現(xiàn)代制造系統(tǒng)復(fù)習(xí)題

1、現(xiàn)代制造系統(tǒng)復(fù)習(xí)題單項(xiàng)選擇題1. 制造系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和（A）相關(guān)聯(lián)，構(gòu)成生產(chǎn)過(guò)程（流程）系統(tǒng)A. 物料流、信息流、能量流、成本/價(jià)值流與誤差流B. 物料流、信息流與誤差流C. 物料流、信息流、能量流與誤差流D. 物料流、信息流、成本/價(jià)值流與誤差流2. 數(shù)字控制是（B）A. 利用數(shù)字進(jìn)行的控制B. 借助數(shù)字、字符和其他符號(hào)控制設(shè)備的一種可編程的自動(dòng)化方法C. 借助數(shù)字、字符和其他符號(hào)、經(jīng)程序編制后用于控制的一種自動(dòng)化方法D. 利用數(shù)字、字符等對(duì)機(jī)床設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的先進(jìn)方法3. 成組技術(shù)取得實(shí)際效益的手段是（C）A. 用相似性分析將零件分類B. 重復(fù)使用C. 在零件分類基礎(chǔ)上重復(fù)使用D. 計(jì)算機(jī)集

2、成制造系統(tǒng)4. 下列制造系統(tǒng)柔性最大的是（D）A. 剛性自動(dòng)線B.FMSC.FMS、FMC和物流系統(tǒng)D.CNC機(jī)床5. 工業(yè)機(jī)器人主要用于（D）A. 物料傳輸與裝卸、加工和檢驗(yàn)與特殊場(chǎng)合B. 物料裝卸、處理（或加工）和檢驗(yàn)、加工等C. 物料加工或處理、裝配與檢驗(yàn)和傳送線處D. 物料的加工或處理、裝配與檢測(cè)及物件裝卸與傳輸?shù)阮I(lǐng)域簡(jiǎn)答題1. 從功能和信息上簡(jiǎn)述CIM的兩個(gè)基本觀點(diǎn)。答案：1）功能上：CIM包含一個(gè)制造企業(yè)的全部生產(chǎn)信息和經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，從市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃管理、制造過(guò)程、質(zhì)量控制、產(chǎn)品銷(xiāo)售到售后服務(wù)，互相緊密聯(lián)系成一個(gè)統(tǒng)一的整體。2）信息上：制造過(guò)程本質(zhì)上可抽象成

3、數(shù)據(jù)采集、傳遞、加工和利用的過(guò)程，最終產(chǎn)品可視為數(shù)據(jù)（信息）的物質(zhì)體現(xiàn)2. 提高生產(chǎn)率的基本策略答案：采用柔性制造原理與技術(shù),壓縮變換產(chǎn)品品種的導(dǎo)入時(shí)間,適應(yīng)產(chǎn)品批量生產(chǎn).采用高效的加工方法和設(shè)備壓縮制造的輔助時(shí)間,采用并行工程的方法.采用高速、超高速的切削方法，提高過(guò)程變量和切削用量采用柔性自動(dòng)化，提高設(shè)備的利用率利用“零時(shí)間哲學(xué)”，應(yīng)用豐田/精益生產(chǎn)方式，從企業(yè)的文化、組織、管理到生產(chǎn)運(yùn)作全面提升組織對(duì)變化的響應(yīng)能力。3. CNC裝置的刀具半徑補(bǔ)償?shù)幕靖拍畲鸢福河捎诘毒哂幸欢ǖ陌霃?，在輪廓加工中，刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡并不等于所需加工零件的實(shí)際輪廓。在外輪廓或內(nèi)輪廓加工時(shí)，刀具中心均要偏移零

4、件外（內(nèi)）表面一個(gè)刀具半徑值。這種偏移稱為刀具半徑補(bǔ)償。在CNC系統(tǒng)裝置中刀具半徑的補(bǔ)償由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。CNC系統(tǒng)根據(jù)零件輪廓尺寸（直線或圓弧及其起點(diǎn)和終點(diǎn)）、刀具運(yùn)動(dòng)方向指令及實(shí)際加工中所用的刀具半徑值，自動(dòng)完成刀具半徑補(bǔ)償計(jì)算。4. 論述工業(yè)機(jī)器人與機(jī)械手區(qū)別答案：機(jī)械手：是模擬人手和臂動(dòng)作的機(jī)電系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)電耦合原理，按主從原則進(jìn)行工作，因此，它只是人手和臂的延長(zhǎng)物，沒(méi)有自主能力，附屬于主機(jī)設(shè)備，動(dòng)作簡(jiǎn)單、操作程序固定的重復(fù)操作，定位點(diǎn)不變的操作裝置。工業(yè)機(jī)器人：是有獨(dú)立機(jī)械機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)，能自主的、運(yùn)動(dòng)復(fù)雜、工作自由度多、操作程序可變，可任意定位的自動(dòng)化操作機(jī)（系統(tǒng)）5. 論述對(duì)制造

