先進(jìn)制造系統(tǒng)復(fù)習(xí)題1

1、第一章1.制造：是一個涉及制造工業(yè)中產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)過程、質(zhì)量保證、經(jīng)營管理、市場銷售、和服務(wù)的一系列相關(guān)活動和工作的總稱。2.世界制造中心的三次轉(zhuǎn)移和特點(diǎn)分析（1）第一次轉(zhuǎn)移：德國取代英國成為世界科技與制造中心。實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。（2）第二次轉(zhuǎn)移：美國取代了德國，成為了世界科技中心和制造中心。以信息技術(shù)為主導(dǎo)的高技術(shù)群。（3）第三次轉(zhuǎn)移：日本取代美國成為世界制造中心。（4）分析：1）隨著技術(shù)革命和經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快，世界制造中心轉(zhuǎn)移呈現(xiàn)加速的趨勢.2)世界制造中心轉(zhuǎn)移并不伴隨世界科技中心的轉(zhuǎn)移。3）要保證世界制造強(qiáng)國的地位，首先要保證世界制造業(yè)科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)先地位，否則世界制造

2、中心的地位很難保住。4）世界制造中心的轉(zhuǎn)移使一些國家經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。3、.我國制造業(yè)的問題（1）制造系統(tǒng)的問題：1）勞動生產(chǎn)率及工業(yè)增加值率低。2）我國制造業(yè)處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的低端。3）技術(shù)創(chuàng)新能力十分薄弱。4）制造業(yè)的結(jié)構(gòu)不盡合理。（2）制造模式的問題；1)企業(yè)體制不適應(yīng)。2)經(jīng)營理念的不適應(yīng)。3）生產(chǎn)管理手段的不適應(yīng)。4）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的不適應(yīng)。（3）制造技術(shù)的問題：1）設(shè)計技術(shù)。2）制造工藝與裝備。3）制造過程自動化4生命周期：原是生物學(xué)中用于研究生物系統(tǒng)的術(shù)語，又稱壽命周期，是一個個體從出到死亡所經(jīng)歷的全過程。產(chǎn)品市場生命周期：指一個產(chǎn)品從進(jìn)入市場到推出市場的全過程。產(chǎn)品全生命周期：

3、指一個產(chǎn)品從構(gòu)想到出生、從報廢到再生的全過程。又稱產(chǎn)品自然生命周期、產(chǎn)品生命周期。5、產(chǎn)品品種、型式和品牌生命周期的差異產(chǎn)品生命周期理論對分析產(chǎn)品品種、產(chǎn)品型式、產(chǎn)品品牌。其適應(yīng)程度有顯著差異。 一般而言，產(chǎn)品品種具有最長的生命周期，許多產(chǎn)品品種的銷售階段可以長期的延續(xù)下去，其生命周期的變化與人口的增長率成正比關(guān)系。 產(chǎn)品型式比品種能夠更準(zhǔn)確的體現(xiàn)產(chǎn)品生命周期的典型歷程，即逐次通過計劃、設(shè)計、制造、銷售、使用和報廢六個階段。產(chǎn)品品牌相對于前兩種形式而言，則顯示了最短的生命周期歷程。品牌生命周期的顯著特點(diǎn)是不規(guī)則性。6、先進(jìn)制造系統(tǒng)：指在時間、質(zhì)量、成本、服務(wù)和環(huán)境諸方面，能夠很好地滿足市場需求

4、，采用了先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式，協(xié)調(diào)運(yùn)行，獲取系統(tǒng)資源投入的最大增值，具有良好社會效益，達(dá)到整體最優(yōu)的制造系統(tǒng)。7、先進(jìn)制造模式：是應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)與運(yùn)行的方式。它以獲取生產(chǎn)有效性為首要目標(biāo)，以制造資源快速有效集成為基本原則，以人組織技術(shù)相互結(jié)合為實(shí)施途徑，使制造系統(tǒng)獲得精益、敏捷、優(yōu)質(zhì)與高效的特征，以適應(yīng)市長變化對時間、質(zhì)量、成本、服務(wù)和環(huán)境的新要求。8、先進(jìn)制造技術(shù)：是根據(jù)市場需求，使原材料成為產(chǎn)品所運(yùn)用的一系列先進(jìn)技術(shù)的總稱，是當(dāng)代制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的主體技術(shù)。9、先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容的劃分方法（1）、按功能分：主體技術(shù)群、支撐技術(shù)群、制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施（

