先进制造技术大纲

PAGEPAGE9《先进制造技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称先进制造技术课程编号53课程性质选修课课程类别专业课开课单位机械制造教研室授课学期第七学期学分/学时2/32课内学时32理论授课32上机学时课内实践实验学时课外学时适用专业机械设计制造及其自动化是否双语否先修课程机械原理、工程材料、机械制造技术基础、生产实习等后续课程毕业设计等二、课程简介本课程是机械设计制造及自动化专业的一门专业课。本课程主要介绍了先进制造技术的基本知识，先进制造技术的体系结构，现代设计技术、先进制造工艺、制造自动化技术、企业信息管理技术和各种现代设计方法的基本原理，研究了各种先进加工工艺和各种微细加工方法，数控技术、柔性制造技术、工业机器人技术、精益生产和集成制造技术、MRP、MRPII、ERP、供应链等各种生产管理技术。三、课程目标及对毕业要求指标点的支撑（一）课程目标课程目标1.了解制造及制造业、制造业分类、先进制造技术的发展，先进制造技术的体系结构和相关技术群，掌握先进制造技术的概念和特点。课程目标2.掌握各种现代设计技术和方法，特别是并行设计、反求工程、价值工程、绿色设计等。课程目标3.了解各种先进制造工艺技术，掌握超精密切削加工技术、高速切削加工技术、增材制造技术等先进工艺技术。课程目标4.了解制造自动化技术和自动化制造设备，了解物料运储系统自动化、装配和检测过程自动化，掌握各种自动化小车的设计原理和应用。课程目标5.了解现代企业信息化管理技术及其技术体系和网络环境，重点介绍MRP、ERP、SCM、CRM和PDM等。课程目标6.了解各种先进制造模式，掌握并行工程、精益生产、敏捷制造的生产流程和支持工具。课程目标7.了解智能制造，主要介绍智能制造技术体系、基本范式和使能技术。（二）课程目标对毕业要求指标点的支撑课程目标支撑毕业要求指标点毕业要求课程目标110.沟通：能够就机械工程领域复杂工程问题与业界同行及公众进行有效沟通和交流，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。10.2了解本专业领域的国内外发展状况，理解和尊重不同文化的差异性和多样性，运用外语进行有效地交流和沟通，具有一定国际视野。课程目标23.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机械工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机械系统、零部件或制造工艺流程，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。5.使用现代工具：能够针对复杂机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂机械工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。7.环境和可持续发展：能够基于机械工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。3.1学习工程设计和产品开发全周期、全流程的基本设计方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素；3.2能够在综合考虑特定需求和社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的基础上，提出问题的解决方案，在设计环节中能够体现创新意识；3.3能够设计满足特定需求的机械制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。5.1了解机械工程领域各种技术和现代工程工具的原理和方法，并掌握其使用方法，对机械领域复杂工程问题进行分析、计算或设计；7.1能够知晓和理解环境保护和可持续发展的理念和内涵；7.2能够站在环境保护和可持续发展的角度思考专业工程实践的可持续性，评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。课程目标3工程知识：掌握数学、自然科学、工程基础和机械工程专业知识，能够运用其理论和方法解决与机械产品设计、制造工艺及其机电检测与控制等相关复杂工程问题。2.问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究，分析与机械产品设计、制造工艺及其机电检测与控制等有关的复杂工程问题，以获得有效结论。