《制造系统中的信息集成技术》教学大级课程名称：制造系统中的信息集成技术课程类别（必修/选修）：选修课程英文名称其中实验/实践学时：8总学时/周学时/学分：32/2/2先修课程：计算机基础后续课程支撑：工业物联网授课地点：莞城5308授课时间：周一（三、四节）1-16周授课对象：2022智能制造2班开课学院：粤台产业科技学院年课教师姓名/职称：陈冠玮/讲师答疑时间、地点与方式：1.分配习邀滴练，采用集中讲解方式课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（V）使用教材：制造系统中的信息集成技术1.教学参考资料：《制造系统中的信息集成技术》清华大学出版社张智海、杨建新、朱峰、李播、黄毅、孙林、马俊杰编着：ISBN：97873026425272.线上1.2.课程简介：作为智能制造相关专业的本科选修类课程，兼顾智能制造中的《大数据基础》和（工业物联网技术基础》课程。本门课以制造系统中的信息集成技术为出发点，在制造执行系统（MES）、企业资源规划（ERP）和物联网（IoT）等方面介绍，能够使学生对集成技术和模型架构有一个较为全面、清断的认识，同时，随誉智能制造的快速发腰，信息集成技术在制造系统中为不可缺少的一环，课程主要核心为教授学生如何将先进的信息技术应用于制造系统，实现生产过程的智能化和自动化。将学习到如何集成和管理制造过程中的各种信息资源，以提高生产效率、降低成本和增强产品质量，1
1 《制造系统中的信息集成技术》教学大纲 课程名称：制造系统中的信息集成技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称： 总学时/周学时/学分：32/2/2 其中实验/实践学时：8 先修课程：计算机基础 后续课程支撑：工业物联网 授课时间：周一(三、四节)1-16 周 授课地点：莞城 5308 授课对象：2022 智能制造 2 班 开课学院：粤台产业科技学院 任课教师姓名/职称：陈冠玮 / 讲师 答疑时间、地点与方式：1.分配习题演练，采用集中讲解方式 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（）其它（✔） 使用教材：制造系统中的信息集成技术 1. 教学参考资料：《制造系统中的信息集成技术》 清华大学出版社张智海、杨建新、朱峰、李璠、黄毅、孙林、马俊杰编着；ISBN：9787302642527 2. 线上： 1. 2. 课程简介： 作为智能制造相关专业的本科选修类课程，兼顾智能制造中的《大数据基础》和《工业物联网技术基础》课程。本门课以制造系统中的信息集成技 术为出发点，在制造执行系统（MES）、企业资源规划（ERP）和物联网（IoT）等方面介绍，能够使学生对集成技术和模型架构有一个较为全面、清 晰的认识。同时，随着智能制造的快速发展，信息集成技术在制造系统中为不可缺少的一环，课程主要核心为教授学生如何将先进的信息技术应用于制 造系统，实现生产过程的智能化和自动化。将学习到如何集成和管理制造过程中的各种信息资源，以提高生产效率、降低成本和增强产品质量
课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1毕业要求1-工程知识：能够运用数学、基础科学和指标点1.2掌握智能制造工程领域的专增养智能制造专业知识与技能的工程技术人才，运用机器智能制造工程专业相关知识，对智能制造工程问题人基本认知厘清工程问题并提出解决方案。业基础理论和技术知识。具有解决能力。指标点2.2能熟练掌握利用现代文献检毕业要求2-问题分析：能够应用数学、自然科学和索工具调研、分析和解决电气工程领域工程科学的基本原理，对于智能制造工程复杂问题复杂问题的能力。进行识别与表达，并通过文献研究分析，以获得有效结论。毕业要求4-研究：能够熟悉智能制造工程的机械加目标2指标点4.1能够基于科学原理并采用科理解信息集成的规则与条件，掌握理想数学模型的特点和学方法对智能制造工程领域复杂工程工、机械设计、单片机编程、PLC控制、工业机器构建，学会将建立的模型应用于分析工程问题、解决工程问题进行实验设计、分析，并解释数据。人集成、工业物联网运维等基本科学研究方法，具问题指标点7.2能站在环境保护和可持续有科学研究精神，为智能制造工程复杂问题提出有发展的角度思考专业工程实践的可持效研究手段并将问题有效解决。续性，评价智能制造产品周期中可能对毕业要求7-环境与可持续发展：能够评估智能制造人类和环境造成的损害和隐患。工程复杂问题解决的工程手段所造成环境冲击，及指标点10.1能就专业问题，以口头、文对可持续发展的影响。稿、图表等方式表达自己的观点。毕业要求10-沟通：通过有效沟通管道，能够对智能指标点11.2能在多学科环境下（包括制造工程复杂问题提出具体思路与观点，，使得问题模拟环境）：在设计开发解决方案的过得到同事或外界人士关心，为解决问题创造良好的程中，运用工程管理和经济决策方法。沟通环境，加速解决问题时程。2
