2025年毛筆制作工數(shù)字化技能考核試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.智能毛料分選設備通過（）技術實現(xiàn)狼毫、羊毫等毛種的快速識別？A.紅外光譜分析B.激光測距C.超聲波探傷D.圖像識別答案：D2.毛筆筆桿數(shù)控加工中心中，用于實時反饋刀具磨損狀態(tài)的傳感器是（）？A.溫度傳感器B.振動傳感器C.壓力傳感器D.濕度傳感器答案：B3.數(shù)字化制筆工藝數(shù)據(jù)庫的核心元數(shù)據(jù)不包括（）？A.毛料產地及批次信息B.筆鋒角度歷史調整記錄C.車間溫濕度實時曲線D.制筆師傅個人聯(lián)系方式答案：D4.使用3D掃描儀采集筆鋒輪廓數(shù)據(jù)時，最佳掃描分辨率應設置為（）？A.0.1mmB.0.5mmC.1mmD.2mm答案：A5.物聯(lián)網（IoT）系統(tǒng)在毛筆晾毛環(huán)節(jié)的主要功能是（）？A.自動調整晾毛架角度B.實時監(jiān)測毛料濕度并聯(lián)動除濕設備C.統(tǒng)計晾毛時間D.提供晾毛工藝報告答案：B6.制筆MES系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）中，“工單進度看板”的核心數(shù)據(jù)來源是（）？A.人工錄入的操作記錄B.設備PLC（可編程邏輯控制器）實時上傳的加工數(shù)據(jù)C.歷史工藝數(shù)據(jù)庫D.質量檢測報告答案：B7.對毛筆成品進行AI視覺質檢時，需預先訓練模型識別的關鍵缺陷不包括（）？A.筆鋒開叉超過2mmB.筆桿表面劃痕長度＞3mmC.筆根膠水溢出量＜0.5gD.筆毛排列密度不均勻區(qū)域＞5%答案：C8.數(shù)字化毛量配比系統(tǒng)中，“毛料彈性系數(shù)”的采集方法是（）？A.人工手拉測試記錄B.電子拉力機自動測試并上傳C.參考行業(yè)標準默認值D.制筆師傅經驗估算答案：B9.筆桿雕刻機的數(shù)控程序編寫中，“G01X50Y30F100”指令表示（）？A.快速定位到（50,30）坐標B.直線插補到（50,30），進給速度100mm/minC.圓弧插補到（50,30），轉速100r/minD.暫停50秒后移動30mm答案：B10.數(shù)字化工藝追溯系統(tǒng)中，每支毛筆的唯一標識應采用（）？A.一維條形碼B.二維碼C.RFID電子標簽D.手寫編號答案：C11.智能膠水配比設備的核心控制參數(shù)是（）？A.膠水顏色B.環(huán)境溫度C.膠水中高分子聚合物濃度D.攪拌時間答案：C12.對制筆車間設備進行OEE（設備綜合效率）分析時，需采集的關鍵數(shù)據(jù)不包括（）？A.設備故障停機時間B.產品合格數(shù)量C.操作人員換班時間D.設備理論產能答案：C13.毛筆數(shù)字化設計軟件中，“筆鋒動態(tài)模擬”功能的實現(xiàn)依賴于（）？A.有限元分析（FEA）B.計算流體力學（CFD）C.粒子系統(tǒng)模擬D.運動學仿真答案：A14.毛料消毒環(huán)節(jié)中，紫外線消毒設備的數(shù)字化控制需關聯(lián)（）？A.毛料重量B.紫外線強度傳感器數(shù)據(jù)C.操作人員工號D.當日天氣情況答案：B15.制筆大數(shù)據(jù)平臺的“工藝優(yōu)化模塊”主要通過（）技術挖掘最優(yōu)參數(shù)組合？A.數(shù)據(jù)可視化B.機器學習C.數(shù)據(jù)清洗D.數(shù)據(jù)存儲答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.智能毛料分選設備無需定期校準，因采用固定算法識別毛種。（）答案：×2.