智能工廠集成技術(shù)-智能制造專業(yè) 教學(xué)大綱

PAGEPAGE12《智能工廠集成技術(shù)》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱智能工廠集成技術(shù)課程編號課程性質(zhì)選修課課程類別專業(yè)選修課程開課單位智能制造教研室授課學(xué)期第7學(xué)期學(xué)分/學(xué)時2/32課內(nèi)學(xué)時32理論授課22上機學(xué)時10課內(nèi)實踐0實驗學(xué)時4課外學(xué)時32適用專業(yè)智能制造工程專業(yè)是否雙語否先修課程工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)、機器人技術(shù)基礎(chǔ)、傳感與檢測技術(shù)、電氣控制與PLC、智能加工技術(shù)后續(xù)課程智能工廠虛擬仿真綜合訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計二、課程簡介隨著“中國制造2025”的穩(wěn)步推進，智能制造在各個方面取得了重大進展，其中智能工廠集成技術(shù)已經(jīng)在機械制造、醫(yī)療、汽車、家電等行業(yè)具有了相應(yīng)的示范點。本課程以智能制造理念為起點，講述新一代信息技術(shù)對傳統(tǒng)制造企業(yè)的滲透、支持、沖擊與融合，給制造業(yè)帶來的挑戰(zhàn)和機遇以及制造模式的變革和制造系統(tǒng)的發(fā)展；探討智能工廠的設(shè)計通則、總體架構(gòu)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、車間倉儲物流系統(tǒng)、車間柔性自動化系統(tǒng)、車間網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)以及實施方法與步驟。三、課程目標及對畢業(yè)要求指標點的支撐（一）課程目標通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達到以下目標：課程目標1（知識傳授）：1.學(xué)習(xí)智能工廠的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。（1）闡釋新一代信息技術(shù)對傳統(tǒng)制造企業(yè)的滲透、支持、沖擊與融合，給制造業(yè)帶來的挑戰(zhàn)和機遇以及制造模式的變革和制造系統(tǒng)的發(fā)展；（2）闡釋智能工廠的設(shè)計通則及總體架構(gòu)；（3）分析智能工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)、車間倉儲物流系統(tǒng)、車間柔性自動化系統(tǒng)及車間網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)的功能劃分、設(shè)計原則及實現(xiàn)技術(shù)；（4）智能工廠實施的現(xiàn)狀、政策與方法；（5）智能工廠實施的具體步驟。2.能夠合理選擇與使用解決智能工廠技術(shù)問題所需的儀器設(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2（能力培養(yǎng)）：開展智能工廠應(yīng)用案例探究活動，領(lǐng)悟其中的智能工廠集成技術(shù)，培養(yǎng)邏輯思維、辯證思維、創(chuàng)新性思維和大局觀意識。2.評價科學(xué)史，結(jié)合國內(nèi)智能工廠發(fā)展現(xiàn)狀，探討中小企業(yè)工廠升級改造方案。課程目標3（價值塑造）：將工程案例教學(xué)討論與智能制造工程技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)有機融合，滲透社會主義核心價值觀教育。（二）課程目標對畢業(yè)要求指標點的支撐課程目標支撐畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求課程目標1指標點3-1：學(xué)習(xí)工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。指標點5-1：能夠合理選擇與使用解決復(fù)雜智能制造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。3-設(shè)計/開發(fā)解決方案5-使用現(xiàn)代工具課程目標2指標點3-1：學(xué)習(xí)工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)全周期、全流程的基本設(shè)計方法和技術(shù)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素。指標點6-2：能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。3-設(shè)計/開發(fā)解決方案6-工程與社會課程目標3指標點6-2：能夠分析評價本專業(yè)工程實踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。6-工程與社會四、課程基本教學(xué)內(nèi)容及對課程目標的支撐（一）課程基本教學(xué)內(nèi)容第一單元緒論（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容新一代信息技術(shù)對傳統(tǒng)制造企業(yè)的滲透、支持、沖擊與融合，給制造業(yè)帶來的挑戰(zhàn)和機遇以及制造模式的變革和制造系統(tǒng)的發(fā)展；智能工廠的數(shù)字化能力。2.重點和難點【重點】（1）制造業(yè)的挑戰(zhàn)和機遇。（2）制造模式的變革和制造系統(tǒng)的發(fā)展；（3）智能工廠的數(shù)字化能力?！