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本单元涉及到的常见工业系统中的元素，为iCenter中的常见机床设备等。

智能制造系统沙盘案例，为2016年清华大学开设的工业系统基础课程中的案例实践环节之一。在本单元中，学生将结合一套互动式的微缩制造系统，进行组件搭建、系统架构设计与验证、系统分析与论证等。利用沙盘所提供机电套件，学生可以搭建一系列典型的制造系统模块，如机械臂、传送带、货架、自动循线小车等。利用超声波定位技术，系统还能将组件信息实时反馈在沙盘桌面显示屏上。制造系统沙盘不仅可以帮助学生认识工业系统的基本组成及其间的关系，更为设计未来制造系统提供了一个全新的交互模式，为探讨下一代制造系统的形态提供了实践平台。

2018-秋

精彩瞬间

学生评价

模块1：供应链系统沙盘

• 陈睿雨（英72）：今晚通过啤酒游戏，我对于市场需求的变动对供应链所造成的影响有了直观的感受。虽然利润最大化的目标看起来很单纯明确，但是实践和想象总会因为各种不可控因素而相距甚远。但总体而言我觉得哪怕在信息不对等的情况下也应该保持冷静理智，从而降低产生“牛鞭效应”的机会。
• 朱虹旭（新闻72）：通过今天的学习，让我感受到工程的奥秘和作用机理。随后的沙盘游戏设计精密，环节紧密，老师的讲解和提点鞭辟入里。让我们充分认识和了解沙盘游戏的精髓和魅力。
• 赵安晴（社科73）：供应链沙盘让我真真切切感受到了一个商业链条的复杂，在消息不流动和不能了解他人想法的情况下，我的选择是尽量理性，但由于没有记住缺货比库存成本高的规则，导致全组成本较高。在实践氛围下体验博弈是一次有趣的经历。
• 孙雯岚（社科74）：
• 丘铱可（力8）：
• 孙熙辰（力8）：
• 龙程一（力8）：
• 纪小璐（人文社科84）：
• 黎思颖（新闻62）：
• 赖铭轩（新闻62）：
• 池国花（英52）：

模块2：制造流水线

• 陈睿雨（英72）：今天晚上进行的是工厂沙盘游戏。通过三组几轮的比拼，我对于工厂生产模式有了一个更为直观初步的理解。从中我体会到从生产前的准备，到生产中的合作与效率都至关重要，虽然有很多因素都可以优化调整，但是所谓最优解依然是不存在的。
• 朱虹旭（新闻72）：第二节课的组装练习，让我们了解了工业生产线的发展，通过不同的情景和条件，让我们体验不同生产线的合作分工理念。让我逐步了解工业生产的理念和流程。
• 赵安晴（社科73）：今天的小班讨论课使我体验到了工业制造环节的简单流程。从前认为工厂中的流水线一旦成型，生产就可以变成一件体量庞大但本质简单的事。今天切身体验了一次微缩版简易版生产之后才发现，如何最大程度地提高生产效率是一件十分不容易的事，而如果生产线上真有我这么一个笨手笨脚的环节，那这个环节一定是要被淘汰的。本节课收获颇丰，在真实环境中了解一个流程总归和在视频中了解有很大不同。
• 孙雯岚（社科74）：
• 丘铱可（力8）：
• 孙熙辰（力8）：
• 龙程一（力8）：
• 纪小璐（人文社科84）：
• 黎思颖（新闻62）：
• 赖铭轩（新闻62）：
• 池国花（英52）：

模块3：人因工程

• 陈睿雨（英72）：昨天小班讨论课上王老师给我们展示了人体工程学的相关理论及应用，我也因此重新反思了下自己的日常坐姿是否会对健康造成影响。后半节我们主要是在讨论小组作业，讨论的过程也是思维碰撞的过程，组员们都很有想法，一边构思一边解决讨论过程中产生的问题，让我受益匪浅。
• 朱虹旭（新闻72）：坐了1W3的椅子让我们意识到人因学在工业工程中的重要作用。从生产实际到日常生活，身体健康和工作效率都与人因学因素相关的，提高生产效率。
• 赵安晴（社科73）：今天的小班实践课带我们走进了人因工程。首先，从前我只知道有一些产品是以人的身体和思维结构为研究对象设计的，但并不知道他们的总称和学名，通过这节课我了解了人因工程。其次，虽然人因工程在当前还不是产品生产的绝对主流，让我认为它会是未来制造业发展的方向。最后，希望人因工程的产品都可以寻找到降低成本的办法，从而降低售价扩大市场，使更多人可以负担和使用其产品。
• 孙雯岚（社科74）：
• 丘铱可（力8）：
• 孙熙辰（力8）：
• 龙程一（力8）：
• 纪小璐（人文社科84）：
• 黎思颖（新闻62）：
• 赖铭轩（新闻62）：
• 池国花（英52）：

