機(jī)械電子工程智能生產(chǎn)計劃管理教學(xué)大綱

PAGEPAGE8《智能生產(chǎn)計劃管理》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱智能生產(chǎn)計劃管理課程編號課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)課開課單位機(jī)電工程學(xué)院授課學(xué)期第五學(xué)期學(xué)分/學(xué)時1/16課內(nèi)學(xué)時16理論授課16上機(jī)學(xué)時0課內(nèi)實踐0實驗學(xué)時課外學(xué)時20適用專業(yè)機(jī)械電子工程是否雙語否先修課程C語言程序設(shè)計后續(xù)課程畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介《智能生產(chǎn)計劃管理》課程是機(jī)械電子工程專業(yè)的重要專業(yè)選修課程，其目的在于跟蹤市場需求的變化，合理安排物料、設(shè)備、人力資源和資金等，以降低生產(chǎn)成本、縮短交貨周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而提高企業(yè)的運(yùn)行效率，使生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)最佳化的功效，最終滿足客戶的需求。本課程以生產(chǎn)計劃為主線，講授智能生產(chǎn)計劃管理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，系統(tǒng)闡述了生產(chǎn)、生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)作業(yè)計劃與排序、庫存管理等生產(chǎn)作業(yè)控制的基礎(chǔ)知識，并拓展介紹了智能工廠、智能生產(chǎn)、信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)等智能生產(chǎn)系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容。三、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐（一）課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：課程目標(biāo)1（知識目標(biāo)）：認(rèn)識生產(chǎn)計劃與控制的重要性，掌握智能生產(chǎn)計劃管理的具體操作過程；了解生產(chǎn)計劃體系，掌握生產(chǎn)計劃的編制與排序；了解庫存的類型與作用，掌握設(shè)備選址的原則。課程目標(biāo)2（能力目標(biāo)）：掌握生產(chǎn)計劃與控制的運(yùn)用能力，具備運(yùn)用知識解決實際問題的能力；具備基本的生產(chǎn)計劃管理能力、算法設(shè)計與分析能力。課程目標(biāo)3（素質(zhì)目標(biāo)）：通過課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生追求真理的理想和獻(xiàn)身科學(xué)的精神，樹立學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀。通過了解現(xiàn)代化大型智能工廠的實際運(yùn)行案例，激發(fā)學(xué)生的家國情懷、求知熱情、探索和創(chuàng)新精神，使學(xué)生善于思考，勇于實踐。（二）課程目標(biāo)對畢業(yè)要求指標(biāo)點的支撐課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點畢業(yè)要求課程目標(biāo)1指標(biāo)點5使用現(xiàn)代工具5-1能夠合理選擇與使用解決復(fù)雜機(jī)械電子工程問題所需的多種儀器設(shè)備、信息資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具；課程目標(biāo)2指標(biāo)點11項目管理11-2具有從經(jīng)濟(jì)性的角度決策多學(xué)科環(huán)境中工程項目技術(shù)方案的能力課程目標(biāo)3指標(biāo)點11項目管理11-1理解工程活動中涉及的重要經(jīng)濟(jì)與管理因素四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元生產(chǎn)與生產(chǎn)系統(tǒng)（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容生產(chǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)和智能生產(chǎn)計劃管理中的作用至關(guān)重要，生產(chǎn)指將原料轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品的一系列操作和活動，而生產(chǎn)系統(tǒng)則是為了實現(xiàn)生產(chǎn)過程而設(shè)計的整體結(jié)構(gòu)和組織。