产品设计是制造业的灵魂。简述先进设计技术的主要内容和发展趋势。
题目
产品设计是制造业的灵魂。简述先进设计技术的主要内容和发展趋势。
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第1题：
对于制造业企业的有形产品来说，产品设计与产品制造系统的设计可分别进行。
正确答案:正确 -
第2题：
制造业信息化中数字化设计与制造技术的主要内容是什么？
正确答案: 数字化设计与制造技术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。数字化设计与制造技术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。
数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术，包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等，是一项多学科的综合技术。涉及的主要内容有：
（1）CAD/CAE/CAPP/CAM/PDMCAD/CAE/CAPP/CAM分别是计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写，它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心，是实现计算机辅助产品开发的主要工具。PDM技术集成并管理与产品有关的信息、过程及人与组织，实现分布环境中的数据共享，为异构计算机环境提供了集成应用平台，从而支持CAD/CAPP/CAM/CAE系统过程的实现。
（2）异地、协同设计在因特网硷业内部网的环境中，进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等，异地、协同设计系统在网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。
（3）基于知识的设计将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融到基于知识的设计（或CAD）系统之中，支持产品的设计过程，是实现产品创新开发的重要工具。设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册／设计标准／设计规范等，设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。
（4）虚拟设计、虚拟制造综合利用建模、分析、仿真以及虚拟现实等技术和工具，在网络支持下，采用群组协同工作，通过模型来模拟和预估产品功能、性能、可装配性、可加工性等各方面可能存在的问题，实现产品设计、制造的本质过程，包括产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验，并进行过程管理与控制等。
（5）概念设计、工业设计概念设计是设计过程的早期阶段，其目标是获得产品的基本形式或形状。广义的概念设计应包括从产品的需求分析到详细设计之前的设计过程，如功能设计、原理设计、形状设计、布局设计和初步的结构设计。从工业设计角度看，概念设计是指在产品的功能和原理基本确定的情况下，产品外观造型的设计过程，主要包括布局设计、形状设计和人机工程设计。计算机辅助概念设计和工业设计以知识为核心，实现形态、色彩、宜人性等方面的设计，将计算机与设计人员的创造性思维、审美能力和综合分析能力相结合，是实现产品创新的重要手段。
（6）绿色设计是面向环保的设计（DFE），包括支持资源和能源的优化利用、污染的防止和处理、资源的回收再利用和废弃物处理等诸多环节的设计，是支持绿色产品开发、实现产品绿色制造，促进企业和社会可持续发展的重要工具；
（7）并行设计以并行工程模式替代传统的串行式产品开发模式，使得在产品开发的早期阶段就能很好地考虑后续活动的需求，以提高产品开发的一次成功率。数字化设计与制造技术中各组成部分作为独立的系统，已在生产中得到了广泛的应用，不仅大大提高了产品设计的效率，更新了传统的设计思想，降低了产品的成本，增强了企业及其产品在市场上的竞争力，还在企业新的设计和生产技术管理体制建设中起到了很大作用。数字化设计与制造技术已成为企业保持竞争优势，实现产品创新开发、进行企业间协作的重要手段。 -
第3题：
不是产品设计输入的是（）产品设计和过程设计是动态结合的，产品设计里都要求考虑制造可行性，那么可行性里当然要考虑新的替代升级的制造工艺技术。
- A、产品规范
- B、制造技术替代选择
- C、标识、可追溯性和包装
