《生产计划与控制》-胡耀光 教案大纲

《生产计划与控制》教学大纲课程名称：生产计划与控制学分/学时：3学分/48学时课程类别：专业核心课、必修授课对象：工业工程专业大三学生预修要求：建议先修运筹学、机械制造工程学B（教学大纲内容包括课程介绍、教学目标、教学内容、考核方式、教学安排、参考教材及相关资料等。）课程介绍《生产计划与控制》是工业工程专业的专业核心必修课，基于工业工程专业定位和人才培养目标，实施研究型课程教学改革，帮助学生实现从基础知识学习到专业知识体系建构，再到专业能力提升的不断成长。课程以生产系统为主要对象，具体包括包括基础知识模块、实验讨论模块和研究选题模块三类主要内容。其中基础知识模块主要包括生产系统构成、生产计划体系、库存管理、作业排序与控制等核心基础知识；实验讨论模块主要包括生产线平衡及乐高机械模拟生产过程实验；研究选题模块以培养学生解决实际问题与创新能力为目标，通过学生分组完成自主选题、研究开发与总结汇报等内容。课程教学目标与教学效果评价课程围绕“价值引领、知识探究、能力达成和思维养成”4方面设计教学目标，具体如下：价值引领：树立明确的制造强国责任意识，形成使命报国的人生价值导向。知识探究：准确描述生产系统、生产计划体系构成；运用生产计划建模/求解、作业排序、库存控制、生产线平衡、车间物流等具体方法解决实际生产管理问题。能力达成：结合企业或科研项目需求，主动发现精益生产与智能工厂、智能生产、计划与控制等实际问题并总结形成研究选题，提出创新性的问题解决方案，通过小组协作解决问题，实现自我创新能力达成。思维养成：学生通过自主选题，开展团队协作、主动学习，形成自主创新意识与思维，提高问题解决与团队协作能力。课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）(必填)教学效果评价不及格及格，中良优1.知悉和理解生产和生产系统的基本概念，能够描述生产系统的构成，生产计划的框架体系，生产作业控制、库存系统等的基本概念；完全不了解生产和生产系统等相关的基本概念。对生产和生产系统、生产计划体系、生产作业控制、库存系统，有碎片化的理解。对生产和生产系统的主要内容，生产计划框架体系、生产作业控制、库存系统的核心内容能理解，但不完整。对生产和生产系统的主要内容，生产计划框架体系、生产作业控制、库存系统的核心内容能完整理解，但不系统，存在断点。对生产和生产系统的主要内容，生产计划框架体系、生产作业控制、库存系统的核心内容能完整系统地理解。2.知悉和理解生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系；掌握物料需求计划的建模与求解过程，能够进行产品物料清单的分析、分解；掌握生产计划控制的基本内容、方法，典型的库存控制系统；完全不了解生产计划体系的概念、原理及相关知识点。对生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系，生产计划控制、库存控制的核心过程有碎片化的理解。对生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系的内容，产品物料清单的分析、分解，物料需求计划的建模与求解，生产计划控制、库存控制的核心过程能理解，但不完整。对对生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系的内容，产品物料清单的分析、分解，物料需求计划的建模与求解，生产计划控制、库存控制的核心过程能完整理解，但不系统，存在断点。对对生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系的内容，产品物料清单的分析、分解，物料需求计划的建模与求解，生产计划控制、库存控制的核心过程能完整系统地理解。3.能够根据生产计划控制的基本内容、方法，利用现有计划排序、生产调度、库存管理与控制的理论及方法，解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化的问题；1.完全没能力解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化的问题，以及计划排序、生产调度、库存管理与控制的理论及方法；2.能够运用零碎的现有计划排序、生产调度、库存管理与控制的原理，分析解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化的问题。整体上具备根据生产系统特点、生产作业过程、库存管理需求，运用现有现有计划排序、生产调度、库存管理与控制的理论及方法，分析解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化问题的能力，但缺乏系统性。整体上具备根据生产系统特点、生产作业过程、库存管理需求，运用现有现有计划排序、生产调度、库存管理与控制的理论及方法，分析解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。具备根据生产系统特点、生产作业过程、库存管理需求，运用现有现有计划排序、生产调度、库存管理与控制的理论及方法，分析解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化问题的能力。4.知悉和理解准时制、精益生产、智能工厂等先进生产系统理念，拥有根据所掌握的先进生产系统理念、生产计划与控制技术，针对各种社会需求提出相应的生产系统管控方案，具有生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡的能力，形成对生产系统进行规划、设计、优化与控制的思维模式。1.完全没能力根据所掌握的先进生产系统理念、生产计划与控制技术，针对各种社会需求提出相应的生产系统管控方案，完全不能分析生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡问题；2.具有零碎的生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡的概念。整体上拥有根据所掌握的先进生产系统理念、生产计划与控制技术，针对各种社会需求提出相应的生产系统管控方案，具有生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡的能力，整体上形成了对生产系统进行规划、设计、优化与控制的思维模式，但缺乏系统性。