾何特征，具有確定性。目前，實(shí)體模型在計(jì)算機(jī)內(nèi)部常用的表示模式有如下三種：（1）邊界表示模式；（2）構(gòu)造實(shí)體幾

14、何樹表示模式；（3）掃刮表示模式。許多幾何造型系統(tǒng)用平移掃刮來生成平板型零件，用旋轉(zhuǎn)掃刮來生成回轉(zhuǎn)體零件，兩種掃刮變換形式 都是用邊界表示來作為輸入手段的。5. 什么叫特征？敘述特征造型的原理，特征造型模型與傳統(tǒng)造型模型的區(qū)別？答：特征是具有屬性的，與設(shè)計(jì)、制造活動有關(guān)，并含有工程意義的基本幾何實(shí)體或信息的集合。即特征具有包括 幾何形狀、精度、材料、技術(shù)特征和管理等屬性，同時，特征是與設(shè)計(jì)活動和制造方法有關(guān)的幾何實(shí)體，因而是面 向設(shè)計(jì)和制造的，而且特征含有工程意義的信息，即特征反映了設(shè)計(jì)者和制造者的意圖。特征造型是將特征作為產(chǎn)品描述的基本單元，并將產(chǎn)品描述成特征的集合。傳統(tǒng)的造型模型顯示岀的不

15、足，主要表現(xiàn)在以下三個方面：第一數(shù)據(jù)庫尚不完備，幾何建模系統(tǒng)僅用來定義幾何形體，而難以將有關(guān)零件的粗糙度、公差、材料等工藝信息同 步地存入數(shù)據(jù)庫。第二在表達(dá)零件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的抽象層次上，只能支持低層次的幾何、拓?fù)湫畔?，而沒有工程含義。第三設(shè)計(jì)環(huán)境欠佳，在使用幾何建模系統(tǒng)構(gòu)造零件時，難以進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，同時對設(shè)計(jì)修改也不方便。因此，傳統(tǒng)的幾何造型將導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制造中信息處理中斷，人為干預(yù)量大，使CAD/CAM/CA一體化難以實(shí)現(xiàn)6 .什么是并行工程？并行工程在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)中的作用和意義？答：并行工程就是集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)的各種過程（包括制造、銷售和使用）的系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品

16、開發(fā)人員在設(shè)計(jì)一開始，就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到報(bào)廢處理的所有因素，其目的 在于追求新產(chǎn)品的易制造性、縮短上市周期、提高質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，以增強(qiáng)產(chǎn)品的市場競爭能力，以及考慮社 會總體效益。并行工程要求在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，集中涉及產(chǎn)品研制各部門的工程技術(shù)人員，共同設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其制造過程。并行工程對產(chǎn)品各種性能和制造過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)動態(tài)仿真，生成計(jì)算機(jī)上的額軟樣品或采用快速原型技術(shù)制作試制品，對它進(jìn)行分析和評估，然后改進(jìn)設(shè)計(jì)，以取得最佳結(jié)果，并且一次成功，這樣設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品不僅具有良好的 性能，而且易于制造、裝配、檢驗(yàn)和維修，因而可以縮短新產(chǎn)品上市的周期。另外，并行工程采用仿真技術(shù)，模擬產(chǎn)品的

17、工作過程，對其“軟樣品”進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而就省去了以往的從設(shè)計(jì)到制作實(shí)物樣品的反復(fù)過程，也有可能減少試制的費(fèi)用第四章計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)1.工藝過程設(shè)計(jì)和CAPP的定義和作用 答：（1 ）工藝過程設(shè)計(jì)定義：工藝過程設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造之間的橋梁，它把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)化為制造信息。美國制造工程師協(xié)會把工藝過程設(shè)計(jì)定義為：“為了經(jīng)濟(jì)的和有競爭力地制造某一產(chǎn)品，對其加工方法進(jìn)行系統(tǒng)的決策”。它的主要功能和作用可以用IDE F0模型來加以描述。（2）CAPP勺定義：計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) （CAPP系統(tǒng)從CAD系統(tǒng)或人機(jī)交互輸入得到零件的數(shù)據(jù)，借助CAPP系統(tǒng)中的車間模型、工件模型以及工藝

