先進(jìn)制造技術(shù)習(xí)題答案(1)

1、第一章 第一章 制造業(yè)與先進(jìn)制造技術(shù) 制造業(yè)與先進(jìn)制造技術(shù)1-1 敘述制造、制造系統(tǒng)、制造業(yè)、制造技術(shù)等概念，比較廣義制造與狹義制 敘述制造、制造系統(tǒng)、制造業(yè)、制造技術(shù)等概念，比較廣義制造與狹義制造的概念。 造的概念。制造：把原材料加工成適用的產(chǎn)品。制造系統(tǒng)：制造過程及其所涉及的硬件、軟件和人員組成的一個(gè)將制造資源轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品（含半成品）的有機(jī)整體，稱為制造系統(tǒng)。制造系統(tǒng)還有以下三方面的定義：制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義；制造系統(tǒng)的功能定義；制

2、造系統(tǒng)的過程定義。制造業(yè)：是將制造資源（物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等） ，通過制造過程，轉(zhuǎn)化為可供人們使用與利用的工業(yè)品與生活消費(fèi)品的行業(yè)。它涉及到國民經(jīng)濟(jì)的許多部門，是國民經(jīng)濟(jì)和綜合國力的支柱產(chǎn)業(yè)。制造技術(shù)：是完成制造活動(dòng)所需的一切手段的總和，制造技術(shù)已成為一個(gè)涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過程、跨多個(gè)學(xué)科、高度集成的高新技術(shù)。狹義制造是產(chǎn)品的機(jī)械工藝過程或機(jī)械加工過程。廣義制造與狹義制造相比，制造的概念和內(nèi)涵在范圍和過程兩方面大大

3、拓展。在范圍方面，制造涉及的工業(yè)領(lǐng)域遠(yuǎn)非局限于機(jī)械制造，而是涉及機(jī)械、電子、化工、輕工、食品、軍工等國民經(jīng)濟(jì)的大量行業(yè)。在過程發(fā)面，廣義制造不僅指集體的工藝過程，而是指包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、計(jì)劃控制、生產(chǎn)工藝過程、裝配檢驗(yàn)、銷售服務(wù)和管理等產(chǎn)品整個(gè)生命周期的全過程。1-2 試簡述制造技術(shù)的發(fā)展歷程。 試簡述制造技術(shù)的發(fā)展歷程。制造技術(shù)的發(fā)展是由社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)等多方面因素決定的?？v觀近兩百年制造業(yè)的發(fā)展歷程，影響其發(fā)展最主要的因素是技

4、術(shù)的推動(dòng)及市場的牽引。人類科學(xué)技術(shù)的每次革命，必然引起制造技術(shù)的不斷發(fā)展，也推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。另一方面，隨著人類的不斷進(jìn)步，人類的需求不斷變化，因而從另一方面推動(dòng)了制造業(yè)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了制造技術(shù)的不斷進(jìn)步。兩百年來，在市場需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“少品種大批量的規(guī)模生產(chǎn)——多品種小批量生產(chǎn)——個(gè)性化彈性批量生產(chǎn)；在科技高速發(fā)展的推動(dòng)下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集——設(shè)備與資金密集——信息密集——知識(shí)密集”的方向

5、發(fā)展，與之相適應(yīng)，制造業(yè)的資源配置沿著“手工——機(jī)械化——單機(jī)自動(dòng)化——?jiǎng)傂粤魉詣?dòng)化——柔性自動(dòng)化——智能自動(dòng)化”的方向發(fā)展。制造技術(shù)則從機(jī)械化——機(jī)電—一體化與自動(dòng)化——網(wǎng)絡(luò)化與智能化發(fā)展。在組織管理方式上，從集中、固定的組織管理方式——分布、自治的管理——協(xié)同、創(chuàng)新的組織管理發(fā)展；在生產(chǎn)管理方式上，從面向庫存——面向訂單——面向市場與顧客發(fā)展；與資源環(huán)境的關(guān)系上，從利用資源、破壞環(huán)境——節(jié)約資源、關(guān)心環(huán)境——主動(dòng)更新資源和美化環(huán)境

6、發(fā)展。1-3 試簡述機(jī)床發(fā)展歷史及其各個(gè)階段機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)。 試簡述機(jī)床發(fā)展歷史及其各個(gè)階段機(jī)床的技術(shù)特點(diǎn)。1-4 論述制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用如何？ 論述制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用如何？它涉及到國民經(jīng)濟(jì)的許多部門，是國民經(jīng)濟(jì)和綜合國力的支柱產(chǎn)業(yè)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)條件下，制造業(yè)是參與市場競爭的主體，它始終是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。1-5 分析制造業(yè)在新世紀(jì)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢。 分析制造業(yè)在新世紀(jì)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢。人

7、類進(jìn)入 21 世紀(jì)后，社會(huì)與政治環(huán)境、市場需求、技術(shù)創(chuàng)新預(yù)示著制造業(yè)人類進(jìn)入將發(fā)生巨大變化。美國國家科學(xué)研究委員會(huì)工程技術(shù)委員會(huì)、制造與工程設(shè)計(jì)院“制造業(yè)挑戰(zhàn)展望委員會(huì)”對 2020 年制造業(yè)所面員會(huì)對臨的形勢，提出了六大挑戰(zhàn)：快速響應(yīng)市場能力的挑戰(zhàn)——全部制造環(huán)節(jié)并行實(shí)現(xiàn)；打破傳統(tǒng)經(jīng)營面臨的組織、地域及時(shí)間壁壘的挑戰(zhàn)——技術(shù)資源的集成；信息時(shí)代的挑戰(zhàn)——信息向知識(shí)的轉(zhuǎn)變；日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)——可持續(xù)發(fā)展；制造全球化和貿(mào)易自由化的

