生产系统学复习思考题总[共18页]

1、第一章 复习思考题1-1 试述系统工程与机械工程的关系；系统工程学在机械工程中的应用。答：工程原意是指“造物”的工作。如机械工程是设计制造机械产品的工作。那么系统工程在生产系统中的应用就是设计生产系统的工作，系统工程就是设计生产系统的理论和方法。系统工程学的出现，使人们逐渐认识到，应把生产过程中的能量转换、材料加工和信息传递等各种生产活动看做一个不可分割的生产系统来进行研究，只有树立系统的观点和采用系统分析的方法，着重研究组成生产系统总体的各局部之间的相互联系与相互作用，从中找出主要的影响因素，并采取有效措施加以解决，才能求得系统整体的优化，从而推动接卸制造领域的技术进步和不断提高制造工业的生

2、产水平。1-2 机械制造系统的基本组成及其任务是什么？答：基本组成：一个机械制造系统由机床、工具和制造过程所组成的闭合回路系统。机械制造系统的任务如下：（1）将材料或者毛坯转变成一定形状和尺寸的零件或产品。（2）提高工件的质量，使之达到所要求的形状精度、尺寸精度和表面质量。（3）尽可能使制造过程在最佳条件下进行，以达到高的加工效率和低的生产成本。1-3 生产系统的输入四要素。答：生产系统的输入四要素如下：（1）生产对象：是指完成生产活动所使用的原材料和辅助材料。（2）生产劳动：它包含每个劳动者用于进行生产活动的体力和智力。（3）生产资料：指借助于生产劳动把生产对象转变成产品的手段，包含机器设备

3、、夹具、工具等。（4）生产信息：为有效地进行生产过程所用到的知识，它包含了生产工艺、生产技术管理等软件特性。1-4 系统和生产系统的基本概念。答：所谓系统，就是由若干相互作用和相互依赖的组成部分结合成有共同目标和特定功能的有机整体。并且每个系统具有一定的特征，即集合性、相关性、目的性和环境适应性。那么生产系统，就是指人们使用工具来创造各种生产资料和生活资料的活动，即把各种生产要素的输入转变为产品的输出过程。1-5 生产系统中的“三流”概念及其相互关系。答：“三流”是指信息流、物料流和能量流。信息流主要是指计划、调度、管理、设计、工艺等方面的信息；物料流主要是指从原材料经过加工、装配到成品的过程

4、，并包括存储、运输、检验、油漆、包装等过程；能量流主要是指动力能源系统。每个阶段的工作过程中，都需要和数据库交换必要的信息。即一切生产活动都和数据库发生着联系。正确的构思和决策是以全面真实的数据为基础，经营管理离不开数据，开发新产品和新工艺也有赖于数据，整个产品的制造过程更是与数据密切相关。信息流对物料流起着组织、指挥和控制的作用。准确、及时地处理和传送数据是保证有效地进行生产活动的前提，我们必须把数据当做一种资料来利用，重视信息流的研究和应用。第二章 复习思考题2-1 试述成组技术的原理和实质。答：成组技术的原理：依靠设计标准化而有效地保持不同产品之间的结构 -工艺继承性；通过工艺标准化而充

5、分利用零部件之间的结构 -工艺相似性。结构 -工艺继承性是设计标准化的前提，结构 -工艺性相似性则是工艺标准化的基础。成组技术通过分类编码系统，吧设计标准化和工艺标准化联系起来。实质：正是在充分利用零部件的结构 -工艺继承性和相似性的基础上，成组技术才能提高设计标准化和工艺标准化的水平。简化生产技术准备工作，使企业能经济而迅速地开发新产品，保证企业具有竞争力。有效扩大生产批量，使多品种小批量生产企业能经济而合理地采用先进的生产技术和先进的生产组织管理方法。归并同类相似零部件，有利于发展零部件的专业化生产。2-2. 什么叫相似零件、零件族？答：大量的统计数字表明，把组成产品的零件包括结构形状及其

