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《先进制造系统》课程教学大纲课程名称：先进制造系统(Advanced manufacturing system)课程编号：152095总学时数：48学时讲课学时 48学时学分：3 学分先修课程：《机械制造工艺》，《系统工程》教材：《先进制造系统》中国科学技术出版社刘飞主编参考书目：刘飞，杨丹，陈进。
制造系统工程。
第一版。
国防工业出版社盛晓敏，邓朝晖主编。
先进制造技术。
机械工业出版社。
庄品，周根然，张明宝编著。
现代制造系统。
科学技术出版社《课程内容简介》：本课程从系统、整体的角度介绍先进制造系统所涉及的基本概念、原理和技术方法，主要包括：先进制造系统的基本概念、特点和发展趋势；系统的构成；制造工艺系统的构成及典型工艺介绍；制造装备系统的概念和先进的制造装备；制造系统的设计方法和过程；几种典型的先进制造系统。
一、课程性质、目的和要求《先进制造系统》是工业工程专业本科的选修课，是培养工业工程人才的专业课之一。
本课程的任务是使学生对先进制造系统及其主要的先进制造技术有一个系统和基本的了解，掌握制造系统的构成、决策、分析、规划设计的基础知识和基本方法，从而适应现代化工业工程人才的培养需要。
二、教学内容、要点和课时安排《先进制造系统》授课课时分配表本课程的教学内容共分6章。
第一章：制造系统概论主要内容是：制造的概念与原理。
制造系统的概念和理论体系框架。
先进制造系统的概念、特点及发展趋势。
重点、难点：制造系统的概念和理论体系框架第二章：先进制造系统的系统构成主要内容是：先进制造系统的决策属性构成、总体构成和功能构成第三章：制造工艺系统主要内容：制造工艺的概念、分类和几种典型的制造工艺的特点。
制造工艺设计的基础知识。
重点、难点：典型的制造工艺的特点第四章：制造装备系统主要内容：制造装备系统的概念、组成、特点及发展历程和趋势。
机器人、数控机床、加工中心、DNC系统和柔性制造系统的构成和特点。
重点、难点:几种先进制造装备的构成和特点第五章：制造系统的设计主要内容：制造系统设计的目标、内容、方法和步骤。
先进制造技术智慧树知到课后章节答案2023年下临沂大学临沂大学第一章测试1.先进制造技术特征是具有哪些特征？（）。
A:实用性 B:技术集成性 C:应用广泛性 D:系统性答案:实用性;技术集成性;应用广泛性;系统性2.为了重振霸主雄风，美国政府推出了一系列先进制造业发展计划，具体包括哪些？（）。
A:先进制造技术计划 B:下一代制造行动框架 C:先进技术计划 D:推进创造性科学技术规划答案:先进制造技术计划;下一代制造行动框架;先进技术计划3.按照系统的观点，可将生产定义为使生产（）转变为生产财富并创造效益的输入输出系统。
A:要素 B:信息 C:对象 D:资料答案:要素4.先进制造与自动化技术是实现各种高新技术的保障技术。
（）A:对 B:错答案:对5.国际竞争和对抗的焦点由军备竞赛转向全球范围内的以科技为先导，经济为基础、军事为后盾的综合国力的较量。
（）A:错 B:对答案:对第二章测试1.现代设计技术是指对传统设计技术的继承和发展，多专业和多学科交叉的综合性技术。
（）A:对 B:错答案:对2.计算机辅助设计关键技术主要包括（）。
A:NURBS曲面造型技术 B:产品的造型建模技术 C:多数数据库与相关性设计D:单一数据库与相关性设计答案:NURBS曲面造型技术;产品的造型建模技术;单一数据库与相关性设计3.优化设计的两个前提条件以（）为理论基础，以（）为基础。
（）A:数学模型 B:设计变量 C:数学规划 D:计算机答案:数学规划;计算机4.常用优化计算方法主要（）。
A:有约束非线性规划算法 B:黄金分割法 C:多项式逼近法 D:无约束非线性规划算法答案:有约束非线性规划算法;无约束非线性规划算法5.正向工程：已有产品→实物测量→重构模型→创新改进→加工制造→新产品。