倦y點】智能工廠的數(shù)字化能力與制造模式變革以及制造系統(tǒng)發(fā)展之間的相互作用關(guān)系。3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果建立智能工廠技術(shù)的宏觀概念和基本框架，對智能工廠技術(shù)產(chǎn)生興趣。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標3第二單元智能工廠的設(shè)計通則（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容智能工廠的定義；智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)；智能工廠的總體設(shè)計流程、功能劃分及建設(shè)難點。2.重點和難點【重點】（1）智能工廠的定義.（2）智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)。（3）智能工廠的總體設(shè)計流程、功能劃分及建設(shè)難點?！倦y點】（1）智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu).（2）智能工廠的功能劃分。3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識記：智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)；智能工廠的總體設(shè)計流程。領(lǐng)會：智能工廠的功能。應(yīng)用：能夠根據(jù)工程實踐，識別其中涉及的主要智能工廠關(guān)鍵技術(shù)。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3第三單元智能工廠的總體架構(gòu)（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容智能制造的定義和特征；智能工廠的參考模型；智能工廠的總體架構(gòu)。2.重點和難點【重點】（1）智能制造的定義和特征。（2）智能工廠的參考模型。（3）智能工廠的總體架構(gòu)。【難點】企業(yè)標準體系3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識記：智能制造的定義和特征；智能工廠的總體架構(gòu)。領(lǐng)會：智能工廠模型的多樣性。應(yīng)用：能夠根據(jù)工程實踐，識別智能工廠的總體架構(gòu)。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3第四單元智能工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容制造執(zhí)行系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則；制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用案例。2.重點和難點【重點】制造執(zhí)行系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則?！倦y點】制造執(zhí)行系統(tǒng)升級改造的設(shè)計方法。3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識記：制造執(zhí)行系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則。領(lǐng)會：制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3第五單元智能工廠的倉儲物流系統(tǒng)（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容倉儲物流的概念；倉儲物流系統(tǒng)的組成、功能及設(shè)計原則；倉儲物流系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)?！局攸c】（1）倉儲物流的概念。（2）倉儲物流系統(tǒng)的組成、功能及設(shè)計原則。（3）倉儲物流系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)?！倦y點】倉儲物流系統(tǒng)的設(shè)計3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識記：制造執(zhí)行系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則。領(lǐng)會：倉儲物流系統(tǒng)的設(shè)計原則及技術(shù)實現(xiàn)手段。應(yīng)用：能夠根據(jù)工程實踐，識別倉儲物流系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3第六單元智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容柔性自動化系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則；柔性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)；柔性制造技術(shù)的發(fā)展趨勢。2.重點和難點【重點】（1）柔性自動化系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則。（2）柔性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)?！倦y點】柔性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識記：柔性自動化系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則。