6、要素、尺寸、精度、材料、毛坯形式、加工方法及工艺顺序等诸多相似特征的零件叫做相似零件。把零件按照他们的形状、材料、功能和尺寸等特征的相似性划分的零件集合叫做零件族。其目的是为了减少零件种类，促进零件设计的合理化和标准化，减少设计工作量，缩短设计周期和提高设计效率。2-3 根据下列零件 -机床关系表，计算相似性系数 IJ，据此画出单链聚类二叉树图，并分别按阀值 30%、70%将零件分组。机床 零 件 序 号P1 P2 P3 P4 P5 代号MA 1 1 1 1 MB 1 1 1 1 MC 1 1 1MD 1 1 1答：机床 MA 和 MB 之间加工零件的相似性系数为机床 MA 和 MC 之间加工

7、零件的相似性系数为机床 MA 和 MD 之间加工零件的相似性系数为机床 MB 和 MC 之间加工零件的相似性系数为机床 MB 和 MD 之间加工零件的相似性系数为机床 MC 和 MD 之间加工零件的相似性系数为显然 MC 和 MD 间加工零件的相似程度最高。单链聚类二叉树图如下：MA MB MC MD%10080 70% MA, MB, MC , MD6040 30% MA , MB,MC,MD20第三章 复习思考题1. 试述 CAD系统的工作过程和基本功能。答：CAD系统的工作过程就是将设计者的知识、经验、创造性、判断和逻辑思维能力与计算机的存贮、高速运算和逻辑分析能力结合起来，就可以有效地

8、提高设计的效率和质量。计算机辅助设计过程如图所示。否 修改模型 人工干预 系统设计模图形显示及绘图装置分析与是满绘图意？及打印结束型 审定CAD系统的基本功能：1、交互式图形显示与几何模型的构造2、工程计算分析和优化及对设计的模拟、验证3、计算机自动绘图与辅助文档编辑4、工程数据库和图形库的管理与共享2 .试述 CAD系统的硬件配置的类型及其特点。答：1、大型主机系统它以大型通用机为主机，几十个终端直接与主机联接或者通过远程分时终端与主机相连，同时还接有磁带机、磁盘机等大容量存储器。这种系统主要用于复杂的、大型的 CAD作业。但由于是多用户分享主机，使用主系统响应不够稳定。而且初期投资费用较大

9、，只适用于大中型企业。2、独立型系统它以小型机主机，直接与 4-6 个终端挂接，独立承担任务。系统显示出较高的效率和有高度的响应性。适用于中型企业从事中等复杂机械产品的设计。只是这类系统针对性强，带有某些专用性质，应用范围有一定局限性。3、以超级微机组成的工作站系统它通常由超级微机、图形显示器、数字化仪、键盘等构成一个独立的 CAD工作站。一般具有与超级小型机相匹配的处理速度。由于有高质量的硬件和软件支撑，因此，系统能执行 3D 实体造型和有限元分析技术等软件，并可方便地用鼠标器来作各种菜单选择。能同步执行两个或两个以上的程序 /指令，同时，它们彼此之间还可通过局域网络传输图形信息。这样的工作

10、站系统，初期投资少，并具有良好的可扩充性，因此，见效快，经济效益高，深得中小企业的重视。已成为中小企业发展 CAD的主流。4、PC/CAD系统PC/CAD系统通常是一类单用户的微机基本系统，带有高分辨率的彩色显示器和硬盘，并配有数字化仪和绘图机等。该系统的主要特点是响应快、价格低、配置方便、性能不断提高，对于小型产品的设计、分析具有一定的通用性。3.CAD系统的软件层次及其作用。答：CAD的软件系统可以分为操作系统、支撑系统和应用软件系统三个层次。1、操作系统操作系统负责对计算机硬、软件资源进行分配、控制、调度和回收，使之协调一致并高效地完成各种类型的任务。任何程序都要再特定的操作系统支持下运