5、2）、按性質(zhì)分：基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)（3）、按制造業(yè)技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)成要素分：先進(jìn)設(shè)計技術(shù)、制造自動化技術(shù)、先進(jìn)制造工藝技術(shù)、材料技術(shù)、工業(yè)工程技術(shù)。第三章制造模式的類型及區(qū)別：1、按制造過程可變性來分剛性制造模式 其幾乎沒有過程可變性柔性制造模式 其過程可變性為中等可重構(gòu)性制造模式 其過程可變性為最大2、按信息流與物流運(yùn)動方向來分精益制造模式 在制造過程中貫穿一種零浪費(fèi)的生產(chǎn)理念，在企業(yè)的整個活動過程中去掉一切多余的環(huán)節(jié)，是每個崗位的工作人員都能對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)增智能信息化制造模式 通過制造資源計劃或企業(yè)資源計劃來支持，即基于企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)制定生產(chǎn)計劃，圍繞物料轉(zhuǎn)換組織制造資源，實(shí)現(xiàn)按需

6、要按時進(jìn)行生產(chǎn)3、按制造過程利用資源的范圍來分集成制造模式 其強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)的內(nèi)部 敏捷制造模式 其強(qiáng)調(diào)的是企業(yè)之間智能制造模式 其強(qiáng)調(diào)的是全球范圍。并行工程（CE）：并行工程是對產(chǎn)品及相關(guān)的過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化工作模式。并行設(shè)計與串行設(shè)計的區(qū)別：1、設(shè)計人員的團(tuán)隊(duì)化2、設(shè)計過程的并行性3、設(shè)計過程的系統(tǒng)性4、設(shè)計過程的快速“短”反饋敏捷制造（AM）：企業(yè)在無法預(yù)測的持續(xù)、快速變化的競爭環(huán)境中生存、發(fā)展并擴(kuò)大競爭優(yōu)勢的一種新的經(jīng)營管理和生產(chǎn)組織模式。敏捷制造（AM）的特征：1、敏捷虛擬企業(yè)組織形式2、虛擬制造技術(shù)衡量企業(yè)敏捷性的評價方法：1、基于實(shí)效的敏

7、捷性評價方法，即從時間、成本、穩(wěn)健性、適應(yīng)范圍等四個方面來評價企業(yè)的敏捷性2、基于企業(yè)因素的敏捷性評價方法實(shí)施適合我國實(shí)際情況的敏捷制造模式的建議：1、企業(yè)敏捷化建設(shè)，簡化組織機(jī)構(gòu)，重建企業(yè)文化等2、建立區(qū)域企業(yè)聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)資源有源共享，以期實(shí)現(xiàn)提高成員企業(yè)實(shí)力和對機(jī)遇的敏捷應(yīng)變能力。可重構(gòu)造系統(tǒng)：是一種為響應(yīng)市場或客戶需求的突然變化，快速調(diào)整在一個零件族內(nèi)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)功能、在最初就設(shè)計成為可快速改變結(jié)構(gòu)、由硬件與軟件的構(gòu)件組成的制造系統(tǒng)。大量定制（MC）：是一種在系統(tǒng)整體優(yōu)化的思想指導(dǎo)下，集企業(yè)、顧客、供應(yīng)商和環(huán)境于一體，充分利用企業(yè)已有的各種資源，根據(jù)顧客的個性化需求，以大量生產(chǎn)的低成本

8、、高質(zhì)量和高效率提供定制產(chǎn)品和服務(wù)的生產(chǎn)模式。大量定制和大量生產(chǎn)的區(qū)別：1、重點(diǎn) 大量生產(chǎn)是通過穩(wěn)定和控制取得效率；大量定制是通過柔性和快速反應(yīng)取得品種和定制。2、目標(biāo) 大量生產(chǎn)以使幾乎每個顧客都能承受的低成本和低價格來開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和運(yùn)送商品和服務(wù)；大量定制以使幾乎每個顧客足夠找到可支付的、切實(shí)滿足自己自己需要的品種和定制來開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和運(yùn)送商品和服務(wù)。3、特征 大量生產(chǎn) 穩(wěn)定的需求，統(tǒng)一的大市場，低成本、穩(wěn)定的質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品和服務(wù)，產(chǎn)品開發(fā)周期長，產(chǎn)品生命周期長；大量定制 動態(tài)的需求，分散的小市場，低成本、高質(zhì)量、定制的產(chǎn)品和服務(wù)，產(chǎn)品開發(fā)周期短，產(chǎn)品生命周期短。精益生產(chǎn)（LP）