18、邏輯規(guī)則，生成工藝過程和工時及成本數(shù)據(jù)。作用：CAPP能夠幫助工藝人員迅速編制出完整而詳盡的工藝文件，使工藝人員無需人工查閱各種手冊和規(guī)范，省 掉手工計(jì)算數(shù)據(jù)和各種表格的編寫工作，大大提高了他們的工作效率。2. CAPP的組成和工作原理。答：（1）組成：（1）零件描述（2）工藝路線生成（3）工序設(shè)計(jì)（4）工藝文件管理（2）工作原理：計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)將與作業(yè)計(jì)劃編制、生產(chǎn)調(diào)度和工況數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成在一起，形成工 藝路線自動調(diào)整和工時定額自動修訂兩個閉環(huán)回路。這樣就在整個生產(chǎn)活動中，構(gòu)成一個技術(shù)文件和生產(chǎn)指揮活動的動 態(tài)擬合系統(tǒng)，明顯提高了 CAPP系統(tǒng)的實(shí)時性、指導(dǎo)性和可操作性，以及 CA

19、PP系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)的可信度。3. 派生法CAPP和創(chuàng)成法的基本工作原理；它們之間的優(yōu)缺點(diǎn)？答：派生法工藝過程生成的原理是從零件族的典型工藝過程派生岀一個新零件的工藝過程。換句話說，通過零件信息的 描述，CAPP系統(tǒng)使可以歸屬某個零件族的任何新零件都可以參照所屬零件族典型工藝過程自動地加以刪改而生成新的工 藝過程。創(chuàng)成法藝生成的基本原理：第一步是通過某種邏輯判斷工具或規(guī)則，確定哪些工藝方法能夠加工這一形面特征，然后遞推中間的工藝加工方法，構(gòu)成加工鏈。第二步是將加工一個零件中的各形面特征的相同工藝方法，納入同一工序,并按照加工工藝的要求進(jìn)行工序的排序，構(gòu)成工藝路線。第三部是對每一工序中的工步進(jìn)行詳

20、細(xì)設(shè)計(jì)。創(chuàng)成法工藝生成與派生法工藝生成最根本的差別在于系統(tǒng)事先不存有零件族的典型工藝過程。創(chuàng)成法的自動化和智能程度高與派生法，具有較多的自動決策功能，克服了派生法不能適用全新零件的缺點(diǎn)。但創(chuàng)成法CAPP系統(tǒng)要求計(jì)算機(jī)有較大的存貯容量和計(jì)算能力，而且由于工藝過程設(shè)計(jì)的影響因素錯綜復(fù)雜，難以建立完整的數(shù)學(xué)模型，故至今仍 未能開發(fā)出通用的創(chuàng)成法 CAPP系統(tǒng)。4. CAPP專家系統(tǒng)的基本組成和工作原理答：基本組成：（1）綜合數(shù)據(jù)庫用于存放事實(shí)（2）知識庫用于存儲制造工藝領(lǐng)域的知識（3）推理機(jī)將根據(jù)知識推導(dǎo)岀結(jié)論（4）用戶接口是用戶與專家系統(tǒng)之間的界面原理：專家系統(tǒng)是指在特定領(lǐng)域里具有與該領(lǐng)域的人類專

21、家相當(dāng)?shù)闹悄芩降挠?jì)算機(jī)只是處理程序系統(tǒng)。專家系統(tǒng) 用以遵循一個給定的邏輯程序，以取得一個預(yù)定的目標(biāo)，如制定一個可行的工藝規(guī)程。在這個程序中，存儲和編輯了與 工藝過程設(shè)計(jì)有關(guān)的某些事實(shí)、規(guī)則、經(jīng)驗(yàn)和其他知識以及指令。5. 何謂正向推理和反向推理？各應(yīng)用范圍？答：正向推理：也稱數(shù)據(jù)驅(qū)動或正向鏈控制，它的基本思想是從已知數(shù)據(jù)信息岀發(fā)，正向使用規(guī)則求解。 其邏輯形式是:“如果A成立，則結(jié)果為B”及“如果B成立，則結(jié)果為 C',那么推理的最后結(jié)論為“如果 A成立，則結(jié)果為C”。反向推理：也稱目標(biāo)驅(qū)動或反向鏈控制，它的基本思想是先定一個目標(biāo)，然后在知識庫中找岀能導(dǎo)岀該目標(biāo)的規(guī)則 集，若某條規(guī)則的