領(lǐng)會：柔性自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則及技術(shù)實現(xiàn)手段。應(yīng)用：能夠根據(jù)工程實踐，識別柔性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3第七單元智能工廠實施（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.課程主要內(nèi)容智能工廠實施的含義、政策與方法及具體步驟；智能工廠應(yīng)用案例。2.重點和難點【重點】（1）智能工廠實施的含義、政策與方法及具體步驟。（2）智能工廠應(yīng)用案例。【難點】智能工廠實施的政策解讀。3.教學(xué)方法講授法、討論法、案例教學(xué)法4.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果識記：智能工廠實施的政策與方法。領(lǐng)會：智能工廠實施的具體步驟。應(yīng)用：能夠根據(jù)工程需求及背景，合理制定智能工廠實施辦法。5.支撐課程目標課程目標1、課程目標2、課程目標3上機內(nèi)容一倉儲物流系統(tǒng)的自動分揀技術(shù)（學(xué)時數(shù)：6學(xué)時）1.主要內(nèi)容基于智慧工廠仿真軟件的倉儲物流系統(tǒng)自動分揀技術(shù)。2.重點和難點【重點】（1）智慧工廠仿真軟件基礎(chǔ)操作；智慧工廠仿真軟件軟件與PLC控制系統(tǒng)的互聯(lián)操作。（2）倉儲物流系統(tǒng)的自動分揀技術(shù)?！倦y點】根據(jù)任務(wù)確定倉儲物流系統(tǒng)的自動分揀技術(shù)方案。3實施方式課堂示范與指導(dǎo)。4.學(xué)習(xí)要求通過上機實踐理解倉儲物流系統(tǒng)的的自動分揀技術(shù)。5.上機要求自學(xué)了解智慧工廠仿真軟件界面；初步設(shè)計倉儲物流系統(tǒng)的自動分揀技術(shù)方案。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果掌握智慧工廠仿真軟件與PLC控制系統(tǒng)的互聯(lián)操作?；谥腔酃S仿真軟件實現(xiàn)倉儲物流系統(tǒng)的物品自動分揀。7.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3上機內(nèi)容二倉儲物流系統(tǒng)的機器人技術(shù)（學(xué)時數(shù)：4學(xué)時）1.主要內(nèi)容基于智慧工廠仿真軟件的倉儲物流系統(tǒng)機器人技術(shù)。2.重點和難點【重點】（1）智慧工廠仿真軟件與機器人仿真系統(tǒng)的互聯(lián)；（2）倉儲物流系統(tǒng)機器人的物品分揀作業(yè)案例?！倦y點】根據(jù)任務(wù)確定倉儲物流系統(tǒng)機器人的物品分揀作業(yè)方案。3實施方式課堂示范與指導(dǎo)。4.學(xué)習(xí)要求通過上機實踐理解倉儲物流系統(tǒng)的機器人技術(shù)。5.上機要求自學(xué)了解智慧工廠仿真軟件與機器人仿真系統(tǒng)的互聯(lián)操作步驟；初步設(shè)計倉儲物流系統(tǒng)機器人的物品分揀技術(shù)方案。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果掌握智慧工廠仿真軟件與機器人仿真系統(tǒng)的互聯(lián)操作。基于智慧工廠仿真軟件實現(xiàn)倉儲物流系統(tǒng)機器人的物品分揀。7.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3實驗內(nèi)容智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)（學(xué)時數(shù)：2學(xué)時）1.主要內(nèi)容智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)見習(xí)。2.重點和難點重點：分解智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)，明確柔性自動化系統(tǒng)應(yīng)用的主要實現(xiàn)技術(shù)，推理柔性自動化系統(tǒng)總體設(shè)計方案。難點：柔性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)。3實施方式討論法。4.學(xué)習(xí)要求通過實驗理解智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)應(yīng)用。5.實驗要求（1）實驗屬性：驗證性實驗；（2）開出要求：必做（3）實驗準備：預(yù)習(xí)智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)。6.學(xué)生學(xué)習(xí)預(yù)期成果能夠小組合作完成分解智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)，明確柔性自動化系統(tǒng)應(yīng)用的主要實現(xiàn)技術(shù)，推理柔性自動化系統(tǒng)總體設(shè)計方案。7.支撐課程目標課程目標1.課程目標2.