9、的產(chǎn)生和發(fā)展過程：精益生產(chǎn)來源于日本的豐田生產(chǎn)方式。20世紀(jì)初，美國人福特開創(chuàng)的大量生產(chǎn)方式揭開了現(xiàn)代化大生產(chǎn)的序幕；第二次世界大戰(zhàn)后，日本汽車工業(yè)開始起步，但此時統(tǒng)治世界的生產(chǎn)模式仍是大量生產(chǎn)方式，日本無法與其它國家在此模式下進(jìn)行競爭，但日本經(jīng)過分析比較，根據(jù)自身的特點(diǎn)，在分析總結(jié)大量流水線生產(chǎn)方式的利弊基礎(chǔ)上逐步創(chuàng)立了一種獨(dú)特的多品種、小批量、高質(zhì)量和低能耗的生產(chǎn)方式豐田生產(chǎn)方式；20世紀(jì)70年代石油危機(jī)后，豐田生產(chǎn)方式得到迅速普及，后并稱為精益生產(chǎn)。精益生產(chǎn)的內(nèi)涵：以整體優(yōu)化的觀點(diǎn)，以社會需求為依據(jù)，以發(fā)揮人的因素為根本，有效配置和合理利用企業(yè)資源，最大限度地為企業(yè)謀求利益的一種新型生產(chǎn)

10、方式。精益生產(chǎn)的核心思想：消除浪費(fèi)、強(qiáng)調(diào)精簡組織機(jī)構(gòu)和不斷改善。精益生產(chǎn)的基本特點(diǎn)：1、準(zhǔn)時生產(chǎn)2、人員自主化3、并行工程4、成組流水線5、全面質(zhì)量管理計算機(jī)集成制造（CIM）的內(nèi)涵：1、集成制造的思想2、集成制造系統(tǒng)的模型3、中國特色的集成制造。CIM是一種新的制造模式,是信息技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，也是信息技術(shù)與制造過程相結(jié)合的自動化技術(shù)與科學(xué)。其目的是提高制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率和響應(yīng)市場的能力。即CIM是各種計算機(jī)輔助技術(shù)和企業(yè)管理信息系統(tǒng)等在更高水平的集成。敏捷制造與精益生產(chǎn)的比較:1、指導(dǎo)思想 精益生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)資源有效利用，消除冗余，減少浪費(fèi)；敏捷制造強(qiáng)調(diào)在連續(xù)和不可預(yù)測變化的環(huán)境下發(fā)展。2

11、、基本策略 精益生產(chǎn)準(zhǔn)時生產(chǎn)，依靠平衡生產(chǎn)進(jìn)度計劃，達(dá)到零庫存；敏捷制造準(zhǔn)時信息系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)制造，承認(rèn)并快速響應(yīng)市場變化。3、組織結(jié)構(gòu) 精益生產(chǎn)扁平式，權(quán)力下放，多功能小組，協(xié)同工作;敏捷制造基于任務(wù)的組織與管理，多學(xué)科群體項(xiàng)目組。4、工作重心 精益生產(chǎn)注重技術(shù)與操作，實(shí)行連續(xù)改進(jìn)；敏捷制造注重組織與人員，實(shí)現(xiàn)動態(tài)重組。5、生產(chǎn)特征 精益生產(chǎn)變批量、柔性化生產(chǎn)，適應(yīng)產(chǎn)品變化，縮短生產(chǎn)周期；敏捷制造更大柔性，產(chǎn)品設(shè)計和制造系統(tǒng)模塊化，產(chǎn)品客戶化。6、質(zhì)量保證 精益生產(chǎn)追求完美質(zhì)量和零殘缺，使客戶完全滿意；敏捷制造適應(yīng)客戶需求，整個產(chǎn)品生命周期客戶滿意。7、生產(chǎn)方式 精益生產(chǎn)按需生產(chǎn)，充分利用和增強(qiáng)