11、行。2、CAD支撑软件CAD支撑软件系统是由专业 CAD研制单位提供给用户的软件产品，它是一个配套系统。在 70 年代中期，出现了一批能进行图形处理、面向机械工程应用的立体造型系统，这些系统初步实现了在计算机内生成三维实体模型、零件图、NC 刀具轨迹等功能，并成功地替代了元设计及制造领域的许多传统的手工劳动，显示了它们的强大生命力。在目前，支撑软件研制技术正朝着两个方向发展，一是使该系统与 CAD/CAM硬件系统相对独立开来，最终形成一个泛机型的系统；另一个是致力于提高立体造型的几何处理能力，扩大其应用范围，提高系统的可靠性和增强用户的界面等。3、应用软件应用软件是在 CAD系统所提供的硬件、

12、支撑软件资源的基础上，为特定设计目的（二次）开发的程序系统。包括有三大部分：（1）设计计算软件进行 CAD工作，常需进行各种数值计算。为了达到理想结果，有时还需做优化工作。（2）应用图形软件CAD的最终输出大多是图形的形式，绘图处理软件包仅能提供一些最基本的绘图编辑功能等，而应用图形软件就是利用绘图处理软件包提供的一些基本功能，结合设计对象的特点开发的专用程序系统。它提高了绘图的效率和精度。（3）数据库的建立和应用一项工程设计设计到许多标准、规范数据。因此在数据库管理系统的支持下，用户应建立满足特定设计目标的数据库。并开发相应的应用软件对建立的数据库进行操作，及时准确地提供设计各个阶段所需的数

13、据。4.CAD的三种传统的造型模型的特点和应用。答：一、线框模型线框模型是用一系列空间直线、圆弧和点组合而成、用来描述产品轮廓外形的一种造型方法。这种生成的线框模型，其特点如下：（1）结构简单，数据存储量小，生成模型比较容易。（2）容易生成三视图、透视图。（3）当零件形状复杂时，线框很多，图形难以辨认，会产生多义性。（4）难以计算物体的几何特征在实际工程中，有些物体，如平面、立体，仅用线框模型表示也就足够了，但像球体或者圆锥体等，就难以充分表示。二、曲面模型曲面模型是在线框模型的线框之间又定义了面得一种造型方法。这类模型的优点是：有可能生成剖面图和进行消隐处理；可以获得 NC 加工所需的信息。

14、不足之处是形体的实心部分究竟在边界的哪一侧。则还是不明确的。三、实体模型实体模型是有具有一定体积的基本体素适当组合而成的。它能完整地描述物体的几何特征，具有确定性。目前，实体模型在计算机内部常用的表示模式有如下三种：（ 1）边界表示模式；（ 2）构造实体几何树表示模式；（ 3）扫刮表示模式。许多几何造型系统用平移扫刮来生成平板型零件，用旋转扫刮来生成回转体零件，两种扫刮变换形式都是用边界表示来作为输入手段的。5.什么叫特征？叙述特征造型的原理，特征造型模型与传统造型模型的区别？答：特征是具有属性的，与设计、制造活动有关，并含有工程意义的基本几何实体或信息的集合。即特征具有包括几何形状、精度、材

15、料、技术特征和管理等属性，同时，特征是与设计活动和制造方法有关的几何实体，因而是面向设计和制造的，而且特征含有工程意义的信息，即特征反映了设计者和制造者的意图。特征造型是将特征作为产品描述的基本单元，并将产品描述成特征的集合。传统的造型模型显示出的不足，主要表现在以下三个方面：第一数据库尚不完备，几何建模系统仅用来定义几何形体，而难以将有关零件的粗糙度、公差、材料等工艺信息同步地存入数据库。第二在表达零件的数据结构的抽象层次上，只能支持低层次的几何、拓扑信息，而没有工程含义。第三设计环境欠佳，在使用几何建模系统构造零件时，难以进行创造性设计，同时对设计修改也不方便。因此，传统的几何造型将导致产

16、品在设计和制造中信息处理中断，人为干预量大，使 CAD/CAM/CAE一体化难以实现。6 .什么是并行工程？ 并行工程在产品开发设计中的作用和意义？答：并行工程就是集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程（包括制造、销售和使用）的系统方法。这种方法要求产品开发人员在设计一开始，就考虑产品整个生命周期中从概念形成到报废处理的所有因素，其目的在于追求新产品的易制造性、缩短上市周期、提高质量和降低生产成本，以增强产品的市场竞争能力，以及考虑社会总体效益。并行工程要求在产品设计阶段，集中涉及产品研制各部门的工程技术人员，共同设计产品及其制造过程。并行工程对产品各种性能和制造过程进行计算机动态仿真，生成

