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1、精选优质文档-倾情为你奉上上海市高等教育自学考试机械制造及自动化专业（独立本科）（B）自动化制造系统（2211）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4月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
2、。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
3、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）
4、先进制造系统发展的新哲理FMS CIMS AM LP CE IM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（FMS CIMS AM LP CE IM）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
5、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（FMS CIMS AM LP CE IM）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
6、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
7、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1CAD/CAM技术、应用范围、系统类型、系统功能2CAD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5CAD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8CNC的功能、DNC的组成、DNC的功能、DNC的优点9手工编
8、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1CAD/CAM技术、应用范围、系统类型、系统功能2CAD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5CAD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8CNC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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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C
14、APP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2CAPP的概念及工艺规程设计自动化3CAPP的基本组成、CAPP的类型、CAPP的发展现状4CAPP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6CAPP集成化层次结构、特征基CAD/CAPP/CAM、综合智能型CAPP系统7FA-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2CAPP的概念及工艺规程设计
15、自动化3CAPP的基本组成、CAPP的类型、CAPP的发展现状（二）领会1CAPP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3CAPP集成化层次结构、特征基CAD/CAPP/CAM、综合智能型CAPP系统4FA-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
16、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、
17、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4MRPII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2MRP的总体结构3主生产计划、能力需求计划（CRP）4MRPII系统的典型软件、MRPII优点和缺点5ERP的主要内容（二）领会1传统的库存管理方法、MRP的基本原理2制造资源计划概念3企业资源计划ERP概念（三）应用1库存管理2车间作业管理3规则报告管理第六章 质量工程（QE）一、学习的
18、目的与要求通过本章学习，要求学生了解质量工程QE的概念、原理和方法，了解质量体系和质量功能配置QFD，掌握质量体系文件和质量体系认证，理解统计过程控制方法。二、课程内容第一节 质量工程概述（一） 质量管理的发展 质量检验、统计质量控制、全面质量管理（二） 质量及质量管理基本概念 质量、质量管理、质量保证、质量控制（三） 产品质量的形成及全过程质量管理 质量螺旋、朱兰三步曲、PDCA循环第二节 质量体系（一） 质量体系概述 质量体系的定义、质量体系的目标和任务（二） 质量体系的结构 组织结构、质量职能和职权、资源和人员、工作程序、质量体系的各项过程（三） 质量体系文件 质量手册、质量体系程序、作
