智能制造技术与应用机制 课程教学大纲

【智能制造技术及应用】【IntelligentManufacturingTechnologyandApplications】一、基本信息课程代码：【2080261】课程学分：【2】面向专业：【机械设计制造及其自动化】、【智能制造工程】课程性质：【专业限选课】开课院系：机电学院智能制造系使用教材：【智能制造技术概论】（第二版），范君艳樊江岭主编华中科技大学出版社2023.01先修课程：【高等数学】【工业机器人技术和安全】【理论力学】【材料力学】【大学物理】二、课程简介本课程对智能制造的内涵特征、发展现状、体系架构进行了归纳总结，从智能制造工业软件、工业电子技术、工业制造技术和新一代信息技术这4个方面较为系统地介绍了智能制造的关键技术及其应用。本课程内容覆盖较为全面，除工业软件外，工业电子技术、工业制造技术和新一代信息技术都是构建智能工厂、实现智能制造的基础。工业电子技术集成了传感、计算和通信三大技术，解决了智能制造中的“感知、大脑和神经系统”。工业制造技术是实现制造业快速、高效、高质量生产的关键，包括众多的先进制造技术、如数控加工技术、工业机器人技术、人机工程技术和增材制造技术等。新一代信息技术包括工业大数据、云计算、工业云等，主要解决制造过程中离散式分布的智能装备间的数据传输、挖掘、存储和安全等问题，是智能制造的基础和支撑。三、选课建议本课程适合于智能制造专业、机械设计制造及自动化专业、工业机器人工程专业本科生修学，要求学生具有高等数学、大学物理、工业机器人等方面的基础知识和技能。通过本课程学习，学生了解智能制造的关键技术，以适应未来智能制造岗位的需求。课程与专业毕业要求的关联性8项能力专业毕业要求LO1：表达沟通LO11：理解他人的观点，尊重他人的价值观，能在不同场合用书面或口头形式进行有效沟通。LO2：自主学习LO21：能根据需要确定学习目标，并通过搜集信息、分析信息、讨论、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标。LO3：专业能力LO31：能够应用本专业知识进行检测仪表选型设计及工程问题分析。LO32：能够应用本专业知识完成工业自动化设备及控制系统的工程应用设计能力,具备控制程序设计、编程、应用能力LO33：具备本专业工程问题的逻辑分析能力，故障分析与排除能力。LO34：能够掌握水工业控制系统集成应用，完成相应的控制系统软件、硬件、编制程序设计。LO35：能够综合本专业知识，对工业自动化系统进行安装调试。LO4：尽责抗压LO41：遵守纪律、守信守责；具有耐挫折、抗压力的能力。（“责任”为我校校训内容之一）。LO5：协同创新LO51：同群体保持良好的合作关系，做集体中的积极成员；勇于从不同角度思考问题，勇于提出新设想。LO6：信息应用LO61：能在学习、工作中应用信息技术解决问题。LO7：服务关爱LO71：愿意服务他人、服务企业、服务社会；为人热忱，富于爱心，懂得感恩（“感恩、回报、爱心”为我校校训内容之一）LO8：国际视野LO81：具有基本的外语表达沟通能力与跨文化理解能力。五、课程目标/课程预期学习成果序号课程预期学习成果课程目标（细化的预期学习成果）教与学方式评价方式1LO311掌握智能制造技术的基本原理，并结合相关专业知识，进行基本的检测仪表选型应用。课堂教学1.课后作业2.期末考试3.期中考试2LO321能应用PLC编程软件进行面向工厂自动化装置控制程序的编程及调试。课堂教学1.课后作业2.期末考试3.期中考试3LO322能应用SCADA编程软件，开发工业自动化成套装置监控画面的程序编程及调试。课堂教学1.课后作业2.期末考试3.期中考试4LO411服务企业、服务社会：应用所学知识设计绘制电气原理图，服务企业企业真实案例分享1.师生参与，学生互评六、课程内容（必填项）单元知识点能力要求教学难点智能制造概述（2课时）1.智能制造的基本概念2.智能制造的意义3.智能制造欧洲发展现状4.美国的先进制造（再工业化）5.德国的工业4.06.中国制造20507.智能制造的内涵8.智能制造的特征9.智能制造的架构10.