22、前提條件與數(shù)據(jù)庫事實(shí)相匹配，則執(zhí)行該規(guī)則。該規(guī)則的前提條件成為新的子目標(biāo)，再尋找導(dǎo)岀子目 標(biāo)的規(guī)則。以此繼續(xù)搜索，直到初始狀態(tài)（例如毛坯狀態(tài)）為止。如果搜索中有不止一條規(guī)則可匹配，一般執(zhí)行第一個 遇到的規(guī)則。只在導(dǎo)岀的子目標(biāo)無法達(dá)到初始狀態(tài)時，才返回執(zhí)行第二個遇到的規(guī)則，依此類推。另一種是采用規(guī)則優(yōu) 先級的方法。6. 專家系統(tǒng)與傳統(tǒng)程序系統(tǒng)相比的三大優(yōu)點(diǎn)是什么，為何它有這樣的優(yōu)點(diǎn)？答：（1）柔性：當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境改變時，如更新設(shè)備、采用新技術(shù)，或要移植到其他工廠去，專家系統(tǒng)只要輸入新的知識 就能適應(yīng)，不需要改寫程序。（2）透明性：系統(tǒng)與用戶之間有著友好的交互界面。系統(tǒng)能隨時向用戶提供運(yùn)行的過程和理由

23、，并向用戶作出各種解 釋，所以，系統(tǒng)的工作是“透明”的。這就便于工藝員作岀干預(yù)和選擇，以制定岀優(yōu)化的工藝過程。（3）可擴(kuò)展性：專家系統(tǒng)可以不斷補(bǔ)充和更新知識，從而能隨著科技的發(fā)展和生產(chǎn)條件的改進(jìn)而提高工藝過程設(shè)計(jì)的 水平。第五章計(jì)算機(jī)輔助企業(yè)生產(chǎn)管理1、各零件的處理時間如下表，單臺設(shè)備加工作業(yè)順序確定：1）按處理時間由小到大排序；2）按零件交貨期由小到大排序；3 ）保證最大交貨期誤期為最小的前提下，得到F （平均通過時間）為最小的零件最優(yōu)排序。分別求得三種排序 的F和Tmax （最大交貨誤期）。零件JiJ1J2J3J4J5處理時間Pi（天）31425交貨期（日）7812106答：方案1 :按照

24、處理時間由小到大排序?yàn)椋篧urrWi'“處理時間，完工時間，交貨期如下表:按處理時間由小到大排序11/15處理時間1234f完工時間1361015交貨期48107121、打=d) = max (0( 6 - 7) = 0T2 =- d2) = max (0P I - 8) = 0T3 = nitzxtO-=max(O(10 - 12) = 0T斗=7n(uc(0F4 -d4) =inx(0(3 - 10) = 0Ts -Fs -d5) =max(0P15 - 6) = 9GV 5得幾皿=G = 9ityi 1F =1+3 + 6+10+ (5=5"天n方案2 :按照交貨期由小

25、到大排序?yàn)椋?“八 I 丁飛處理時間，完工時間，交貨期如下表：按處理時間由小到大排序/113處理時間5312Z1完工時間5891115交貨期6781012j = niQ® 卩i 一 M】)=max (0( 8 - 7) = 1T2 = mar(0 F2 一 2)=(0,9 - 8) = 1T3 = moxtO F3 - d3) = max (0,15 - 12) = 3= thq(1 F4 - d4) = max (0( 11 - 10) = 1Ts - max(0 Fs - ds) max (0. 5 - 6) = 0皿二nwc(TJ;l <iSfffTmax = Ta&qu

26、ot;= 35 I 8 I 9 + 11 + 15n 5"&天方案3根據(jù)aw上求得:Dj 二區(qū)I + Tmax = 7 + 3 = 10°2 二皿2 + 廠mux = B + 3 = 1 1內(nèi)二鳥 + wtor 二 12 + 3 二 1SJ)4 = 4 + 丁*g 10 + 3 = 13p5 = rf5 + 丁g = 63 = 9此時P(5)=15,由于陰怎,可知，取排在最后剩余四個零件的處理時間之和為P (4) =11 w網(wǎng),只有2不口丿I滿足條件，由于2 - P(4),應(yīng)從兩者中取處理時間長的排在后面，可知，取/札 剩余三個零件的處理時間之和為P (3) =9W

