智能制造裝備技術2025年單招試題（附答案）一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下不屬于智能制造裝備核心技術的是（）A.工業(yè)機器人技術B.傳統(tǒng)機械加工技術C.工業(yè)物聯(lián)網（IIoT）D.數(shù)字孿生技術2.工業(yè)機器人的“自由度”指的是（）A.機器人可到達的空間范圍B.機器人關節(jié)可獨立運動的軸數(shù)C.機器人負載能力的調節(jié)范圍D.機器人重復定位精度的誤差范圍3.S7-1200PLC中，“SM”代表的模塊類型是（）A.電源模塊B.信號模塊C.通信模塊D.接口模塊4.以下傳感器中，用于檢測物體距離的是（）A.光電傳感器（對射式）B.溫度傳感器（PT100）C.壓力傳感器（應變式）D.激光測距傳感器（ToF原理）5.工業(yè)互聯(lián)網平臺的核心功能不包括（）A.設備數(shù)據(jù)采集與邊緣計算B.生產工藝參數(shù)優(yōu)化C.傳統(tǒng)紙質工單管理D.產品全生命周期管理（PLM）6.數(shù)字孿生技術在智能制造中的主要應用是（）A.替代物理設備進行生產B.建立物理實體的虛擬映射并實時交互C.降低設備采購成本D.簡化操作工人培訓流程7.工業(yè)機器人示教編程中，“重定位運動”（REP）的特點是（）A.末端執(zhí)行器沿直線移動B.末端執(zhí)行器保持姿態(tài)不變C.各關節(jié)同時運動至目標點D.僅調整末端執(zhí)行器旋轉角度8.以下屬于工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議的是（）A.Wi-Fi6B.ModbusRTUC.5GNRD.藍牙5.09.智能制造裝備的“自診斷”功能主要依賴（）A.人工定期巡檢B.傳感器數(shù)據(jù)實時分析與算法預警C.設備制造商遠程監(jiān)控D.操作工人經驗判斷10.某數(shù)控機床的定位精度為±0.005mm，其含義是（）A.機床最大加工誤差不超過0.005mmB.機床實際位置與目標位置的偏差在±0.005mm以內C.機床重復定位時的誤差范圍D.機床主軸旋轉精度的誤差值11.工業(yè)機器人“零點校準”的目的是（）A.調整機器人負載能力B.確保各關節(jié)編碼器位置與機械零點一致C.優(yōu)化機器人運動速度D.延長機器人使用壽命12.以下屬于智能制造裝備“智能決策”功能的是（）A.自動上下料B.設備運行數(shù)據(jù)可視化C.基于AI算法的工藝參數(shù)自適應調整D.故障報警燈閃爍13.某PLC程序中，“MOVW16100QW0”指令的作用是（）A.將十六進制數(shù)100寫入輸出字QW0B.將十進制數(shù)100寫入輸出字節(jié)QB0C.將十六進制數(shù)256寫入輸入字IW0D.將十進制數(shù)256寫入輸出字QW014.工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)中，“ROI”指的是（）A.圖像分辨率B.感興趣區(qū)域C.光源強度D.相機曝光時間15.以下不屬于“工業(yè)4.0”核心要素的是（）A.信息物理系統(tǒng)（CPS）B.大規(guī)模標準化生產C.橫向與縱向集成D.個性化定制二、填空題（每空1分，共20分）1.智能制造裝備的三大特征是自感知、自決策和__________。2.工業(yè)機器人按坐標形式分類，常見的有直角坐標型、圓柱坐標型、球坐標型和__________型。3.PLC的工作周期分為輸入采樣、__________和輸出刷新三個階段。4.傳感器的基本組成包括敏感元件、__________和信號調理電路。5.工業(yè)物聯(lián)網中，“M2M”的含義是__________。6.數(shù)字孿生模型通常包括物理模型、__________和數(shù)據(jù)模型。7.工業(yè)機器人的重復定位精度一般用__________（填“絕對值”或“標準差”）表示。8.數(shù)控機床的“G00”指令表示__________。9.工業(yè)現(xiàn)場總線中，PROFIBUS-DP主要用于__________層通信。10.智能裝備的“預測性維護”依賴__________分析和設備健康狀態(tài)模型。11.工業(yè)機器人示教器上，“急停按鈕”按下后，機器人會立即切斷__________輸出。12.PLC編程中，“TON”是__________定時器指令。13.工業(yè)視覺系統(tǒng)中，常用的光源類型有環(huán)形光源、背光源和__________等。14.