筆桿數(shù)控加工中，刀具補償參數(shù)需根據(jù)實時采集的刀具磨損數(shù)據(jù)自動調整。（）答案：√3.數(shù)字化工藝數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)僅用于查詢，不可作為機器學習訓練集。（）答案：×4.3D掃描筆鋒時，需確保毛料處于自然下垂狀態(tài)以獲取真實輪廓數(shù)據(jù)。（）答案：√5.物聯(lián)網晾毛系統(tǒng)中，濕度傳感器應安裝在晾毛架頂部，避免與毛料直接接觸。（）答案：×（應安裝在毛料層附近）6.MES系統(tǒng)的工單排產功能需結合設備產能、訂單交期和毛料庫存數(shù)據(jù)綜合計算。（）答案：√7.AI視覺質檢模型的訓練數(shù)據(jù)需包含正常品和各類缺陷品的圖像，且缺陷樣本比例不低于30%。（）答案：√8.毛量配比系統(tǒng)中，彈性系數(shù)偏差超過±5%時，需觸發(fā)人工復核流程。（）答案：√9.數(shù)控雕刻程序中的“F值”越大，雕刻速度越快，因此應盡可能設置高F值提升效率。（）答案：×（需兼顧雕刻精度）10.RFID電子標簽可重復寫入數(shù)據(jù)，適合作為毛筆全生命周期追溯的載體。（）答案：√三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述使用數(shù)字化毛量配比系統(tǒng)調整狼毫與羊毫比例的操作流程。答案：①輸入目標筆型（如大楷、小楷）及性能要求（如彈性、儲墨量）；②系統(tǒng)調用歷史工藝數(shù)據(jù)庫，匹配相似參數(shù)的配比方案；③接入電子秤實時采集狼毫、羊毫重量數(shù)據(jù)；④通過傳感器獲取毛料彈性、長度等實時參數(shù)；⑤系統(tǒng)基于機器學習模型計算最優(yōu)配比，自動調整給料設備的出毛量；⑥提供配比記錄并同步至MES系統(tǒng)，關聯(lián)批次號。2.說明智能筆鋒成型設備如何通過數(shù)字化技術保證筆鋒角度一致性。答案：①3D掃描儀預先采集標準筆鋒的點云數(shù)據(jù)，建立基準模型；②激光測距傳感器實時監(jiān)測成型過程中筆毛的堆疊高度和傾斜角度；③伺服電機根據(jù)反饋數(shù)據(jù)調整壓毛裝置的壓力和角度；④視覺系統(tǒng)在成型后快速掃描筆鋒輪廓，與基準模型對比，偏差超過±0.5°時自動修正；⑤所有調整數(shù)據(jù)存入工藝數(shù)據(jù)庫，用于后續(xù)工藝優(yōu)化。3.列舉制筆車間物聯(lián)網（IoT）系統(tǒng)需部署的主要傳感器及其監(jiān)測參數(shù)。答案：①溫濕度傳感器（監(jiān)測車間/晾毛區(qū)溫度、濕度，精度±0.5℃/±2%RH）；②振動傳感器（監(jiān)測數(shù)控設備刀具磨損，頻率范圍10-1000Hz）；③壓力傳感器（監(jiān)測膠水攪拌設備的壓力，量程0-10MPa）；④光電傳感器（監(jiān)測毛料分選設備的毛流速度，響應時間＜10ms）；⑤氣體傳感器（監(jiān)測膠水揮發(fā)的VOC濃度，報警閾值50ppm）。4.闡述AI視覺質檢系統(tǒng)在毛筆檢測中的優(yōu)勢及需解決的關鍵問題。答案：優(yōu)勢：①檢測速度快（可達到30支/分鐘），遠超人工（約5支/分鐘）；②檢測精度高（可識別0.1mm級缺陷）；③數(shù)據(jù)可追溯（自動存儲缺陷圖像及位置信息）；④支持7×24小時連續(xù)工作。關鍵問題：①不同毛種（狼毫、羊毫）的表面反光特性差異導致圖像采集參數(shù)需動態(tài)調整；②筆鋒自然卷曲狀態(tài)下的缺陷識別（如隱性開叉）需優(yōu)化模型算法；③膠水溢出等透明物質的檢測需結合多光譜成像技術；④小樣本缺陷（如偶發(fā)的筆毛斷裂）的模型訓練需解決數(shù)據(jù)不平衡問題。