2 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 培养智能制造专业知识与技能的工程技术人才，运用机器 人基本认知厘清工程问题并提出解决方案。 指标点 1.2 掌握智能制造工程领域的专 业基础理论和技术知识。 指标点 2.2 能熟练掌握利用现代文献检 索工具调研、分析和解决电气工程领域 复杂问题的能力。 毕业要求 1-工程知识：能够运用数学、基础科学和 智能制造工程专业相关知识，对智能制造工程问题 具有解决能力。 毕业要求 2-问题分析：能够应用数学、自然科学和 工程科学的基本原理，对于智能制造工程复杂问题 进行识别与表达，并通过文献研究分析，以获得有 效结论。 目标 2： 理解信息集成的规则与条件，掌握理想数学模型的特点和 构建，学会将建立的模型应用于分析工程问题、解决工程 问题 指标点 4.1 能够基于科学原理并采用科 学方法对智能制造工程领域复杂工程 问题进行实验设计、分析，并解释数据。 指标点 7.2 能站在环境保护和可持续 发展的角度思考专业工程实践的可持 续性，评价智能制造产品周期中可能对 人类和环境造成的损害和隐患。 指标点 10.1 能就专业问题，以口头、文 稿、图表等方式表达自己的观点。 指标点 11.2 能在多学科环境下（包括 模拟环境），在设计开发解决方案的过 程中，运用工程管理和经济决策方法。 毕业要求 4-研究：能够熟悉智能制造工程的机械加 工、机械设计、单片机编程、PLC 控制、工业机器 人集成、工业物联网运维等基本科学研究方法，具 有科学研究精神，为智能制造工程复杂问题提出有 效研究手段并将问题有效解决。 毕业要求 7-环境与可持续发展：能够评估智能制造 工程复杂问题解决的工程手段所造成环境冲击，及 对可持续发展的影响。 毕业要求 10-沟通：通过有效沟通管道，能够对智能 制造工程复杂问题提出具体思路与观点，使得问题 得到同事或外界人士关心，为解决问题创造良好的 沟通环境，加速解决问题时程
毕业要求11-项目管理：学会智能制造工程项目管理方法与技巧，能够合理分配资源做好项目管理。目标3：指标点5.2能针对具体的对象开发或毕业要求5-使用现代工具：能够针对智能制造工程培养制造信息集成技术开发人才及结合智能制造领域整选用满足特定需求的现代工具，模拟和复杂问题，合理选用适当的技术、资源、现代工具，合能力，运动当代工具开发更贴近显示的仿真环境。预测专业问题，并能分析其局限性。进行预测与模拟并做可行性分析。通过国际化视野指标点6.2能分析和评价智能制造工和跨文化交流合作的能力，发插更多有效解决问题程专业实践对社会、健康、安全、法律、的现代工具。文化的影响，以及这些制约因素对项目毕业要求6-工程与社会：能够衡量智能制造工程复实施的影响，并理解应承担的责任。杂问题解决的工程手段所造成社会影响与结果，3
3 毕业要求 11-项目管理：学会智能制造工程项目管 理方法与技巧，能够合理分配资源做好项目管理。 目标 3： 培养制造信息集成技术开发人才及结合智能制造领域整 合能力，运动当代工具开发更贴近显示的仿真环境。 指标点 5.2 能针对具体的对象开发或 选用满足特定需求的现代工具，模拟和 预测专业问题，并能分析其局限性。 指标点 6.2 能分析和评价智能制造工 程专业实践对社会、健康、安全、法律、 文化的影响，以及这些制约因素对项目 实施的影响，并理解应承担的责任。 毕业要求 5-使用现代工具：能够针对智能制造工程 复杂问题，合理选用适当的技术、资源、现代工具， 进行预测与模拟并做可行性分析。通过国际化视野 和跨文化交流合作的能力，发掘更多有效解决问题 的现代工具。 毕业要求 6-工程与社会：能够衡量智能制造工程复 杂问题解决的工程手段所造成社会影响与结果