设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机械工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机械系统、零部件或制造工艺流程，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。1.3能够将机械工程专业基础知识用于机械设计、制造等方面复杂工程问题的提出与评价；1.4能够将机械设计、制造的专门知识用于机械工程问题解决方案的设计与改进。2.1能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理对工程问题进行识别、判断和分解；2.2能够将相关基础理论和基本原理综合运用于机械设计、制造及控制等复杂工程问题的表述中，对机械复杂工程问题的解决途径进行分析、对比并试图改进；3.3能够设计满足特定需求的机械制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。课程目标43.设计/开发解决方案：能够设计针对复杂机械工程问题的解决方案，设计满足特定需求的机械系统、零部件或制造工艺流程，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。3.2能够在综合考虑特定需求和社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的基础上，提出问题的解决方案，在设计环节中能够体现创新意识；3.3能够设计满足特定需求的机械制造系统、零部件或制造工艺，并体现创新意识。课程目标511.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。11.1理解工程活动中涉及的重要经济与管理因素课程目标65.使用现代工具：能够针对复杂机械工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂机械工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。5.1了解机械工程领域各种技术和现代工程工具的原理和方法，并掌握其使用方法，对机械领域复杂工程问题进行分析、计算或设计；课程目标71.工程知识：掌握数学、自然科学、工程基础和机械工程专业知识，能够运用其理论和方法解决与机械产品设计、制造工艺及其机电检测与控制等相关复杂工程问题。1.4能够将机械设计、制造的专门知识用于机械工程问题解决方案的设计与改进。四、课程基本教学内容及对课程目标的支撑（一）课程基本教学内容第一章：制造业与先进制造技术（学时数：2学时）1.课程主要内容通过本部分学习，应了解先进制造技术的意义及发展过程，掌握先进制造技术的定义、组成及学科特点，熟练掌握基本概念。2.重点和难点本部分首先从先进制造技术的基本概念入手，介绍了制造及制造业、制造业分类、先进制造技术的发展，先进制造技术的体系结构，相关技术群等基本概念，意义及特点，本部分重点为先进制造技术的基本概念。3.教学方式讨论式教学法、互动式教学。4.学生学习预期成果掌握先进制造技术的基本概念；了解制造及制造业、制造业分类；掌握先进制造技术的发展，先进制造技术的体系结构；掌握相关技术群基本概念。5.支撑课程目标课程目标1.了解制造及制造业、制造业分类、先进制造技术的发展，先进制造技术的体系结构和相关技术群，掌握先进制造技术的概念和特点。现代设计技术（学时数：4学时）1.课程主要内容通过本部分学习，应了解先进制造技术中的并行设计概念、了解并行设计优点、并行工程的概念、了解反求工程的概念，了解价值工程和绿色设计的基本概念。2.重点和难点本部分主要介绍了各种先进设计方法，如：并行设计、并行工程、反求工程，价值工程，绿色设计的基本概念。3.教学方式启发式教学、互动式教学。4.学生学习预期成果掌握并行设计概念，优点，并行工程概念；掌握反求工程、价值工程、绿色设计的概念、特点；5.支撑课程目标课程目标2.掌握各种现代设计技术和方法，特别是并行设计、反求工程、价值工程、绿色设计等。第三章先进制造工艺技术（学时数：8学时）1.课程主要内容通过本部分学习，应了解精密加工和超精密加工的一般方法，了解精密和超精密加工机床和工艺条件要求，了解高速切削与高速磨削的一般方法、技术优点和高速切削的技术关键，了解高速磨削的方法和技术，了解特种加工、增材制造微纳制造等基本原理、工艺及其局限性。2.重点和难点本部分主要介绍了精密加工和超精密加工的一般方法，精密和超精密加工机床和工艺条件要求，高速切削与高速磨削的一般方法、技术优点和高速切削技术关键，介绍了高速磨削的方法和技术内容、特点与一般要求，了解特种加工、增材制造和微纳制造的基本原理、工艺及其局限性。重点掌握基本原理和应用，难点为精密加工和超精密加工方法、机床和工艺要求。3.教学方式启发式教学、互动式教学。4.