12、大量生產(chǎn)優(yōu)勢；敏捷制造打破大量生產(chǎn)方式，采用大量定制生產(chǎn)方式。8、雇員關(guān)系 精益生產(chǎn)終身雇傭，工齡工資，雇主與雇員風(fēng)雨同舟；敏捷制造建立基于信任的雇傭關(guān)系，實(shí)行“社會合同”。9、運(yùn)作空間 精益生產(chǎn)企業(yè)級范圍；敏捷制造涵蓋整個企業(yè)范圍，并擴(kuò)張到企業(yè)之間。10、企業(yè)關(guān)系 精益生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)供應(yīng)管理，與供應(yīng)商建立長期穩(wěn)定關(guān)系，利益共享，風(fēng)險共擔(dān)；敏捷制造采取競爭與合作策略，組建虛擬公司，以快速響應(yīng)市場需求和提高競爭力。手工生產(chǎn)、大量生產(chǎn)、精益生產(chǎn)各自的比較：1、產(chǎn)品特征：（1）數(shù)量小，完全按照顧客需求（2）數(shù)量大，標(biāo)準(zhǔn)化品種單一（3）面向顧客，品種多，變批量 2、設(shè)計方式：（1）串行模式（2）串行模式（3

13、）并行模式 3、工作方式：（1）分工粗略，多種多樣（2）分工細(xì)致，簡單，重復(fù)（3）責(zé)權(quán)利統(tǒng)一的工作組，協(xié)同工作 4、操作工人：（1）懂設(shè)計制造，具有很高的操作技能（2）不許專門技能（3）多技能 5、生產(chǎn)特征：（1）設(shè)備簡單，通用，自動化低（2）大批量，設(shè)備專用，剛性自動化（3）柔性自動化，效率高，但盡量精簡 6、供貨方式：（1）大庫存緩沖（2）大庫存緩沖（3）JIT方式，接近零庫存 7、制造成本：高 較低 低 8、質(zhì)量保證:（1）檢驗(yàn)者事后把關(guān)，產(chǎn)品質(zhì)量低（2）返修率大，產(chǎn)品質(zhì)量較高（3）由生產(chǎn)者保證，返修率接近零 9、客戶關(guān)系：（1）靠質(zhì)量使顧客滿意（2）靠質(zhì)量和成本使顧客滿意（3）以顧客為

14、上帝，使顧客完全滿意10、市場特點(diǎn)：（1）極少量要求（2）賣方市場供不應(yīng)求（3）買方市場供大于求。第四章1.面向X的設(shè)計（DFX）概念：指面向某一應(yīng)用領(lǐng)域的計算機(jī)輔助設(shè)計工具，它能使設(shè)計者在早期考慮設(shè)計決策對后續(xù)的影響。目前成熟的DFX技術(shù)有（1）面向制造的設(shè)計DFM（2）面向裝配的設(shè)計DFA（3）面向成本的設(shè)計DFC（4）面向質(zhì)量的設(shè)計DFQ（5）面向環(huán)境的設(shè)計DFE2.面向制造的設(shè)計（DFM）的原理：把產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計集成在一個共同的活動中，使設(shè)計者在產(chǎn)品設(shè)計階段就盡早的考慮與產(chǎn)品制造有關(guān)的約束，在制造工藝和制造資源環(huán)境的約束下進(jìn)行零件形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，全面評價產(chǎn)品設(shè)計和工藝設(shè)計，同時提供改

15、進(jìn)設(shè)計的反饋信息，在設(shè)計過程中完成可制造檢測，以使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)合理、制造簡單、裝配性好、并實(shí)現(xiàn)全局化。DFM的主要原則:簡化零件的形狀盡量避免切削加工選用比便于加工的材料盡量設(shè)置較大公差采用標(biāo)準(zhǔn)件與外購件減少不必要的精度要求。3.產(chǎn)品可制作性評價的內(nèi)容：從裝配工藝性：裝配自由度、模塊化結(jié)構(gòu)、定位與聯(lián)接、裝配標(biāo)準(zhǔn)化等從結(jié)構(gòu)性工藝：熱處理、鍛造、焊接性、切削性等從加工可行性：精度與功能、粗糙度、加工方法的匹配等從成本：材料成本、加工成本、裝配成本等從時間：加工時間、裝配時間、工裝準(zhǔn)備時間產(chǎn)品可制造行的評價方法：（1）經(jīng)驗(yàn)評價a依賴專家對幾個指標(biāo)定性評價b從產(chǎn)品功能出發(fā)提出一些設(shè)計功力指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計c從