理论教学进程表支撑教学内容（重点、难点、课程思政融入教学模式周次教学主题投课教师学时数教学方法作业安排课程点)线下/混合式目标重点：制造系统的定义与分类.·制造系统的发展趋势与挑战查阅制造系统应用，目标陈冠玮·信息集成在制造系统中的作用线下教学课堂讲授2制造系统概述增加学生理解及应1课程思政融入点：用层面介绍制造系统基本知识，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：。信息与数据的基本概念信息的定义与特征.数据的类型与结构针对集成技术中信.目标陈冠玮信息系统架构与集成模式线下教学课堂讲授2息与数据结构提出.2信息集成基础二·标准化与互操作性设计想法课程思政融入点：介绍信息与数据的特性及交互关系，培养实事求是的科学态度和职业道德。4
4 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 制造系统概述 陈冠玮 2 重点： • 制造系统的定义与分类 • 制造系统的发展趋势与挑战 • 信息集成在制造系统中的作用 课程思政融入点： 介绍制造系统基本知识，培养实事求是的 科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 查阅制造系统应用， 增加学生理解及应 用层面 目 标 一 2 信息集成基础 陈冠玮 2 重点： • 信息与数据的基本概念 • 信息的定义与特征 • 数据的类型与结构 • 信息系统架构与集成模式 • 标准化与互操作性 课程思政融入点： 介绍信息与数据的特性及交互关系，培养 实事求是的科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 针对集成技术中信 息与数据结构提出 设计想法 目 标 二
重点：信息集成总体框架技术.数据建模与表达技术.数据通信技术.·业务流程数字化技术数据安全技术各项集成知识点及目标制造系统信息集。数据集成技术陈冠玮2线下教学课堂讲投模型关联特性，提出3三成的关键技术难点：相关优劣·运用各种集成技术结合数据类型整合并融会贯通，培养改良、设计框架能力。课程思政融入点：介绍信息集成框架组成，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·设备互联标准产品数据交换标准-BOM集成标准.自动化领域工程数据交换标准AML.理解集成标准并提目标制造系统信息集IEEE工业自动化系统与集成.陈冠玮线下教学2课堂讲授出符合案例对应技4.二信息安全标准成的相关标准.术难点：·使学生了解设备间数据集成方法及标准，并针对使用到的技术及需具备的技术含量，了解设计原理。课程思政融入点：5
5 3 制造系统信息集 成的关键技术 陈冠玮 2 重点： • 信息集成总体框架技术 • 数据建模与表达技术 • 数据通信技术 • 业务流程数字化技术 • 数据安全技术 • 数据集成技术 难点： • 运用各种集成技术结合数据类型整合 并融会贯通，培养改良、设计框架能力。 课程思政融入点： 介绍信息集成框架组成，培养实事求是的 科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 各项集成知识点及 模型关联特性，提出 相关优劣 目 标 三 4 制造系统信息集 成的相关标准 陈冠玮 2 重点： • 设备互联标准 • 产品数据交换标准 • BOM 集成标准 • 自动化领域工程数据交换标准 AML • IEEE 工业自动化系统与集成 • 信息安全标准 难点： • 使学生了解设备间数据集成方法及标 准，并针对使用到的技术及需具备的技术含 量，了解设计原理。 课程思政融入点： 线下教学 课堂讲授 理解集成标准并提 出符合案例对应技 术 目 标 二
了解控制系统核心知识点，掌握核心技术应用至国内制造业，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：.自动化生产系统的主要构成自动化生产系统信息集成的基本需求DCS/SCADA系统.DNC/MDC系统制造工厂的物联网应用目标.针对DCS、SCADA自动化生产系统陈冠玮线下教学课堂讲授25难点：二中的信息集成进行简易设计基于物联网信息集成·基于OPC规范的信息集成课程思政融入点：实际案例对应信息集成技术，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：。PLM系统概述·PDM/PLM为中心的产品生命周期信息集成框架针对PDM/PLM产目标面向产品生命周线下教学课堂讲授陈冠玮2·BOM多视图与信息构成品生命周期信息框6二期的信息集成难点：架设计及分析PDM/PLM系统与其它系统的集成.PDM/PLM系统信息集成案例分析课程思政融入点6