5、原理的理解。答案：制造工藝過(guò)程。制造過(guò)程必須將制造原材料經(jīng)過(guò)一系列的轉(zhuǎn)換使之成為產(chǎn)品，這些轉(zhuǎn)換既包括原材料在物理性質(zhì)上的變化，又包括原材料在化學(xué)性質(zhì)上的變化。物料流動(dòng)過(guò)程。制造過(guò)程總是伴隨著物料的流動(dòng)過(guò)程，包括物料的采購(gòu)、存儲(chǔ)、生產(chǎn)、裝配、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等一系列的活動(dòng)。信息流動(dòng)過(guò)程。制造過(guò)程中，除了物料的流動(dòng)，還始終伴隨著信息的流動(dòng)。從信息的角度，制造過(guò)程可以看成是一個(gè)信息的加工過(guò)程。一方面，制造企業(yè)捕獲原始的市場(chǎng)信息和技術(shù)信息，通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、加工制造等一系列活動(dòng)形成市場(chǎng)需要的產(chǎn)品，在整個(gè)制造過(guò)程中同時(shí)伴隨著產(chǎn)品信息的處理；另一方面，制造企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)計(jì)劃與控制手段管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，使制造

6、過(guò)程能夠順利和協(xié)調(diào)地進(jìn)行，因此制造過(guò)程中還伴隨著大量的管理和控制信息。論述題：1. 用復(fù)合零件法編制回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝，要做到哪三個(gè)方面的統(tǒng)一，其重點(diǎn)是什么？考慮的要點(diǎn)是什么？答案：1. 用復(fù)合零件法編制回轉(zhuǎn)體零件的成組工藝2. 做到“機(jī)床、工藝裝備（包括夾具，刀具和輔助工具）和調(diào)整”的三統(tǒng)一。3. 重點(diǎn)是“成組調(diào)整”，其要點(diǎn)：用統(tǒng)一夾具、同一套刀具和輔助工具加工一組零件同一零件組內(nèi)不同零件加工時(shí)，允許更換刀具，但主要依靠尺寸的調(diào)整來(lái)適應(yīng)用各種快速調(diào)整措施，縮短更換零件時(shí)的調(diào)整時(shí)間2. 論述在當(dāng)今的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中我國(guó)制造業(yè)面臨怎樣的挑戰(zhàn)，應(yīng)采取什么應(yīng)對(duì)措施？答案：傳統(tǒng)制造面對(duì)的困境；新興工業(yè)化的

7、可持續(xù)發(fā)展；傳統(tǒng)制造業(yè)的投資效益下滑；產(chǎn)品壽命周期迅速縮短；充分利用信息技術(shù)提升制造企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求及其變化的快速響應(yīng)能力；快速準(zhǔn)確地獲取競(jìng)爭(zhēng)的信息；快速配置與系統(tǒng)地集成人、技術(shù)和資源，為網(wǎng)絡(luò)制造與集群制造建立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)；消除和控制污染，提高企業(yè)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性；發(fā)展可重構(gòu)企業(yè)，建立動(dòng)態(tài)聯(lián)盟/合作；創(chuàng)新與改進(jìn)了的流程/過(guò)程；企業(yè)的市場(chǎng)定位、目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的戰(zhàn)略與商務(wù)實(shí)踐；競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的形成；建立企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力；建立成功的制造戰(zhàn)略；建立誠(chéng)信、合作、實(shí)干與創(chuàng)新的企業(yè)文化；建立加盟企業(yè)集群/聯(lián)盟；熟悉WTO與市場(chǎng)相關(guān)的法規(guī)；清楚自身的優(yōu)勢(shì)制造系統(tǒng)的計(jì)算題1. 在利用全部制造能力條件下，每臺(tái)機(jī)床設(shè)備工作時(shí)

8、間為65時(shí)/周，生產(chǎn)率為20件/時(shí)，在一周內(nèi)，該臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)了1000件產(chǎn)品，其他是因故障停機(jī)修理而造成的空閑等待時(shí)間。求：（1）該臺(tái)設(shè)備的制造能力；（2）計(jì)算該設(shè)備的利用率；（3）該設(shè)備的工作效率。答案：1.1300件/周27692%370%（計(jì)算題需過(guò)程，否則不得分）2. 設(shè)有一條生產(chǎn)泵的10個(gè)站的自動(dòng)線，其設(shè)計(jì)制造的理想循環(huán)時(shí)間Tc=1.0min,停機(jī)發(fā)生的頻率F=0.1（停機(jī)次數(shù)/一個(gè)循環(huán)時(shí)間間隔內(nèi)），平均停機(jī)時(shí)間Td=6.0min,廢品率為5%,原材料成本Cm=15元/件，投資成本CL=16元/min,刀夾具成本Ct=1.5元/件。試確定（1）生產(chǎn)率；（2）滿足1500件/周產(chǎn)量要求的

