第2章 数字化设计与制造系统的组成
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1、以下哪个选项不属于工业4.0的特征?A.规模化B.数据C.互联D.创新正确答案:A2、下面哪个选项不属于增材制造技术的?A.分层制造B.3D打印C.快速成型RPD.并行工程正确答案:D3、PLM侧重于无形资产的管理,以()为核心。
A.企业的信息资源B.企业的管理人员C.企业的客户D.企业的产品正确答案:D4、虚拟样机技术的核心是什么?A.DFxB.建模/仿真C.并行工程D.CAx5、人机交互的特点包括;多功能感知,智能Agent,语音识别,()A.信息收集B.信息融合C.信息处理D.信息删除正确答案:B二、多选题1、产品数字化开发包含以下哪几项?A.数字化管理B.数字化产品C.数字化制造D.数字化设计正确答案:A、C、D2、下面哪些选项是属于增材制造技术的?A.RPB.DDMC.分层制造D.3D打印正确答案:A、B、C、D3、推动PLM发展的主要因素有哪些?A.用户个性化需求B.产品生产成本C.全球化的市场竞争D.网络及信息技术的支持正确答案:A、C、D4、产品的生命周期所需要的虚拟样机包括( )A.概念样机B.需求样机C.最终样机D.工程样机正确答案:A、B、C、D5、虚拟样机技术是一种基于虚拟样机的数字化设计方法,包括哪些技术?A.先进设计制造技术B.现代信息技术C.现代管理技术D.CAx/DFx建模/仿真技术正确答案:A、B、C、D三、判断题1、工业4.0的核心是智能制造。
正确答案:对2、PLM是PDM系统中的一个子集。
正确答案:错3、虚拟样机是由分布的、不同工具开发的、甚至异构的子模型组成的模型联合体。
正确答案:对4、智能制造通过工况在线感知(看)、智能决策与控制(想)、装备自律执行(做)的闭环过程,以提升装备性能、增强自适应能力,是高品质制造的必然选择。
正确答案:对5、当前物联网的引入和制造业服务化的深化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命,即“工业4.0”。
正确答案:对6、端到端价值链的数字化整合,这是实现智能制造云的愿景,用户只要提供需求,就可以获得所需的产品。
多材料智能结构及其数字化设计与制造先进的制造工艺、智能化软件和柔性的自动化设备、柔性的发展战略构成未来企业竞争的软、硬件资源;个性化需求和不确定的市场环境,要求克服设备资源沉淀造成的成本升高风险,制造资源的柔性和可重构性将成为21世纪企业装备的显著特点。
现代产品开发设计要求有效地组织多学科的产品开发队伍,充分利用各种计算机辅助技术和工具并充分考虑产品设计开发的全过程,从而缩短产品开发周期,降低成本,提高产品质量,生产出满足用户需要的产品。
多材料智能结构及其数字化设计与制造是指利用计算机软硬件及网络环境,实现产品开发全过程的一种技术,即在网络和计算机辅助下通过产品数据模型,全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。
数字化设计与制造不仅贯穿企业生产的全过程,而且涉及企业的设备布置、物流物料、生产计划、成本分析等多个方面。
多材料智能结构及其数字化设计与制造的应用可以大大提高企业的产品开发能力、缩短产品研制周期、降低开发成本、实现最佳设计目标和企业间的协作,使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源开发出新产品,大大提高企业的竞争能力。
制造技术已从物质形式的制造向信息制造转变,产品中知识信息的价值占据越来越高的比例,这不但反映在产品本身,而且体现在产品的整个生命周期,特别是生产制造环节,随着信息技术的发展,不断出现了新的制造理念和制造系统,如FMS、CIMS、敏捷制造和网络化制造等。
这些技术从制造的现实出发,对制造过程中产生的数据进行数字化,并对它们进行加工处理,产生相关信息,在制造系统中进行存储和交换,并直接应用于对生产过程的管理和控制,进一步可对信息进行分析加工产生相关知识,使制造系统的“智能”得到提高,通常把这种生产方式称为数字化制造。
另一方面,随着仿真技术的发展和虚拟现实技术的产生,另一种概念的数字化工厂随之产生,这个工厂生存于数字信息世界,在真实工厂或生产过程还没有开始前,这个工厂在虚拟空间中运作,对真实工厂进行虚拟现实的仿真,提供优化的结果,这是现在数字化工厂主要研究和应用的内容。
数字化设计与制造试题及答案一、填空题1.在全球化竞争时代,制造企业面临严峻挑战体现在时间产品质量成本服务水平和环保2.从市场需求到最终产品主要经历两个过程:设计过程和制造过程。
3.设计过程包括分析和综合两个阶段。
4.数字化设计技术群包括:计算机图形学计算机辅助设计计算机辅助分析和逆向工程。
5.有限元方法是运用最广泛的数字化仿真技术。
6.数控加工是数字化制造中技术最成熟最、运用最广泛的技术。
7.实现数据交换的两种方式:点对点交换和星形交换。
8.计算机图形学主要是对矢量图形的处理。
9.笛卡尔坐标系分为:右手坐标系和左手坐标系。
10.常用坐标系的转换关系:建模坐标系-世界坐标系--观察坐标系--规格化坐标系--设备坐标系。
11.参数化造型的软件系统分为:尺寸驱动系统和变量设计系统。
12.仿真的对象是:系统。
13.CAPP的类型:派生型、创成型、智能型、综合型、交互型。
14.高速切削刀具的材料有;金刚石、立方氮化硼、陶瓷刀具、涂层刀具和硬质合金刀具。
15.逆向工程的四种类型:实物逆向、软件逆向、影像逆向和局部逆向。
16.逆向工程基本步骤:分析、再设计、制造。
17.实物逆向工程的关键技术主要有:逆向对象的坐标数据测量、测量数据的处理及模型重构技术。