（）A:对 B:错答案:错第三章测试1.材料去除成形是指通过机械能切削加工工艺将材料从基体中分离去除的过程。
（）A:对 B:错答案:对2.进入21世纪，达到10（）的精度水平，当前机床精度每8年提高一倍（）。
第一章先进制造技术概述1.先进制造技术是什么?答: 先进制造技术(Advance Manufacturing Technology，AMT)是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与管理科学等多学科先进技术的综合，并应用于制造工程之中所形成的一个学科体系。
2.发展趋势：精密化，柔性化，网络化，虚拟化，智能化，清洁化，集成化，全球化3.很多国家特别是美国把制定制造业发展战略列为重中之重，原因是什么?答: ①世界经济发展的趋势表明，制造业是一个国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基础；②制造业是解决就业矛盾的一个重要领域，也是21世纪提高一个国家整体就业水平的重要基础；③制造业不仅是高新技术的载体，而且也是高新技术发展的动力。
1.什么是制造系统?制造技术？答: 制造过程及其所涉及的硬件包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置以及有关软件包括制造理论、制造技术(制造工艺和制造方法等)和制造信息等组成了一个具有特定功能的有机整体，称之为制造系统。
制造技术是按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物质工具，是原材料转变为产品的技术总称。
2.制造业面临着新的历史性发展机遇和更加严峻的挑战?答：(1)产品生命周期缩短。
现代科技以日新月异的速度发展，新产品层出不穷。
产品的生命周期(一个产品从开发设计到被市场淘汰所经历的时间)大大缩短。
(2)用户需求多样化。
用户追求多样化和个性化已逐渐成为世界的潮流。
(3)大市场和大竞争。
世界市场的开放程度越来越大。
随着计算机通信技术的迅速发展和信息高速公路的建立，使得全球集成制造有实现的可能。
这样可以使资源更充分地利用，原料和产品的运输距离得以更显著地缩短，交货期也能得到进一步缩短，产业分工的国际化已成为发展潮流。
(4)交货期成为竞争的第一要素。
根据客户对产品需求的变化，要求迅速作出反应，已经成为压倒一切的竞争要素。
(5)信息化和智能化。
计算机技术的发展和广泛的应用，使企业的控制进一步信息化和智能化，使企业的工作内容、对象和方法发生了根本的改变。
4、计算机辅助设计和计算机辅助制造在我们的工业社会的历史，许多发明已经申请专利和新技术的发展。
惠特尼的可互换零件的概念，瓦特的蒸汽机，和福特的装配线不过是一些发展，我们的工业时期最值得注意的。
所有这些发展都影响了制造我们所知道的，在我们的历史书，这些人得到了应得的认可。
或许单个的发展影响制造更快更明显比以往任何技术是数字计算机。
由于计算机技术的出现，制造的专业人士都想自动化设计过程和使用数据库开发自动制造过程。
计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD／CAM），如果成功实施，应该去掉“墙”，历来存在之间的设计和制造的部件。
CAD／CAM是指在设计和制造过程中使用计算机。
由于CAD / CAM的到来，其他方面发展：（1）计算机图形（CG）。
（2）计算机辅助工程（CAE）。
（3）计算机辅助设计与绘图（CADD）。
（4）计算机辅助工艺规划（CAPP）。
这些附带条件都是CAD／CAM的概念的具体方面。
CAD / CAM本身是一个更广泛，更具包容性的术语。
它的核心是自动化和集成manufacturing.111CAD／CAM的一个关键目标是产生的数据可以用于制造产品而开发的，产品设计的数据库。
