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现代制造系统》教学大纲课程编号：081272B课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课□专业必修课丁专业选修课□学科基础课总学时：32讲课学时：32实验（上机）学时：学分：2适用对象：工业工程先修课程：工程技术基础II一、教学目标现代制造系统是工业工程专业学生系统了解工业工程专业知识如何综合分析一个系统的一门专业选修课程，通过本课程的学习，可以使学生对系统分析过程中的各种方法有个较为全面的了解。
1、使学生了解多视角、多层次、多方法的含义；2、使学生较为系统地掌握系统分析与建模的基本过程；3、使学生对这个系统运行管理与控制有个较为全面的了解。
二、教学内容及其与毕业要求的对应关系本课程的教学主要采用课堂教学的方法，同时结合实例。
教学重点是了解相关行业生产的基本过程。
教学课堂外，学生要按照老师提供的参考书目认真阅读，同时完成相应的作业。
三、各教学环节学时分配教学课时分配四、教学内容第一章绪论第一节研究和发展制造系统的意义第二节发展制造系统技术的基础第三节制造系统的发展历史与现状第四节制造系统的发展趋势教学重点：制造系统的技术基础教学难点：制造系统的历程通过本章的学习要使学生达到：(1)了解制造系统的发展；(2)理解制造系统的基本技术基础复习思考题：(1)什么是制造系统？(2)制造系统的发展过程？第二章制造系统的基本概念第一节制造过程第二节制造模式第三节制造系统教学重点：制造过程、制造模式以及制造系统教学难点：理解制造过程、制造模式以及制造系统概念通过本章的学习要使学生达到：(1)了解制造的过程、模式和系统；(2)理解制造的过程、模式和系统的基本概念；(3)掌握制造过程、制造模式以及制造系统划分。
复习思考题：(1)制造过程的基本形式？(2)制造模式的基本形式？(3)制造系统包含什么？第三章制造系统的体系结构运行原理第一节现代制造系统的总体结构第二节单元级制造系统的结构与运行原理第三节车间级制造系统的结构与运行原理第四节工厂级制造系统的结构与运行原理教学重点：制造系统体系结构的多层次分析教学难点：IDEFO建模方法通过本章的学习要使学生达到：(1)了解系统多层次建模的基本思想；(2)理解多层次建模的基本方法；(3)掌握多层次建模的基本流程。
《现代制造系统》课程教学大纲课程编号：08400111课程名称：现代制造系统英文名称：Modern Manufacturing System课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：48/3 （讲课学时：40实验学时：8上机学时：0）适用专业：工业工程一、课程性质与任务本课程是为工业工程专业本科生的必修课。
通过本课程各教学环节的学习，学生能够从系统的观点出发，把握制造系统的本质，掌握制造模式的原理，理解先进的制造技术群，了解制造业中实用的单元技术和系统技术，从而掌握先进制造业的行业技术基础知识。
培养学生的创新意识，使学生具有初步的科学研究和工程实践能力；培养学生以系统的视角，综合运用机械工程、工业工程理论与方法、物流技术基础知识等专业知识，分析并解决复杂工程问题的能力。
二、课程与其他课程的联系本课程要求学生在掌握机械设计基础、生产工程基础、基础工业工程、生产计划与控制、质量管理与可靠性、运筹学、管理信息系统、现代物流基础物流中心与运作等课程内容的基础上学习。
三、课程教学目标1. 学习制造系统的基本理论知识。
掌握先进制造系统的内涵，了解全球制造业的现状，理解我国目前制造业存在问题的本质，了解现代制造系统的最新发展。
让学生明确本专业工程师的职业性质与社会责任，激发学生学习专业知识的责任感与使命感。
（毕业要求指标点6.2）2. 学习现代制造系统基本原理的理论知识。
掌握现代制造系统的组成、性能原理与运行原理，理解现代制造系统的决策属性，掌握制造系统信息化的基本理论知识，理解制造系统信息的体系结构。
培养学生能够系统分析并解决制造系统的复杂问题的工程实践能力。
（毕业要求指标点1.1、2.2）3. 学习先进制造模式的基本理论知识。
掌握典型先进制造模式的原理，理解先进制造模式的运行方式，重点掌握精益生产的原理、方法与应用，了解其他先进制造模式的应用。
培养学生综合运用精益生产的原理与方法，分析并设计制造系统运行过程中的工程问题的解决方案。
