《PlantSimulation初步》教学大纲

《PlantSimulation初步》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：10150291课程性质：专业选修课学分：1.5学分学时：24学时（理论24学时）先修课程：高等数学、管理学基础后续课程：系统建模与仿真、系统建模与仿真训练A、工业工程综合创新能力训练适用专业：工业工程开课单位：管理学院一、课程说明《PlantSimulation初步》是工业工程专业的一门专业选修课程。本课程主要是以PlantSimulation虚拟仿真平台为基础，讲授系统仿真技术的基本原理和方法，使学生熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和实现的功能，能够运用计算机仿真技术模拟生产系统的物流配送、车间布置、生产计划和仓储管理等活动。通过本课程的学习，学生能够掌握系统建模与仿真软件的使用，可以完成对生产物流系统模型的建模、仿真及优化等工作，为使用仿真工具解决工业工程基本问题提供新的思路，为进一步深入学习建模仿真技术夯实基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：掌握仿真平台的基本操作，掌握仿真平台基本对象的使用、操作流程和仿真语言的基本语法，能够熟练构建基础的仿真模型。课程目标2：使用合理的仿真工具和方法，对生产物流形态进行初步的设计、建模和优化。课程目标3：在智能制造大背景下，生产物流模式的大变革中，让学生了解我国虚拟仿真技术的发展阶段及应用情况，培养学生树立正确的价值观、高度的社会责任感和不断学习、适应社会经济和工程技术发展的能力。三、课程目标与毕业要求《PlantSimulation初步》课程教学目标对工业工程毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.2能针对具体的对象建立系统模型并求解或进行仿真实验。课程目标1：掌握仿真平台的基本操作，掌握仿真平台基本对象的使用、操作流程和仿真语言的基本语法，能够熟练构建基础的仿真模型。课程目标2：使用合理的仿真工具和方法，对生产物流形态进行初步的设计、建模和优化。M2.问题分析2.1能运用相关科学原理，识别和判断复杂工业与服务系统问题的关键环节；能基于相关科学原理和系统建模方法正确描述复杂工程问题。课程目标2：使用合理的仿真工具和方法，对生产物流形态进行初步的设计、建模和优化。课程目标3：在智能制造大背景下，生产物流模式的大变革中，让学生了解我国虚拟仿真技术的发展阶段及应用情况，培养学生树立正确的价值观、高度的社会责任感和不断学习、适应社会经济和工程技术发展的能力。M3.设计/开发解决方案3.2能够针对特定需求，完成设施布置、运作流程或人因平台等设计。课程目标2：使用合理的仿真工具和方法，对生产物流形态进行初步的设计、建模和优化。课程目标3：在智能制造大背景下，生产物流模式的大变革中，让学生了解我国虚拟仿真技术的发展阶段及应用情况，培养学生树立正确的价值观、高度的社会责任感和不断学习、适应社会经济和工程技术发展的能力。H使用现代工具5.2能够选择与使用恰当的工具、方法和模拟软件，对复杂工程问题进行分析、计算与设计。课程目标2：使用合理的仿真工具和方法，对生产物流形态进行初步的设计、建模和优化。课程目标3：在智能制造大背景下，生产物流模式的大变革中，让学生了解我国虚拟仿真技术的发展阶段及应用情况，培养学生树立正确的价值观、高度的社会责任感和不断学习、适应社会经济和工程技术发展的能力。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.系统仿真基础1.1仿真的应用1.2仿真涉及的概念1.3仿真项目的步骤1.4Plant软件介绍教学要求：了解仿真的应用和概念；掌握仿真项目的步骤；了解Plant软件的特点、建模基本思想、可用资源等。重点：仿真项目的步骤；Plant软件的特点、建模基本思想、可用资源等。难点：仿真项目的步骤；Plant软件资源的学习与应用。41、2、32.面向对象建模的基本思想2.1离散事件系统建模要素2.2类和子类、层次化建模2.3层次化建模2.4图标处理与数据显示教学要求：了解离散事件系统建模的药物；掌握类和子类的使用，层次化建模方法；掌握图表编辑和动画设置的方法；掌握数据显示的方法。重点：类和子类的使用，层次化建模方法；图表编辑和动画设置。难点：图表编辑和动画设置、数据显示。21、2、33.Plant建模基本元素（一）3.1Plant建模基本过程3.2对象的分类3.3生产类对象、移动对象常用属性及方法教学要求：了解对象的分类；理解掌握Plant建模基本过程；熟悉常见的生产类对象、移动对象的使用。