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上海市高等教育自学考试机械制造及自动化自动化制造系统（02211）自学考试大纲上海大学自学考试办公室编上海市高等教育自学考试委员会组编2007年版I．课程性质与设置目的要求一、课程性质、特点和设置目的“自动化制造系统”是《机械制造及自动化》专业本科段自学考试计划中的一门专业基础课，是为培养满足《机械制造及自动化》高等本科人才需要而设置的。本课程内容安排有别于传统制造业的设计思想和制造方式，重点引入先进制造技术的各种新思想、新方法、新技术。通过对本课程的学习，使考生了解并初步掌握数控技术，成组技术，计算机辅助设计、制造、柔性制造系统、计算机集成制造等技术。所以，本课程在《机械制造及自动化》本科专业的教学计划中占据重要地位。二、本课程的基本要求通过对本课程的自学，要求考生做到：了解先进制造技术的组成、发展，掌握主要单项技术，如：成组技术，数控技术，计算机辅助设计，计算机辅助工艺规程设计，管理信息系统、质量工程、计算机辅助制造，柔性制造技术，计算机集成制造等。在自学过程中，要求考生切实理解和掌握课程有关内容的基本概念、必要的基本理论和基本方法，并获得分析问题和解决问题的能力。三、本课程与相关课程的关系学生在学习本课程前，应掌握机械制图、工程力学、机械设计、机械工程材料、制造技术基础等课程的基本知识，具有计算机应用的基本技能，经过工程图学、机械零件课程设计的基本训练，经过金工实习、认识实习、生产实习等主要实践环节。II．课程的基本内容与考核目标第一章绪论一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解制造业和自动化制造系统的特点及其发展趋势，了解生产系统、机械加工系统、机械加工过程，了解自动化制造技术，理解先进制造技术和先进制造模式。二、课程内容第一节制造业的产生与发展（一）制造业的任务（二）制造技术的地位（三）自动化制造技术的发展历程第二节制造系统的基本概念与特点（一）制造系统的定义（二）生产系统、加工系统、加工过程（三）制造系统特征第三节先进制造系统的若干问题（一）制造系统构成要素（二）制造系统中能量流和信息流（三）先进制造系统发展的新哲理FMSCIMSAMLPCEIM三、考核知识点1．制造业的任务及其与国民经济关系、制造技术的地位、自动化制造技术2．制造系统构成要素、能量流和信息流、机械制造业发展的目的3．制造系统的定义、生产系统、机械加工系统、机械加工过程、典型制造系统4．制造系统构成要素、制造系统中的能量流和信息流、机械制造业发展的目的5．先进制造技术中的核心技术6．先进制造模式（FMSCIMSAMLPCEIM）四、考核要求（一）识记1．制造业的任务、制造技术的地位、自动化制造技术2．制造系统构成要素、能量流和信息流、机械制造业发展的目的3．制造系统的定义、典型制造系统（二）领会1．生产系统、机械加工系统、机械加工过程2．先进制造技术中的核心技术（三）应用1．先进的制造模式（FMSCIMSAMLPCEIM）2．现代制造业的目标第二章计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解CAD/CAM的发展过程，掌握组成该系统的硬件、软件，了解软件工程的基本概念，掌握二维几何变换、三维几何建模方法、能运用计算机软件进行绘图、零件建模。了解数控技术、数控机床的基本含义及其特点，了解数控机床的分类、组成，了解数控自动编程及其加工仿真、掌握数控插补原理，能简单运用G数控指令进行零件加工程序的编制。