《现代制造系统》课程教学大纲

1、现代制造系统课程教学大纲 课程编号：200264英 文 名： Modern Manufacturing System课程类别：专业选修课前 置 课：工程图学、工程力学、机械设计基础、机械制造基础后 置 课： 学 分：2学分课 时： 34 选定教材： 庄品.现代制造系统.北京：科学出版社，2005年课程概述：现代制造系统是工业工程专业的一门专业选修课。本课程主要介绍现代制造系统的基本知识、应用技术和研究方法，主要内容有：制造系统的基本原理、成组技术、先进制造工艺技术（超高速加工技术、超精密加工技术、微细加工技术和快速原型制造技术）、制造自动化系统（数控加工系统和柔性制造系统）、工业机器人及装配自

2、动化、先进制造模式（并行工程、准时制生产、精益生产、敏捷制造、虚拟制造和智能制造）和绿色制造等。教学目的：现代制造系统是一门工程性很强的课程。开设这门课程的目的是使工业工程专业的学生全面了解现代制造系统的基本知识、应用技术和研究方法，把所学知识应用到本行业、本部门生产设计中去。通过本课程的学习，使学生掌握制造系统的基本原理，了解成组技术、先进制造工艺技术（超高速加工技术、超精密加工技术、微细加工技术和快速原型制造技术），熟悉制造自动化系统（数控加工系统和柔性制造系统）、工业机器人及装配自动化，了解先进制造模式（并行工程、准时制生产、精益生产、敏捷制造、虚拟制造和智能制造）和绿色制造等内容。教学

3、方法： 现代制造系统是工业工程专业的一门专业选修课。为了提高教学质量，理论教学采用多媒体课件进行，用多媒体手段把相关的优秀教材中的文字内容，相关的声像和图片资料收录在内，使学生在课堂上能看到内容丰富、图表俱全的专业知识。多媒体教室还配备网络设置，可以随时链接有关现代制造技术的网站，获取广泛的信息。因为现代制造系统是工程性很强的技术内容，要能用它去解决实际问题，只是看书、听课收效不会太大，必须要经过大量的实践，可根据学校和企业的实际条件，安排学生进行现场教学。各章教学要求及教学要点第一章 制造系统的基本原理课时分配：3课时教学要求：通过本章的学习，使学生了解制造系统的概念、新一代制造系统、计算机

4、集成制造系统（CIMS）等内容。教学内容：第一节 制造系统概述一、制造系统的基本概念二、制造系统的分类三、制造系统的基本理论四、制造系统的发展历史第二节 新一代制造系统一、制造业面对的形势二、新一代制造的特点三、新一代制造系统的科学基础四、新一代制造系统及关键技术第三节 计算机集成制造系统一、CIMS的基本概念二、CIMS的组成三、CIMS的体系结构四、功能模型IDEFO五、CIMS的规划及设计思考题：1、 叙述制造系统的定义及其分类。2、新一代制造有何特点？3、CIMS的组成有哪些？第二章 成组技术课时分配：4课时教学要求：通过本章的学习，使学生了解成组技术的基本原理、零件分类编码系统、零件

5、的分组（族）方法和成组技术的应用及经济效益等内容。教学内容：第一节 成组技术的基本原理一、 成组技术的基本原理二、 典型回转体与非回转体的几何相似性三、 零件的工艺相似性第二节 零件分类编码系统一、OPITZ系统二、JLBM-1分类编码系统三、面向工艺的分类编码系统第三节 零件的分组（族）方法一、 编码分组（族）法二、 生产流程分析第四节 成组技术的应用及经济效益一、 成组技术在产品设计中的应用二、 成组工艺的编制三、 成组技术在车间设备布置中的应用四、 成组调整和成组夹具五、 应用GT的技术经济效益 思考题：1、成组技术的原理和实质是什么？2、什么是零件分类编码系统的结构原理？3、成组技术在

6、产品设计中主要起什么作用？第三章 先进制造工艺技术课时分配：8课时教学要求：通过本章的学习，使学生了解先进制造工艺技术，如超高速加工技术、超精密加工技术、微细加工技术和快速原型制造技术等。教学内容：第一节 概述一、机械制造工艺的基本概念二、先进制造工艺的产生和发展三、先进制造工艺的特点第二节 超高速加工技术一、超高速加工技术的概念二、超高速切削加工技术三、超高速磨削加工技术第三节 超精密加工技术一、超精密加工技术的概念二、超精密切削加工三、 超精密磨削加工四、 超精密研磨、抛光加工五、 超精密特种加工第四节 微细加工技术一、 微机械概述二、 微细加工技术第五节 快速原型制造技术一、RPM的概念

