《制造執(zhí)行系統(tǒng)》教學(xué)大綱

《制造執(zhí)行系統(tǒng)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：01140181課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（其中：理論24學(xué)時，實驗8學(xué)時））先修課程：先進制造技術(shù)、測試技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)等后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)適用專業(yè)：智能制造工程專業(yè)開課單位：機械工程學(xué)院一、課程說明《制造執(zhí)行系統(tǒng)》是智能制造工程本科學(xué)生的專業(yè)必修課。本課程主要內(nèi)容包括制造執(zhí)行系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展、功能體系結(jié)構(gòu)、制造任務(wù)的調(diào)度及實時數(shù)據(jù)采集、在制品的庫存管理、制造執(zhí)行系統(tǒng)的選型及實施等內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)制造執(zhí)行系統(tǒng)的基術(shù)概念、構(gòu)架、功能和實施方法等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生在制造企業(yè)生產(chǎn)運作與智能控制方面的應(yīng)用技能與解決工程問題的能力，同時培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，與時俱進的理念。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：理解制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念、基本構(gòu)架和功能；掌握制造執(zhí)行系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集的技術(shù)方法和調(diào)度排產(chǎn)方法。課程目標(biāo)2：理解制造執(zhí)行系統(tǒng)的運行流程及關(guān)鍵技術(shù)，能夠根據(jù)企業(yè)選擇合適的型號；掌握在實際生產(chǎn)過程中制造執(zhí)行系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的管理方式，能夠在生產(chǎn)過程中有效的運用制造執(zhí)行系統(tǒng)的管理原理，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合一個項目任務(wù)進行資料查閱和整理的能力。課程目標(biāo)3：通過本課程的學(xué)習(xí)熟悉我國相關(guān)知名的企業(yè)，了解我國與國外的差距培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、敢于實踐的職業(yè)素養(yǎng)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《制造執(zhí)行系統(tǒng)》課程教學(xué)目標(biāo)對智能制造工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)支撐強度3.設(shè)計/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對智能制造工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計滿足特定需求的系統(tǒng)與單元（部件），并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3．1掌握機械工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)的基本方法和技術(shù)，能夠根據(jù)需求確定設(shè)計目標(biāo)，并研究確定技術(shù)方案；課程目標(biāo)1：理解制造執(zhí)行系統(tǒng)的概念、基本構(gòu)架和功能；掌握制造執(zhí)行系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集的技術(shù)方法和調(diào)度排產(chǎn)方法。課程目標(biāo)3：通過本課程的學(xué)習(xí)熟悉我國相關(guān)知名的企業(yè)，了解我國與國外的差距培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、敢于實踐的職業(yè)素養(yǎng)。H11.項目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。11.2能在多學(xué)科環(huán)境下，在工程項目實施過程中有效運用工程管理原理與經(jīng)濟決策方法。課程目標(biāo)2：理解制造執(zhí)行系統(tǒng)的運行流程及關(guān)鍵技術(shù)；掌握在實際生產(chǎn)過程中制造執(zhí)行系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的管理方式，能夠在生產(chǎn)過程中有效的運用制造執(zhí)行系統(tǒng)的管理原理，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合一個項目任務(wù)進行資料查閱和整理的能力。H注：表中“H（高）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配1.理論部分理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點難點理論學(xué)時實驗（實踐）（上級）學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.概論1.1mes形成與發(fā)展1.2基本概念內(nèi)涵1.3涉及的生產(chǎn)管控活動1.4應(yīng)用與發(fā)展教學(xué)要求：了解制造執(zhí)行系統(tǒng)的基本概念。重點:制造執(zhí)行系統(tǒng)的基本概念。難點:MES定義與框架221、32.mes系統(tǒng)架構(gòu)與系統(tǒng)集成技術(shù)2.1mes系統(tǒng)構(gòu)建2.2mes系統(tǒng)集成技術(shù)教學(xué)要求：理解系統(tǒng)構(gòu)架與集成重點:系統(tǒng)構(gòu)架難點:系統(tǒng)集成技術(shù)413.mes生產(chǎn)建模與可重構(gòu)平臺技術(shù)3.1生產(chǎn)模型3.2基于事件驅(qū)動的mes生產(chǎn)過程建模3.3可重構(gòu)平臺技術(shù)教學(xué)要求：理解生產(chǎn)建模和重構(gòu)平臺技術(shù)重點:生產(chǎn)建模難點:可重構(gòu)平臺建設(shè)414.生產(chǎn)優(yōu)化與調(diào)度4.1生產(chǎn)車間調(diào)度概念4.2流水車間調(diào)度問題4.3車間動態(tài)調(diào)度問題教學(xué)要求：了解生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化。重點:流水車間調(diào)度問題。難點:車間動態(tài)調(diào)度問題621、25.mes數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)5.1車間制造信息及其采集方式5.2數(shù)據(jù)采集技術(shù)5.3生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)教學(xué)要求：數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)。