19、业指导书、质量纪录、质量计划（四） 质量体系基本要素（五） 质量体系认证概要质量体系认证、质量体系标准、质量体系认证实施步骤、质量体系认证的作用第三节 质量功能配置（QFD）（一） QFD的起源及发展（二） QFD的基本概念和原理 QFD的定义、QFD瀑布式分解模型、QFD的分解步骤和过程（三） QFD中的顾客需求及获取（四） 质量屋质量屋结构、质量屋中参数的配置和计算、QFD的应用第四节 统计过程控制及其他质量管理方法（一）统计过程控制（SPC）（二）稳健设计（三）现代质量管理 DFX技术、并行设计（四）各种质量保证技术（五）CIMS的集成质量系统三、考核知识点1产品质量管理、质量管理工程核
20、心、质量管理的发展、全过程质量管理2质量体系定义、质量体系结构、质量体系文件、质量体系基本要素、质量体系认证3QFD的基本概念、QFD的定义、QFD瀑布式分解模型、QFD的分解步骤和过程4KANO模型、质量屋、质量屋结构、质量屋中参数配置及计算5统计过程控制（SPC）概念、SPC包含的内容、SPC主要用途6稳健设计、现代质量管理、DFX技术、并行设计、CIMS的集成质量系统四、考核要求（一）识记1产品质量管理、质量管理工程核心、质量管理的发展、全过程质量管理2质量体系定义、质量体系结构、质量体系基本要素、质量体系认证3统计过程控制（SPC）概念、SPC包含的内容、SPC主要用途4稳健设计、现代
21、质量管理、CIMS的集成质量系统（二）领会1 QFD的定义、QFD瀑布式分解模型、QFD的分解步骤和过程2KANO模型、质量屋、质量屋结构3质量体系文件4统计过程控制（SPC）5稳健设计（三）应用1质量屋中参数配置及计算2QFD的应用3各种质量保证技术第七章 柔性制造系统（FMS）一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解FMS基本组成，关键技术，了解FMS的设计方法及其步骤。了解柔性制造系统设计仿真和运行仿真的目的，了解FMS的各种监控和管理方法，掌握FMS加工系统选择原则。二、课程内容第一节 柔性制造系统概述（一） 柔性制造系统产生的历史背景（二） 柔性制造系统的定义和组成第二节 FM
22、S的硬件与软件（一） FMS的加工系统（二） FMS的储运系统（三） FMS的运动控制第三节 FMS的设计与建造（一）系统规划与设计的主要步骤（二）系统的技术设计及详细设计（三）FMS的安装、调试与验收第四节FMS的实例三、考核知识点1FMS产生背景、FMS的定义、FMS的组成、FMS的特点2FMS加工系统的作用、FMS加工系统选择原则、FMS对机床的要求及配置3FMS储运系统的任务、FMS中零件自动运输系统、FMS的运动控制4系统规划与设计的主要步骤、系统的技术设计及详细设计内容5FMS的安装调试验收四、考核要求（一）识记1FMS产生背景、FMS的定义、FMS的组成2FMS加工系统的作用、F
23、MS对机床的要求及配置3系统规划与设计的主要步骤、系统的技术设计及详细设计内容4FMS储运系统的任务、FMS的安装调试验收、FMS的运动控制（二）领会1FMS的组成、FMS的特点2FMS中零件自动运输系统、3FMS加工系统选择原则4FMS的硬件与软件5FMS的运动控制（三）应用1FMS的加工系统2系统规划与设计的主要步骤3FMS的安装、调试与验收第八章 计算机集成制造系统（CIMS）一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解计算机集成制造系统CIMS的基本概念和实现方法，了解CIMS的体系结构和集成平台，掌握CIMS的关键技术，了解企业CIMS实施方法。二、课程内容第一节 CIMS概述（一
24、） CIMS产生（二） CIMS发展策略第二节 CIMS的基本概念及特点（一） CIMS的定义（二） CIMS的组成（三） CIMS-OSA体系结构第三节 CIMS中的集成技术（一） CIMS的网络（二） CIMS的数据库（三） CIMS的集成平台（四） CIMS中人的集成第四节 企业CIMS实施方法（一）可行性论证（二）初步设计（三）详细设计（四）工程实施（五）系统运行与维护三、考核知识点1CIMS的产生、CIMS的发展策略2CIMS的定义、CIMS的组成、CIMS-OSA体系结构、3CIMS的网络、CIMS的数据库、CIMS的集成平台、CIMS中的人的集成4可行性认证、初步设计、详细设计、
25、工程实施、运行维护5企业CIMS实施方法四、考核要求（一）识记1CIMS的产生2CIMS的定义、CIMS的组成、CIMS-OSA体系结构、3CIMS的网络、CIMS的数据库4可行性认证、初步设计、详细设计、工程实施、运行维护（二）领会1CIMS的发展策略2CIMS的集成平台3CIMS中人的集成（三）应用1CIMS中的集成技术2企业CIMS实施方法第九章 先进制造技术发展趋势一、学习的目的与要求通过本章学习，要求学生了解先进制造技术发展趋势和面临的挑战，了解智能制造、并行工程、虚拟制造的基本概念及特点，掌握敏捷制造和精良生产的基本原理。二、课程内容第一节 先进制造技术概述（一） 什么是先进制造技