现代制造系统参阅书籍1 制造的含义现代制造系统 11 制造的含义1制造制造制造制造原理的理解制造原理的理解制造原理的理解1 1 制造的特点制造制造、、制造制造、、制造制造、、制造制造、、制造制造、、（2）制造与生产的比较制造制造、、制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成1.制造业的内涵制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成制造业的内涵及构成表1-1我国制造业的我国制造业的282828个行业个行业制造业的内涵及构成续表续表11-1我国制造业的我国制造业的282828个行业个行业制造业的内涵及构成续表续表11-1我国制造业的我国制造业的282828个行业个行业制造业的内涵及构成制造业的发展与作用制造业的发展制造业的发展1.古代制造业的发展制造业的发展图1-3弓形钻是公元前弓形钻是公元前300030003000年以前年以前年以前（（史前期史前期））的重要工具的重要工具。
它由燧石钻头、钻杆钻杆、、窝座和弓弦等组成窝座和弓弦等组成。
可用来钻孔可用来钻孔、、扩孔和取火扩孔和取火。
弓形钻后来又发展成为弓弦钻床来又发展成为弓弦钻床（（图1-4）和弓弦车床和弓弦车床（（图1-5）。
图1-4 弓弦钻床图1-3 弓形钻图1-5 弓弦车床制造业的发展公元953年沧州铁狮子，，图1-6 沧州铁狮子沧州铁狮子（（公元953年）制造业的发展近代制造业的发展蒸汽机提供了动力蒸汽机提供了动力，，初步形成了传统大机器制造业初步形成了传统大机器制造业。
发明新型冶炼技术发明新型冶炼技术、、内燃机技术内燃机技术、、电气技术电气技术。
世纪前半叶兵器和汽车的大量生产方式兵器和汽车的大量生产方式，，以流水线为典显著提高了生产效率显著提高了生产效率，，创造了制造业的辉煌创造了制造业的辉煌。
制造系统是机群式生产线制造系统是机群式生产线，，按工序特征组织生产按工序特征组织生产。
制造系统以能量驱动型的刚性生产线为代表制造系统以能量驱动型的刚性生产线为代表，，其特点是高生产率特点是高生产率、、刚性结构刚性结构，，难适应品种变化难适应品种变化。
现代制造设计方法：1并行设计2反求工程3模块化设计4价值工程5质量功能配置6工业设计7计算机辅助设计技术8可信性设计并型设计：基本思想：CE作为一种崭新的设计哲理，以缩短产品开发周期，降低成本，提高产品质量和提高产品设计一次成功率为目标，把先进的管理思想和先进的自动化技术结合，采用集成化和并行化的思想设计产品以及相关过程。
它是对产品及其相关过程（包括制造和支持过程）进行集成并行设计的系统化工作模式。
技术特征产品开发过程的并行重组支持并行设计的群组工作方式统一的产品信息模型具有人工智能处理不完备，不确定信息的功能基于时间的决策分布式的软硬件环境开放式的系统界面反求工程：另一种是以已有产品为基础，进行消化、吸收并进行创新改进，使之成为新产品，这种开发模式即反求工程基本步骤：分析阶段、再设计阶段、反求产品的制造阶段四个阶段：第一步: 零件原形的数字化第二步: 从测量数据中提取零件原形的几何特征按测量数据的几何属性对其进行分割，采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具有的设计与加工特征。
第三步: 零件原形CAD模型的重建第四步: 重建CAD模型的检验与修正模块化设计的优点：可以减少设计工作量，缩短产品设计周期将新技术融入所设计的模块，有利于加速产品的更新换代提高设计的标准化程度，有利于实现优化设计扩大生产批量，降低生产成本，有利于发展专业化生产，提高生产率对市场应变能力将，可以在短时间内生产所需产品，满足顾客需求可以使生产系统具有较大的柔性，适应市场需求变化使产品易于维护和更新模块化设计的步骤市场调查与分析产品功能分析确定参数范围和主参数确定模块化设计类型，划分模块模块结构及接口设计，形成模块库编写技术文件价值工程：是一门管理及设计技术，它以产品的功能分析为核心，以科学的分析方法为工具，寻求功能与成本的最佳组合以获得最佳的产品价值。
柔性制造系统：是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