本章主要講授生產(chǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念，生產(chǎn)與運(yùn)作的流程，生產(chǎn)類型及特點以及生產(chǎn)的組織方式，最后介紹智能生產(chǎn)系統(tǒng)。2.重點和難點（1）重點：生產(chǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念；生產(chǎn)運(yùn)作的流程；生產(chǎn)的類型和特點。（2）難點：生產(chǎn)系統(tǒng)的功能及實現(xiàn)方式；生產(chǎn)目標(biāo)的分析。3.教學(xué)方法（1）采用“講授+思政案例”的方式，使學(xué)生掌握生產(chǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)的基本概念，以及生產(chǎn)的類型和特點。引入工程師解決生產(chǎn)問題的故事，激發(fā)學(xué)生的探索精神。（2）采用“講授+案例教學(xué)”的方式，引入豐田汽車公司的生產(chǎn)系統(tǒng)，幫助同學(xué)更直觀的理解生產(chǎn)運(yùn)作的流程和智能化生產(chǎn)系統(tǒng)。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）掌握生產(chǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念，生產(chǎn)與運(yùn)作的流程，生產(chǎn)類型及特點以及生產(chǎn)的組織方式。（2）具備辨別生產(chǎn)類型的能力，并可清晰闡述其特點。5.支撐課程目標(biāo)通過本單元的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們掌握生產(chǎn)和生產(chǎn)系統(tǒng)的概念，生產(chǎn)與運(yùn)作的流程，生產(chǎn)類型及特點以及生產(chǎn)的組織方式，結(jié)合思政元素的引入，對課程目標(biāo)1、3起到了支撐作用，并為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。第二單元生產(chǎn)計劃體系概述（學(xué)時數(shù)：5學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容生產(chǎn)計劃是企業(yè)對生產(chǎn)任務(wù)作出的統(tǒng)籌安排，具體擬定生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、數(shù)量和進(jìn)度計劃，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。本章主要對生產(chǎn)計劃體系進(jìn)行概述，講授綜合生產(chǎn)計劃、主生產(chǎn)計劃和物料需求計劃。2.重點和難點（1）重點：綜合生產(chǎn)計劃的定義及編制方法；主生產(chǎn)計劃的定義與作用；物料需求計劃及物料清單；生產(chǎn)能力的定義及分類。（2）難點：綜合生產(chǎn)計劃的求解策略；主生產(chǎn)計劃的時間基準(zhǔn)與計算過程；物料需求計劃的建模與求解；生產(chǎn)能力的核定與求解。3.教學(xué)方法（1）采用“講授+案例教學(xué)”的方式，通過引入國內(nèi)某重型汽車企業(yè)面臨的生產(chǎn)管理問題，使同學(xué)們直觀的掌握綜合生產(chǎn)計劃的重要性及編制方法。（2）采用“講授+實際操作”的方式，掌握主生產(chǎn)計劃的作用及計算過程。（3）采用“講授+熱點討論”的方式，使同學(xué)們掌握生產(chǎn)能力的核定與求解方法，并深刻理解產(chǎn)能過剩帶來的問題。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）掌握綜合生產(chǎn)計劃的定義及編制方法；主生產(chǎn)計劃的定義與作用；物料需求計劃及物料清單；生產(chǎn)能力的定義及分類。（2）具備編制綜合生產(chǎn)計劃并求解、計算主生產(chǎn)計劃時間基準(zhǔn)和物料需求建模的能力。5.支撐課程目標(biāo)通過本單元的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們掌握綜合生產(chǎn)計劃的定義及編制方法；主生產(chǎn)計劃的定義與作用；物料需求計劃及物料清單；生產(chǎn)能力的定義及分類，具備生產(chǎn)計劃的編制和求解能力，對課程目標(biāo)1、2起到了支撐作用，并為后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。