27、 "氣只有丿1,人和八滿足條件，由于DqDAD5 = P3),應(yīng)從三者中取處理時間長的排在后面，可知，取也。剩余兩個零件的處理時間之和為P (2) =4w °k,只有丿1和上滿足條件，由于D2> D1應(yīng)從兩者中取處理時間長的排在后面，可知，取人。通過以上得岀保證最大交貨期誤期為最小的前提下，得到F (平均通過時間)為最小的零件最優(yōu)排序排序?yàn)樘幚頃r間，完工時間，交貨期如下表:按處理時間由小到大排序!：/1hhJ3處理時間1352zI完工時間1491115交貨期48761012max ('T2 = moxtO F； - d2) = max (0( 1 - fi)

28、= 0- d3) = max (0( IS - 12) = 3r4 = nioxtO F4 - d4) = max (0,11 - 10) = 1Ts =Fs - ds) = max (0. 9 - 6) = 3皿=max(fj;I </< 5,得Tmdt = T2 = T5 = 3i-11 + 4+9+11+15r=-K-="天以上5個零件在單臺機(jī)床上按照以上 3種不同排序的流程如下:2、多工序加工作業(yè)順序確定，各零件的處理時間如下表（單位：小時），請按矩陣法得四條規(guī)則，排岀四種加工順序;計(jì)算他們的全部零件的通過時間；假設(shè)在暢通情況下，各零件的通過時間。機(jī)床零件M1M2

29、M3M4M5J165837J206439J385067J490834J526507605684a =850908265答:79747把a(bǔ)和b矩陣的行元素相加，得到B-A）列陣:1910A =1317131516B =131512-16B-A =0 -2-1A和B列陣。同時算得蟲=56585B =65336-55B-A =033 0-3.54.3361,67按照四條規(guī)則定岀零件加工的排列次序:規(guī)則一按（B-A）列陣中數(shù)值從大到小安排零件加工順序。即繪制以下甘特圖M1M2M3J3J1J48J2J4Ji 2：5j56J2JiJ5J4JJ3JiJ4M510152025J23035404550J13J4

30、全部零件的通過時間是48小時。J2J3J1J5J422小時，暢通情況下的通過時間是22小時;29小時，暢通情況下的通過時間是26小時;37小時，暢通情況下的通過時間是29小時;44小時，暢通情況下的通過時間是20小時;48小時，暢通情況下的通過時間是24小時;的通過時間是的通過時間是的通過時間是的通過時間是的通過時間是甘特圖另一簡便方法M1M2J2/J38 /J16/J52 /6/J49/M3M4M54/3 /9 /6/1 7 /”/9.298/3/7|/”弋0PC8/14/"o“3/ 48規(guī)則二：先?。˙-A） 0的數(shù)，并對照 A列陣中數(shù)值從小到大安排零件加工順序，然后再?。˙-A

31、）0的數(shù)，并對照B列陣中數(shù)值從大到小安排零件加工順序。即繪制甘特圖（方法類似規(guī)則一）規(guī)則三：按芒八列陣中數(shù)值從大到小安排零件加工順序。即八 / I 1 I繪制甘特圖（方法類似規(guī)則一）規(guī)則四：先取用一丐 X的數(shù)，并對照|肖列陣中數(shù)值從小到大安排零件加工順序，然后再取用一丐 吃的數(shù),并對照R列陣中數(shù)值從大到小安排零件加工順序。即寸.繪制甘特圖（方法類似規(guī)則一）3、試述ERP系統(tǒng)中的生產(chǎn)計(jì)劃的三各層次、范圍和詳細(xì)程度。答：1）主生產(chǎn)計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)劃是ERP的一個重要的計(jì)劃層次，它是關(guān)于“將要生產(chǎn)什么”的一種描述，起著承上啟下，從宏觀向微觀計(jì)劃過度的作用。主要包括以下內(nèi)容：編制生產(chǎn)計(jì)劃大綱，市場預(yù)測，編