5.說明如何利用制筆大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)“毛料-工藝-成品性能”的關聯(lián)分析。答案：①數(shù)據(jù)采集層：通過IoT傳感器、設備PLC、人工錄入等多渠道采集毛料參數(shù)（產地、彈性、長度）、工藝參數(shù)（配比、成型壓力、晾毛時間）、成品性能（彈性值、儲墨量、掉毛率）；②數(shù)據(jù)清洗層：去除異常值（如彈性系數(shù)超過歷史均值±3σ的數(shù)據(jù)），統(tǒng)一單位（如長度統(tǒng)一為mm）；③特征工程層：提取關鍵特征（如毛料長度與筆鋒彈性的相關性系數(shù)）；④模型訓練層：使用隨機森林或神經網絡建立“毛料+工藝→成品性能”的預測模型；⑤分析應用層：通過可視化工具展示各參數(shù)對性能的影響權重（如毛料彈性占比40%、成型壓力占比30%），為工藝優(yōu)化提供依據(jù)。四、實操題（共20分）【題目】某制筆企業(yè)需生產一批“兼毫小楷筆”，要求筆鋒長度25±0.5mm，彈性值≥80g（拉斷力），儲墨量≥1.2ml。請根據(jù)以下條件完成數(shù)字化制筆操作：可用工具：智能毛量配比系統(tǒng)（含電子秤、彈性測試儀）、3D筆鋒成型機（含激光測距傳感器）、AI視覺質檢儀、MES系統(tǒng)現(xiàn)有毛料：A號狼毫（彈性95g，長度30-35mm）、B號羊毫（彈性60g，長度28-32mm）歷史數(shù)據(jù)：當狼毫:羊毫=3:7時，筆鋒彈性85g，儲墨量1.3ml；狼毫:羊毫=4:6時，彈性90g，儲墨量1.1ml操作要求：1.制定毛量配比方案（狼毫:羊毫比例），并說明依據(jù)；2.使用智能毛量配比系統(tǒng)完成毛料稱?。ㄐ杳枋鲫P鍵操作步驟）；3.操作3D筆鋒成型機調整筆鋒長度至25±0.5mm（需說明如何利用傳感器數(shù)據(jù)）；4.簡述通過AI視覺質檢儀驗證成品是否符合要求的步驟。答案：1.毛量配比方案：選擇狼毫:羊毫=3:7。依據(jù)：目標彈性≥80g，儲墨量≥1.2ml。歷史數(shù)據(jù)中3:7比例的彈性85g（滿足≥80g）、儲墨量1.3ml（滿足≥1.2ml）；4:6比例儲墨量1.1ml（不滿足），因此選擇3:7。2.智能毛量配比系統(tǒng)操作步驟：①登錄系統(tǒng)，選擇產品類型“兼毫小楷筆”，輸入目標配比3:7；②系統(tǒng)自動調用電子秤，設置狼毫目標重量（如單支筆總毛量1.5g，則狼毫0.45g，羊毫1.05g）；③放置狼毫于電子秤，系統(tǒng)實時顯示當前重量（0.45±0.01g），達到目標值時自動停止給料；④同理稱取羊毫1.05±0.01g；⑤彈性測試儀分別檢測狼毫（95g）、羊毫（60g）的實時彈性值，系統(tǒng)計算混合彈性（95×0.3+60×0.7=73.5g），與歷史數(shù)據(jù)（85g）偏差在±10%內，確認配比有效；⑥點擊“確認”，系統(tǒng)提供配比記錄（批次號20250815-001）并同步至MES系統(tǒng)。3.3D筆鋒成型機調整步驟：①啟動設備，將混合毛料放入成型模具；②激光測距傳感器開始實時監(jiān)測毛料頂部到模具底部的距離（初始值約30mm）；③設備通過伺服電機下壓成型壓板，傳感器每0.5秒采集一次距離數(shù)據(jù)（如壓至25.2mm時，顯示偏差+0.2mm）；④系統(tǒng)自動調整壓板壓力（增加0.1MPa），繼續(xù)下壓至24.8mm（偏差-0.2mm）；⑤最終穩(wěn)定在25.0±0.1mm時，設備自動停止，完成筆鋒成型；⑥成型數(shù)據(jù)（壓力2.5MPa、時間45秒）自動存入設備日志并上傳MES系統(tǒng)。4.AI視覺質檢儀驗證步驟：①打開質檢儀，選擇“兼毫小楷筆”檢測模板（已訓練