9、工作時(shí)間；（3）自動(dòng)線效率；（4）單件成本。答案：生產(chǎn)率=35.625件/h滿足1500件/周產(chǎn)量要求的工作時(shí)間42.1h/周自動(dòng)線效率=0.625或0.375單件成本=44.32元/件（計(jì)算題需過(guò)程,否則不得分）3. 一條自動(dòng)線由6個(gè)自動(dòng)化工作站和4個(gè)手工工作站組成。其循環(huán)時(shí)間為30s,經(jīng)研究其瓶頸工作站為一個(gè)手工工作站,若用一個(gè)新的自動(dòng)化工作站替代后,其循環(huán)時(shí)間可降低為24s。用新工作站替代后其成本為0.25$/min，其他成本數(shù)據(jù)為：C0=0.15$/min,Cas=0.10$/min,Cat=0.10$/min。原來(lái)6個(gè)自動(dòng)化工作站停機(jī)的概率p=0.01，平均停機(jī)時(shí)間為3min，經(jīng)測(cè)定

10、替代用的自動(dòng)化工作站的停機(jī)概率p=0.02，刀夾具成本可以忽略，Ct=0,原材料成本Cm=0.50$/件，試比較替代后的單件成本Cpc。若經(jīng)測(cè)定替代用的自動(dòng)化工作站的停機(jī)概率p=0.01,情況又如何？答案：替代前Cpc=1.384元/件替代后Cpc=1.396元/件改變后Cpc=1.354元/件（計(jì)算題需過(guò)程，否則不得分）4. 某廠有一條自動(dòng)化車(chē)削加工線共有9臺(tái)機(jī)床，平均每臺(tái)機(jī)床的安裝時(shí)間是6小時(shí)，平均該線的生產(chǎn)批量是90件，平均工序時(shí)間是8分鐘，每臺(tái)設(shè)備每班的工作時(shí)間是8小時(shí)，每周平均開(kāi)6個(gè)班，統(tǒng)計(jì)得出該線實(shí)際產(chǎn)出1944件/周。求（1）該自動(dòng)線的生產(chǎn)率；（2）計(jì)算該自動(dòng)線的制造能力；（3）

11、計(jì)算實(shí)際的利用率，并分析達(dá)不到制造能力的主要原因。答案：1. 5件/h2. PC=2160件/h3. 實(shí)際利用率U=90%，分析為不是廢次品引起，主要是自動(dòng)線物料流不通暢，即上下料不及時(shí)，某個(gè)工作站故障停機(jī)導(dǎo)致的物流瓶頸5. 一單件加工車(chē)間，對(duì)批量為1件的零件加工要經(jīng)過(guò)10道工序（機(jī)床設(shè)備），該車(chē)間有8臺(tái)傳統(tǒng)機(jī)床，每周可以生產(chǎn)35小時(shí)。對(duì)該零件加工，其他相關(guān)數(shù)據(jù)為：平均每臺(tái)機(jī)床加工時(shí)間為0.5小時(shí)，平均每臺(tái)機(jī)床的安裝時(shí)間為6小時(shí)，平均每臺(tái)機(jī)床換刀時(shí)間為0.2小時(shí)，平均每臺(tái)機(jī)床的上下料的時(shí)間為0.3小時(shí)，平均每臺(tái)機(jī)床的非工作時(shí)間是12小時(shí)?，F(xiàn)擬定引進(jìn)加工中心，它可以一次安裝后完成全部的10道工序

12、的加工，加工該零件要求編程20小時(shí)，但編程可以離線完成。在該加工中心的安裝時(shí)間為10小時(shí)，采用該加工中心后可使總加工時(shí)間降低至原來(lái)的80%。上下料時(shí)間與原先的上下料時(shí)間相同，但換刀時(shí)間減少50%，該加工中心的非工序時(shí)間為12小時(shí)，試求：其他條件不變時(shí)，（1）采用傳統(tǒng)機(jī)床和加工中心這兩種方法的制造時(shí)間各是多少？（2）若兩臺(tái)加工中心代替原8臺(tái)普通機(jī)床，上述給定數(shù)據(jù)條件不變，制造能力的變化情況如何？在制品件的變化情況如何？（3）利用10條自動(dòng)化策略對(duì)新的加工方法進(jìn)行分析。答案：1）原來(lái)：190h;新方案：27.3h2）原來(lái)：PC=4件/周;新方案:4.575件/周原來(lái)：WIP=21.7件；新方案：3.57件3）新方案使得工序集中，增大柔性，改善物料傳送，減少傳輸時(shí)間，采用加工中心改善過(guò)程控制，升級(jí)到工廠級(jí)全局控制柔性制造系統(tǒng)的分析題1.若有一加工單元共有4臺(tái)機(jī)床，分析在這些機(jī)床上加工的50個(gè)零件得到表1所示的進(jìn)出卡。試確定進(jìn)/出比率，并排列機(jī)器順序。并繪制流程圖和計(jì)算回流率。表1單位：件出進(jìn)123410502523000153104000410000答案：3-2-1-411.1%2.若有一加工單元共有4臺(tái)機(jī)床，分析在這些機(jī)床上加工的65個(gè)零件得到表1所示的進(jìn)出卡。試確定進(jìn)/出比率，并排列機(jī)器順序。并繪制流程圖和計(jì)算回流率。表1單位：件出進(jìn)1234105025210000