- D、边界和对接要求
正确答案:B -
第4题：
先进制造技术不局限于制造工艺，而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务以及回收再生的全过程。
正确答案:正确 -
第5题：
按设计性质划分，简述产品设计的类型和定义。
正确答案: 产品设计的类型：方式设计、概念设计、改良设计。
方式设计，是指那些改变了人们生活方式的设计。
概念设计，是企业在市场调查之后提出来的、与老产品有较大差别的“新概念”产品。
改良设计，是对前一轮产品的缺陷与不足进行不多修改的产品。 -
第6题：
下列不属于企业技术积累的主要内容的是（）
- A、产品设计技术能力积累
- B、生产技术能力积累
- C、管理技术能力积累
- D、产品分销能力积累
正确答案:D -
第7题：
简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。
正确答案: 详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计；程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计。 -
第8题：
多选题绿色设计的发展趋势主要有（ ）。A使用天然的材料
B强调使用材料的先进性
C强调使用材料的经济性
D多种用途的产品设计
E利用回收材料的产品设计
正确答案： A,D解析： -
第9题：
问答题简述产品设计工艺性分析审查的主要内容？正确答案： 产品设计工艺性分析审查的主要内容：
（1）技术要求的经济合理性
（2）结构关系的合理性
（3）材料选择的经济合理性，加工性能是否良好
（4）有没有条件采用高效率的先进工艺和先进生产组织方式
（5）工艺装备系数的合理性，能否充分利用现有的工艺装备和标准工具。解析： 暂无解析 -
第10题：
单选题为了获取和利用国外先进的技术、生产工艺、新产品设计和先进的管理知识的动机是（ ）。A市场导向型动机
B降低成本导向型动机
C技术与管理导向型动机
D分散投资风险导向型动机
正确答案： A解析： -
第11题：
问答题简述利用成组技术（GT）进行产品设计的主要工作内容。正确答案： 成组技术的主要工作内容如下：其一，对企业所有零件，按几何形状、尺寸大小、加工工艺、精度要求、毛坯种类等进行相似性分析，并按一定的规则进行零件的分类编码，按照一定的相似性程度建立零件族、零件组。其二，按照零件的分类编码，利用相似零件图册、设计指导资料来进行产品设计工作。其三，按照成组工艺的要求改进工艺设计工作，制定零件族（组）的工艺方案和工艺规程，选择或设计制造成组加工设备、工艺装备，实现工艺要素和工艺装备的标准化。在条件具备时，建立生产工艺准备自动化系统。其四，根据企业的生产大纲、设备数量与构成、零件族（组）的划分情况，建立成组生产单元和成组车间、制定投资规划、进行设备布置设计和工作地组织。其五，按照成组工艺文件和成组生产单元来组织生产，相应制定相实施与成组技术有关的作业计划管理、劳动管理、经济核算的制度和办法。解析： 暂无解析 -
第12题：
单选题（）是制造业的灵魂。A微电子技术
B产品设计
C信息技术
D材料科学
正确答案： D解析： 暂无解析 -
第13题：
简述制造业信息化技术的现状与发展趋势
正确答案: 1）国外现状
制造业信息化是当今世界制造业发展的大趋势。世界各国十分重视发展制造业信息化技术，为了占领制造业信息化技术的制高点，许多国家都提出了跨世纪的研究计划。例如，美国政府提出了《美国国家关键技术》、《先进制造技术计划》、《敏捷制造与制造技术计划》和《下一代制造（NGM）》等计划；在欧共体的《尤里卡计划（EUREKA）》、《信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）》和《第六届框架研究计划》中，与制造业信息化技术相关的项目占有相当大的比重；德国政府提出了《制造2000计划》、《微系统2000计划》和《面向未来的生产》等计划；日本的《智能制造系统计划》，英国的《国家纳米技术计划》（NION），韩国的《高级先进技术国家计划》（G7计划）等均将制造业信息化技术列为重要研究内容。通过政府、企业、大学和科研院所的合作实施，这些计划大大促进了制造业信息化技术的发展。综观各国制造业信息化技术计划的制定和实施情况可以看到，制造业信息化技术的发展有其深刻的国际经济竞争背景。这些计划提出时即以提高本国制造业的国际竞争能力、促进经济增长和提高国家综合实力为目标，既注重技术的超前性，更重视来自产业界的实际需求：在关键技术的选择上注重系统集成技术与工艺装备研发并重，通过系统技术、信息技术和自动化技术的引入提高制造企业的竞争能力；同时也可以看到，各国在发展制造业信息化技术的过程中，政府通过若干计划的实施起到了关键的引导和调控作用，并形成了一套有效的研发及推广应用的管理机制和创新机制。