学生学习预期成果掌握精密加工和超精密加工的一般方法，精密和超精密加工机床和工艺要求；掌握高速切削与高速磨削的一般方法、技术优点；掌握高速磨削的方法和技术内容、特点与一般要求；掌握高速切削技术关键；掌握增材制造的基本原理、工艺及其局限性；掌握现代特种加工工艺的方法和特点。5.支撑课程目标课程目标3.了解各种先进制造工艺技术，掌握超精密切削加工技术、高速切削加工技术、增材制造技术等先进工艺技术。第四章制造自动化技术（学时数：4学时）1.课程主要内容通过本部分学习，了解制造自动化技术和自动化制造设备，了解物料运储系统自动化、装配和检测过程自动化，掌握各种自动化小车的设计原理和应用。2.重点和难点本部分首先介绍了自动化制造设备，其次介绍了柔性制造系统基本概念，FMS的组成和类型，FMS的优点和发展趋势，最后介绍了自动输运小车、自动化仓库的组成和特点，工业机器人的组成和分类，工业机器人相关技术和发展趋势，重点掌握基本概念。难点为数控技术、FMS、工业机器人区别与联系。3.教学方式启发式教学、互动式教学。4.学生学习预期成果了解自动输运小车、自动化仓库的组成和特点，掌握柔性制造系统基本概念，FMS的组成和类型，FMS的优点和发展趋势；掌握工业机器人的一般概念，工业机器人的组成和分类，工业机器人相关技术和发展趋势5.支撑课程目标课程目标4.了解制造自动化技术和自动化制造设备，了解物料运储系统自动化、装配和检测过程自动化，掌握各种自动化小车的设计原理和应用。现代企业信息化管理技术（学时数：6学时）1.课程主要内容通过本部分学习，应了解现代企业信息化管理技术及其技术体系和网络环境，重点介绍MRP、ERP、SCM、CRM和PDM等。2.重点和难点本部分首先介绍了企业信息化的内涵、技术体系和网络环境，其次介绍了MRP、MRPII、ERP、SCM和PDM的概念、原理和它们之间的区别以及发展趋势。重点是MRP、MRPII、ERP、SCM和PDM的原理和应用。难点为MRP、MRPII和ERP的区别和联系。3.教学方式启发式教学、互动式教学。4.学生学习预期成果掌握MRP、MRPII、PDM、SCM和ERP的概念、原理和他们之间的区别和联系以及发展趋势；5.支撑课程目标课程目标5.了解现代企业信息化管理技术及其技术体系和网络环境，重点介绍MRP、ERP、SCM、CRM和PDM等。第六章先进制造模式（学时数：6学时）1.课程主要内容通过本部分学习，应了解各种先进制造模式，掌握并行工程、精益生产、敏捷制造的生产流程和支持工具。2.重点和难点本部分介绍了各种先进制造模式的基本概念。重点是并行工程、精益生产、敏捷制造等先进制造模式的内涵特征、结构组成、关键技术和运行模式。难点是精益生产、敏捷制造的结构组成和运行模式。3.教学方式启发式教学、互动式教学。4.学生学习预期成果了解各种先进制造模式的基本概念。掌握并行工程、精益生产、敏捷制造的结构组成和关键技术。5.支撑课程目标课程目标6.了解各种先进制造模式，掌握并行工程、精益生产、敏捷制造的生产流程和支持工具。智能制造（学时数：2学时）1.课程主要内容通过本部分学习，应了解智能制造，主要介绍智能制造技术体系、基本范式和使能技术。2.重点和难点本部分介绍了智能制造的基本概念。重点智能制造的技术体系、基本范式和使能技术。难点是智能制造的技术体系和使能技术。3.教学方式启发式教学、互动式教学。4.学生学习预期成果了解智能制造的基本概念。掌握智能制造的技术体系、基本范式和使能技术。5.支撑课程目标课程目标7.了解智能制造，主要介绍智能制造技术体系、基本范式和使能技术。课程基本教学内容对课程目标的支撑课程教学内容教学方法支撑的课程目标学时安排课内课外学时比例第一单元制造业与先进制造技术启发式教学、互动式教学课程目标12学时1：0.5第二单元现代设计技术启发式教学、互动式教学课程目标24学时1：1第三单元先进制造工艺技术启发式教学、互动式教学课程目标38学时1：1第四单元制造自动化技术启发式教学、互动式教学课程目标44学时1：1第五单元现代企业信息化管理技术启发式教学、互动式教学课程目标56学时1：0.8第六单元先进制造模式启发式教学、互动式教学课程目标66学时1：1第七单元智能制造启发式教学、互动式教学课程目标72学时1：0.8合计321：0.85课程考核及对课程目标的支撑（一）课程考核课程成绩构成（百分制）课程成绩构成比例考核环节目标分值考核/评价细则平时成绩30%课程作业100本门课程7次作业，每次作业所占比列一样，主要考核本章节应了解和掌握的具体内容。目标分值=作业平均成绩*（10/7）考核标准：提交时间、作业正确率等平时出勤20%考勤次数100根据每次上课出勤单独评分，满分为100分；取各次出勤和课上回答问题综合计分。期末考试50%大论文100与先进制造技术相关的大论文。要求观点明确，论据真实可靠，格式规范，符合科技论文书写要求，字数不少于5000字。（二）课程考核对课程目标的支撑教学内容考核内容考核方式支撑的