重點:數(shù)據(jù)采集難點:生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)421、26.mes產(chǎn)品與應(yīng)用實施6.1么司產(chǎn)品概述6.2mes產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)6.3實現(xiàn)策略與平臺選型6.4項目實施方法教學(xué)要求：基本掌握mes產(chǎn)品與項目實施方法重點:產(chǎn)品體系結(jié)構(gòu)難點:項目實施方法422、3合計2482.實驗（實踐）(上機)部分實驗（實踐）(上機)部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表3。表3實驗（實踐）(上機)項目、實驗（實踐）(上機)內(nèi)容與學(xué)時實驗（實踐）(上機)項目實驗（實踐）(上機)內(nèi)容和要求實驗（實踐）(上機)學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.制造執(zhí)行系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)認(rèn)知實驗內(nèi)容：演示制造執(zhí)行系統(tǒng)功能實驗要求：通過演示初步使學(xué)生初步認(rèn)識制造執(zhí)行系統(tǒng)硬件系統(tǒng)組成。213.制造執(zhí)行系統(tǒng)生產(chǎn)實驗實驗內(nèi)容：操作產(chǎn)線生產(chǎn)。實驗要求：通過實操使學(xué)生初步學(xué)會理解產(chǎn)線中mes的使用。223.制造執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行信息實時采集實驗內(nèi)容：采集系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)實驗要求：通過實操使學(xué)生初步學(xué)會制造執(zhí)行系統(tǒng)的操作方法，能夠理解數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用。214.制造執(zhí)行系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控實驗內(nèi)容：狀態(tài)監(jiān)控實驗要求：通過實操使學(xué)生初步學(xué)會制造執(zhí)行系統(tǒng)的操作方法，能夠理解狀態(tài)監(jiān)控。21合計8五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)、案例教學(xué)等，促進學(xué)生積極思考，開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學(xué)內(nèi)容，精講多練；安排習(xí)題課，鞏固課堂所學(xué)知識，并提供靈活的自主學(xué)習(xí)平臺。實驗教學(xué)著重講授如何用科學(xué)的手段來完成理論的驗證；采用教師講授和學(xué)生動手操作的方法；在實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)和掌握與本實驗有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容、認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書；在實驗中要嚴(yán)格遵守實驗紀(jì)律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結(jié)束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認(rèn)真完成一份實驗報告。六、課程資源1.推薦教材：作者（譯者）.書名.出版社.出版時間．（1）饒運清．《制造執(zhí)行系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用》．清華大學(xué)出版社，2022.01.2.參考書：作者（譯者）.書名.出版社.出版時間．（1）王志新.制造執(zhí)行系統(tǒng)及應(yīng)用.電力出版社.2006.（2）李清著.制造執(zhí)行系統(tǒng).中國電力出版社.2007.（3）孫彥廣.流程工業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng).化學(xué)工業(yè)出版社.2006（4）王宏安.化工生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES.化學(xué)工業(yè)出版社.2007.3.期刊：作者.文題.刊名，年，卷號（期號）．或者：刊名，主辦單位（1）（1）\o"微納電子與智能制造"微納電子與智能制造[J].ISSN：2096-658X.北京方略信息科技有限公司?（2）\o"智能制造"智能制造[J].ISSN：2096-0581.機械工業(yè)信息研究院（3）\o"模式識別與人工智能"模式識別與人工智能[J].ISSN：1003-6059.中國自動化學(xué)會（4）\o"人工智能"人工智能[J].ISSN：2096-5036.中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院4.網(wǎng)絡(luò)資源：網(wǎng)站名，訪問路徑或者：作者.文題.更新和修改日期.訪問路徑．(1)嗶哩嗶哩(゜-゜)つロ干杯~-bilibili/七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)5（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?21實驗20（1）根據(jù)每個實驗的實驗操作完成情況和實驗報告質(zhì)量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！?0作業(yè)15（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?63期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核數(shù)控技術(shù)的基本原理和基礎(chǔ)知識、數(shù)控加工程序的編制、計算機數(shù)控裝置的組成和結(jié)構(gòu)；數(shù)控加工控制插補原理、數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)和數(shù)控機床的伺服控制系統(tǒng)。（3）考試題型為：選擇題、簡答題、編程題、計算題和分析題等。√√√252510合計：100分335314八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、實驗、作業(yè)、期末考試等方式對學(xué)生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為選擇題、簡答題、編程題、計算題和分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、實驗、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)12.5筆記完整，積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動。上課不認(rèn)真，上課不記筆記，不參與教學(xué)活動。作業(yè)37.5作業(yè)完整，思路清晰，準(zhǔn)確率大于90%，字跡工整。作業(yè)完整，準(zhǔn)確率大于80%，字跡工整。不交作業(yè)2次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于70%.不交作業(yè)4次以內(nèi)，準(zhǔn)確率大于60%.不交作業(yè)5次以上，準(zhǔn)確率小于60%。實驗50實驗預(yù)習(xí)認(rèn)真，能夠熟練掌握方法與