智能制造車間的“縱向集成”指的是__________與執(zhí)行層（如PLC）的信息貫通。15.工業(yè)機器人的“工作空間”是指其末端執(zhí)行器能到達的__________。16.傳感器的“分辨率”是指能檢測到的__________輸入變化量。17.工業(yè)互聯(lián)網平臺的“邊緣層”主要負責__________和初步處理。18.數(shù)控機床的“換刀誤差”屬于__________（填“系統(tǒng)誤差”或“隨機誤差”）。19.工業(yè)機器人“碰撞檢測”功能通過監(jiān)測__________突變實現(xiàn)。20.智能制造的核心是__________與物理世界的深度融合。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.智能制造裝備必須完全替代人工操作。（）2.工業(yè)機器人的自由度越多，其靈活性越高，但控制復雜度也越高。（）3.PLC的輸入模塊只能接收開關量信號。（）4.激光傳感器可以同時檢測物體的距離和表面粗糙度。（）5.工業(yè)物聯(lián)網中，5G技術主要用于低延遲、高可靠的設備間通信。（）6.數(shù)字孿生模型需要與物理設備實時同步數(shù)據(jù)。（）7.工業(yè)機器人示教編程時，必須手動操作機器人到達每個目標點。（）8.數(shù)控機床的“定位精度”與“重復定位精度”是同一概念。（）9.工業(yè)視覺系統(tǒng)中，圖像對比度越高，檢測效果一定越好。（）10.智能制造車間的“橫向集成”指的是同一企業(yè)內不同車間的信息共享。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述工業(yè)機器人與傳統(tǒng)自動化設備的主要區(qū)別。2.列舉3種常見的工業(yè)傳感器及其檢測參數(shù)，并說明其在智能制造中的典型應用場景。3.說明PLC梯形圖中“自鎖”電路的作用及實現(xiàn)方法（需畫出簡單梯形圖并標注元件）。4.簡述數(shù)字孿生技術在智能裝備運維中的應用流程。五、綜合分析題（共20分）某企業(yè)計劃建設一條智能生產線，包含以下設備：工業(yè)機器人（用于上下料）、數(shù)控機床（加工中心）、AGV（自動導引車）、視覺檢測系統(tǒng)（用于尺寸測量）、PLC（控制核心）。請結合智能制造裝備技術知識，完成以下任務：（1）設計該生產線的通信網絡架構（需標注設備間的通信協(xié)議及傳輸內容）；（8分）（2）提出一個基于數(shù)據(jù)的智能優(yōu)化場景（如工藝參數(shù)調整、設備維護預測等），并說明實現(xiàn)步驟；（6分）（3）列舉該生產線可能出現(xiàn)的2類典型故障，并給出排查方法。（6分）答案及解析一、單項選擇題1.B（傳統(tǒng)機械加工技術屬于基礎制造技術，非智能制造核心）2.B（自由度指機器人獨立運動的軸數(shù)，決定其運動靈活性）3.B（SM為信號模塊，用于輸入輸出信號處理）4.D（激光測距傳感器基于飛行時間（ToF）原理檢測距離）5.C（傳統(tǒng)紙質工單管理屬于非數(shù)字化管理，非工業(yè)互聯(lián)網平臺功能）6.B（數(shù)字孿生通過虛擬模型與物理實體實時交互，支持優(yōu)化決策）7.C（重定位運動指各關節(jié)同時運動至目標點，路徑不確定）8.B（ModbusRTU是工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議，其他為無線通信協(xié)議）9.B（自診斷依賴傳感器數(shù)據(jù)與算法分析，實現(xiàn)故障預警）10.B（定位精度指實際位置與目標位置的最大偏差范圍）11.B（零點校準確保編碼器位置與機械零點一致，保證運動精度）12.C（智能決策需基于算法實現(xiàn)自主調整，如工藝參數(shù)自適應）13.A（MOV指令將十六進制數(shù)100（十進制256）寫入輸出字QW0）14.B（ROI即RegionofInterest，指圖像中需要分析的特定區(qū)域）15.B（工業(yè)4.0強調個性化生產，非大規(guī)模標準化）二、填空題1.自執(zhí)行（或“自適應”）2.關節(jié)（或“多關節(jié)”）3.用戶程序執(zhí)行4.轉換元件（或“傳感元件”）5.機器對機器通信（MachinetoMachine）6.虛擬模型（或“仿真模型”）7.標準差（反映重復定位的離散程度）8.快速定位（或“快速移動”）9.設備（或“現(xiàn)場設備”）10.歷史數(shù)據(jù)（或“時序數(shù)據(jù)”）11.動力（或“伺服”）12.