2）国内现状
近十多年来，国家有关部门有计划地部署了一系列国家级重点科技项目，有力地促进了我国制造业信息化技术的发展与应用，如：863计划的CIMS主题和智能机器入主题；“九五”国家科技攻关计划的CAD应用工程技术开发与应用示范、精密成形与加工技术研发和应用示范、工业机器人产业化开发、激光技术应用研究、数控技术与装备的工程化研究、现场总线控制系统开发、现场总线智能仪表研发、新一代全分布式控制系统研究与开发、大型骨干石化生产系统控制及计算机应用技术、有机精细化学晶的计算机辅助设计及软件开发、石化应用软件典型示范工程及产品开发等20多个重点项目：总装备部（原国防科工委）在“九五”期间组织实施的我国武器装备先进制造技术的发展项目；航空、航天、兵器和机械等行业（部门）在“九五”期间组织实施的行业先进制造技术项目；国家计委、经贸委等推动的用高技术改造传统产业的一系列计划。
2000年“九五”国家科技攻关计划制造业信息化技术方面有十多个相关重点项目完成了任务，并通过了验收。据统计，各项目共开发装备、装置100多个，建立中试生产线、示范（试验）点300多个，获得新产品、新工艺、新技术、新材料等科技成果800多项（其中，获国家科技进步奖8项，省、部级奖41项，申请专利89项），发表和编写论文、报告1000多篇，产生综合经济效益数百亿元人民币，节汇创汇4.5亿美元。这些项目为我国制造业的技术升级和高新技术的产业化做出了重要贡献。
3）发展趋势
制造业信息化技术发展的主要特点可以概括为；设计数字化、管理数字化、制造装备数字化、生产过程数字化和企业数字化。设计数字化技术是制造业信息化的重点之一，也是目前应用最广泛、研究最深入、效益最明显的领域。设计数字化技术实现了产品设计手段与设计过程的数字化和智能化，缩短了产品开发周期，提高了企业的产品创新能力。设计数字化技术包括产品设计数字化技术与过程设计数字化技术，前者的对象是产品，而后者的对象则是产品的制造过程。设计数字化技术集成了现代设计过程中的多项先进技术，如智能设计、虚拟制造技术、标准化技术、产品数据管理技术和并行工程等，是一门跨学科的综合技术。管理数字化技术实现了企业内外部管理的数字化、最优化和知识化，提高了企业管理的水平。根据现代企业管理技术与先进制造模式的发展趋势，未来的制造企业管理技术的覆盖面、组织形式、经营管理模式、优化方法与技术、支撑平台与工具等都将发生很大的变化，即：在覆盖面方面，企业管理所涉及的范围越来越广，系统集成度越来越高：在组织形式方面，面向过程的多功能项目组和跨企业的敏捷虚拟企业组织形式将成为发展的主流；在经营管理模式方面，适合未来全球化市场竞争和基于知识的新产品竞争的并行工程与敏捷虚拟企业管理模式、适合市场需求个性化的大批量定制生产模式等将是发展的主要趋势；在优化方法与技术方面，支持企业诊断与过程重组的企业模型及其建模方法、建模工具和仿真工具将进一步发展；在支撑平台与工具方面，未来的计算机网络、企业集成平台与集成框架、数据仓库与数据挖掘工具等将为企业管理信息系统提供高性能、强功能的技术支撑。
制造装备数字化技术实现了加工装配的自动化和精密化，提高了产品的精度和加工装配的效率，并对整个制造业产生了深刻的影响。数字化制造装备本质上是“数据驱动”和软件控制的自动化制造装备。数字化制造装备不仅开辟了机械制造柔性自动化的新纪元，而且由于数字化制造装备的普及应用进而引起了制造工艺装备的革命，并导致了生产方式、管理体制、产品结构和产业结构的改变。
流程工业生产过程数字化技术在获取生产流程中各种信息的基础上，将分散在不同地点的过程控制系统、生产调度系统和管理决策系统等有机地集成起来，然后，综合运用自动化技术、信息技术、计算机技术、系统工程技术、生产加工技术和现代管理技术，并从生产程的全局出发，通过对生产活动所需的各种信息的有机集成，形成一个集控制、监测、优化、调度、管理、经营和决策等功能于一体，并能适应各种生产环境和市场需求、总体最优、高质量、高效益、高柔性的现代化企业综合自动化系统。
企业数字化技术实现了全球化环境下企业内外部资源的集成和最佳利用，促进了制造企业的业务过程、组织结构与产品结构的调整，提高了企业、区域和行业的竞争能力。企业数字化技术的发展大致上经历了信息集成、过程集成和企业间集成等阶段，目前正在进入知识型企业和网络化制造阶段。 -
第14题：
（）是制造业的灵魂。
- A、微电子技术
- B、产品设计
- C、信息技术
- D、材料科学
