《汽车智能制造概论》教案 第1课 了解汽车智能制造基础.docx

汽车智能制造概论教案课时分配表章序课程内容课时备注1了解汽车智能制造基础22认识汽车智能制造信息技术43熟悉汽车智能制造识别技术44掌握汽车智能制造加工技术45认识汽车智能制造管理系统46了解汽车智能制造的应用2封20证钢区O家!课题了解汽车智能制造基础课时2课时（90min）教学目标知识目标：(1)了解汽车智能制造的基本概念(2)熟悉汽车智能制造的发展技能目标：(1)能总结出汽车智能制造的特点(2)能总结出我国发展汽车智能制造所面临的挑战素质目标：养成好学上进、拼搏创新的精神教学重难点教学重点：汽车智能制造的特点教学难点：；气车智能制造的特点和意义教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件观看有关长城汽车的智能制造历史，了解汽车制造业相关的知识，思考：“什么是汽车智能制造？"，并让学生在学习平台上留言讨论车企建立品牌形象不能只是单纯地打造高大上的人设，而是要采用“愿景型"战略，前瞻布局，真由丁造出面向未来,能够引领消费者的企业品牌.长城汽车就深谙此道，已开始着重关注造车领域的智能革命。为了实现智能制造，长城汽车一直在加大投入，或自研技术，或对夕酸资，终于在2022年打造出了自动化和数字化高效结合的智慧工厂。【学生】登录学习平台观看案例，思考并留言讨论考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到新课预热【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程定位、内容安排、考核要求等【学生】聆听、互动【教师】讲述知名国产汽车一长城汽车的改革故事作为国内第一宣布自动驾驶领域技术全栈自研的汽车企业，长城汽车可以说是说到做到，以咖啡智能这f术品牌的形式承载了对智能驾驶汽车的全部期许。从首推汽车线控底盘SUGEEP4.0电子电气架构，再到汽车智能驾驶的"大第三代智能辅助驾驶计算平台IDC3()出现，长城汽车的智能化水平也逐渐被业内所正视.过去的一年中，长城汽车在智能化领域的发展也可以用突飞猛进来形容。【学生】聆听、记录问题导入【教师】提出问题，并随机邀请学生回答什么是汽车智能制造?在汽车智能制造中融合了哪些先进的技术?【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：汽车智能制造基础传授新知【教师】讲解汽车智能制造的定义、特点和意义学习情境一汽车智能制造的基本概念一、汽车智能制造的定义汽车智能制造是指基于先进信息技术、先进加工技术等的深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型汽车生产方式。换而言之，汽车智能制造为完全集成和协作的制造系统，可以有效满足用户对汽车的动态需求，缩短汽车研制周期，降低运营成本，提高生产效率，提升汽车质量，降低资源和能源消耗。通过汽车智能制造，还可实现人、设备及产品的实时联通。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问迤:生活当中常见的汽车智能化体现在哪些方面呢？汽车有哪些智能化的功能？【学生】聆听、思考、回答【教师】结合学生的回答进行讲解在移动客户端，用户计划购买一台汽车，可以在选择车型后自主选择喜欢的车漆颜色、轮毂款型、内饰材料等，然后直接下单，选购的汽车在经过设计、采购、生产、质检、物流等环节后送达用户.用户在使用期间发现的任何问题都可以在移动客户端反馈，相关部门会根据采集到的用户大数据，对汽车的部件、系统、性能等做优化，以提升汽车品质，同时满足消费市场的需求。二、汽车智能制造的特点【师生互动】【教师】播放“汽车智能制造，智慧藏在无人处”视频（详见教材），随机邀请学生回答以下问遨:说一说，汽车智能制造有哪些特点？【学生】观看、思考、回答【教师】结合学生的回答进行讲解1 .制造现场无人化汽车智能制造的“智能"首先体现在无人工参与方面。在离散生产现场，数控加工中心、工业机器人、三坐标测量仪及其他柔性化制造单元等可以进行自动排产调度，达到无人值守的全自动化生产模式，整个生产过程无须人工参与。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：什么叫离散生产？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解离散生产的定义离散生产是针对由许多零件构成的产品而言的一种生产方式，因为各零件的加工装配过程是彼此独立的，所以整个产品的生产工艺是离散的，制成的零件通过部件装配和总装配，最后成为成品。2 .铲决策在智能制造的背景下，信息技术能渗透到汽车制造的各个环节，生产现场可以实时获得大量生产雌。