第三單元生產(chǎn)作業(yè)計劃與排序（學(xué)時數(shù)：3學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容生產(chǎn)作業(yè)排序是企業(yè)制定生產(chǎn)計劃的重要問題，包括確定工件的加工順序，每臺設(shè)備加工每個工件的起始時間等。本章主要講授生產(chǎn)作業(yè)計劃的相關(guān)概念和編制方法，生產(chǎn)作業(yè)中多設(shè)備的排序問題。2.重點和難點（1）重點：生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制方法；生產(chǎn)作業(yè)排序的影響因素與評價。（2）難點：生產(chǎn)作業(yè)排序的主要規(guī)則與定理；生產(chǎn)作業(yè)中多設(shè)備的排序問題。3.教學(xué)方法（1）采用“講授+視頻動畫”的方式，使同學(xué)們認(rèn)識到生產(chǎn)作業(yè)排序的重要性，并掌握生產(chǎn)計劃排序的編制方法。（2）采用“講授+案例教學(xué)”的方式，使同學(xué)們理解影響生產(chǎn)計劃排序的主要因素，掌握生產(chǎn)計劃排序的評價方法。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）了解并掌握生產(chǎn)計劃排序的相關(guān)概念和編制方法；（2）能夠解決簡單的生產(chǎn)作業(yè)排序問題。5.支撐課程目標(biāo)通過本單元的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們掌握生產(chǎn)作業(yè)排序的規(guī)則，能夠?qū)ιa(chǎn)計劃進(jìn)行排序與評價，對課程目標(biāo)1、2起到支撐作用。第四單元庫存管理（學(xué)時數(shù)：3學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容庫存管理根據(jù)外界對庫存的要求，企業(yè)訂購的特點進(jìn)行預(yù)測、計劃和執(zhí)行一種補(bǔ)充庫存的行為，并對這種行為進(jìn)行控制。庫存管理是生產(chǎn)、計劃和控制的基礎(chǔ)，本章主要講授庫存的對象及分類、庫存控制系統(tǒng)和庫存控制模型等內(nèi)容。2.重點和難點（1）重點：庫存的對象及分類、庫存的控制系統(tǒng)、單周期庫存控制模型。（2）難點：經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)批量模型和加個折扣模型的建立。3.教學(xué)方法（1）采用“講授+視頻動畫”的方式，使同學(xué)們了解庫存的對象及分類，掌握庫存控制系統(tǒng)及單周期、多周期庫存控制模型。（2）采用“講授+案例教學(xué)”的方式，使同學(xué)們了解庫存控制問題的解決方法。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）掌握庫存控制系統(tǒng)的原理。（2）具備建立單周期和多周期不同庫存控制模型的能力。（3）具有應(yīng)用知識解決具體庫存控制問題的能力。5.支撐課程目標(biāo)通過本單元的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們掌握庫存的對象及分類、庫存控制系統(tǒng)和庫存控制模型建立等內(nèi)容，對課程目標(biāo)1、2起到支撐作用。第五單元生產(chǎn)作業(yè)控制（學(xué)時數(shù)：3學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容生產(chǎn)作業(yè)控制，也可成為生產(chǎn)進(jìn)度控制，是在生產(chǎn)計劃執(zhí)行過程中，對有關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量和期限的控制，其主要目的是保證完成生產(chǎn)作業(yè)計劃所規(guī)定的產(chǎn)品數(shù)量和交貨期。本章主要講授生產(chǎn)作業(yè)控制的概述，基于AGV的車間物流控制和基于數(shù)字孿生的車間作業(yè)監(jiān)控。2.重點和難點（1）重點：生產(chǎn)作業(yè)控制的概念。（2）難點：基于AGV的車間物流控制；數(shù)字孿生的概念和實現(xiàn)方式。3.教學(xué)方法（1）采用“講授+案例教學(xué)”的方式，使同學(xué)們掌握生產(chǎn)作業(yè)控制的概念。（2）采用“講授+前沿介紹”的方式，使同學(xué)們接觸最新的智能生產(chǎn)計劃管理前沿，并對數(shù)字孿生和智能化工廠具有一定的了解。4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果（1）掌握生產(chǎn)作業(yè)控制的概述，基本了解基于AGV的車間物流控制和基于數(shù)字孿生的車間作業(yè)監(jiān)控。（2）具備分析評價生產(chǎn)作業(yè)控制實例的能力。（3）針對生產(chǎn)作業(yè)控制，具有一定的前沿視野和智能工廠的概念。