6 了解控制系统核心知识点，掌握核心技术 应用至国内制造业，培养实事求是的科学 态度和职业道德。 5 自动化生产系统 中的信息集成 陈冠玮 2 重点： • 自动化生产系统的主要构成 • 自动化生产系统信息集成的基本需求 • DCS / SCADA 系统 • DNC / MDC 系统 • 制造工厂的物联网应用 难点： • 基于物联网信息集成 • 基于 OPC 规范的信息集成 课程思政融入点： 实际案例对应信息集成技术，培养实事求 是的科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 针对 DCS、SCADA 进行简易设计 目 标 二 6 面向产品生命周 期的信息集成 陈冠玮 2 重点： • PLM 系统概述 • PDM / PLM 为中心的产品生命周期信 息集成框架 • BOM 多视图与信息构成 难点： • PDM / PLM 系统与其它系统的集成 • PDM / PLM 系统信息集成案例分析 课程思政融入点： 线下教学 课堂讲授 针对 PDM / PLM 产 品生命周期信息框 架设计及分析 目 标 二
介绍PDM/PLM系统及运用案例分析，培养实事求是的科学态度和职业道德重点：·企业内部的纵向集成框架MES/MOM在纵向集成中的地位.·MES/MOM与底层控制系统的信息集成·MES/MOM与上层管理系统的信息集成学习MES/MOM框目标企业内部的纵向陈冠玮难点：线下教学课堂讲授27架，理解并分析二信息集成从MES到MOM.MES/MOM与底层连接技术··MES/MOM与底层数据技术·MES/MOM与智能算法集成课程思政融入点：介绍MES/MOM在纵向信息集成的影响，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·外部信息集成的重要性提出工业物联网在面向供应链的信息集成目标企业与外部的信陈冠玮线下教学课堂讲授信息集成技术扮演2面向工业物联网的信息集成8息集成何种角色制造企业与客户的信息集成难点：复杂供应网络7
7 介绍 PDM / PLM 系统及运用案例分析，培 养实事求是的科学态度和职业道德。 7 企业内部的纵向 信息集成 陈冠玮 2 重点： • 企业内部的纵向集成框架 • MES / MOM 在纵向集成中的地位 • MES / MOM 与底层控制系统的信息 集成 • MES / MOM 与上层管理系统的信息 集成 难点： • 从 MES 到 MOM • MES / MOM 与底层连接技术 • MES / MOM 与底层数据技术 • MES / MOM 与智能算法集成 课程思政融入点： 介绍 MES/ MOM 在纵向信息集成的影响， 培养实事求是的科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 学习 MES / MOM 框 架，理解并分析 目 标 二 8 企业与外部的信 息集成 陈冠玮 2 重点： • 外部信息集成的重要性 • 面向供应链的信息集成 • 面向工业物联网的信息集成 • 制造企业与客户的信息集成 难点： • 复杂供应网络 线下教学 课堂讲授 提出工业物联网在 信息集成技术扮演 何种角色 目 标 一
·供应链网络布局及其信息集成·多系统间数据集成技术课程思政融入点：介绍企业与外部的信息集成，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：。数字李生的概念与驱动要素·数字李生系统与产品集成·数字李生工厂与信息集成难点：提出数字李生系统目标·工业设备数字李生系统架构信息集成与数字陈冠玮2线下教学课堂讲授与各项参数信息整9。数字李生产品全生命周期应用场景李生合的核心观念。工厂级数字李生平台架构·系统信息多源融合课程思政融入点：介绍信息集成与数字李生，培养实事求是的科学态度和职业道德目标期中总结复习与陈冠玮210期中总结复习与考查线下教学笔试测验笔试理论测验-考查重点：·铁路设备智能检修系统目标针对课堂提出案例信息集成技术应2陈冠玮难点：线下教学课堂讲授11用分析-1加以改良分析·MES、数字李生、自动化生产系统集成技术8