7、二、RPM的工艺方法三、RPM的应用思考题：1、叙述先进制造工艺的发展与特点。2、超高速切削有哪些关键技术？3、叙述超精密加工的概念及涉及的主要技术领域。第四章 制造自动化系统课时分配：4课时教学要求：通过本章的学习，使学生了解自动化制造系统，主要包括数控加工系统（数控技术基础、数控编程原理、计算机数控系统）和柔性制造系统等。教学内容：第一节 数控加工系统一、 数控技术基础二、 数控编程原理三、 计算机数控系统四、 数控技术的发展第二节 柔性制造系统一、 柔性制造系统的基本原理二、 FMS的加工系统三、 FMS的物流系统四、 FMS的控制系统思考题；1、CNC由哪几部分组成？2、FMS的分类有

8、几种？各自的特点？第五章 工业机器人及装配自动化课时分配：4课时教学要求：通过本章的学习，使学生了解工业机器人的概念、机器人控制系统、机器人编程、装配工艺规程的制定及机器装配的自动化等内容。教学内容：第一节 工业机器人一、 工业机器人概述二、 机器人控制系统三、 机器人编程四、 位形描述与空间变换五、 工业机器人的现状及发展趋势第二节 装配自动化一、 机器装配的基本概念二、 装配工艺规程的制定三、 机器装配的自动化思考题；1、工业机器人有几种控制方法？2、 装配工艺规程包括哪些主要内容？ 第六章 先进制造模式课时分配：8课时教学要求：通过学习本章的内容，使学生了解先进制造模式，包括并行工程、准

9、时制生产、精益生产、敏捷制造、虚拟制造和智能制造等教学内容：第一节 并行工程一、 并行工程产生的背景二、 并行工程的特点三、 并行工程带来的效益四、 并行工程的实施策略第二节 准时制生产一、 准时制生产的基本思想二、 准时制生产的目标三、 准时制生产的基本手段四、 看板管理第三节 精益生产一、精益生产的概念二、精益生产的特征三、 传统企业的精益之路第四节 敏捷制造一、 敏捷制造的产生背景二、 敏捷制造的概念三、 虚拟企业敏捷制造的企业组织形式四、 虚拟企业的体体系结构五、 虚拟企业的分类第五节 虚拟制造一、 虚拟制造的定义二、 虚拟制造的分类三、 虚拟制造的关键技术第六节 智能制造一、 智能制

10、造产生的背景二、 智能制造概念三、 智能制造特征四、 智能制造的关键技术思考题：1、什么是平行工程？它的特点是什么？2、准时制生产的目标是什么？3、 什么是精益生产？它的特征是什么？4、 什么是敏捷制造？5、 虚拟制造的关键技术有哪些？6、 智能制造的关键技术有哪些？第七章 绿色制造课时分配：3课时教学要求：通过本章的学习，使学生了解绿色制造概念、绿色产品及其评价、绿色设计技术、绿色生产技术和绿色包装技术等内容。教学内容：第一节 绿色制造概述一、绿色制造的产生背景二、绿色制造的概念三、绿色制造的研究现状及发展第二节 绿色产品及其评价一、绿色产品的基本概念二、绿色产品的评价标准及其认证三、典型的

11、绿色产品第三节 绿色设计技术一、绿色设计的概念二、绿色设计的方法第四节 绿色生产技术一、绿色工艺规划二、绿色加工工艺技术第五节 绿色包装技术一、绿色包装的概念二、绿色包装设计三、绿色包装材料思考题：1、绿色制造主要包括哪些技术？2、绿色产品的评价指标有哪些？3、绿色设计有几种方法？附录：参考书目1、张世琪，李迎，孙宇.现代制造引论.北京：科学出版社，2003.2、刘飞，张晓冬制造系统工程.北京：国防工业出版社，2002.3、蔡自兴.机器人学.北京：清华大学出版社，2006.4、陈蔚芳.现代数控技术. 北京：科学出版社，2005.5、朱江峰等. 先进制造技术.北京：北京理工大学出版社，2007.6、张世昌. 先进制造技术.天津：天津大学出版社，20047、周济，周艳红.数控加工技术.北京：国防工业出版社，20028、刘德忠，费仁元等. 装配自动化（第2版）.北京：机械工业出版社，2007.9、马