課程目標3（二）課程基本教學(xué)內(nèi)容對課程目標的支撐課程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法支撐的課程目標學(xué)時安排課內(nèi)課外學(xué)時比例第一單元緒論講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、321:1第二單元智能工廠的設(shè)計通則講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、2、341:1第三單元智能工廠的總體架構(gòu)講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、2、321:1第四單元智能工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、2、321:1第五單元智能工廠的倉儲物流系統(tǒng)講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、2、341:1第六單元智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、2、341:1第七單元智能工廠實施講授法、討論法、案例教學(xué)法課程目標1、2、321:1上機內(nèi)容一倉儲物流系統(tǒng)的自動分揀技術(shù)探究實驗法課程目標1、2、361:1上機內(nèi)容二倉儲物流系統(tǒng)的機器人技術(shù)探究實驗法課程目標1、2、341:1實驗內(nèi)容智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)探究實驗法課程目標1、2、321:1合計32五、課程考核及對課程目標的支撐（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)目標分值考核/評價細則平時成績45%PPT匯報20根據(jù)小論文內(nèi)容制作PPT匯報。根據(jù)PPT制作質(zhì)量、學(xué)生匯報及答辯表現(xiàn)、提問表現(xiàn)評分，其中由教師評定成績滿分70分，學(xué)生評定成績滿分30分。學(xué)生投票選出的最佳綜合表現(xiàn)組得30分，最佳團隊合作組得25分，最佳職業(yè)規(guī)范組得23分，其余組20分。目標分值=0.2*作業(yè)平均成績小論文15小論文內(nèi)容：以3~4人小組形式完成。教師給出一定數(shù)量的智能工廠范例，結(jié)合所學(xué)知識，論述其智能工廠總體架構(gòu)、各組成系統(tǒng)的功能及其關(guān)鍵技術(shù)，由此以某同行業(yè)中傳統(tǒng)工廠為對象，給出升級改造建議，并給出升級改造所需的預(yù)算成本。目標分值=0.15*小論文成績平時測驗（百分制）15由章節(jié)測驗、隨堂測驗、知識點測驗組成。取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)最終成績。目標分值=0.15*作業(yè)平均成績課堂表現(xiàn)（百分制）50考核方式：由線上章節(jié)任務(wù)點（15%）、課堂互動（30%）、簽到（5%）、學(xué)習(xí)次數(shù)（10%）和主題討論（30%）組成。評分細則：按完成任務(wù)點的個數(shù)計分，全部完成得滿分；參與投票、問卷、搶答、選人、討論、隨堂練習(xí)等課程互動活動獲得相應(yīng)分數(shù)，積分達到60分為滿分；按出勤率計分(出勤次數(shù)/簽到總數(shù))；按章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)計分，達100次為此項滿分；主題討論發(fā)表一個話題累計2.0分，回復(fù)一個話題累計2.0分，（同一話題下多次回復(fù)不重復(fù)得分），獲得一個贊累計2.0分，最高分100分。目標分值=0.5*作業(yè)平均成績實踐成績35%實驗（百分制）20根據(jù)實驗操作表現(xiàn)及實驗報告給出最終成績。目標分值=0.2*實驗成績上機（百分制）80根據(jù)上機操作表現(xiàn)及作業(yè)給出最終成績。目標分值=0.8*上機平均成績期末測驗20%知識40考核內(nèi)容：智能工廠基礎(chǔ)知識考試題型：客觀題，論述題創(chuàng)新10（二）課程考核對課程目標的支撐教學(xué)內(nèi)容考核內(nèi)容考核方式支撐的課程目標第一單元緒論1-1制造模式的變革和制造系統(tǒng)的發(fā)展1-2智能工廠的數(shù)字化能力課堂表現(xiàn)、測驗、期末測驗課程目標1、3第二單元智能工廠的設(shè)計通則2-1智能工廠的定義2-2智能工廠的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)2-3智能工廠的總體設(shè)計流程、功能劃分及建設(shè)難點課堂表現(xiàn)、測驗、小論文、PPT匯報答辯、期末測驗課程目標1、2、3第三單元智能工廠的總體架構(gòu)3-1智能制造的定義和特征。3-2智能工廠的參考模型。3-3智能工廠的總體架構(gòu)。課堂表現(xiàn)、測驗、小論文、PPT匯報答辯、期末測驗課程目標1、2、3第四單元智能工廠的制造執(zhí)行系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則。課堂表現(xiàn)、測驗、小論文、PPT匯報答辯、期末測驗課程目標1、2、3第五單元智能工廠的倉儲物流系統(tǒng)5-1倉儲物流的概念5-2倉儲物流系統(tǒng)的組成、功能及設(shè)計原則5-3倉儲物流系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)課堂表現(xiàn)、測驗、小論文、PPT匯報答辯、期末測驗課程目標1、2、3第六單元智能工廠的柔性自動化系統(tǒng)6-1柔性自動化系統(tǒng)的定義、功能及設(shè)計原則6-2柔性自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)課堂表現(xiàn)、測驗、小論文、PPT匯報答辯、期末測驗課程目標1、2、3第七單元智能工廠實施7-1智能工廠實施的含義、政策與方法及具體步驟7-2智能工廠應(yīng)用案例課堂表現(xiàn)、測驗、小論文、PPT匯報答辯、期末測驗課程目標1、2、3上機內(nèi)容一倉儲物流系統(tǒng)的自