17、计算机上的额软样品或采用快速原型技术制作试制品，对它进行分析和评估，然后改进设计，以取得最佳结果，并且一次成功，这样设计出来的产品不仅具有良好的性能，而且易于制造、装配、检验和维修，因而可以缩短新产品上市的周期。另外，并行工程采用仿真技术，模拟产品的工作过程，对其“软样品”进行仿真实验，实现优化设计，从而就省去了以往的从设计到制作实物样品的反复过程，也有可能减少试制的费用。第四章 计算机辅助工艺设计1. 工艺过程设计和 CAPP的定义和作用。答：（ 1）工艺过程设计定义：工艺过程设计是产品设计和制造之间的桥梁，它把产品的设计信息转化为制造信息。美国制造工程师协会把工艺过程设计定义为：“为了经济

18、的和有竞争力地制造某一产品，对其加工方法进行系统的决策”。它的主要功能和作用可以用 IDE 模型来加以描述。（2）CAPP的定义：计算机辅助工艺过程设计（ CAPP）系统从 CAD系统或人机交互输入得到零件的数据，借助CAPP系统中的车间模型、工件模型以及工艺逻辑规则，生成工艺过程和工时及成本数据。作用： CAPP能够帮助工艺人员迅速编制出完整而详尽的工艺文件，使工艺人员无需人工查阅各种手册和规范，省掉手工计算数据和各种表格的编写工作，大大提高了他们的工作效率。2. CAPP的组成和工作原理。答：（ 1）组成：（ 1）零件描述（ 2）工艺路线生成（ 3）工序设计（ 4）工艺文件管理（2）工作原

19、理：计算机辅助工艺过程设计将与作业计划编制、生产调度和工况数据采集系统集成在一起，形成工艺路线自动调整和工时定额自动修订两个闭环回路。这样就在整个生产活动中，构成一个技术文件和生产指挥活动的动态拟合系统，明显提高了 CAPP系统的实时性、指导性和可操作性，以及 CAPP系统提供的数据的可信度。3. 派生法 CAPP和创成法的基本工作原理；它们之间的优缺点？答：派生法工艺过程生成的原理是从零件族的典型工艺过程派生出一个新零件的工艺过程。换句话说，通过零件信息的描述， CAPP系统使可以归属某个零件族的任何新零件都可以参照所属零件族典型工艺过程自动地加以删改而生成新的工艺过程。创成法艺生成的基本原

20、理：第一步是通过某种逻辑判断工具或规则，确定哪些工艺方法能够加工这一形面特征，然后递推中间的工艺加工方法，构成加工链。第二步是将加工一个零件中的各形面特征的相同工艺方法，纳入同一工序，并按照加工工艺的要求进行工序的排序，构成工艺路线。第三部是对每一工序中的工步进行详细设计。创成法工艺生成与派生法工艺生成最根本的差别在于系统事先不存有零件族的典型工艺过程。创成法的自动化和智能程度高与派生法，具有较多的自动决策功能，克服了派生法不能适用全新零件的缺点。但创成法 CAPP系统要求计算机有较大的存贮容量和计算能力，而且由于工艺过程设计的影响因素错综复杂，难以建立完整的数学模型，故至今仍未能开发出通用的

21、创成法 CAPP系统。4. CAPP专家系统的基本组成和工作原理。答：基本组成：（ 1）综合数据库用于存放事实（ 2）知识库用于存储制造工艺领域的知识（ 3）推理机将根据知识推导出结论（ 4）用户接口是用户与专家系统之间的界面原理：专家系统是指在特定领域里具有与该领域的人类专家相当的智能水平的计算机只是处理程序系统。专家系统用以遵循一个给定的逻辑程序，以取得一个预定的目标，如制定一个可行的工艺规程。在这个程序中，存储和编辑了与工艺过程设计有关的某些事实、规则、经验和其他知识以及指令。5. 何谓正向推理和反向推理？各应用范围？答：正向推理：也称数据驱动或正向链控制，它的基本思想是从已知数据信息出

