《过程装备智能制造》课程教学大纲.docx

过程装备智能制造教学大纲一、课程基本信息课程名称过程装备智能制造Intelligent Manufacturing of Process Equipment课程编码CNE121721020开课院部新能源学院课程团队静设备组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业本研一体化班（机械动力类）授课语言中文先修课程过程装备控制技术课程简介 （限选）本课程是过程装备与控制工程专业的一门专业限选课程，主要介绍智能制造时代背景，以及该背景下的过程装备的智能化技术。整个 课程包括4章内容。第1章介绍过程行业的特点、智能制造的时代背景与技术特性以及智能制造装备的概念和技术，同举例介绍智能制造 技术在过程行业中的应用。第2章介绍智能制造装备技术，包括机器人技术、增材制造技术、物联网技术、高档数控机床技术、信息技术 等。第3章介绍过程装备智能化技术及其应用，包括统计学习方法、专家系统、神经网络、贝叶斯方法、智能优化方法等，同时对各类方 法的应用进行举例。第4章介绍过程装备智能制造的发展现状、发展趋势以及应用前景。课程目的在于使学生了解智能制造的时代背景，培养学生对过程装备行业智能化技术的兴趣，使学生加深对过程行业的理解，并熟悉 过程装备智能制造相关的方法与技术，了解过程装备智能制造的发展现状、趋势以及前景。This course is a professionally limited course of Process Equipment and Control Engineering, including the background of intelligent manufacturing and intelligent technologies of process equipment at the present era. The contents of this course consist of four chapters. In Chapter 1, the characteristics of process industry, the background and technological features of intelligent manufacturing, as well as the concept and technologies of intelligent manufacturing equipment are introduced; so are the applications of intelligent manufacturing technologies in process industries. In Chapter 2, intelligent manufacturing technologies of equipment are introduced, consisting technologies of robotics, additive manufacturing, internet of things technologies, advanced numerically controlled machine tools and information. In Chapter 3, the intelligent technologies used for process equipment and their applications are introduced, including statistical learning methods, expert system, neural networks, Bayesian methods and intel 1igent optimization methods; meanwhile, the applications of those methods are also presented. In Chapter 4, the state-of-the- art of intelligent manufacturing in process equipment, as well as the future trends and application foregrounds are presented.The major objectives of this course consist of: making the students understand the era background of intelligent manufacturing, cultivating the interests of students in the intelligent manufacturing for process equipment, making students to further understand the process industry and being familiar with related technologies and methods for intelligent manufacturing, and being familiar with the state-of-the-art-of the intelligent manufacturing in process equipment.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：熟悉智能制造的概念、时代背景以及中国智能制造的规划，进一步理解过程装备行业的特 色，以及过程装备智能制造的发展现状、趋势与应用前景。是2M2目标2 ：熟悉过程装备智能制造相关的相关方法与技术及其主要应用方向是3M3目标3 ：培养对过程装备行业智能化技术的兴趣。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1章过程行业 与智能制造本章重点难点：过程行业的特色与核心问题、智能制造的概念 与时代背景、中国智能制造规划、智能制造装备的概念与技 术。Ml, M36讲授021. 11.1过程行业的特 点与发展历程过程行业的概念、特点、与离散型行业的区别，过程行业及其 装备的发展历程。Ml1讲授0/31.21.2过程型制造业 关注的核心问题工艺优化、智能控制、生产调度、物料平衡、设备运维、质量 检验、能源管控、安全环保。Ml1讲授0/41. 31.3智能制造智能制造的时代背景、概念与技术特征，中国智能制造规划。Ml, M32讲授&观看 视频0/51.41.4智能制造装备智能制造装备的概念与技术：装备运行与环境感知、识别技 术、性能预测与智能维护技术、智能工艺规划与编程技术、智Ml, M31讲授0/能数控技术。61.51.5智能制造在过 程行业中的应用智能制造技术在过程行业中的应用举例：智慧工厂、智能车 间。Ml, M31讲授0/7第2章第二章智能制造 装备与技术本章重点难点：智能制造装备技术的概念及其应用M2, M36讲授0/82. 12.1智能制造装备 的概念与技术概述智能制造装备的概念；相关技术概述。