通電延時13.同軸光源（或“條形光源”）14.管理層（或“ERP/MES層”）15.所有點的集合（或“空間范圍”）16.最?。ɑ颉白钚】蓹z測”）17.數(shù)據(jù)采集（或“設備接入”）18.系統(tǒng)誤差（由換刀機構精度決定，可補償）19.電機電流（或“力矩”）20.信息世界（或“數(shù)字世界”）三、判斷題1.×（智能制造裝備強調人機協(xié)作，非完全替代人工）2.√（自由度越多，運動范圍越大，但控制算法更復雜）3.×（PLC輸入模塊可接收開關量、模擬量等多種信號）4.×（激光傳感器主要測距離，表面粗糙度需專用傳感器）5.√（5G的低延遲、高可靠特性適用于工業(yè)設備通信）6.√（數(shù)字孿生需實時同步物理設備數(shù)據(jù)以保證模型準確性）7.×（示教編程可通過手動操作或離線編程實現(xiàn)）8.×（定位精度指單次定位誤差，重復定位精度指多次定位的一致性）9.×（對比度需適中，過高可能丟失細節(jié)）10.√（橫向集成指企業(yè)內不同部門/車間的信息共享）四、簡答題1.主要區(qū)別：①智能化：工業(yè)機器人具備傳感器、算法支持的環(huán)境感知與自主決策能力；傳統(tǒng)設備依賴固定程序。②靈活性：工業(yè)機器人通過編程可快速適應不同任務（如換產）；傳統(tǒng)設備調整需機械改造。③交互性：工業(yè)機器人支持與其他設備（如AGV、視覺系統(tǒng)）通信協(xié)同；傳統(tǒng)設備多獨立運行。④自適應性：部分工業(yè)機器人可根據(jù)實時數(shù)據(jù)調整運動參數(shù)（如避障）；傳統(tǒng)設備參數(shù)固定。2.示例：①光電傳感器（對射式）：檢測物體有無（如生產線物料到位檢測）。②溫度傳感器（PT100）：檢測設備溫度（如數(shù)控機床主軸溫度監(jiān)控，防止過熱）。③力傳感器（應變式）：檢測接觸力（如機器人裝配時的力度控制，避免零件損壞）。3.自鎖電路作用：在啟動按鈕松開后，保持輸出繼電器持續(xù)通電。實現(xiàn)方法：將輸出繼電器的常開觸點與啟動按鈕并聯(lián)（如圖）。```┌───┬───┐│SB1│KM│───┼───┼───┼───KM線圈└───┘│└─────────┘（SB1：啟動按鈕，KM：接觸器，并聯(lián)KM常開觸點實現(xiàn)自鎖）```4.應用流程：①數(shù)據(jù)采集：通過傳感器實時獲取裝備運行數(shù)據(jù)（如振動、溫度、電流）。②模型構建：基于物理原理（如有限元分析）和歷史數(shù)據(jù)訓練虛擬模型。③實時映射：將物理裝備數(shù)據(jù)輸入虛擬模型，更新模型狀態(tài)。④仿真分析：通過模型預測裝備性能（如剩余壽命）、模擬故障場景。⑤決策輸出：根據(jù)分析結果生成維護建議（如更換部件）或調整運行參數(shù)。五、綜合分析題（1）通信網絡架構設計：-PLC與工業(yè)機器人：通過PROFINET協(xié)議通信，傳輸內容為機器人動作指令（如“取料”“放料”）、狀態(tài)反饋（如“完成”“故障”）。-PLC與數(shù)控機床：采用ModbusTCP協(xié)議，傳輸加工參數(shù)（如轉速、進給量）、設備狀態(tài)（如“運行中”“報警代碼”）。-PLC與AGV：通過Wi-Fi6（或5G）無線通信，傳輸AGV路徑指令（如“前往上料點”）、位置信息（如坐標反饋）。-視覺檢測系統(tǒng)與PLC：通過Ethernet/IP協(xié)議，傳輸檢測結果（如“尺寸合格”“超差”）、圖像數(shù)據(jù)（關鍵缺陷圖像）。-所有設備數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)互聯(lián)網平臺：通過MQTT協(xié)議，傳輸實時生產數(shù)據(jù)（如產量、OEE）、設備健康數(shù)據(jù)（如振動值）。（2）智能優(yōu)化場景：基于刀具磨損數(shù)據(jù)的工藝參數(shù)自適應調整。實現(xiàn)步驟：①數(shù)據(jù)采集：通過數(shù)控機床的電流傳感器（檢測主軸負載）、振動傳感器（檢測刀具振動）、視覺系統(tǒng)（檢測加工表面質量）采集數(shù)據(jù)。②特征提?。禾崛‰娏鞑▌宇l率、振動幅值、表面粗糙度等特征，關聯(lián)刀具磨損程度。③模型訓練：利用歷史數(shù)據(jù)訓練機器學習模型（如隨機森林），建立“刀具磨損量-工藝參數(shù)（轉速、進給量）”映射關系。④實時優(yōu)化：當模型預測刀具磨損量超過閾值時，自動調整轉速（降低）或進給量（減?。?，延長刀具壽命同時保證加工精度。⑤