整体上拥有根据所掌握的先进生产系统理念、生产计划与控制技术，针对各种社会需求提出相应的生产系统管控方案，具有生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡的能力，整体上形成了对生产系统进行规划、设计、优化与控制的思维模式，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。拥有根据所掌握的先进生产系统理念、生产计划与控制技术，针对各种社会需求提出相应的生产系统管控方案，具有生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡的能力，整体上形成了对生产系统进行规划、设计、优化与控制的思维模式。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）1.11.4能够运用数学知识对工业工程领域复杂工程问题进行建模、表达、分析、计算、求解；能够运用专业知识对工业工程领域复杂工程问题进行建模、表征、解释；1.知悉和理解生产和生产系统的基本概念，生产系统的构成，生产计划的框架体系，生产作业控制、库存系统等的基本概念；2.知悉和理解生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系；掌握物料需求计划的建模与求解过程，能够进行产品物料清单的分析、分解；掌握生产计划控制的基本内容、方法，典型的库存控制系统；2.43.24.1能够运用专业知识对工业工程领域复杂工程问题进行建模、表征、解释；能够针对工业工程领域复杂工程问题，设计和评价具有机械、电气、控制等分系统的复杂生产系统；能够通过测量、测试、仿真和分析，对生产与服务系统的效率、质量、成本和环境友好问题进行设计与评价；2.知悉和理解生产计划体系内各种计划的基本概念、原理，计划之间的逻辑联系、数据关系；掌握物料需求计划的建模与求解过程，能够进行产品物料清单的分析、分解；掌握生产计划控制的基本内容、方法，典型的库存控制系统；3.能够根据生产计划控制的基本内容、方法，利用现有计划排序、生产调度、库存管理与控制的理论及方法，解决生产作业计划排产、生产调度与库存管理、控制与优化的问题；5.27.2能够通过测量、测试、仿真和分析，对生产与服务系统的效率、质量、成本和环境友好问题进行设计与评价；能够理解和评价生产系统、制造过程对于环境、社会可持续发展的影响。4.知悉和理解准时制、精益生产、智能工厂等先进生产系统理念，拥有根据所掌握的先进生产系统理念、生产计划与控制技术，针对各种社会需求提出相应的生产系统管控方案，具有生产系统作业瓶颈、流程优化、生产线平衡的能力，形成对生产系统进行规划、设计、优化与控制的思维模式。教学内容、学时分配、与进度安排（教学实施时可根据课时安排调整）教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章绪论课程简介及导入1.1生产与生产系统的基本概念1.2生产/生产系统的类型及特点1.3生产过程组织方式1.4智能生产系统61,2课堂讲授*结合现代生产管理特点，分析传统制造业生产系统所面临的问题。布置研究型课程的研究任务选题，不限于以下四个方向：生产计划管理库存管理作业调度服务运作管理第二章生产计划体系2.1生产计划体系框架2.2综合生产计划／生产大纲2.3主生产计划2.4物料需求计划2.5生产能力计划121,2,3课堂讲授（9学时），专题讨论与案例教学及实验（3学时）第三章库存系统与库存控制3.1库存系统3.2库存管理原理3.3库存控制模型92,3,4课堂讲授（6学时）、专题讨论（3学时）——JIT与MRP的区别、报童问题与VMI，研究选题指导第四章生产作业排序4.1生产作业计划4.2生产作业排序与调度4.3生产线平衡专题92,3,4课堂讲授6学时，生产线平衡实验及选题指导（3学时）第五章生产系统布局5.1车间设备布局主要形式5.2柔性生产系统设备布局5.3生产系统设备布局方法92,3,4课堂讲授6学时，汽车生产过程专题讨论（3学时，如何在同一汽车厂内实现多品种混线生产？）第六章生产作业控制6.1智能工厂运营与车间物流6.2智能车间生产作业控制6.3AGV任务分配与路径规划31,2,3,4课堂讲授3学时，考核方式与成绩评定在学生评价体系设计方面，遵照“基本目标达成（包括基础知识模块和实验讨论模块）”和“创新能力养成（主要针对研究选题模块）”对学生进行综合评定。1）基本目标达成（占总成绩的60%）：学生掌握了基础知识并能够进行综合运用完成实验研究，对基本目标达成类设计相应的考核方法如下：平时成绩+课后作业+综合实验：主要包括平时考勤、课堂讨论、课后作业及两次综合实验；占基本目标达成成绩的50%,占总成绩的30%。期末考试（闭卷）：占基本目标达成成绩的50%，占总成绩的30%。2）创新能力养成（占总成绩的40%）：学生完成了研究选题模块的课程内容学习与研究实践，通过提出问题、分析问题、解决问题的全过程训练，达到创新能力提升的目标；以小组为单位进行考核，个人成绩＝小组成绩＊贡献度系数＊教师评价系数，贡献度系数按小组成员所占比例归一化处理后得到。对创新能力达成类设计相应的考核方法如下：选题报告：占创新能力达成成绩的20%总结报告：占创新能力达成成绩的30%结课答辩：占创新能力达成成绩的50%参考教材[1]胡耀光.生产计划与控制[M]．北京：机械工业出版社，2023．[2]StevenNahmias著，成晔改编，生产与运作分析（第6版）[M]．北京：清华大学出版社，2009.[3]叶春明．生产计划与控制[M]．北京：高等教育出版社，2005．[4]吴爱华,赵馨智．生产计划与控制[M]（第2版）．北京：机械工业出版社，2019．[5]张群．生产与运作管理（第3版）[M]．北京：机械工业出版社，2014．[6]潘而顺．生产计划与控制（第二版）[M]．上海：上海交通大学出版社，2015．大纲说明（1）本课程大纲的编写依据北京理工大学工业工程专业培养目标、毕业要求，符合中国工程教育专业认证协会工程教育认证标准（2015版）和机械类专业补充标准的要求；（2）在保证基本教学要求的前提下，教师可以根据实际情况，对内容进行适当的调整和删补。（3）本课程大纲适用于工业工程专业。编写教师：