8 • 供应链网络布局及其信息集成 • 多系统间数据集成技术 课程思政融入点： 介绍企业与外部的信息集成，培养实事求 是的科学态度和职业道德。 9 信息集成与数字 孪生 陈冠玮 2 重点： • 数字孪生的概念与驱动要素 • 数字孪生系统与产品集成 • 数字孪生工厂与信息集成 难点： • 工业设备数字孪生系统架构 • 数字孪生产品全生命周期应用场景 • 工厂级数字孪生平台架构 • 系统信息多源融合 课程思政融入点： 介绍信息集成与数字孪生，培养实事求是 的科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 提出数字孪生系统 与各项参数信息整 合的核心观念 目 标 一 10 期中总结复习与 考查 陈冠玮 2 期中总结复习与考查 线下教学 笔试测验 笔试理论测验 目 标 一 11 信息集成技术应 用分析-1 陈冠玮 2 重点： • 铁路设备智能检修系统 难点： • MES、数字孪生、自动化生产系统集 成技术 线下教学 课堂讲授 针对课堂提出案例 加以改良分析 目 标 三
课程思政融入点：透过信息集成技术应用分析，培养实事求是的科学态度和职业道德。重点：·智能球团车间信息集成技术难点：目标·信息集成设计方案、自动化生产系统信息集成技术应针对课堂提出案例陈冠玮212线下教学课堂讲授集成技术三用分析-2加以改良分析课程思政融入点：透过信息集成技术应用分析，培养实事求是的科学态度和职业道德。合计24实践教学进程表教学项目类型（验证/综支撑课周次授课救师学时实验项目名称教学内容（重点、难点、课程思政融入点）合/设计）方法程目标重点：运用实际项目··数据预处理完成方可资料可视化验证数据预处难点：波士顿房价数据可视化综合陈冠玮理及数据集成目标一213·Matplotlib和Pandas数据分析处理可视实验方法，并有效化显示数据课程思政融入点：9
9 课程思政融入点： 透过信息集成技术应用分析，培养实事求 是的科学态度和职业道德。 12 信息集成技术应 用分析-2 陈冠玮 2 重点： • 智能球团车间信息集成技术 难点： • 信息集成设计方案、自动化生产系统 集成技术 课程思政融入点： 透过信息集成技术应用分析，培养实事求 是的科学态度和职业道德。 线下教学 课堂讲授 针对课堂提出案例 加以改良分析 目 标 三 合计 24 实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证/综 合/设计） 教学 方法 支撑课 程目标 13 波士顿房价数据可视化 实验 陈冠玮 2 重点： • • 数据预处理完成方可资料可视化 难点： • Matplotlib 和 Pandas 数据分析处理可视 化 课程思政融入点： 综合 运用实际项目 验证数据预处 理及数据集成 方法，并有效 显示数据 目标一
了解数据预处理及三方库安装，培养实事求是的科学态度和职业道德。运用实际项目重点：验证数据预处·银行数据收集及处理，并设计表单2综合陈冠玮课程思政融入点：理及数据集成目标三14银行定量数据处理实验方法，并有效针对银行各项数据收集，培养实事求是的科学显示数据态度和职业道德。重点：运用实际项目·鸢尾花数据截取及导入验证数据预处难点：陈冠玮2综合理及数据集成目标三15鸢尾花数据分类实验·大数据采集及表单建立后导入方法，并有效实际鸢尾花数据采集，培养实事求是的科学态显示数据度和职业道德。运用实际项目重点：验证数据预处'phpMyadmin平台设置及表单对应XAMPP数据集成管理陈冠玮2课程思政融入点：综合理及数据集成目标三16实验方法，并有效安装平台并收集数据，培养实事求是的科学态显示数据度和职业道德。0合计10
10 了解数据预处理及三方库安装，培养实事求是 的科学态度和职业道德。 14 银行定量数据处理实验 陈冠玮 2 重点： •银行数据收集及处理，并设计表单 课程思政融入点： 针对银行各项数据收集，培养实事求是的科学 态度和职业道德。 综合 运用实际项目 验证数据预处 理及数据集成 方法，并有效 显示数据 目标三 15 鸢尾花数据分类实验 陈冠玮 2 重点： • 鸢尾花数据截取及导入 难点： • 大数据采集及表单建立后导入 实际鸢尾花数据采集，培养实事求是的科学态 度和职业道德。 综合 运用实际项目 验证数据预处 理及数据集成 方法，并有效 显示数据 目标三 16 XAMPP 数据集成管理 实验 陈冠玮 2 重点： •phpMyadmin 平台设置及表单对应 课程思政融入点： 安装平台并收集数据，培养实事求是的科学态 度和职业道德。 综合 运用实际项目 验证数据预处 理及数据集成 方法，并有效 显示数据 目标三 合计 8