当成功实现了CAD ／CAM，涉及到一个共享P40一个公司的设计和制造的部件之间常见的数据库。
交互式计算机图形学（ICG）是CAD／CAM的重要作用。
通过ICG的使用，设计开发一个图形设计在存放电子构成的图形图像数据的产品形象。
图形图像可以在一个二维（2-D），提出了三维（3-D），或固体的格式。
ICG图像使用等基本几何特征的点，线，圆，曲线构造。
一旦创建，这些图像可以很容易地编辑和以各种方式包括放大，缩小，旋转操作，和运动。
ICG系统主要有三部分组成（图中）：（1）硬件，包括计算机和各种外围设备；（2）软件，包括计算机程序和技术手册的系统（流行的CAD ／CAM软件使用ICG目前包括了AutoCAD，Pro/E，，UG，CATIA等）和I-DEAS和；（3）人的设计师，最重要的三个组成部分。
《先进制造技术》教学大纲Advanced Manufacturing Technology一、课程性质本课程为四年制本科工科类专业学生的一门专业技术课。
本课程适于非机类工业设计、农业电气化及其自动化、自动化等相关工科类专业的本科生专业选修课。
其先修课程有《机械制图》、《公差配合》、《机械制造基础》、《机械制造技术》、《电工电子学》、《计算机原理》、《机械制造加工工艺》等。
二、教学目的与要求本课程的主要教学目的是使学生学习先进制造技术的基本概念、原理及方法，培养学生了解和掌握先进制造技术的基本知识和最新技术成就，了解先进制造技术的理论和方法，以适应当前不断发展的先进制造技术。
使学生了解先进制造技术的发展及体系结构；了解现代设计技术的基本知识；了解先进制造工艺技术的基本知识；了解制造自动化技术的基本知识；了解现代生产管理技术和先进生产制造模式的基本知识。
通过本课程的教学应达到：使学生掌握先进制造技术的基本知识、基本原理以及应用，训练和培养学生创新的能力，重点加强先进制造技术应用，强化理论联系实际，以培养学生实际动手操作能力及应用书本知识解决生产实际问题能力。
通过本课程学习，要求学生会运用所学的知识，掌握先进制造技术与管理技术的基本技能，为学生今后从事先进制造技术与管理技术的应用打下基础。
三、教学内容及安排（一）课堂讲授部分（30学时）第一章先进制造技术的发展及体系结构（4学时）1.1知识经济条件下制造业的发展、制造业的变革及挑战1.2先进制造技术的提出及工业化国家制造业的发展战略1.3先进制造技术的内涵、技术构成及特点、体系结构及分类1.4先进制造技术发展趋势和技术前沿第二章现代设计技术（4学时）2.1现代设计技术概述2.2计算机辅助设计技术2.3现代设计方法第三章先进制造工艺技术（6学时）3.1先进制造工艺技术概述3.2材料受迫成形工艺技术3.3超精密加工技术3.4超高速加工技术3.5快速原型制造技术3.6微细加工技术3.7表面工程技术3.8现代特种加工技术第四章制造自动化技术（6学时）4.1制造自动化技术概述4.2数控技术4.3工业机器人4.4柔性制造技术和智能制造技术4.5自动化制造系统中的检测与监控技术第五章现代生产管理技术（4学时）5.1现代生产管理技术概述5.2现代生产管理信息系统5.3产品数据管理技术5.4物流系统管理5.5及时生产技术5.6现代质量保证技术第六章先进生产制造模式（6学时）6.1计算机集成制造（CIM）6.2并行工程（CE）6.3精益生产（LP）6.4敏捷制造（AM）6.5智能制造系统（IMS）五、教材与参考书（一）教材1.王隆太编，《先进制造技术》，机械工业出版社，2003年，第1版2.盛晓敏编，《先进制造技术》，机械工业出版社，2003年，第1版（二）参考书1.孙大涌编，《先进制造技术》，机械工业出版社，2002年，第1版2.颜永年编，《先进制造技术》，化学工业出版社，2003年，第1版。
第一章先进制造系统总论制造（manufacturing）有广义与狭义之分。
狭义的制造（小制造）指的是产品的制作过程。
