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2025年大学《系统科学与工程》专业题库——智能制造系统在化工工程中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

1.在应用系统科学方法分析化工智能制造系统时，首要步骤通常是（）。

A.选择最优的智能制造技术

B.确定系统的具体边界和目标

C.建立详细的化工工艺数学模型

D.实施系统仿真并进行优化

2.以下哪项技术通常不直接用于实时监测化工生产过程中的温度、压力、流量等关键参数？（）

A.传感器网络

B.机器视觉

C.PLC（可编程逻辑控制器）

D.气相色谱仪

3.大数据在化工智能制造中的应用价值主要体现在能够（）。

A.完全自动化取代人工操作

B.从海量数据中发现隐藏的工艺优化模式

C.独立完成化工产品的设计与合成

D.无需额外信息即可精确预测设备故障

4.数字孪生技术在化工工程中的应用，其核心价值在于（）。

A.物理实体的完全复制

B.实时镜像物理实体的运行状态并提供虚拟交互与优化

C.降低物理实体的制造成本

D.自动生成化工过程的控制代码

5.在化工生产安全监控中，人工智能技术主要可以用于（）。

A.完全替代人工进行危险区域巡逻

B.实时识别异常工况和潜在安全风险

C.自动执行紧急停车操作

D.独立设计化工安全规程

6.智能制造系统强调的“集成”不仅包括设备集成，还包括（）。

A.物料集成

B.人员集成（技能、知识、行为）

C.资金集成

D.厂房集成

7.以下哪项属于智能制造系统在化工绿色制造方面的具体应用？（）

A.利用机器人自动搬运物料以减少人力成本

B.通过优化控制策略和能源管理降低能耗和排放

C.应用自动化设备提高产品产量

D.采用更昂贵的环保材料以提升企业形象

8.系统工程中的“反馈控制”概念在化工过程智能制造中体现为（）。

A.预测性维护系统

B.基于实时传感器数据调整控制参数以维持工艺稳定

C.数字孪生模型的构建

D.大数据分析平台的搭建

9.工业互联网平台在化工智能制造中的作用是（）。

A.完全取代企业现有的IT/OT系统

B.为设备连接、数据共享、应用开发和协同制造提供基础支撑

C.仅用于远程监控化工生产设备

D.自动完成化工生产计划排程

10.将智能制造系统应用于传统化工企业，可能面临的最大挑战之一是（）。

A.技术成本过高

B.缺乏具备跨学科知识的人才

C.企业管理者对新技术的认知不足

D.数据安全问题

二、填空题（每空2分，共20分。请将正确答案填在题后的横线上。）

1.系统科学强调用______的视角看待和分析复杂系统。

2.智能制造系统通常包含感知层、网络层、______层和应用层。

3.利用历史运行数据训练模型以预测未来趋势或状态的技术，属于人工智能中的______学习范畴。

4.在化工过程中，机器视觉技术可用于______等物料的识别、分选和计数。

5.系统建模是系统工程的重要工具，它有助于理解系统结构、______和进行仿真分析。

6.针对化工生产中的设备故障，智能制造系统可以通过______技术实现预测性维护，提前安排维护计划。

7.保障智能制造系统安全运行的关键在于构建完善的______体系。

8.化工智能制造强调从生产全流程出发，实现资源利用效率和环境影响的______。

9.工业互联网平台使得化工企业能够实现设备之间、设备与系统之间以及企业间的______。

10.将人工智能决策能力嵌入到化工生产控制系统中，是实现______控制的重要方向。

三、简答题（每小题5分，共20分。）

1.简述智能制造系统相比传统制造系统的主要优势。

2.简述在化工生产过程中应用物联网技术可能面临的主要挑战及应对思路。

3.简述系统优化思想在提升化工智能制造系统能效方面的应用体现。

4.简述智能制造系统对化工企业供应链管理可能带来的变革。

四、论述题（每小题10分，共20分。）

1.论述运用系统思维分析化工智能制造项目时，需要进行哪些关键考虑因素？

2.结合一个具体的化工工艺（如合成氨、精馏、反应精馏等），论述如何利用多种智能制造技术构建一个智能化的生产单元或过程