利用大数据技术对这些生产雌进彳亍分析，可做到实时纠偏并及时制定生产决策，以便达到最优的生产模式。3 .生产设备网络化在汽车制造过程中，各种生产设备可借助物联网，实时采集所需要的各种生产数据，实现物与物、人与物的全面互联，以方便识别、管理和控制。4 .生产信息绿色化传统汽车制造业在生产过程中会产生大量纸文件,不仅浪费资源,而且存在数据直找不便、追踪耗时等问题.生产文档进行无纸化管理后，工作人员在生产现场即可快速查询、浏览、下载所需要的生产信息，生产过程中产生的资料也能够及时进行归档保存，提高了生产准备效率和生产作业效率，实现绿色、无纸化生产。【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：在智能化工厂中，除了上述所说的绿色、无纸化生产，还有哪些方面体现了“绿色”的理念?【学生】聆听、思考、回答5 .生产过程透明化通过智能制造，可以实现汽车制造的制造工艺仿真化、过程控制数字化、状态监测实时化，让汽车生产过程更加透明，进而实现整个制造过程的智能管控。三、汽车智能制造的意义【师生互动】【教师】让学生分组，查找相关资料并讨论以下问题：随着经济的迅速发展，为什么汽车智能制造成为主流发展方向？【学生】聆听、思考、讨论、回答【教师】总结学生的回答1 .汽车智能制造是我国汽车制造业发展的重要方向随着经济和生产技术的迅猛发展，汽车更新换代频繁,用户多样化、个性化的消费需求逐渐呈现，车企之间的竞争也越发激烈，这就要求车企具有对汽车更新换代快速响应的能力，还要能够满足用户个性化的需求，同时具备成本低、效率高、交货快的优势，而之前传统的大规模自动化生产方式已不能满足这种时代进步的需求。因此，全球，气车制造业兴起了新一轮的变革，即汽车智能制造。在生产方式上，汽车智能制造呈现数字化、网络化、智能化等特征；在分工方式上，汽车智能制造呈现出服务化、专业化、一体化等特征；在商业模式上，汽车智能制造转向以用户为中心，注重用户的体验和个性化需求。汽车智能制造已成为汽车制造业发展的客观趋势，众多知名车企正在其全球各地的工厂大力推广和应用。2 .汽车智能制造是我国汽车制造业高端化的重要路径我国是制造大国，"中国制造"的标签无处不在,全球平均每4辆车中就有一辆产自中国。有数据显示，自2009年起，中国已成为全球最大的汽车产销国，但我国的汽车制造“大而不强"。在全球经济与科技高速发展的大趋势下，汽车智能制造已成为全球汽车制造业不可阻挡的发展方向.为抢占全球先进制造的战略制高点，我国只有加快推进信息技术与加工技术的深度融合，大力推I密气车智能制造技术的研发及其产业化水平，不断"提质增效"，才能将潜在的生产力转化为现实生产力，最终实现智能制造，从制造大国迈向制造强国。【学生】聆听、理解、记忆【教师】讲解我国汽车智能制造的发展背景、驱动因素和面临的挑战一、我国汽车智能制造的发展背景及驱动因素【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：有哪些因素促使我国汽车智能制造业智能升级？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答1 .我国汽车智能制造的发展背景汽车制造业作为制造业的重大载体，存在资源利用率偏低、劳动力成本较高、行业信息化水平不高等问题.例如，由于产供销多方信息不畅，车企难以形成协调统一的产供销体系，导致库存量高、库存结构不合理、交付时间不准确，从而造成库存资金占用大，影响经营质量与客户满意度。面对这样的困局，汽车制造业的破局手段只有智能升级。我国汽车智能制造目前仍处于尝试和示范阶段,汽车制造的自动化和信息化正在逐步布局.2 .我国汽车智能制造的驱动因素汽车智能制造在我国能形成强劲的发展势头，其背后有以下三个重要的驱动因素。1）人工成本我国劳动力人口总量从2012年开始持续下降，人口老龄化导致我国劳动力优势减弱。2021年，中国车企就业人员平均工资达到12.97万元/年，分别是泰国和越南的2.14倍和3.51倍。随着我国劳动力优势逐渐丧失，车企面临着人工成本越来越高的压力，同时工业机器设备的成本回收期在不断下降，与人工成本的上升趋势形成剪刀差，机器代替人工的经济性临界点将至。2）国际发展态势新一轮的科技革命引发了全球汽车制造业的智能化转型升级，并将改变全球经济与科技竞争的总体格局。这一国际发展态势也促使我国汽车制造业加速推进汽车智能制造的创新发展。【师生互动】【教师】组织学生分组讨论以下问题，5人一组，5分钟后随机抽取学生与大家分享心得当前的国家发展态势如何？对汽车制造业产生了哪些影响？【学生】聆听、思考、讨论、分享心得3）全网时代的到来全网时代的鲜明特征是信息化，即信息技术不断创新，数字化、网络化、智能化更加深入发展，信息革命正从技术产业革命向经济社会变革加速演进，世界经济数字化转型成为大势所趋，这为汽车智能制造带来重大机遇。新一代的人工智能在全网时代下出现和发展，可实现人、机、物之间的即时交互，这将推动汽车制造业迈入智能制造的新时代。