22、发，正向使用规则求解。其逻辑形式是：“如果 A 成立，则结果为 B”及“如果 B 成立，则结果为 C”，那么推理的最后结论为“如果 A 成立，则结果为C”。反向推理：也称目标驱动或反向链控制，它的基本思想是先定一个目标，然后在知识库中找出能导出该目标的规则集，若某条规则的前提条件与数据库事实相匹配，则执行该规则。该规则的前提条件成为新的子目标，再寻找导出子目标的规则。以此继续搜索，直到初始状态（例如毛坯状态）为止。如果搜索中有不止一条规则可匹配，一般执行第一个遇到的规则。只在导出的子目标无法达到初始状态时，才返回执行第二个遇到的规则，依此类推。另一种是采用规则优先级的方法。6. 专家系统与传统

23、程序系统相比的三大优点是什么 ,为何它有这样的优点 ?答：（ 1）柔性：当生产环境改变时，如更新设备、采用新技术，或要移植到其他工厂去，专家系统只要输入新的知识就能适应，不需要改写程序。（2）透明性：系统与用户之间有着友好的交互界面。系统能随时向用户提供运行的过程和理由，并向用户作出各种解释，所以，系统的工作是“透明”的。这就便于工艺员作出干预和选择，以制定出优化的工艺过程。（3）可扩展性：专家系统可以不断补充和更新知识，从而能随着科技的发展和生产条件的改进而提高工艺过程设计的水平。第五章 计算机辅助企业生产管理1、各零件的处理时间如下表，单台设备加工作业顺序确定： 1）按处理时间由小到大排序

24、； 2）按零件交货期由小到大排序； 3）保证最大交货期误期为最小的前提下，得到（平均通过时间）为最小的零件最优排序。分别求得三种排序的 F和 Tmax（最大交货误期）。答： 方案 1 ：按照处理时间由小到大排序为：处理时间，完工时间，交货期如下表：按处理时间由小到大排序1 2 3 4 5处理时间1 3 6 10 15完工时间8 10 7 12 6交货期方案 2 ：按照交货期由小到大排序为：处理时间，完工时间，交货期如下表：按处理时间由小到大排序5 3 1 2 4处理时间5 8 9 11 15完工时间6 7 8 10 12交货期方案 3: 根据 求得：此时P(5)=15,由于 ，可知，取 排在最

25、后。剩余四个零件的处理时间之和为P（ 4）=11 ,只有满足条件，由于 ,应从两者中取处理时间长的排在后面，可知，取 。剩余三个零件的处理时间之和为P（3） =9 ,只有满足条件，由于 ,应从三者中取处理时间长的排在后面，可知，取 。剩余两个零件的处理时间之和为P（2） =4 ,只有满足条件，由于应从两者中取处理时间长的排在后面，可知，取 。通过以上得出保证最大交货期误期为最小的前提下，得到（平均通过时间）为最小的零件最优排序排序为处理时间，完工时间，交货期如下表：按处理时间由小到大排序1 3 5 2 4处理时间1 4 9 11 15完工时间8 7 6 10 12交货期以上 5 个零件在单台机

26、床上按照以上 3 种不同排序的流程如下：方案 25 1 2 4 3方案 32 1 5 4 3方案 12 4 1 3 55 10 15天 天2、多工序加工作业顺序确定，各零件的处理时间如下表（单位：小时） ，请按矩阵法得四条规则，排出四种加工顺序；计算他们的全部零件的通过时间；假设在畅通情况下，各零件的通过时间。机床零件 M1 M2 M3 M4 M5J1 6 5 8 3 7J2 0 6 4 3 9J3 8 5 0 6 7J4 9 0 8 3 4J5 2 6 5 0 7答：把 a 和 b 矩阵的行元素相加，得到 A 和 B 列阵。同时算得（ B-A）列阵：把 A 和 B 列阵中各行除以所使用的机床

