教学大纲

《现代制造系统》课程教学大纲

来源:管理科学与工程学院    浏览:次    发布时间:2008年12月12日

《现代制造系统》课程教学大纲

(2004年制订,2008年修订)

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

主讲教师: 杨进

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?

3CIMS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

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,2004

7周济,周艳红.数控加工技术.北京:国防工业出版社,2002

8、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、马士华等供应链管理(第2版).北京:机械工业出版社,2005.

10、李玉和,刘志峰微系统自动化装配技术北京:电子工业出版社,20081.

11、刘飞绿色制造的理论与技术.北京;科学出版社,2005.

12顾新建祁国宁谭建荣.现代制造系统工程导论.杭州:浙江大学出版社 2008.

13、卢万强.数控加工技术.北京:北京理工大学出版社,2008.

执笔人: 杨进       200811

审定人: 孟秀丽    200811

院(系部)负责人:王海燕     200811


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