英文的制造解释为通过体力或机器制作产品，特别是适用于大批量（Making of articles by physical labor or machinery,especially on a large scale）。
广义的制造（大制造或现代制造）指的是产品的全生命周期过程。
广义制造包含四个过程：1概念过程（产品设计，工艺设计，生产计划）；2物理过程（加工，装配）；3物质（原材料，毛坯，产品）；4产品报废与再制造过程。
广义制造的三个特点：1全过程2大范围3高技术。
制造，加工与生产辨析。
产品市场生命周期，产品是制造系统的输出。
产品市场生命周期是指一个产品从进入市场到退出市场的全过程，分为四个阶段。
分别为投入期，成长期，成熟期，衰退期。
成长期分为试销期，初步稳定期，失望期，成长后期。
产品全生命周期是指一个产品从构思到出生，从报废到再生的全过程。
也成为产品自然生命周期，分为六个阶段：产品计划，产品设计，产品制造，产品销售，产品使用，产品报销（处理和再制造）。
产品开发包括产品计划，产品设计，产品试制。
产品市场包括产品销售，产品使用，产品报销。
系统的定义：具有特定功能的，有若干仙湖联系的要素组成的一个整体。
系统的特性有：1集合性2层次性3有界性4相关性5整体性6目的性7环境适应性8生物性。
制造系统（Manufacturing System）：由制造过程所涉及的人员，硬件和软件等构成的，通过资源转换以最大生产率而增值的，经历产品全生命周期的一个有机整体。
先进制造系统（Advanced Manufacturing System）：指在时间，质量，成本，服务和环境诸多方面，能够很好地满足市场需求，采用了先进制造技术和先进制造模式，协调运行，获取系统资源投入的最大增值，具有良好的社会效益，达到整体最优的制造系统。
先进制造系统课程设计1. 简介本课程旨在为学生提供先进制造系统的相关知识和技能，并通过课程设计，让学生深入了解先进制造系统的实际运用和应用。
2. 课程目标•理解先进制造系统的基本概念和工作原理。
•掌握先进制造系统的基本技能和工具。
•能够在实际生产中应用先进制造系统技术和工具解决问题。
3. 课程大纲第一周：先进制造系统概述•先进制造系统的定义和基本概念。
•先进制造系统的发展历程。
•先进制造系统的分类和特点。
第二周：先进制造系统建模与仿真•先进制造系统的建模方法和流程。
•先进制造系统的仿真方法和工具。
•先进制造系统仿真实例分析和应用。
第三周：先进制造系统控制技术•先进制造系统的控制方法和工具。
•先进制造系统的控制系统设计和实现。
•先进制造系统控制实例分析和应用。
第四周：先进制造系统优化与调度•先进制造系统的优化方法和工具。
•先进制造系统的调度方法和工具。
•先进制造系统优化与调度实例分析和应用。
第五周：先进制造系统实践案例•先进制造系统在生产实践中的应用。
•先进制造系统在企业中的实施与应用。
•先进制造系统案例分析和实践经验分享。
4. 课程设计4.1 设计任务选取一个制造过程复杂的实验模型，使用先进制造系统的建模与仿真技术，完成对该制造过程的仿真分析和优化设计，实现该制造过程的优化控制。
4.2 设计流程1.首先进行实验模型的开发和数据采集，包括系统结构和性能参数的定义、传感器和执行机构的设置和实现。
2.建立系统的模型和仿真平台，采用相关软件进行建模和仿真。
3.对仿真结果进行分析和优化设计，提出改进方案和控制策略。
4.实现控制系统的设计和实施，进行实际生产测试和验证优化效果。
4.3 设计要求•设计要求具有一定的挑战性和实际意义。
•设计的仿真分析和控制设计具有一定的创新性和实用性。
•设计的实验结果表明了先进制造系统的应用效果和优劣比较。
5. 课程评估•考试成绩：50%•课程设计成绩：50%6. 结论通过本课程的学习和课程设计的实践，可以使学生深入了解先进制造系统的优势和应用，掌握相关的技能和工具，为其未来从事制造业相关工作提供了有力的支持和保障。