二、课程内容第一节CAD/CAM概述（一）CAD/CAM技术发展概况（二）CAD/CAM系统第二节计算机辅助设计基础（一）CAD的定义（二）CAD的硬件和软件（三）二维几何变换（四）三维几何建模（五）CAD的数据库（六）CAD的效益第三节计算机图形软件和数据库（一）图形软件和数据库概述（二）线框模型和实体模型（三）CAD特性和CAD/CAM的一体化（四）产品数据管理第四节传统的数字控制（一）数字控制概述（二）数控的定义（三）数控技术发展的历史背景第五节数控机床（一）数控机床及其特点（二）数控机床组成和分类（三）数控机床的插补功能（四）数控机床的坐标轴的命名规则（五）数控机床的刀具补偿第六节计算机数控（CNC）（一）CNC概述（二）CNC的功能第七节直接数字控制（DNC）（一）DNC概述及其组成（二）DNC的功能（三）DNC的优点第八节数控编程及数控加工（一）手工编程（二）自动编程及图像编程、语音编程三、考核知识点1．CAD/CAM技术、应用范围、系统类型、系统功能2．CAD的定义、CAD的硬件和软件、二维几何变换、三维几何建模、自动绘图技术3．设计图形软件的准则、图形软件包必须具备的功能、图形软件可进行的工作4．线框建模、实体建模、特征建模、参数化造型5．CAD的数据库、产品数据管理PDM6．数控的定义和特点、数控技术7．数控机床的特点、组成、分类、插补功能、坐标系、刀具补偿8．CNC的功能、DNC的组成、DNC的功能、DNC的优点9．手工编程、工艺处理、数学处理、后置处理、数控编程的内容与步骤、G指令编程10．自动编程、APT语言、图像编程、语音编程四、考核要求（一）识记1．CAD/CAM技术、应用范围、系统类型、系统功能2．CAD的定义、CAD的硬件和软件、三维几何建模、自动绘图技术3．设计图形软件的准则、图形软件包必须具备的功能、图形软件可进行的工作5．CAD的数据库、产品数据管理PDM6．数控的定义和特点、数控技术7．数控机床的特点、组成、分类、插补功能、坐标系、刀具补偿8．CNC的功能、DNC的组成、DNC的功能、DNC的优点（二）领会1．线框建模、实体建模、特征建模、参数化造型2．手工编程、工艺处理、数学处理、后置处理、数控编程的内容与步骤（三）应用1．二维几何变换、三维几何建模2．数控加工编程（G指令、APT语言）第三章成组技术（GT）一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解零件的相似性原理，理解成组技术、成组工艺的基本原理和方法，掌握零件分类成组的基本方法，能对简单零件进行分类编码成组，了解成组技术在实践领域中的应用。二、课程内容第一节成组技术基本原理（一）成组技术的实质（二）零件的相似性第二节零件的分类编码系统（一）零件分类编码系统的结构（二）零件分类编码系统的建立（三）零件的分类编码系统的发展概况第三节零件的分类成组（一）零件分类成组的基本方法（二）生产流程分析法（三）分类编码法选择分类编码系统、零件的编码、零件的分组、特征位法、码域法、特征位码域法第四节成组技术的应用（一）成组技术在产品设计中的应用（二）成组技术在制造工艺中的应用成组工艺过程、成组夹具、成组技术在CAPP及数控编程中的应用（三）成组技术在生产组织与管理中的应用（四）成组技术与FMS、CIMS的关系三、考核知识点1．成组技术的产生、成组技术的实质、零件的相似性原理2．零件分类编码系统的结构、零件分类编码系统的建立、常用的分类编码系统3．分类成组的基本方法、生产流程分析法、分类编码法4．成组设计的基本原理、过程及方法5．成组工艺设计概念及编制方法6．成组工艺设备、装备的设计及选择7．成组技术的应用8．成组技术与FMS、CIMS的关系四、考核要求（一）识记1．成组技术的产生、成组技术的实质、零件的相似性原理2．零件分类编码系统的结构、零件分类编码系统的建立、常用的分类编码系统3．分类成组的基本方法、生产流程分析法、分类编码法4．成组技术与FMS，CIMS的关系（二）领会1．成组设计的基本原理2．成组工艺设计概念及编制方法3．成组工艺设备、装备的设计及选择（三）应用1．零件分类编码应用2．成组工艺设计方法第四章计算机辅助工艺过程设计（CAPP）一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解计算机辅助工艺规程设计CAPP的概念、任务，掌握其工作原理，了解CAPP中的零件分类编码法、掌握CAPP中零件信息描述，掌握修订式CAPP系统和生成式CAPP系统的原理和方法。