27、数目，得到 列阵。同时算得 列阵：按照四条规则定出零件加工的排列次序：规则一：按（ B-A）列阵中数值从大到小安排零件加工顺序。即 绘制以下甘特图M1J3 8 J1 14 J516J4 25J2 6J3 13J1 19 J5 25M2 J2 10 J1 27 J5 32 J4 40M3J2 J4 J3 19 J130M4 13 43M5J2 22 J3 29 J137J5 4443J4 48475 10 15 20 25 30 35 40 45 50T全部零件的通过时间是 48 小时。J2 的通过时间是 22 小时，畅通情况下的通过时间是 22 小时；J3 的通过时间是 29 小时，畅通情况下

28、的通过时间是 26 小时；J1 的通过时间是 37 小时，畅通情况下的通过时间是 29 小时；J5 的通过时间是 44 小时，畅通情况下的通过时间是 20 小时；J4 的通过时间是 48 小时，畅通情况下的通过时间是 24 小时；甘特图另一简便方法 :M1 M2 M3 M4 M5J2 0 6 4 3 90 6 10 13 22J3 8 5 0 6 78 13 0 19 29J1 6 5 8 3 714 19 27 30 37J5 2 6 5 0 716 25 32 0 44J4 9 0 8 3 425 0 40 43 48规则二：先取（ B-A） 0 的数，并对照 A列阵中数值从小到大安排零件

29、加工顺序，然后再取（B-A）0 的数，并对照 B 列阵中数值从大到小安排零件加工顺序。即绘制甘特图（方法类似规则一）规则三：按 列阵中数值从大到小安排零件加工顺序。即绘制甘特图（方法类似规则一）规则四：先取 的数，并对照 列阵中数值从小到大安排零件加工顺序，然后再取 的数，并对照 列阵中数值从大到小安排零件加工顺序。即 . 绘制甘特图（方法类似规则一）3、试述 ERP系统中的生产计划的三各层次、范围和详细程度。答：1）主生产计划 主生产计划是 ERP的一个重要的计划层次，它是关于“将要生产什么”的一种描述，起着承上启下，从宏观向微观计划过度的作用。主要包括以下内容：编制生产计划大纲，市场预测，

30、编制主生产计划，批准和下达主生产计划，实施主生产计划。2）物料需求计划 物料需求计划用来解决“必须制造和采购什么”的问题。主要包括以下内容：生产物料清单，编制物料需求计划，执行物料需求计划。3）能力需求计划 能力需求计划是把物料需求转换为能力需求，把物料需求下达的生产订单和已下达但还未完工的生产订单所需的负荷小时，按工厂日历转换为每个工作中心各时区的能力需求。主要包括以下内容：粗能力需求计划的编制，能力需求计划的编制，能力控制。4、试述准时生产法的原理。答：JIT(just in time ，准时生产法 ) ，或者称为“卡片法”。它也是把生产过程分成若干区域，各个区域之前通过物料卡片连接起来。

31、5、论述负荷控制法的两个参数。答：负荷控制有两个控制参数：优先范围和负荷率。首先，按交货期制定生产任务的计划，确定各工序的最早和最晚开工时间。根据生产情况规定一个日期，早于这个日期的范围叫做调度优先范围。如果某个任务的最晚开工期在优先范围以内，它就属于本计划周期内应投放的任务。如果最晚开工日期在优先范围以外，相应的任务就不一定在本计划周期内投放，允许被推迟延后，可与新任务一起作为下一个计划周期的任务。第二步，考察所投放的任务的每一道工序，看看各工作地的积存两是不是在规定值（以负荷率表示的负荷极限）以下，如果一个工作地的负荷达到或者超过了负荷极限，该工作地不但不许再分配任务，而且要退回超负荷的任

32、务。退回的任务也将放在下一个计划周期里考虑。第六章 作业思考题6-1 试述独立制造岛的技术构思，它具有哪些特征？答：基本构思是，首先按照成组技术的原理，将零件划分为不同零件族，再把一组适合加工若干族零件的机床集中在一起，形成加工过程相对封闭的单元。然后，由若干熟练工人组成的小组在计算机的软件支持下，相对独立自主地去组织生产。独立制造岛的主要特征如下：1、 以成组技术为基础2、数控机床与普通机床并存3、以软件取胜4 、综合治理、权力下放6-2 为何说独立是适合当前制造业发展的一种柔性制造模式？答：独立制造岛是一种可拓展的、易于与现有生产系统兼容的综合技术，可以从点到面，由底向上，可持续发展。柔性