8、挑戰(zhàn)——可重組工程；技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)⑴現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)。包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、性能優(yōu)良設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技術(shù)、競爭優(yōu)勢創(chuàng)建 技術(shù)、全壽命周期設(shè)計(jì)、可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。⑵先進(jìn)制造工藝。包括精密捷徑鑄造成型技術(shù)、精確高效塑性成形技術(shù)、優(yōu)質(zhì)高效焊 接及切割技術(shù)、優(yōu)質(zhì)低耗潔凈熱處理技術(shù)、高效高精密機(jī)械加工工藝、現(xiàn)代特種加工工 藝、新型材料成型與加工工藝、優(yōu)質(zhì)潔凈表面工程新技術(shù)、快速模具制造技術(shù)、模擬制造 成型加工技術(shù)。⑶自動(dòng)化技術(shù)。包括數(shù)控技術(shù)

9、、工業(yè)機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計(jì)算機(jī)集成制造系 統(tǒng)(CIMS)、傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測及信號(hào)識(shí)別技術(shù)、過程設(shè)備工況監(jiān)測與控制。⑷系統(tǒng)管理技術(shù)。包括先進(jìn)制造生產(chǎn)模式、集成管理模式、生產(chǎn)組織方式。1-9 結(jié)合楊叔子院士的觀點(diǎn)分析先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。 結(jié)合楊叔子院士的觀點(diǎn)分析先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。先進(jìn)制造技術(shù)是面向 21 世紀(jì)的技術(shù)系統(tǒng)，其目的是提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，贏得 激烈的市場競爭。人類已進(jìn)入一個(gè)新的世紀(jì)，在新

10、世紀(jì)中，制造業(yè)發(fā)展的重要特性是向全球化、網(wǎng)絡(luò)化、模擬化方向發(fā)展。未來先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展的總趨勢是向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向發(fā)展。第二章 第二章 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)2-1 試分析現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)并簡述現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。 試分析現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)并簡述現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是根據(jù)產(chǎn)品功能要求和市場競爭（時(shí)間、質(zhì)量、價(jià)格等）的需要，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識(shí)，經(jīng)過設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造性思維、規(guī)劃

11、和決策，制定可以用于制造的方案，并使方案付諸實(shí)施的技術(shù)。特點(diǎn)：設(shè)計(jì)范疇的擴(kuò)展化；設(shè)計(jì)手段的計(jì)算機(jī)化；設(shè)計(jì)過程的并行化；設(shè)計(jì)過程智能化；分析手段的精確化；多種手段綜合應(yīng)用；強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的邏輯性和系統(tǒng)性；進(jìn)行動(dòng)態(tài)多變量的優(yōu)化；強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的環(huán)保性；強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的宜人性；強(qiáng)調(diào)用戶參與；強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制；設(shè)計(jì)和制造一體化；強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品全壽命周期最優(yōu)化。體系結(jié)構(gòu)：1、基礎(chǔ)技術(shù)（主體技術(shù)）：CAX 技術(shù)。2、支持技術(shù)：設(shè)計(jì)方法學(xué)、可信任設(shè)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)。3

12、、應(yīng)用技術(shù)。2-2 決定產(chǎn)品（或企業(yè)）競爭力有哪些因素？ 決定產(chǎn)品（或企業(yè)）競爭力有哪些因素？質(zhì)量：不僅滿足用戶功能要求還應(yīng)以自身的特點(diǎn)滿足用戶的非物質(zhì)功能方面的需求，符合有關(guān)法律、標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)環(huán)境要求，安全性、可靠性、合理的壽命、方便使用和維護(hù)保養(yǎng)并提供及時(shí)必要的用戶培訓(xùn)、質(zhì)量保證和維修服務(wù)。時(shí)間：設(shè)計(jì)開發(fā)的周期，供貨的時(shí)間、方式、供貨的數(shù)量、品種和方式等方面的適應(yīng)能力。成本／價(jià)格：產(chǎn)品成本、合理利潤、一次性安裝費(fèi)用和經(jīng)常性維持費(fèi)用等。

13、2-3 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)包括哪些主要內(nèi)容？分析其中的關(guān)鍵技術(shù)？ 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)包括哪些主要內(nèi)容？分析其中的關(guān)鍵技術(shù)？主要包括：有限元法；優(yōu)化設(shè)計(jì)；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；反求工程；技術(shù)；模糊智能CAD；工程數(shù)據(jù)庫。關(guān)鍵技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，包括 CAD/CAE/CAM/CAPP/CAAP 等技術(shù)。2-4 簡述并行設(shè)計(jì)內(nèi)涵、特點(diǎn)、技術(shù)體系及其對制造業(yè)的影響。 簡述并行設(shè)計(jì)內(nèi)涵、特點(diǎn)、技術(shù)體系及其對制造業(yè)的影響。并行設(shè)計(jì)是指集成地、平行地處理

14、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及其相關(guān)過程的系統(tǒng)方法。并行設(shè)計(jì)要求產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)者一開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期（從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品報(bào)廢處理）的所有因素。特點(diǎn)：信息資源共享，即時(shí)交互和協(xié)同，系統(tǒng)集成。技術(shù)體系：1.并行環(huán)境下的信息抽象與建模技術(shù)；2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)評價(jià)與決策——DFMA 與 RPM；3.支持并行設(shè)計(jì)的分布式計(jì)算機(jī)環(huán)境。影響：并行設(shè)計(jì)改變了傳統(tǒng)的串行工作方法，使得在設(shè)計(jì)階段就可能有制造和營銷服務(wù)人員的介入和彼此信息交互?？梢员苊馐д`，減少反復(fù)，