32、制主生產(chǎn)計(jì)劃，批準(zhǔn)和下達(dá)主生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)施主生產(chǎn)計(jì)劃。2）物料需求計(jì)劃 物料需求計(jì)劃用來解決“必須制造和采購什么”的問題 主要包括以下內(nèi)容：生產(chǎn)物料清單，編制物料需求計(jì)劃，執(zhí)行物料需求計(jì)劃。3）能力需求計(jì)劃能力需求計(jì)劃是把物料需求轉(zhuǎn)換為能力需求，把物料需求下達(dá)的生產(chǎn)訂單和已下達(dá)但還未完工的生產(chǎn)訂單所需的負(fù)荷小時，按工廠日歷轉(zhuǎn)換為每個工作中心各時區(qū)的能力需求。主要包括以下內(nèi)容：粗能力需求計(jì)劃的編制，能力需求計(jì)劃的編制，能力控制。4、試述準(zhǔn)時生產(chǎn)法的原理。答：JIT（just in time，準(zhǔn)時生產(chǎn)法），或者稱為"卡片法”。它也是把生產(chǎn)過程分成若干區(qū)域，各個區(qū)域之前通過物料卡片連接起來。

33、5、論述負(fù)荷控制法的兩個參數(shù)。答：負(fù)荷控制有兩個控制參數(shù)：優(yōu)先范圍和負(fù)荷率。首先，按交貨期制定生產(chǎn)任務(wù)的計(jì)劃，確定各工序的最早和最晚開工時間。根據(jù)生產(chǎn)情況規(guī)定一個日期，早于這個日期 的范圍叫做調(diào)度優(yōu)先范圍。如果某個任務(wù)的最晚開工期在優(yōu)先范圍以內(nèi)，它就屬于本計(jì)劃周期內(nèi)應(yīng)投放的任務(wù)。如果最 晚開工日期在優(yōu)先范圍以外，相應(yīng)的任務(wù)就不一定在本計(jì)劃周期內(nèi)投放，允許被推遲延后，可與新任務(wù)一起作為下一個 計(jì)劃周期的任務(wù)。第二步，考察所投放的任務(wù)的每一道工序，看看各工作地的積存兩是不是在規(guī)定值（以負(fù)荷率表示的 負(fù)荷極限）以下，如果一個工作地的負(fù)荷達(dá)到或者超過了負(fù)荷極限，該工作地不但不許再分配任務(wù)，而且要退回超

34、負(fù)荷 的任務(wù)。退回的任務(wù)也將放在下一個計(jì)劃周期里考慮。第六章作業(yè)思考題6- 1試述獨(dú)立制造島的技術(shù)構(gòu)思，它具有哪些特征？答：基本構(gòu)思是，首先按照成組技術(shù)的原理，將零件劃分為不同零件族，再把一組適合加工若干族零件的機(jī)床集中在一 起，形成加工過程相對封閉的單元。然后，由若干熟練工人組成的小組在計(jì)算機(jī)的軟件支持下，相對獨(dú)立自主地去組織 生產(chǎn)。獨(dú)立制造島的主要特征如下：1、以成組技術(shù)為基礎(chǔ)2、數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床并存3、以軟件取勝4、綜合治理、權(quán)力下放6- 2為何說獨(dú)立是適合當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展的一種柔性制造模式？答：獨(dú)立制造島是一種可拓展的、易于與現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)兼容的綜合技術(shù)，可以從點(diǎn)到面，由底向上，可持續(xù)發(fā)

35、展。柔性制造系統(tǒng)適用于加工形狀復(fù)雜、加工工序較長的并具有一定批量的若干種零件。它的重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)加工過程和物料 流的高度自動化，因而投入較大。柔性制造系統(tǒng)在加工柔性上有明顯的提高，它具有多種幾個方法，并可以通過計(jì)算機(jī) 及時調(diào)度和控制。獨(dú)立制造島則具有較廣泛的適用范圍，在某些情況下，甚至可以包括柔性制造單元或由二三臺加工中心的小型柔性制造 系統(tǒng)在內(nèi)，它的重點(diǎn)是信息流的自動化和生產(chǎn)組織的改革，通過生產(chǎn)合理化獲得效益，不過分強(qiáng)調(diào)物料流的自動化，因 此投資相對較小。從以上的分析可以看岀，獨(dú)立制造島這種生產(chǎn)方式無論在加工柔性、人員柔性和設(shè)備柔性方面，都比其他柔性制造技術(shù) 方案和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有明顯的優(yōu)越性，