26、术（二） 先进制造技术的特点（三） 先进制造技术产生背景第二节 几种典型先进制造技术简介（一） 智能制造（二） 敏捷制造（三） 并行工程（四） 虚拟制造系统第三节 先进制造技术发展趋势（一）制造战略的变迁（二）先进制造技术面临的挑战（三）先进制造技术发展趋势三、考核知识点1先进制造技术的特点2智能制造、敏捷制造、精良生产、并行工程、虚拟制造3制造战略的变迁、先进制造技术面临的挑战、四、考核要求（一）识记1先进制造技术的特点2先进制造技术面临的挑战3先进制造技术发展趋势（二）领会1智能制造2敏捷制造3精良生产4并行工程（三）应用1典型先进制造技术2虚拟制造技术有关说明及实施要求（一） 关于“考核
27、要求”的说明本大纲的课程内容和知识点为考核的主要内容，具体分为三个能力层次：识记：要求考生能够识别和记忆本大纲规定的有关知识点的主要内容（如定义、表达式、公式、原则、重要结论、特点等），并能够根据考核的不同要求作出正确的表述、选择和判断等。领会：要求考生能够领悟和理解本大纲规定的有关知识点的内涵与外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系。并能够根据考核的不同要求，作出正确的解释和简述。应用：要求考生能够综合运用本大纲规定的知识点，分析论述和计算解决具体应用问题。（二） 关于教材与主要参考书自学教材为： 先进制造系统，王润孝主编，西北工业大学出版社，2001年8月第1版。（三）自学方法指导 初
28、次接触本课程的读者，在开始自学时，往往会感到有一定的困难，一时不能适应。但自学能力的培养对获取知识往往是十分必要的。如能注意以下几点，将会对自学有一定的帮助。 1在开始自学某一章时，必须先阅读一下自学考试大纲中有关这一章的考核知识点、自学要求以及考核要求中对各考核知识点能力层次要求等内容，以便在自学教材时能做到心中有数，避免平均分配时间。 2阅读教材时，要求逐段细读，吃透每一个考核知识点和考核要求。对基本概念必须做到深刻理解，对基本原理、基本内容必须弄清弄懂，对基本方法必须熟练掌握。一般，如果课程内容前后有密切联系的话，在尚未达到上述要求前，不宜学习新的内容。反之，如果与新内容相对独立，则可暂
29、时搁置，继续新内容的学习。 3在自学过程中既要思考问题、联系实际，也要进行习题演算，这样可以加深对问题的认识，熟练掌握基本方法，从而不断提高自学能力。 4做作业是帮助理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题和解决问题能力以及提高运算能力的重要环节。在做作业以前，必须认真阅读教材的有关内容，并收集与作业有关的数据资料等，切勿草率了事，急于求成。 5各章学时数分配： 本课程共五学分，自学时间包括阅读教材、参考书和做作业等约需300小时。各章学时建议分配如下：章次课 程 内 容学时章次课 程 内 容学时一二三四五绪论计算机辅助设计与制造CAD/CAM成组技术GT计算机辅助工艺过程设计CAPP管理信息系
30、统MIS555555030六七八九质量工程QE柔性制造系统FMS计算机集成制造系统CIMS先进制造技术发展趋势3050205（四）对社会助学的要求 1助学指导教师应熟悉自学考试大纲所要求的内容、考核知识点和考核要求。助学辅导时，应以指定的教材为基础，自学考试大纲为依据，以免与大纲脱节。 2注意自学考试的特点，命题要覆盖各章，绝对不可随意增删和圈定重点，以免导向失误。 3注意培养考生的自学能力，同时要引导考生逐步学会独立学习、善于在学习过程中联系工作实际，提出问题，并能通过分析研究，提出解决问题的方案和措施。以提高考生分析问题和解决问题的能力。4助学辅导时，应引导考生按考试大纲的要求认真自学，应
31、指导和检查考生完成作业的情况，有条件的应安排习题课，以加强考生对基本概念、基本原理和基本方法等的理解。（五）关于命题考试的若干规定 1本自学考试大纲各章所提到的学习要求、课程内容、考核知识点、考核要求都是考试内容。考试命题覆盖到章，并适当突出重点章节，加大重点内容的覆盖密度。 2本课程在试题中对不同能力层次要求的分数比例大致为：识记30%，领会30%，应用40%。 3试题的难易程度可分为：易、较易、较难、难四个等级。每份试卷中不同等级试题所占分数比例大致为：2:3:3:2。应当注意：试题的难易度同能力层次不是同一概念。在各个能力层次的试题中都存在着不同的难度，切勿将二者混淆。 4试题的主要题型
32、为：填空题、选择题、名词解释题、简答题、论述题和综合应用题等类型（详见附录）。5本课程的考试方法为闭卷书面考试，考试时间为150分钟，考试时只允许带蓝色或黑色钢笔或圆珠笔、铅笔、橡皮、尺、不具备储存功能的计算器。答题不允许用红色钢笔或圆珠笔、铅笔等。附录题型举例：一、填空：1NC机床按被控制对象运动轨迹可分为： ， ， 。2CAD与CAPP系统集成方法有： ， ， 。二、选择题：1采用柔性制造系统状态监测中的响应谱分析方法，属于常用方法： A频率特性法 B最大熵谱法 C声发射法 D电机电流法 2下列各项只属于数据结构的是： A非构造型数据结构 B.平面轮廓扫描法 C混合模式 D.构造实体几何法三、名词解释题1、CAPP-2、FMS-四、简答题：1 简述柔性自动化制造技术的主要支撑技术？2 简述图形支撑软件的基本功能？五、论述题：1、论述实施成组工艺有何意义？2、论述先进制造技术的发展趋势。六、综合应用题：1举例说明JLBM-1零件编码系统的应用方法。2根据APT数控自动化编程语言进行程序解释。GODLTA/20,0,0GO/PAST,L2OUTTOL/0.001C3=CIRCLE/TANTO,OUT,C4,OUT,C2,YSMALL,RADIUS,12.5GODLTA/0, 0,32专心-专注-专业