5.支撐課程目標(biāo)通過本單元的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們掌握生產(chǎn)作業(yè)控制的概念，通過引入智能工廠等學(xué)術(shù)前沿，激發(fā)學(xué)生求知熱情和探索創(chuàng)新精神，對課程目標(biāo)2、3起到支撐作用。（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標(biāo)的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元生產(chǎn)與生產(chǎn)系統(tǒng)講授法、思政案例、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、321.5第二單元生產(chǎn)計劃體系概述講授法、案例教學(xué)、實際操作、熱點討論課程目標(biāo)1、251.2第三單元生產(chǎn)作業(yè)計劃與排序講授法、視頻動畫、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、231.3第四單元庫存管理講授法、視頻動畫、案例教學(xué)課程目標(biāo)1、231.3第五單元生產(chǎn)作業(yè)控制講授法、案例教學(xué)、前沿介紹課程目標(biāo)2、331合計161.25五、課程考核及對課程目標(biāo)的支撐（一）課程考核課程成績構(gòu)成（百分制）課程成績構(gòu)成比例考核環(huán)節(jié)目標(biāo)分值考核/評價細(xì)則平時成績40%作業(yè)（百分制）40本門課程5次作業(yè)，主要考核各章節(jié)教學(xué)重點和難點內(nèi)容，作業(yè)評分的具體標(biāo)準(zhǔn)為提交時效性和準(zhǔn)確率；目標(biāo)分值=0.4*作業(yè)平均成績*時效系數(shù)；其中，時效系數(shù)=（1-延遲提交作業(yè)天數(shù)*0.1），時效系數(shù)最低值為0.5。課堂表現(xiàn)（百分制）60參與課堂互動、投票、問答、討論等課程活動獲得相應(yīng)分?jǐn)?shù)，主要考核學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度和課堂聽課狀態(tài)。期末考試60%知識40主要考核學(xué)生對所學(xué)重點、難點的掌握程度內(nèi)容及占比為：生產(chǎn)與生產(chǎn)系統(tǒng)（10%）；生產(chǎn)計劃體系概述（30%）；生產(chǎn)作業(yè)計劃與排序（20%）；庫存管理（20%）；生產(chǎn)作業(yè)控制（20%）?？荚囶}型為填空（20分）、判斷（10分）、選擇（20分）、簡答（20分）、綜合（30分）。能力30綜合應(yīng)用20創(chuàng)新10（二）課程考核對課程目標(biāo)的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標(biāo)第一單元生產(chǎn)與生產(chǎn)系統(tǒng)1-1生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制方法1-2生產(chǎn)作業(yè)排序的主要規(guī)則與定理1-3生產(chǎn)作業(yè)中多設(shè)備的排序問題作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、3第二單元生產(chǎn)計劃體系概述2-1綜合生產(chǎn)計劃的定義及編制方法2-2主生產(chǎn)計劃的定義與作用2-3物料需求計劃及物料清單2-4生產(chǎn)能力的定義及分類作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、2第三單元生產(chǎn)作業(yè)計劃與排序3-1生產(chǎn)作業(yè)計劃的編制方法3-2生產(chǎn)作業(yè)排序的影響因素與評價3-3生產(chǎn)作業(yè)排序的主要規(guī)則與定理3-4生產(chǎn)作業(yè)中多設(shè)備的排序問題作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、2第四單元庫存管理4-1庫存的對象及分類4-2庫存控制系統(tǒng)4-3庫存控制模型等內(nèi)容作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)1、2第五單元生產(chǎn)作業(yè)控制5-1生產(chǎn)作業(yè)控制的概述5-2基于AGV的車間物流控制5-3基于數(shù)字孿生的車間作業(yè)監(jiān)控作業(yè)、期末考試課程目標(biāo)2、3六、使用教材、相關(guān)推薦書目及課程資源（一）使用教材胡耀光主編：《生產(chǎn)計劃與控制》，清華大學(xué)出版社，2023年版；（二）相關(guān)推薦書目1.梁迪主編：《生產(chǎn)計劃與控制》，化學(xué)工業(yè)出版社，20