二、我国汽车智能制造发展面临的挑战【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：什么是工业2.03.0阶段？什么是工业4.0?这些阶段是按什么划分的？【学生】聆听、思考、回答我国汽车制造业尚处于工业2.03.0阶段，距离工业4.0还有一定差距，智能化发展的基础比较薄弱，亟待提升。我国汽车智能制造发展主要面临以下几大挑战。1 .核心'技术与装备发展滞后目前，我国汽车智能制造的发展侧重技术追踪和技术引进，原始创新力不足，核心技术的研究能力相对薄弱，同时对引进技术的消化吸收力度不够，关键技术自给率较低。此外，用于汽车研发生产的高端设备也存在着制约，难以满足汽车智能制造的发展需求。2 .网络化基础设施建设不足【师生互动】【教师】随机邀请学生回答以下问题：什么是汽车智能制造的核，心要求？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答上气车智能制造的核心需求是提升现有的网络性能,以保证延迟时间短、可靠性高及服务质量高。为满足智能制造对网络的“高精度、低延时、多开发、大容量及低功耗"的需求，需要搭建三务于智能制造的宽带化、泛在化的网络，并构建云管协同、云网融合的"网络+云”的基础设施。3 .信息安全保障能力有待提升汽车智能制造需要信息企业与车企的深度合作，这使得企业信息安全的范围从传统的IT系统延伸到了工业系统，而工业系统本身存在的安全漏洞加上物联网化带来的安全威胁，成为实现汽车智能制造在管理上的新挑战。目前，工业信息服务流程管理和信息安全管理已经不能完全适用于大数据的工业时代需求，因此当前迫切需要深入变革，建立功能完善的网络信息安全系统.【教师】洪解信息安全的重要性在车内摄像头拍摄的视频中，驾乘人员动作和面部表情清晰可辨，但并不清楚自己的这段嫩会被上传到哪里保存、作何种用途，更没想到会流传出来成为智能汽车泄露个人隐私的"证据”人们对智能网联汽车的幡安全乃至信息安全越来越关注。当前我国拥有巨大的;气车保有量，而在汽车越来越数字化、智能化的趋势下，智能网联;气车的信息安全问题足以影响千家万户，甚至可能危害国家安全,应当给予高度重视。道路千万条，安全第一条！在智能汽车时代，这仍是颠扑不破的道理。智能网联汽车只有将安全视为基石，答好智能化时代的安全新课题，保护好个人信息、捍卫好信息安全，才能真正有更加健康和长远的发展。【学生】聆听、理解、记忆4 .智能制造人才短缺首先，我国汽车智能制造的人才结构不合理，高技能人才和领军人才短缺，且相关行业缺乏针对汽车智能制造人才发展的统筹规划和分类指导；其次，我国相关人才培养投入总体不足，培养或培训机构建设滞后，工程教育实践环节薄弱，企业在人才培养中的主体作用尚未充分发挥，积极性不高；再次，相关技术技能人才的社会地位和待遇整体较低。面对汽车智能制造的发展机遇，企业迫切需要高素质的人才队伍提供支撑，依靠人才助推发展，加快形成人才优势，努力实现大规模人力资源向高素质人才资源的转变。【教师】播放“生于忧患，永不退场”视频（详见教材），让学生阅读相关材料（详见教材），深入了解我国汽车制造业面临的挑战【学生】观看、阅读、思考【学生】聆听、理解、记忆探索活动【教师】讲解活动内容，让学生根据活动要求完成任务一、；舌动描述从汽车诞生至今，汽车制造业不断发展壮大，制造手段也不断升级，汽车已经从造价昂贵的奢侈品变成了现代生活中最常见的交通工具。为了更加深入地了解汽车从传统制造发展到现在日趋智能化制造的过程，学习与传画气车开拓者的拼搏精神，全班同学分组开展"看图说史”活动。每个小组通过网络或者书籍收集关于汽车制造的相关资料，结合资料选择一些具有代表性的图片或视频作为时间轴节点做成PPT.通过PPT讲解;气车制造的发展过程，并分析汽车在传统制造和智能制造方面的不同。（讲解时间最好不要超过10分钟。）二、活动实施（1）全班同学分成若干组，每组56人，并选出一名小组组长。(2)小组组长分配成员完成收集资料、选择代表性图片或视频、制作PPT、讲解汇报等任务.具体执行过程可记录下来。(3)将本次活动中遇到的问题、得到的经验等进行记录.【学生】聆听、查阅资料、思考、讨论、制作PPT、派代表汇报【教师】点评各组的汇报情况课堂小结【教师】简要总结本节课的要点汽车智能制造的定义、特点、意义，我国汽车智能制造的发展背景及驱动因素，我国汽车智能制造发展面临的挑战。【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业以小组为单位进行一次调查活动，调查对象和内容为比亚迪汽车有哪些智能功能。活动流程：(1)分组。每6人一组，设组长一名。(2)组长组织小组成员讨论并确定需要提问的问题。(3)小组成员每2人一组，联系调查对象，记录调辘果。(4)根据调查结果，进行小组讨论。【学生】完成课后任务教学反思