一、现代制造系统的基本模型和基本特点现代制造系统的基本模型：1．现代制造录统的层次组织模型现代制造系统的织织分为三层：分别为车间层制造系统、企业层制造系统和企业协同层制造系统；2．现代制造系统的功能模型系统的功能模型由系统的输入、输出和功能三部分组成．3．现代制造系统的动态系统模型制造系统物流、制造系统资金流、制造系统信息流、制造系统知识流、制造系统文化流、制造系统生命流等。
现代制造系统特点：(1)现代制造系统贯穿于从产品设计、加工制造到产品销售、使用维修及回收等全过程，成为“市场一产品设计一加工制造一市场”的大系统。
而传统制造系统一般牵指加工制造程。
(2)现代制造系统充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理术等的最新成果，各专业、学科问不断交叉、融合，其界限逐渐谈化甚至消失。
(3)现代制造系统是技术、组织与管理的有机集成，特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。
现代制造系统又可看作是硬件、软件、人件以及支持网络(技术的与社会的)综合与统一。
(4)现代制造系统并不追求高度自动化或计算机化，而是通过强调以人为中心，实现自主和自律的统一，最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。
(5)现代制造系统是一个高度开放、具有高度自组织能力的系统，通过全面和深度的协作，充分和合理地利用全球资源，不断生产剐最具竞争力的产品。
(6)现代制造系统的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供顾客所希望的产品，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，并取得理想的技术经济效果。
二、什么是相似理论，举例分析相似理论在企业中的应用。
（产品管理方面）相似理论最主要的是相似性原理。
所谓相似性是指在性质完全不同的系统中，相同的结构可以带来相同或相似功能的系统原理。
相似性原理认为：既然结构决定功能，那么，对于具有不同子系统的那些系统，如果它们具有相同的结构，则其功能就会相同。
生活中存在大量的可重新组合和重复使用的单元，利用这些单元，可以帮助提高工作效率。
1.生产：利用一系列能量把原材料转化为产品，每种能量的作用规定了物料的物理与化学特性的变化。
P12.制造：广义：包括制造企业的产品设计、材料选择、规划、制造生产、质量保证、管理和营销的一系列有内在联系的活动与运作（作业）。
狭义：指利用工具、装备或装置把原材料转换成产品/货物的生产。
P1 3.机械模式：是机械自动化的生产模式，是以机械论为主导，不承认个体的创造性和主动性。
P24.生物模式：主张摒弃机械模式的泰勒制，实行目标管理，子提出目标和要求，注重实施者的自主性，对项目提供必要的资源，明确达到的目标和验收结果。
P25.社会模式：就是主张从系统工程的观点研究人与人和部门与部门之间的交互作用，对他们执行集成系统管理，使企业形成“系统整体大于部分之和”的“相乘效果”。
P26.自然科学—社会科学一体化模式：充分利用知识、信息与自然科学—社会科学最新成果，尊重人，充分发挥人的作用，实施小组与群体/工段/集团自组织、动态快速响应和不断改进与创新的人鱼自然和谐的模式。
P27.自动化：是指把机械、电子和计算机系统用于操作和控制生产的技术。
P48.工厂自动化：实现机械工业各种作业的流水生产，对流水作业的设备或装置实施自动控制。
P49.办公自动化：是以企业/工厂的信息流自动化为目标，利用计算机提高办公效率，从而实现高效生产的经营管理业务。
P410.“三高”：高污染、高物耗、高能耗。
11.绿色制造(P6) ：不可再生资源的利用最少化，能耗最少化和空气与水污染最少化。
12.准时制造生产（及时生产）：即“只在需要的时候，按需要的量生产所需的产品”，这也就是Just in Time（JIT）一词所要表达的本来含义。
这种生产方式的核心是追求一种无库存的生产系统，或使库存达到最小的生产系统。
为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方法，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。
13.灵捷制造：是指制造系统在满足低成本和高质量的同时对变化莫测的市场需求的快速反应。