模块4：质量工程

• 陈睿雨（英72）：今天晚上讨论课令我印象最深刻的环节是在数字化能力发展中心的参观实践，虽然是自实验室科研探究后第二次来，但是数字化精益生产线背后的科技力量无论什么时候都令人惊叹。而且展示在我们面前的还仅仅是一个缩影，更不用说其背后庞大的现有的和潜在的发展成果及应用体系，能亲眼所见真的是个难能可贵的机会。
• 朱虹旭（新闻72）：智能生产系统目前虽然还处于发展阶段，但是智能化工厂的设想已经颇具雏形。每一项检测都密不可分，如果某一个环节出现问题，对于生产实际都可能受到巨大的影响。
• 赵安晴（社科73）：本节小班实践课给我留下最深印象的是自动化的检测设备。首先，检测设备的昂贵程度超出我的想象，且我们国家还没有能力生产出这样的高质量的设备，可见西方国家的技术垄断仍然存在。其次，我第一次真正了解一个生产线保证设备质量的手段，感到十分的先进。
• 孙雯岚（社科74）：
• 丘铱可（力8）：
• 孙熙辰（力8）：
• 龙程一（力8）：
• 纪小璐（人文社科84）：
• 黎思颖（新闻62）：
• 赖铭轩（新闻62）：
• 池国花（英52）：

模块5：未来交互

• 陈睿雨（英72）：今天讨论课有机会体验vr技术，虽然很可惜因为3d晕眩没能亲身尝试，但是从身边同学的反馈来看的确是一次全新又难能可贵的体验。不过我觉得在现实中有3d晕眩感的人不在少数，vr如果想要成为真正意义的虚拟现实产物还需要针对眩晕感做出进一步的改善，期待它未来的发展。
• 朱虹旭（新闻72）：虚拟现实和现实增强技术首先给人一种很科幻很未来感的感觉。体验过后你会一种身临其境的感觉，可以让人有一种浸入式体验。在生产实际中是一种很好的辅助使用者进行活动，提高准确性和效率。虚拟现实技术的发展在未来很有可能更多的探索空间和应用前景。
• 赵安晴（社科73）：本周我们学习的内容是虚拟现实。虚拟现实在当前时代发挥着很大的作用。一方面，它可以用于军事上的训练和测试，用于提高制造业工作效率和科学化程度；另一方面，它为大众娱乐提供了新的方式。除了理论介绍，我还首次亲身体验了VR游戏，觉得十分有趣。
• 孙雯岚（社科74）：
• 丘铱可（力8）：
• 孙熙辰（力8）：
• 龙程一（力8）：
• 纪小璐（人文社科84）：
• 黎思颖（新闻62）：
• 赖铭轩（新闻62）：
• 池国花（英52）：

2016-秋

学生名单

马孟天，叶珂岍，孙子涵，向佳璇，吴晓茜，戴飞翼，邱叶红（助教），样例学生

1. 制造系统导言
2. 系统组件纵览
3. 布局、持续改善与信息化
4. 人因学与人机工程
5. 向更高效的未来制造体系迈进

所属课程

工业系统基础 Basics of Industrial Systems；3学分，48学时

时长

课内15学时，课外50学时

地点

清华大学李兆基科技大楼，B634-2

课程团队

王德宇、陈凯、魏绍飞、章鹏飞、罗勇、金晖

联系方式

wdy@tsinghua.edu.cn（王德宇）

• 通过智能工厂沙盘，了解常见制造业系统中的主要环节
• 了解工厂布局的主要形式及其利弊
• 了解系统效率优化的基本原理
  • 生产线布局对效率的影响
  • 局部最优与全局最优的关系
• 讨论未来提高制造业系统效率的途径
  • 自动化（无人化）的利与弊
• 讨论提高制造业系统效率的意义
  • 效率、成本、节能与环保

• 作业及展示均以小组为单位（每组3-4人）
• 课下作业——40%
  • 课后调研报告，第一节课后
  • 编写中心工业系统组件MediaWiki条目，第二节课后
  • 搭建系统介绍，第二节课后
  • 未来制造企业蓝皮书，第五节课后期末上交
• 期末展示——30%
  • 未来现代化企业发展思路
• 平日表现——30%