33、制造系统适用于加工形状复杂、加工工序较长的并具有一定批量的若干种零件。它的重点在于实现加工过程和物料流的高度自动化，因而投入较大。柔性制造系统在加工柔性上有明显的提高，它具有多种几个方法，并可以通过计算机及时调度和控制。独立制造岛则具有较广泛的适用范围，在某些情况下，甚至可以包括柔性制造单元或由二三台加工中心的小型柔性制造系统在内，它的重点是信息流的自动化和生产组织的改革，通过生产合理化获得效益，不过分强调物料流的自动化，因此投资相对较小。从以上的分析可以看出，独立制造岛这种生产方式无论在加工柔性、人员柔性和设备柔性方面，都比其他柔性制造技术方案和传统生产方式有明显的优越性，它特别情调人员柔性

34、的重要性。第七章作业思考题7-1、什么是柔性制造单元？答：通常由 1-2 台加工中心或其他数控机床组成，并具有不同形式的刀具交换和工件的装卸、输送及存储功能。除了机床的数控装置外，通常还有一台单元计算机来进行数控程序的管理和外围设备的协调。7-2、什么是柔性制造系统？答：由两台以上的加工中心或柔性制造单元以及清洗、检测设备组成，具有较完善的刀具和工件输送和存储系统，除主控计算机外，还配备有数控程序管理计算机和分布式数控终端等，形成多级控制系统组成的局部网络。7-3、柔性制造系统的机床配置有哪几种？各有什么特点？答：柔性制造系统主要适用于中小批量生产，它除了要兼顾生产率和柔性的要求之外，还要考虑

35、到系统的工作可靠性和机床的负荷率。因此就产生两种机床的选择和配置方案：（1）“互替”机床：所谓“互替”机床，就是纳入系统的机床是互相可以替代的。系统具有较宽的工艺范围，而且可以达到较高的时间利用率。从系统的输入和输出的角度来看，“互替”机床是并联环节，因此增加了系统的可靠性，即当某一台机床发生故障时，系统仍能正常工作。（2）“互补”机床：所谓“互补”机床，就是纳入系统的机床是互相互补的，各自完成某些特定的工序，各机床之间不能互相取代，工件在一定程度上必须按顺序经过加工工位。它的特点是生产率较高，对机床的技术利用率较高，即可以发挥机床的性能。但是“互补”机床的柔性较低，由于工艺范围较窄，负荷率往

36、往不满。从系统的输入和输出的角度来看，“互补”机床是串联环节，它减少了系统的可靠性，即当其中某一台机床发生故障时，系统就不能正常工作。7-4、试述柔性制造系统的信息流层次和时间特征。答：FMS信息流的层次： FMS 控制系统可以划分为计划制定与评价管理、过程协调控制及设备控制三个层次，这种模块化的结构，它们在功能上和时间上既是独立又相互联系。这样，尽管系统复杂，但对于每个子模块可分解成各个简单的、直观的控制程序来完成相应的控制任务，在可靠性、经济性等性能方面都提高了一步。FMS信息流的时间特征：根据信息流不同层次，它们对通讯数据量与时间上的要求也并不相同，计划管理模块内的通讯主要是文件传送和数据库查询、更新，需要存取和传送大量数据，因此，往往需要较长的运行时间。而在过程控制模块中，只是平行地交换少量信息，但必须及时传递，实时性强。因此，它的计算机运行环境应是在实时操作系统支持下并发运行。7-5、试述排队网络模型及其性能指标。答：柔性制造系统是一种随机服务系统。每一个工位都可以看做“服务台”，工件就是“顾客”，每个工件都历经到达、排队等待、服务和离开的过程，整个系统就是组成了一个排队网络。最主要的性能指标是生产率，另一个重要指标就是工件耗费在系统内的平均通过时间第八章作业思考题8-