二、课程内容第一节CAPP的基本概念（一）CAPP的基本组成产品设计信息输入、工艺决策、产品设计信息输出（二）CAPP系统的类型修订式设计方法、创成式设计方法（三）CAPP的发展现状第二节CAPP中零件信息描述（一）零件分类编码法（二）零件表面元素描述法（三）零件特征描述法零件特征、回转体零件的描述、箱体件等非回转体零件的描述第三节CAPP系统原理与开发应用（一）修订式CAPP系统修订式工艺决策原理、修订式CAPP系统的结构修订式CAPP系统的开发、修订式CAPP系统的应用（二）创成式CAPP系统创成式方法原理、创成式CAPP系统的开发工艺决策模型化、工艺决策逻辑的判定树与判定表表示（三）CAPP工艺决策专家系统专家系统ES、工艺决策知识获取、工艺知识表示工艺决策知识的组织与管理、推理、工艺决策专家系统的应用第四节CAPP技术的发展（一）CAPP集成化层次结构面向数控编程自动化的特征基CAD/CAPP/CAM集成应用面向产品数据共享的CAD/CAPP/PDM/MRPII(ERP)集成应用面向CE和AM等的产品设计/工艺设计、生产计划调度全过程集成应用（二）特征基CAD/CAPP/CAM集成技术自动特征识别、特征设计、交互式特征定义（三）基于交互式的综合智能型CAPP系统工艺知识库、智能化交互式CAPP关键技术、综合智能型CAPP系统结构第五节实用CAPP系统分析（一）FA-CAPP系统（二）CAPPFramework系统三、考核知识点1．工艺规程设计的任务2．CAPP的概念及工艺规程设计自动化3．CAPP的基本组成、CAPP的类型、CAPP的发展现状4．CAPP的零件分类编码法、零件表面元素描述法、零件特征描述法5．修订式CAPP系统、生成式CAPP系统、CAPP工艺决策专家系统6．CAPP集成化层次结构、特征基CAD/CAPP/CAM、综合智能型CAPP系统7．FA-CAPP系统、CAPPFramework系统的特点8．人工智能技术在CAPP中的作用四、考核要求（一）识记1．工艺规程设计的任务2．CAPP的概念及工艺规程设计自动化3．CAPP的基本组成、CAPP的类型、CAPP的发展现状（二）领会1．CAPP的零件分类编码法2．修订式CAPP系统、生成式CAPP系统、CAPP工艺决策专家系统3．CAPP集成化层次结构、特征基CAD/CAPP/CAM、综合智能型CAPP系统4．FA-CAPP系统、CAPPFramework系统的特点（三）应用1．零件表面元素描述法2．零件特征描述法第五章管理信息系统（MIS）一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解管理信息系统MIS的概念、原理和方法，了解物料需求计划MRP、制造资源计划MRPII和企业资源计划ERP，掌握生产计划管理、库存管理和车间作业管理。二、课程内容第一节管理信息系统概述经营管理子系统、生产预测子系统、销售管理子系统、质量管理子系统等第二节物料需求计划（MRP）（一）传统的库存管理方法（二）MRP中的概念、结构及工作原理第三节制造资源计划（MRPII）（一）MRPII概述（二）主生产计划（三）库存管理（IM）（四）能力需求计划（CRP）（五）车间作业管理（PAC）（六）MRPII系统的典型软件（七）MRPII的优缺点第四节企业资源计划（ERP）（一）质量信息管理（二）实验室信息管理（三）规则报告管理（四）流程工业的应用（五）与控制系统及CAD一体化（六）与电子数据交换EDI集成三、考核知识点1．管理信息系统MIS、MIS的一般逻辑结构2．传统的库存管理方法、MRP的基本原理、MRP的总体结构3．制造资源计划概念、主生产计划、库存管理、能力需求计划（CRP）、车间作业管理4．MRPII系统的典型软件、MRPII优点和缺点5．企业资源计划ERP概念、ERP的主要内容四、考核要求（一）识记1．管理信息系统MIS、MIS的一般逻辑结构2．MRP的总体结构3．主生产计划、能力需求计划（CRP）4．MRPII系统的典型软件、MRPII优点和缺点5．ERP的主要内容（二）领会1．传统的库存管理方法、MRP