重点：Plant建模基本过程；生产类对象、移动对象常用属性及方法。难点：建模基本过程，生产类对象、移动对象的常用属性及方法41、24.SimTalk语言初步4.1SimTalk语言介绍4.2SimTalk语言运行环境及基本语法4.3指代符应用4.4控制结构教学要求：理解SimTalk运行环境及基本语法；熟练掌握指代符的应用；理解掌握常见控制结构的应用。重点：SimTalk语言运行环境及基本语法；控制结构。难点：控制结构。41、25.Plant建模基本元素（二）5.1信息流对象的使用方法5.2资源类对象的使用方法5.3交通运输类对象5.4机器人和物流搬运类对象教学要求：理解掌握常见信息流对象、资源类对象属性及方法的应用。理解掌握常见交通运输类对象、机器人和物流搬运类对象属性及方法的应用。重点：常见信息流对象、资源类对象的使用方法；常见交通运输类对象、机器人和物流搬运类对象的使用方法。难点：常见信息流对象、资源类对象属性及方法的应用；常见交通运输类对象、机器人和物流搬运类对象属性及方法的应用。41、26.立库及AGV应用6.1立库对象应用6.2AGV对象应用教学要求：理解掌握立库对象的应用；理解掌握AGV对象的应用。重点：立库对象应用、AGV对象应用。难点：立库对象应用、AGV对象应用。21、27.车间生产线建模7.1创建冲压模块、焊接模块、喷漆模块、装配模块、检测模块、装运模块等7.2创建简单的汽车装配仿真模型教学要求：了解各种装配模块的创建流程；掌握分层建模方法和简单的汽车装配仿真模型。重点：各种装配模块的创建。难点：创建汽车装配仿真模型。41、2、3合计24五、教学方法及手段本课程采用理实一体化教学模式，结合理论讲授，通过大量案例教学完成课程教学任务和相关能力的培养。通过课堂教授基本的原理方法，课堂进行训练，课后布置相关作业加强对基本方法和基本原理的学习和训练，使学生初步具有能够运用虚拟仿真软件，对生产物流系统进行建模和仿真分析的能力。六、课程资源1.推荐教材：李世荣.数字化工厂实践指南[M].北京:机械工业出版社.2022年2.参考书：（1）朱文海,郭丽琴.智能制造系统中的建模与仿真:系统工程与仿真的融合[M].北京:清华大学出版社.2022年.（2）胡耀华,梁乃明等.数字化工厂仿真[M].北京:机械工业出版社.2022年.（3）苏春.制造系统建模与仿真[M].北京:机械工业出版社.2019年.3.期刊：（1）工业工程，广东工业大学，双月刊.（2）工业工程与管理，上海交通大学和德国施普林格出版社合办，双月刊.（3）InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology.4.网络资源：（1）西门子中国官网：/cn/zh/home.html.（2）工业工程网：.（3）仿真科技论坛，.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末大作业成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况、线上资源学习情况等进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442操作练习40（1）主要考核综合运用理论知识、计算机技能和处理工程实际问题的能力，满分100分。（2）以操作成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√151510期末考核大作业50（1）主要考核面向对象建模的基本原理、常见的控件属性、方法和操作过程；基本的SimTalk语法；基本的建模流程、方法；分层的模块化处理等内容。（2）以大作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√202010合计：100分393922八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、操作练习、大作业等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末大作业成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末大作业成绩为100分（权重50%）；课堂表现、操作练习等过程性考核成绩为100分（权重50%）；过程性考核和大作业测试内容分值分配与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现20积极参与教学活动，按时完成线上教学资源，踊跃回答问题。认真参与教学活动，按时完成线上教学资源，认真回答问题。偶尔参与教学活动，完成线上教学资源50%以上。