智能制造概论教案

智能制造概论教案学院：授课班级：课程学分：课程学时：40学时课程周学时：八周使用教材：《智能制造概论》

第1章智能制造概述课时内容智能制造的概述授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握智能制造的概念和模式熟悉精益制造和柔性制造，四次工业革命，我国发展智能制造的指导思想了解制造模式的发展历程，德国工业4.0，智能制造与传统制造的异同，智能制造的发展趋势教学重点精益制造和柔性制造的概念、产生背景和特点四次工业革命。智能制造的概念和5个关键环节智能制造的5种制造模式教学难点智能制造与传统制造的异同教学设计整体讲解流程：1.介绍制造模式的发展历程。2.介绍智能制造产生的背景、四次工业革命和工业发达国家的智能制造战略，阐述我国发展智能制造的指导思想和目标。3.介绍智能制造的概念、5个关键环节和特征，然后从产品设计、产品加工、制造管理以及产品服务4个方面比较智能制造与传统制造。4.阐述智能制造的5种模式。5.强调智能制造的重要性，阐述我国智能制造面临的挑战，展望智能制造未来的发展趋势。辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容制造模式的发展历程智能制造产生的背景智能制造的概念与特征智能制造的模式智能制造的发展趋势思考与作业见教材第1章课后习题第2章智能制造系统课时内容智能制造系统授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握系统的概念和分类，智能系统的定义和特征，智能制造系统的概念和特征熟悉系统的特征和功能，智能制造系统的关键技术，我国智能制造系统发展现状了解制造系统的发展趋势，智能制造系统的体系结构，智能制造系统的发展趋势，包括协同制造、5G、大数据、区块链等应用等教学重点系统的定义、6个特征、分类、功能结构图制造系统的综合定义、5个特征智能制造系统的定义、关键技术、构成、6个特征智能制造系统供应链的各部分组成教学难点智能制造系统的体系结构教学设计整体讲解流程：1.介绍系统的定义，从不同角度对系统分类，总结系统的特征，分析系统功能结构图。2.介绍制造系统的定义和特征，通过案例介绍制造系统未来的发展趋势。3.讲述智能制造系统出现的背景，介绍智能制造系统的概念、特征和关键技术。4.介绍智能制造系统的体系架构，讲述每个维度所包含的元素。5.介绍智能制造系统的发展现状和智能制造系统行业的供应链，分析智能制造系统未来发展趋势的特点：协同制造、5G、大数据、区块链等应用辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容系统的概念制造系统的定义和特征智能制造系统的概念和特征智能制造系统体系架构智能制造系统的发展现状和趋势思考与作业见教材第2章课后习题第3章智能制造支撑技术课时内容智能制造支撑技术授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握人工智能的概念，大数据的概念和特征，云计算的概念和特点，第五代移动通信技术的概念，物联网技术的概念和特点熟悉人工智能技术的应用，大数据技术的应用，智能制造云平台的概念和组成，物联网的架构，物联网技术的应用了解人工智能概念的出现，人工智能的主要研究内容，大数据的核心技术，云计算的关键技术，5G技术的应用教学重点人工智能的基本思想和基本内容，人工智能技术在智能制造中的5个方面的应用大数据的定义和它的“5V”特征，工业大数据的概念及其特征云计算定义、3种服务类型和10个特点，智能制造云平台在全生命周期中提供的各种服务5G技术的概念、优势以及特点物联网技术的特点和5个特征，物联网3个层次：感知层、网络层和应用层，物联网技术在智能制造中的5个应用方向教学难点大数据的核心技术，云计算的关键技术，5G技术的应用教学设计整体讲解流程：1.首先介绍人工智能出现的背景和发展历程，概述人工智能的分类和人工智能技术的应用领域。2.介绍大数据的概念和特征，讲解大数据的关键技术，把大数据应用到工业制造中介绍工业大数据的概念及特点。3.介绍云计算技术的概念和特点，讲解云计算的关键技术，介绍智能制造云平台的组成。4.阐述5G技术的概念、特点和应用场景，介绍5G技术在智能制造中的应用。5.介绍物联网技术的概念和特征，讲解物联网的体系架构，介绍物联网技术在智能制造中的应用。辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容人工智能技术大数据技术云计算技术第五代移动通信技术物联网技术思考与作业见教材第3章课后习题第4章智能制造软件课时内容智能制造软件授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握ERP的概念及其核心思想，MES的概念，PLM的概念，CPS的概念和特征熟悉ERP的功能，MES的功能，PLM的功能，CPS的技术体系了解ERP的发展历程，MES的发展历程和趋势，PLM的体系结构，CPS技术的应用教学重点ERP的概念和6个核心思想，ERP的功能MES的概念，MES的11个功能PLM的概念，PLM与PDM的联系和区别，PLM的客户需求管理、产品结构与配置管理、编码管理等8个功能CPS的概念和特征，CPS5个层次的构建模式，即5C架构教学难点PLM与PDM的联系和区别教学设计整体讲解流程：1.首先介绍ERP出现的背景，介绍ERP的概念、发展历程和功能。2.