36、它特別情調(diào)人員柔性的重要性。第七章作業(yè)思考題7- 1、什么是柔性制造單元?答：通常由1-2臺加工中心或其他數(shù)控機(jī)床組成，并具有不同形式的刀具交換和工件的裝卸、輸送及存儲功能。除了機(jī) 床的數(shù)控裝置外，通常還有一臺單元計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)控程序的管理和外圍設(shè)備的協(xié)調(diào)。7- 2、什么是柔性制造系統(tǒng)?答：由兩臺以上的加工中心或柔性制造單元以及清洗、檢測設(shè)備組成，具有較完善的刀具和工件輸送和存儲系統(tǒng)，除主 控計(jì)算機(jī)外，還配備有數(shù)控程序管理計(jì)算機(jī)和分布式數(shù)控終端等，形成多級控制系統(tǒng)組成的局部網(wǎng)絡(luò)。7-3、柔性制造系統(tǒng)的機(jī)床配置有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：柔性制造系統(tǒng)主要適用于中小批量生產(chǎn)，它除了要兼顧生產(chǎn)率和柔

37、性的要求之外，還要考慮到系統(tǒng)的工作可靠性和 機(jī)床的負(fù)荷率。因此就產(chǎn)生兩種機(jī)床的選擇和配置方案：(1) “互替”機(jī)床：所謂“互替”機(jī)床，就是納入系統(tǒng)的機(jī)床是互相可以替代的。系統(tǒng)具有較寬的工藝范圍，而且可 以達(dá)到較高的時間利用率。從系統(tǒng)的輸入和輸岀的角度來看，“互替”機(jī)床是并聯(lián)環(huán)節(jié)，因此增加了系統(tǒng)的可靠性，即 當(dāng)某一臺機(jī)床發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍能正常工作。(2) “互補(bǔ)”機(jī)床：所謂“互補(bǔ)”機(jī)床，就是納入系統(tǒng)的機(jī)床是互相互補(bǔ)的，各自完成某些特定的工序，各機(jī)床之間 不能互相取代，工件在一定程度上必須按順序經(jīng)過加工工位。它的特點(diǎn)是生產(chǎn)率較高，對機(jī)床的技術(shù)利用率較高，即可 以發(fā)揮機(jī)床的性能。但是“互補(bǔ)”機(jī)床的

38、柔性較低，由于工藝范圍較窄，負(fù)荷率往往不滿。從系統(tǒng)的輸入和輸岀的角度 來看，“互補(bǔ)”機(jī)床是串聯(lián)環(huán)節(jié)，它減少了系統(tǒng)的可靠性，即當(dāng)其中某一臺機(jī)床發(fā)生故障時，系統(tǒng)就不能正常工作。7-4、試述柔性制造系統(tǒng)的信息流層次和時間特征。的、答：FMS信息流的層次：FMS控制系統(tǒng)可以劃分為計(jì)劃制定與評價(jià)管理、過程協(xié)調(diào)控制及設(shè)備控制三個層次，這種模塊 化的結(jié)構(gòu)，它們在功能上和時間上既是獨(dú)立又相互聯(lián)系。這樣，盡管系統(tǒng)復(fù)雜，但對于每個子模塊可分解成各個簡單直觀的控制程序來完成相應(yīng)的控制任務(wù)，在可靠性、經(jīng)濟(jì)性等性能方面都提高了一步。FMS言息流的時間特征：根據(jù)信息流不同層次，它們對通訊數(shù)據(jù)量與時間上的要求也并不相同，計(jì)劃管理模塊內(nèi)的通訊 主要是文件傳送和數(shù)據(jù)庫查詢、更新，需要存取和傳送大量數(shù)據(jù)，因此，往往需要較長的運(yùn)行時間。而在過程控制模塊 中，只是平行地交換少量信息，但必須及時傳遞，實(shí)時性強(qiáng)。因此，它的計(jì)算機(jī)運(yùn)行環(huán)境應(yīng)是在實(shí)時操作系統(tǒng)支持下并 發(fā)運(yùn)行。7-5、試述排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型及其性能指標(biāo)。答：柔性制造系統(tǒng)是一種隨機(jī)服務(wù)系統(tǒng)。每一個工位都可以看做“服務(wù)臺”，工件就是“顧客”，每個工件都?xì)v