智能制造的关键技术能理解、并记忆住上述知识点要让学生真正理解工业软件（2课时）1.全球工业软件展张状况2.我国工业软件发展状况3.主要的工业软件与系统4.软件与系统的集成5.企业资源管理软件ERP的概述与发展历史6.ERP软件的系统分类7.ERP软件企业的应用、系统带来的效益与ERP平台软件能理解、并记忆住上述知识点要让学生真正理解实验一产品生命周期管理软件PLM（2课时）-演示、说明1.产品生命周期管理软件PLM的概念与发展2.PLM与PDM的区别3.PLM的主要功用与建立方法4.PLM的发展趋势能理解、并记忆住上述知识点要让学生真正理解实验二制造执行系统软件MES（2课时）-演示、说明1.制造执行系统软件MES的概述、定义与发展2.MES的特点与定位3.MES的主要功能模块能理解、并记忆住上述知识点要让学生真正理解工业电子技术（2课时）1.何为传感器2.传感技术与传感器3.现代传感技术的发展趋势4.处理器的概念5.工业处理器6.解嵌入式系统7.嵌入式系统的应用8.何谓物联网9.何为制造物联网10.制造物联网的关键技术能理解、并记忆住上述知识点要让学生真正理解实验三智能电子标签点位监测（2课时）-演示、说明1.了解半导体组件的制造过程。2.晶圆载具自动跟踪监测技术。能理解、并记忆住上述知识点实验报告实验四未来智能工厂模型（2课时）-演示、说明未来智能工厂的形态能理解、并记忆住上述知识点实验报告工业制造技术（4课时）1.数控机床的组成、分类、应用2.数控机床的加工特点3.数控编程的基本概念4.数控车床的分类5.数控车床的应用6.数控铣床与加工中心及其加工7.增材制造的基本原理与特点8.增材制造的分类与主要方法9.增材制造的关键技术10.增材制造的数据处理方法11.增材制造技术的应用领域、发展方向与面临问题能理解、并记忆住上述知识点能理解、并记忆住上述知识点实验五工业机器人工作站（2课时）-演示、说明1.工业机器人的基本组成及其技术参数2.工业机器人的分类及其应用3.工业机器人的机械本体4.工业机器人的运动轴及坐标系5.工业机器人示教器的简单编程6.工业机器人工作站、工业机器人生产线能理解、并记忆住上述知识点能理解、并记忆住上述知识点实验六虚拟现实技术在人机工程中的应用（2课时）-演示、说明1.人机工程学的起源与发展2.虚拟现实中的人机交互；3.虚拟现实技术在人机工程中的应用4.人机工程学在数字化设计与制造中的应用能理解、并记忆住上述知识点能理解、并记忆住上述知识点新一代信息技术（6课时）1.人工智能及其发展简史2.人工智能2.03.人工智能2.0新目标5.移动互联网6.解移动互联网的优势7.移动互联网的应用8.理解云计算的概念9.理解云计算的特点10.理解知识自动化的发展11.理解知识自动化过程中的知识处理方法和推理方法12.工业生产过程的知识自动化13.理解数字孪生与孪生体的概念14.理解数字纽带15.理解产品数字孪生体16.理解数据融合的概念17.理解数据融合研究的主要内容能理解、并记忆住上述知识点能理解、并记忆住上述知识点实验七工业大数据推动制造业革新（2课时）-演示、说明1.工业大数据及其战略作用2.工业大数据的架构3.工业大数据的特征4.工业大数据推动制造业革新能理解、并记忆住上述知识点能理解、并记忆住上述知识点实验八工业云的应用（2课时）-演示、说明1.理解工业云的概念2.理解工业云的架构3.理解工业云的应用4.理解工业云的发展现状能理解、并记忆住上述知识点能理解、并记忆住上述知识点七、课内实验名称及基本要求（选填，适用于课内实验）列出课程实验的名称、学时数、实验类型（演示型、验证型、设计型、综合型）及每个实验的内容简述。序号实验名称主要内容实验时数实验类型备注1产品生命周期管理软件PLM1、了解产品生命周期管理软件PLM。2.了解PLM的主要功用。2综合型2制造执行系统软件MES了解制造执行系统软件MES2综合型3智能电子标签定位监测1、了解半导体组件的制造过程。2.了解晶圆载具自动跟踪监测技术。2综合型4未来智能工厂模型了解未来智能工厂的形态2综合型5工业机器人工作站了解工业机器人工作站的一般设计原则。2.了解工作站的功能要求。2综合