介绍ERP暴露出的问题，在此基础上引出MES的概念和发展、MES的定位、MES功能。3.介绍PLM的概念、PLM与PDM的区别和联系、PLM的体系结构、PLM的功能。4.介绍CPS的概念、技术体系及其应用。辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容企业资源计划ERP制造执行系统MES产品生命周期管理PLM信息物理系统CPS思考与作业见教材第4章课后习题第5章智能制造设计课时内容智能制造设计授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握智能设计的概念，基于案例的智能设计，智能设计系统的概念，智能设计系统关键技术熟悉设计的概念，基于规则的智能设计，基于原型的智能设计了解智能设计的产生，面向对象的知识表示方法，基于满足约束的智能设计，智能设计系统的发展趋势教学重点设计的本质和3个基本特征，智能设计的5个特点产生式规则的概念和使用，基于案例智能设计的流程和优势，基于案例智能设计的流程智能设计系统的抽象层次模型，4种人工智能方法和4种智能设计策略教学难点面向对象的知识表示方法教学设计整体讲解流程：1.首先介绍设计的概念和本质，在此基础上引出智能设计，介绍智能设计的概念和特点。2.介绍智能设计的方法，主要有：面向对象的知识表示方法、基于规则的智能设计方法、基于案例的智能设计方法、基于原型的智能设计方法、基于约束满足的智能设计方法等。3.概述智能设计系统的概念和集成求解策略，讲解智能设计系统的关键技术，展望智能设计系统的发展趋势。辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容智能设计概述智能设计方法智能设计系统思考与作业见教材第5章课后习题第6章智能制造装备课时内容智能制造装备授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握智能制造装备的概念，数控机床的概念，3D打印设备的概念，3D打印设备的技术原理，工业机器人的概念，智能仪器仪表的简介熟悉智能制造装备的技术特征，工业机器人的组成结构，智能仪器仪表的功能特点了解智能数控机床的关键技术教学重点智能制造装备的概念和4个技术特征美国国家标准技术研究所、日本的Mazak公司等提出的智能制造装备的概念3D打印设备的概念和4种常见的3D打印设备的技术原理工业机器人的概念和3个特点，工业机器人的组成结构智能仪器仪表的发展、概念、结构原理，智能仪器仪表的5个功能特点教学难点智能数控技术和大数据采集与分析技术教学设计整体讲解流程：1.首先介绍智能制造装备的概念和意义，概述智能制造装备的技术特征。2.介绍智能机床的概念和发展历程，讲解智能机床的关键技术，介绍一些常见的智能机床。3.概述3D打印的概念、特点和优势，讲解3D打印技术原理，介绍未来的发展趋势和面临的挑战。4.介绍工业机器人的概念和基本组成结构，概述国内外工业机器人发展状况。5.简述智能仪器仪表的概念和功能特点，展望智能仪器仪表未来的发展趋势。辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容智能制造装备概述制造机床3D打印设备工业机器人智能仪器仪表思考与作业见教材第6章课后习题第7章智能制造服务课时内容智能制造服务授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握智能制造的技术体系，智能制造服务的知识工程熟悉制造服务的基本概念体系，制造服务的创新模式，智能制造服务的定义，智能制造服务的基本概念体系，智能制造服务的特点，了解制造服务的定义，制造服务的共性技术，智能制造的现状和未来教学重点制造服务的基本概念体系，制造服务基于产品生命周期3个阶段的创新模式智能制造服务的概念和简介，智能制造服务的特点智能制造服务的3种基础体系和1个技术体系框架，信息提取和信息获取，知识工程方法4种制造模式下的现状与前景展望教学难点4种支持制造服务的关键共性技术，智能制造服务的知识工程教学设计整体讲解流程：1.首先介绍制造服务的概念体系，概述制造服务的创新模式，讲解制造服务的共性技术。2.介绍智能制造服务的定义，介绍智能制造服务的概念体系，总结智能制造服务的特点。3.讲解智能制造服务技术，介绍智能制造服务体系，讲解智能制造服务的知识工程。4.介绍多种制造模式下智能制造服务发展现状，展望智能制造服务的未来应用。辅助工具：多媒体演示重点和难点通过案例分析讨论，师生互动以及课后习题等方式来讲解。教学内容制造服务概述智能制造服务概述智能制造服务技术、体系与知识工程智能制造服务的发展趋势思考与作业见教材第7章课后习题第8章智能制造管理课时内容智能制造服务授课时间225分钟课时数5课时教学目标掌握智能制造管理的概念，成本管理的概念和特点，质量管理的概念和特点，设备管理的概念和技术，精益管理的概念和作用，供应链管理的概念和特点，智能制造工厂的含义和类型熟悉精益管理的优化过程和方法，智能供应链管理的特征了解成本管理的方法，先进质量管理模式，智能制造工厂的架构教学重点智能制造管理的基本概念和发展成本管理的基本概念和4个特点，质量管理的定义和3个特点，设备管理的定义和5项关键技术精益管理的基本概念和两方面作用，精益小组和班组建设离散型和流程型智能制造工厂的含义教学难点标准成本法、作业成本法，PDSA循环、W2H1E方法等4个模式教学设计整体讲解流程：1.介绍智能制造管理的概念，陈述智能制造管理的发展历程。2.介绍成本管理、质量