M2, M30.5讲授0/92.22. 2工业机器人技 术工业机器人的概念、分类、系统组成及其应用。M2, M31讲授0/102.32. 3增材制造技术增材制造工艺、分类、核心技术及应用。M2, M30. 5讲授0/112.42.4物联网技术物联网技术框架及其工业应用。M2, M31讲授0/122.52. 5高档数控机床 技术高档数控机床在智能制造装备中的核心作用与发展趋势M2, M31讲授0/132.62. 6信息技术CPS的概念与应用、大数据分析技术的特点与应用。M2, M32讲授0/14第3章第3章过程装备 智能化技术本章重点难点：主要过程装备智能化技术、各类技术的原理及 其应用范围。M2, M316讲授&程序 演示0/153. 13.1过程装备智能 化技术概述过程装备智能化技术的类别及其应用场景。M2, M31讲授0/163.23.2统计学习方法 及其应用统计学习方法概述、主成分分析原理及其在过程装备智能化中 的应用。M2, M32讲授&程序 羯0/173.33.3专家系统及其 应用专家系统原理及其在过程装备智能化中的应用。M2, M32讲授0/183.43.4神经网络及其 应用神经网络概述、自编码器原理及其在过程装备智能化中的应 用。M2, M33讲授&程序 好0/193.53. 5贝叶斯方法及 其应用贝叶斯方法概述、变分贝叶斯高斯混合模型原理及其在过程装 备智能化中的应用。M2, M32讲授、程 序演示0/203.63. 6智能控制方法智能控制方法概述、模糊控制技术的原理及其在过程装备智能M2, M32讲授&程序0/五、评分细则及其应用化中的应用。赤213.73.7智能优化方法 及其应用智能优化方法概述、差分进化与粒子群优化的原理及其在过程 装备智能化中的应用。M2, M34讲授&程序 演示0/22第4章第4章过程装备 智能制造的发展现 状与发展趋势本章重点难点：过程装备智能制造的发展现状、重点建设方向 以及应用前景。M34讲授0/234. 14.1过程装备智能 制造的发展现状过程装备智能制造的发展现状、需求分析及其解决方案的供给 需求。M31讲授0/244.24. 2过程装备智能 制造的重点建设方 向过程型制造业关注的各个核心问题中的重点建设方向。M31讲授2/254.34. 3过程装备智能 制造产业的应用前 景人机协作、高端装备、产业升级、跨界融合。M32讲授0/四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每章布置2道题目。2 .成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对过程行业、智能制造概念与技术、过程装备智能化技术的熟悉和掌握程度。20%2大作业1.针对某种过程及装备，调研智能制造技术的应用，并分析可进一步智能化之处，并提出建议。15%3期末考试1.开卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对中国过程装备智能制造需要解决的关键问题、未来的发展趋势、主要智能化技术和方法的原理等内 容，题型均为简答题。50%4考勤随机点名、刷卡点名等10%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况5%序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml大作业20%A-按时提交作业，能够更加深入理解过程装备行业的特色，以及过程装备智能制造的发展现状、趋势与应 用前景B-按时提交作业，对过程装备行业的特色的理解一般，对程装备智能制造的发展现状、趋势与应用前景了 解程度一般c-未能按时提交作业，或对过程装备行业的特色的理解有误，或对程装备智能制造的发展现状、趋势与应 用前景不了解2Ml平时作业30%A-独立思考、按时完成，思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确。B-独立思考、按时完成，思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确，按时提交作业。C-独立思考、按时完成，思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确，不能按时提交作业。D-作业抄袭，未能按时完成，思路混乱3Ml期末考试50%见试卷评分标准4M2大作业10%A-按时提交作业，准确理解过程装备智能化的技术与方法原理与应用场景。 B-按时提交作业，基本理解过程装备智能化的技术与方法原理与应用场景。 C-未按时提交作业，或不理解过程装备智能化的技术与方法原理与应用场景。5M2平时作业0%A-独立思考、按时完成，思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确。B-独立思考、按时完成，思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确，按时提交作业。C-独立思考、按时完成，思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确，不能按时提交作业。D-作业抄袭，未能按时完成，思路混乱6M3期末考试40%见各年度试卷评分标准7M2期末考试50%见各年度试卷评分标准8M3大作业40%A-按时提交作业，寻找的过程及装备及相关的智能制造技术应用场景恰当，分析问题中肯，建议合理。B-按时提交作业，寻找的过程及装备及相关的智能制造技术应用场景基本恰当，分析问题基本中肯，建议 基本合理。C-未按时提交作业，或寻找的过程及装备及相关的智能制造技术应用场景牵强，或分析问题不清晰，或建 议不合理。9M3平时作业20%A-独立思考、按时完成，思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确。B-独立思考、按时完成，思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确，按时提交作业。C-独立思考、按时完成，思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确，不能按时提交作业。 D-作业抄袭，未能按时完成，思路混乱评分等级说明：A, B, C, D = 90-100, 75-90, 60-75, 0-60六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1智能制造导论，李晓雪，机械工业出版社，2019, 1SBN:978711162O891. （*主教材）2图书智能制造导论，德州学院/青岛英谷教育科技股份有限公司，西安电子科技大学出版社，2016, ISBN:9787560641980.3图书1工业人工智能，李杰，上海交通大学出版社，2019, ISBN:9787313211798.4图书1过程原理与装备，潘家祯，化学工业出版社，2008, ISBN:9787122020413. （*主教材）5网络图文1流程型智能制造白皮书，中国电子技术标准化研究院/深圳华制智能制造技术有限公司/东北大学，2019.