《制造执行系统》教学大纲

《制造执行系统》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：01140181课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（其中：理论24学时，实验8学时））先修课程：先进制造技术、测试技术、电子技术、传感器与检测技术等后续课程：毕业设计等环节适用专业：智能制造工程专业开课单位：机械工程学院一、课程说明《制造执行系统》是智能制造工程本科学生的专业必修课。本课程主要内容包括制造执行系统的产生与发展、功能体系结构、制造任务的调度及实时数据采集、在制品的库存管理、制造执行系统的选型及实施等内容。通过学习制造执行系统的基术概念、构架、功能和实施方法等内容，培养学生在制造企业生产运作与智能控制方面的应用技能与解决工程问题的能力，同时培养学生严谨认真，与时俱进的理念。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：理解制造执行系统的概念、基本构架和功能；掌握制造执行系统实时数据采集的技术方法和调度排产方法。课程目标2：理解制造执行系统的运行流程及关键技术，能够根据企业选择合适的型号；掌握在实际生产过程中制造执行系统对生产过程的管理方式，能够在生产过程中有效的运用制造执行系统的管理原理，培养学生结合一个项目任务进行资料查阅和整理的能力。课程目标3：通过本课程的学习熟悉我国相关知名的企业，了解我国与国外的差距培养学生的爱国情怀和工匠精神；培养学生团结协作、严谨认真、敢于实践的职业素养。三、课程目标与毕业要求《制造执行系统》课程教学目标对智能制造工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度3.设计/开发解决方案：能够设计针对智能制造工程领域复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统与单元（部件），并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。3．1掌握机械工程设计和产品开发的基本方法和技术，能够根据需求确定设计目标，并研究确定技术方案；课程目标1：理解制造执行系统的概念、基本构架和功能；掌握制造执行系统实时数据采集的技术方法和调度排产方法。课程目标3：通过本课程的学习熟悉我国相关知名的企业，了解我国与国外的差距培养学生的爱国情怀和工匠精神；培养学生团结协作、严谨认真、敢于实践的职业素养。H11.项目管理：理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。11.2能在多学科环境下，在工程项目实施过程中有效运用工程管理原理与经济决策方法。课程目标2：理解制造执行系统的运行流程及关键技术；掌握在实际生产过程中制造执行系统对生产过程的管理方式，能够在生产过程中有效的运用制造执行系统的管理原理，培养学生结合一个项目任务进行资料查阅和整理的能力。H注：表中“H（高）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验（实践）（上级）学时对应的课程目标1.概论1.1mes形成与发展1.2基本概念内涵1.3涉及的生产管控活动1.4应用与发展教学要求：了解制造执行系统的基本概念。重点:制造执行系统的基本概念。难点:MES定义与框架221、32.mes系统架构与系统集成技术2.1mes系统构建2.2mes系统集成技术教学要求：理解系统构架与集成重点:系统构架难点:系统集成技术413.mes生产建模与可重构平台技术3.1生产模型3.2基于事件驱动的mes生产过程建模3.3可重构平台技术教学要求：理解生产建模和重构平台技术重点:生产建模难点:可重构平台建设414.生产优化与调度4.1生产车间调度概念4.2流水车间调度问题4.3车间动态调度问题教学要求：了解生产调度优化。重点:流水车间调度问题。难点:车间动态调度问题621、25.mes数据采集与生产监控技术5.1车间制造信息及其采集方式5.2数据采集技术5.3生产监控系统教学要求：数据采集与生产监控技术。重点:数据采集难点:生产监控技术421、26.mes产品与应用实施6.1么司产品概述6.2mes产品体系结构6.3实现策略与平台选型6.4项目实施方法教学要求：基本掌握mes产品与项目实施方法重点:产品体系结构难点:项目实施方法422、3合计2482.实验（实践）(上机)部分实验（实践）(上机)部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验（实践）(上机)项目、实验（实践）(上机)内容与学时实验（实践）(上机)项目实验（实践）(上机)内容和要求实验（实践）(上机)学时对应的课程目标1.制造执行系统的功能结构认知实验内容：演示制造执行系统功能实验要求：通过演示初步使学生初步认识制造执行系统硬件系统组成。213.制造执行系统生产实验实验内容：操作产线生产。实验要求：通过实操使学生初步学会理解产线中mes的使用。223.制造执行系统执行信息实时采集实验内容：采集系统实时数据实验要求：通过实操使学生初步学会制造执行系统的操作方法，能够理解数据采集技术的应用。214.制造执行系统状态监控实验内容：状态监控实验要求：通过实操使学生初步学会制造执行系统的操作方法，能够理解状态监控。21合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学、案例教学等，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；安排习题课，巩固课堂所学知识，并提供灵活的自主学习平台。实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：作者（译者）.书名.出版社.出版时间．（1）饶运清．《制造执行系统技术及应用》．清华大学出版社，2022.01.2.参考书：作者（译者）.书名.出版社.出版时间．（1）王志新.制造执行系统及应用.电力出版社.2006.（2）李清著.制造执行系统.中国电力出版社.2007.（3）孙彦广.流程工业制造执行系统.化学工业出版社.2006（4）王宏安.化工生产执行系统MES.化学工业出版社.2007.3.期刊：作者.文题.刊名，年，卷号（期号）．或者：刊名，主办单位（1）（1）\o"微纳电子与智能制造"微纳电子与智能制造[J].ISSN：2096-658X.北京方略信息科技有限公司 （2）\o"智能制造"智能制造[J].ISSN：2096-0581.机械工业信息研究院（3）\o"模式识别与人工智能"模式识别与人工智能[J].ISSN：1003-6059.中国自动化学会（4）\o"人工智能"人工智能[J].ISSN：2096-5036.中国电子信息产业发展研究院4.网络资源：网站名，访问路径或者：作者.文题.更新和修改日期.访问路径．(1)哔哩哔哩(゜-゜)つロ干杯~-bilibili/七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现5（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√221实验20（1）根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，满分100分；（2）每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√20作业15（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√663期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核数控技术的基本原理和基础知识、数控加工程序的编制、计算机数控装置的组成和结构；数控加工控制插补原理、数控机床机械结构和数控机床的伺服控制系统。（3）考试题型为：选择题、简答题、编程题、计算题和分析题等。√√√252510合计：100分335314八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、实验、作业、期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为选择题、简答题、编程题、计算题和分析题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%；课堂表现、实验、作业等过程性考核成绩为100分（权重40%）；过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现12.5笔记完整，积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。笔记完整，认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。笔记不完整，偶尔参与教学活动，回答问题准确率大于70%。上课不认真，上课不记笔记，偶尔参与教学活动。上课不认真，上课不记笔记，不参与教学活动。作业37.5作业完整，思路清晰，准确率大于90%，字迹工整。作业完整，准确率大于80%，字迹工整。不交作业2次以内，准确率大于70%.不交作业4次以内，准确率大于60%.不交作业5次以上，准确率小于60%。实验50实验预习认真，能够熟练掌握方法与