正确答案:B -
第15题：
先进制造技术的发展趋势大致有哪几个方面。21世纪的制造业面临着那些严峻的挑战和机遇？
正确答案:发展趋势：
1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
2、设计技术不断现代化
3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展
4、加工制造技术向着超精密、超高速和微小化的方向发展
5、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失
6、绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征
7、虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用
8、信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展
9、材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
挑战和机遇：①新技术革命的挑战；
②信息时代的挑战；
⑧有限资源与日益增长的环保压力的挑战：
④制造全球化和贸易自由化的挑战；
⑤消费观念变革的挑战等，因此，未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、智能化、虚拟化、集成化、清洁化、全球化方向发展。 -
第16题：
简述成组技术在产品设计、制造工艺及生产组织与管理中的应用。
正确答案: 在产品设计中实施成组技术，通过对企业中已设计、制造过的零件编码和分组，可建立起设计图纸和资料的检索系统。当设计一个新零件时，设计人员将设计零件的构思转化成相应的分类代码，然后按此代码对其所属零件族的零件设计图纸和资料进行检索，从中选择可直接采用或稍加修改便可采用的原有零件图。成组技术在制造工艺中主要应用于成组工艺过程、成组夹具以及在CAPP和数控编程中的应用。在生产组织中，采用成组单元或成组流水线，可以缩短零件的运输线路，提高生产单元或系统的柔性。在生产管理中，以零件族为基础编制生产计划和生产作业计划，可以提高生产管理的效率，提高设备和劳动力的利用率。 -
第17题：
简述绿色产品设计的关键技术。
正确答案:面向环境的设计技术、面向能源的设计技术。面向材料的设计技术、人体工程设计技术。 -
第18题：
简述利用成组技术（GT）进行产品设计的主要工作内容。
正确答案: 成组技术的主要工作内容如下：其一，对企业所有零件，按几何形状、尺寸大小、加工工艺、精度要求、毛坯种类等进行相似性分析，并按一定的规则进行零件的分类编码，按照一定的相似性程度建立零件族、零件组。其二，按照零件的分类编码，利用相似零件图册、设计指导资料来进行产品设计工作。其三，按照成组工艺的要求改进工艺设计工作，制定零件族（组）的工艺方案和工艺规程，选择或设计制造成组加工设备、工艺装备，实现工艺要素和工艺装备的标准化。在条件具备时，建立生产工艺准备自动化系统。其四，根据企业的生产大纲、设备数量与构成、零件族（组）的划分情况，建立成组生产单元和成组车间、制定投资规划、进行设备布置设计和工作地组织。其五，按照成组工艺文件和成组生产单元来组织生产，相应制定相实施与成组技术有关的作业计划管理、劳动管理、经济核算的制度和办法。 -
第19题：
问答题简述用质量技术对产品设计要考虑的要素。正确答案： 什么：“顾客要求”，竞争性要素，相对重要性打分，10分制
如何：产品“设计特性”，技术指标
竞争性评价：衡量产品功能，5分制
中心矩阵：关系矩阵，设计团队的价值评判解析： 暂无解析 -
第20题：
问答题简述机电一体化产品设计中，详细设计的主要内容。正确答案： 详细设计主要包括：系统总体设计；业务的分组；机械本体及工具设计；控制系统设计；程序设计；后备系统设计；完成详细设计书及制造图样；产品出厂及使用文件的设计。解析： 暂无解析 -
第21题：
问答题简述绿色产品设计的关键技术。正确答案： 面向环境的设计技术、面向能源的设计技术。面向材料的设计技术、人体工程设计技术。解析： 暂无解析 -
第22题：
单选题下列不属于企业技术积累的主要内容的是（）A产品设计技术能力积累
B生产技术能力积累
C管理技术能力积累
D产品分销能力积累
正确答案： D解析： 暂无解析 -
第23题：
单选题服务业产品设计的特点是（）A其产品设计过程和制造业相同
B其产品设计过程和制造业不同
C服务业的“生产”过程通常和制造业相同
D服务业的库存形式和制造业相同
正确答案： A解析： 暂无解析