16、制造工藝出發(fā)保證產(chǎn)品在特定環(huán)境條件下用某種特定的加工工藝加工出來（2）定量評價a從縮短生產(chǎn)成本出發(fā)綜合考慮、估計產(chǎn)品的費(fèi)用b從制造工藝出發(fā)已加工方法和難度為基礎(chǔ)結(jié)合單位實(shí)際情況評估產(chǎn)品的制造性c從產(chǎn)品的功能價格比出發(fā)分析每個產(chǎn)品的功能和價值，綜合市場需求去掉費(fèi)用大增值少的產(chǎn)品（3）給予知識的評價 利用成熟的數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗(yàn)公式評價4.面向裝配的設(shè)計（DFA）的主要內(nèi)容：（1）產(chǎn)品裝配模型的信息描述1）DFA的信息組成管理信息幾何信息拓?fù)湫畔⒐こ陶Z義信息裝配工藝信息裝配資源信息2）裝配設(shè)計信息的方法a基于圖形的表示方法b基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表示方法c面向?qū)ο蟮姆椒ǎ?）產(chǎn)品可裝配性分析的四項(xiàng)基本內(nèi)容1

17、）確定產(chǎn)品可裝配行類別2）確定產(chǎn)品可裝配性的分析方法基于實(shí)驗(yàn)的方法基于統(tǒng)計的方法基于建模的方法3）分析影響產(chǎn)品的可裝配性的各種因素。4）考察各因素之間的相互作用和相互關(guān)系。（3）產(chǎn)品的可裝配性評價1）可裝配評價的的三方面內(nèi)容：a技術(shù)性b經(jīng)濟(jì)性c社會性2）可裝配性評價方法：a定性評價b定量評價（4）產(chǎn)品的可裝配性再設(shè)計。 5.DFA的常用準(zhǔn)則 ：a所使用的零件數(shù)最少b產(chǎn)品所有零件的裝配方向最少c盡量使用模塊化設(shè)計d盡量減少裝配工作面e盡量減少使用固定件f裝配盡量在外部進(jìn)行g(shù)盡量使零件易于識別h避免設(shè)計的零件相互干涉i裝配在一起的零件應(yīng)有互鎖特征6.面向質(zhì)量設(shè)計（DFQ）的基本概念：DFQ就是建立

18、一個知識系統(tǒng)，它能為設(shè)計者實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品或過程的質(zhì)量要求提供所有必需的知識7.DFQ的工具分為以下三類：（1）確定質(zhì)量目標(biāo)的工具（2）實(shí)現(xiàn)質(zhì)量分解與合成的工具（3）質(zhì)量評價與決策的工具8.模塊化設(shè)計（MD）的概念：是指功能分析的基礎(chǔ)上，對一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能而不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品劃分并設(shè)計一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的產(chǎn)品，以滿足市場不同需求的設(shè)計方法。9.產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）的基本概念：PDM是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程的技術(shù)。PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu):（1）顧客界面層（2）功能模塊及開發(fā)工具層（3）框架核心層（4）系統(tǒng)支撐層。PDM系統(tǒng)的基本功能：（1）文檔管理（2）工作流程與過程管理（3）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與配置管理（4）應(yīng)用集成。 第五章1、加工中心（概念）：是備有刀庫、能夠自動更換刀具、對工件進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床，又稱多工序自動換刀數(shù)控機(jī)床。2、虛擬軸機(jī)床（概念）：它實(shí)質(zhì)上是機(jī)器人技術(shù)與機(jī)床結(jié)構(gòu)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。虛擬軸機(jī)床主要由機(jī)床上方的固定平臺和下方的活動平臺及連接兩平臺的六個可變長度連桿構(gòu)成。虛擬軸機(jī)床原理：工件安裝在工作平臺上，工作臺固定不動；各連桿的兩端通過球副分別與固定平臺和動平臺連接，每個連桿由一