“制造工艺规划与FMS”课程教学大纲
英文名称： Process Planning for Manufacturing and FMS
课程编号： CODE4028
学时：56 （理论学时：8 实验学时：48）
学分：2
适用对象：机械及相关专业（四年级）
先修课程：机械制造技术基础，数控技术
使用教材及参考书：
[1]吴晓光等. 数控加工工艺与编程. 华中科技大学出版社，2010.1，9787560959320
[2] 刘延林. 柔性制造自动化概论. 华中科技大学出版社，2001.1，9787560925738
[3] 黄玉美主编. 机械制造装备设计. 高等教育出版社。2008.6，9787040236149
一、课程性质和目的
性质：CDIO课程设计
目的：
1.以多工位复杂产品的制造过程控制为主线，运用相关知识和技能解决产品制造过程的具体问题，培养解决实际问题的能力；
2.初步掌握产品全生命周期的各个环节的基本功能和作用，学会组织和管理产品研发团队，共同解决产品全生命周期的各个环节存在的各种问题；
3.学会将创新思想、实现技能和经济管理如何运用到产品制造过程的各个环节中。
二、课程内容简介
复杂高尖产品的制造是制造企业的关键。本课程以CDIO的方式，实践产品全生命周期的全过程，模拟未来企业的人才需求，培养学生的创新意识、工程实施能力、团队组织和经济管理意识。由教师按照现有条件和资源情况，从大的方面制定出选题原则，将学生分组4－5个学生组成一组，分组进行调研、市场分析，每组制定出自己的研究项目或产品原型。然后，教师组织讨论和现场指导，小组之间对比竞争，每周每人向大家介绍项目进展，同学相互讨论，进行交流评价。主要内容包括，项目概念设计，系统的总体方案制定，初步设计和详细设计；工艺方案设计和面向制造的设计等。通过本课程设计使学生全面掌握复杂机电产品的开发和制造过程，学生通过将市场调查、产品设计、制造工艺设计和成本分析等产品开发与制造全过程的实际训练，将所学知识贯穿应用。课程培养学生的设计、制造与机电控制的综合应用能力，培养学生的团队组织能力，经济与管理意识。
三、教学基本要求
1．已掌握一定的机械加工基础知识；
2．具有CAD/CAM软件操作能力，掌握产品开发与制造过程和组织实施方法。
3．能够运用相关知识解决复杂产品制造过程的相关问题。
四、教学内容及安排
1 复杂产品开发与制造的意义
介绍课程设计的目的和要求，介绍复杂产品开发与制造过程的一般流程，并讨论分组与分工。
教学安排及教学方式
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
1
|
2
|
|
|
|
|
√
|
|
|
作业题目：各组制定工作计划、任务分工和组织管理方式，准备10分钟PPT汇报。
2 项目开发的市场分析
讲解项目开发的基本方法和一般步骤，讨论各组产品开发的实施计划与项目组织管理方式。
教学安排及教学方式
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
2.1
|
2
|
|
2
|
|
√
|
|
|
|
|
2.2
|
2
|
|
|
|
|
√
|
|
|
作业题目：制定项目用户调查报告，撰写市场调研报告。准备10分钟PPT汇报。
3 项目的概念设计与创新设计
各组结合所提项目的市场调研情况，汇报讨论新产品的构思和创新性，对新产品的市场定位和功能创新性进行分析。
教学安排及教学方式
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节（请打“√”）
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
3
|
|
|
|
4
|
√
|
|
|
|
作业题目：根据概念设计思路，设计结构（用CAD软件表达），制定资金使用计划。准备10分钟PPT汇报。
4项目的详细结构设计
各组汇报项目详细设计方案，包括系统业务流程、数据库结构设计、用例图等，讨论分析项目设计中的问题，并对项目进行分解、任务划分和责任落实。
教学安排及教学方式
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节（请打“√”）
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
4
|
|
|
|
4
|
√
|
|
|
|
作业题目：确定项目实施明细，包括机械部分和电气控制部分。完成各部分任务书。准备10分钟PPT汇报。
5 制定零件制造工艺规划规划
对于需要自制零件，在工程坊实验室和机械学院实验室的现有资源，构成一个柔性生产制造系统，并对加工件利用MASTERCAM或PRO/E进行数控程序设计。各组介绍外购件和外购材料的情况，讨论如何节约材料或废旧材料的利用。
教学安排及教学方式
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节（请打“√”）
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
11
|
|
2
|
|
|
√
|
|
|
|
作业题目：根据项目设计任务和可用设备资源，制定具体制造工艺规划，落实加工计划，并通过优化算法对其进行优化，使设备资源得到有效发挥。
6 进行生产调度规划和数据库结构设计
按照零件的特点，规划零件各工位加工顺序、规划柔性生产线的流程顺序，并讨论如何进行数据库设计和控制方案设计的实施办法。
教学安排及教学方式
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节（请打“√”）
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
7
|
|
4
|
|
|
|
|
|
√
|
7 装配规划
在工程坊实验室，各组介绍装配规划，结合机械、控制、功能需求实施装配计划。完成产品装配。
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节（请打“√”）
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
8
|
|
4
|
|
|
|
|
|
√
|
8 效能检测与评价
对产品进行性能评价，提出改进方法。评估实施过程中的组织管理问题和经费使用问题，形成产品的研制报告。
|
|
教学环节学时分配
|
课后环节（请打“√”）
|
|
章节数
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合
大作业
|
其他
|
|
9
|
|
4
|
|
|
|
|
|
√
|
五、实践教学部分（48学时）
1－6周在教室讨论设计方案，7－16周在工程坊或机械学院实验室实施项目制作与测试。
六、课外学时分配
学生按1:3的课时在课外时间到工程坊或机械学院实验室制作产品。
七、考核方式
考核分三个部分。
1.项目性能评价：与设计目标对比完成情况，包括初步设计和详细设计报告，项目难度系数等。
2.项目答辩：每个小组选代表答辩，抽查其他同学。
3.提交研发报告，报告包括以下内容
（1）市场调研报告
（2）创新性分析报告
（3）方案设计报告
（4）经济性分析报告
（5）项目总体结构图（三维装配图,任一种三维软件设计均可
（6）关键件工程图（二维工程图－按照GB标准）
（7）关键件制造工艺规程设计和系统数据设计
（8）感受与体会
八、本课程各教学环节对人才培养目标的贡献度见下表
|
知识能力素质要求
|
教学环节
|
课后环节
|
|
授课
|
实验
|
上机
|
讨论
|
作业
|
自学
|
综合大作业
|
其他
|
|
K1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K2
|
○
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
|
|
|
A2
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
A3
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
A4
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
A5
|
|
○
|
|
○
|
|
|
○
|
|
|
A6
|
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
A7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A8
|
○
|
◎
|
|
◎
|
|
|
◎
|
|
|
C1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C4
|
|
○
|
|
○
|
|
|
○
|
|
|
C5
|
|
○
|
|
○
|
|
|
○
|
|
|
C6
|
|
○
|
|
○
|
|
|
○
|
|
注：1、各专业课程贡献度表根据本专业知识、能力、素质培养要求填写。基础课程贡献度根据学校知识、能力、素质培养要求填写。
2、贡献度显著表示为◎，贡献度一般表示为○ 。
大纲制定者：张英杰
大纲审核者：