18.对三坐标测量机数据修正方法:等距偏移法、编程补偿法。
19.典型的快速原型制造工艺及设备:立体光固化(SL)、熔融沉积成形(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、叠层实体制造(LOM)、三维印刷(3DP)。
20.尺寸驱动系统只考虑尺寸及拓扑约束,不考虑工程约束,变量设计系统不仅考虑尺寸及拓扑约束还考虑工程约束。
21.FMS是指柔性制造系统二、简答题1.CAD、CAE、CAM之间的关系?答:以计算机辅助设计和计算机辅助分析为基础的数字化设计和以计算机辅助制造为基础的数字化制造,是产品数字化开发的核心技术。
数字化设计与制造的特点有哪些?答:a.计算机和网络技术是数字化设计与制造的基础;b.计算机只是数字化设计与制造的重要辅助工具;c. 数字化设计与制造能有效地提高了产品质量、缩短产品开发周期、降低产品成本;d.数字化设计与制造技术只涵盖产品生命周期的某些环节。
《数字化设计与制造》第一章数字化设计与制造技术引论1、数字化开发技术包含哪些核心技术。
以CAD、CAE、CAPP、CAM 为基础、为核心2.产品数字化开发的主要环节。
3.数字化设计、数字化制造、数字化仿真的内涵。
数字化设计与制造涵盖:数字化设计(DD)CAD :概念化设计、几何造形、工程图生成及相关文档CAE :有限元分析(FEM )、优化设计DS :虚拟装配、运动学仿真、外观效果渲染等等数字化制造(DM)CAPP :毛坏设计、加工方法选择、工艺路线制定、工序设计、刀夹具设计CAM : NC图形辅助编程(GNC)、加工仿真检验数字化制造资源管理(MPR、ERP)数字化设计与制造数字信息集成管理「0乂、CIMS、PLM)4.产品的数字化开发技术与传统的产品开发技术相比,有哪些区别,有哪些优点?产品的市场竞争:产品的的复杂性不断增加(功能综合)产品的生命周期不断缩短,开发周期短产品的设计风险增加社会环境对产品的影响现代好产品的标志:TQCSE(T时间更短Q质量更好C成本更低S服务质量更好E更环保) 5、与传统的产品设计与制造方法相比,数字化设计与制造方法有哪些优点?提高设计效率,改进设计质量,降低产品的开发成本、缩短开发周期,改善信息管理,提高企业的竞争力第三章数字化设计与制造系统的组成1.数字化设计与数字化制造技术大致经历了哪些发展阶段?有哪些发展趋势准备及酝酿阶段(20世纪50年代):出现数控机床;为数控机床开发自动编程工具语言APT2D时代(20世纪60年代):计算机辅助绘图,提高绘图质量和效率;方便图纸管理;平面分析计算CAD/CAM 一体化(20世纪70-80年代):3D建模统一数字模型;CAE广泛应用;CAD、CAM通过;无图纸生产;数字信息交换接口数字信息集成管理(90年代开始):产品信息、数据集成管理PDM,智能化,分布式网络化工叫$,PLM数字化设计与制造技术的发展趋势:利用基于网络的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM 集成技术,以实现全数字化设计与制造CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM 技术与ERP、SCM、CRM结合,形成企业信息化的总体构架通过InternetIntraneS £乂仃@联将企业的各种业务流程集成管理虚拟工厂、虚拟制造、动态企业联盟、敏捷制造、网络制造以及制造全球化 2、数字化设计与制造系统的支撑软件组成。
数字化设计与制造数字化设计与制造在计算机技术出现之前,机械产品的设计与加工的方式一直都是图纸设计和手工加工的方式。
这种传统的产品设计与制造方式使得产品在质量上完全依赖于产品设计人员与加工人员的专业技术水平,而数量上则完全依赖于产品加工人员的熟练程度。
然而,随着工业社会的不断发展,人们对机械产品的质量提出了更高要求,同时数量上的需求也不断增长。
为了适应社会对机械产品在质量与数量上的需求,同时也为了进一步降低机械产品的生产成本,人们在努力寻求一种全新的机械产品设计与加工方式。
二十世纪四五十年代以来,计算机技术的出现及其发展,特别是计算机图形学的出现,让人们看到了变革传统机械产品设计与生产方式的曙光。
于是,数字化设计与制作方式应运而生,人们逐步将机械产品的设计与加工任务交给计算机来做。
这一方面使得机械产品的设计周期缩短,另一方面也使得产品的质量与数量基本摆脱了对于设计与加工人员的依赖,从而提升了产品的质量,降低了产品的生产成本,同时也使得产品更加适合批量化生产。
数字化设计通过数字化的手段来改造传统的产品设计方法,旨在建立一套基于计算机技术和网络信息技术,支持产品开发与生产全过程的设计方法。
数字化设计的内涵包括支持产品开发全过程、支持产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持产品开发流程的控制与优化等。
其基础是产品建模,主体是优化设计,核心是数据管理。
数字化制造是指对制造过程进行数字化描述而在数字空间中完成产品的制造过程。
数字化制造是计算机数字技术、网络信息技术与制造技术不断融合、发展和应用的结果,也是制造企业、制造系统和生产系统不断实现数字化的必然。
计算机仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及相应领域的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。
该技术通过建立某一过程或某一系统的模型来描述该过程或该系统,然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻画系统的特征,从而得出数量指标,为决策者提供关于这一过程或系统的定量分析结果,作为决策的理论依据。