摘要:工业工程实验室建设是学科建设的重要组成部分,是建设带动产学研多方共赢发展的实验平台,还需要以工业工程发展的趋势、人才培养的目标和具体的职业岗位对不同层次人才的动态要求为核心,打破传统的实验体系架构,建设与大部分企业生产经营环境相符合的实用型实验室,向“厚基础、宽专业、重特色”的培养目标转变。
关键词:工业工程;综合实验室;建设;实施
1 工业工程实验室建设的必要性
工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)具有管理学和工程学双重属性,它利用自然科学和其他技术对研究对象进行观察、实验、分析、设计,是一门实践性极强的学科。工业工程许多重要的理论和技术都来源于生产实际,它的效益更是直接体现在生产实际中。因此,工业工程技术人员必须具有很强的工程实践分析和设计能力,善于对生产系统的成员要素及其相互关系进行周密的观察和实验分析,用工程学的方法测试人机及环境等各种因素,为优化设计提供参数和依据,为系统的有效运行提出改善措施和选择最优方案。所以,在工业工程的专业教学过程中,实验及其他实践环节是必不可少的,它对于培养学生的实践能力和综合运用知识进行科学研究和工程设计的技能,具有非常重要的作用。鉴于此,工业工程实验室的建设是必要的。
2 工业工程实验室建设目标
工业工程是一个实践性非常强的专业,以就业为导向,我国高等院校力在培养具备操作能力的基础性工业工程人才、具备分析能力的研究性工业工程人才和具备管理能力的决策性工业工程人才。这就要求工业工程学生不但要具有扎实的理论基础,而且应有较强的实践能力,创新能力和管理能力。但由于我国大多数院校工业工程学科建设还处于探索阶段,偏理论、轻实践的倾向比较严重,造成实验室建设还很薄弱,还有很多亟待讨论的问题。
3 现阶段我国工业工程实验室建设过程中存在的问题
3.1 工业工程实验室建设理念存在偏差
受到传统教育观念的影响,大部分学校依旧存在重理论、轻实践的观念偏差,认为实践教学不过是理论教学的辅助,可有可无,是否建设工业工程实验室对于工业工程教学而言,不存在较大影响。还有部分高校将建设工业工程实验室看作一项“浪费资金”的工程,认为没有建设的必要,从根本上否认了工业工程实验室的建设工作对提升教学效率与课堂质量的积极意义,不利于学生知识水平的提升,制约了工业工程专业的进一步发展。
3.2 工业工程实验室建设缺乏系统性
部分高校在建设工业工程实验室的时候,没有充分考虑到教学实践的实际需要,仅仅是为了建设而建设,使得实验室在建设完工后不能与相应的实验体系相适应,既浪费了资金,有没有取得预期的效果,对教学活动的帮助不明显。设计人员在构思设计方案时缺乏必要的系统性,仅仅考虑到了实验室的建设需求,没有考虑到相关课程的教学需求,使得实验室与教学活动脱节,建设效果大打折扣。
3.3 实验师资力量不足
实验教学的发展不仅需要专业教师的实验实践水平的提高,开出具有特色的实验课程,还包括实验室开放带来的频繁系统故障和繁重实验室管理维护工作。然而对工业实验缺乏重视往往直接导致专业教师不愿进实验室,实验教学内容多年重复缺乏创新,而实验教师在职称晋升、教学进修、工资待遇等层面无法与一线教学人员相一致,工作热情不高,实验室处在维持运行状态停滞不前。
4 工业工程实验室构成
4.1 硬件设施
实验室硬件设施主要由基础工业工程部分、物流仓储系统系统、生产制造系统3部分组成,其中还设有讨论区、工具柜、人因测量区、质量管控区等辅助配套设施。实验运作过程模拟企业生产。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自生产计划任务下达之后,原材料出库在数控机床生产线进行加工,通过自动立体仓库系统将组装流水线的成品进行仓储,实现子实验模块的衔接与一体化管理。
4.1.1 基础工业工程部分
可以进行流程分析、操作分析(包括双手操作分析和人机操作分析)、动作分析、时间研究(秒表法)、MOD法研究的实验,以及这些实验的综合实验和生产节拍及效率的测定。这些实验主要是完成《基础工业工程》的实验教学要求,让学生掌握工业工程的经典方法和技术手段,培养学生工业工程的基本意识。
4.1.2 人因工程部分
可以进行噪声实验、照明实验、人的认知实验、人的操作反应实验。这些实验主要是完成《人因工程》的实验教学要求,让学生了解掌握人,机,环境的相互作用关系。
4.1.3 物流仓储系统
物流仓储系统的建设也有两个思路,一个是硬件建设,包括立体仓库系统、AGV小车、出入库平台、物流装备等。上海海洋大学在该方面的投资大概在50万左右,建成了自动化的立体仓库实验系统。另一个思路就是建立物流仓储系统的软件系统,主要指物流类、仓储类、供应链类软件,上海海洋大学购置的物流类软件包括:CNEE-LL供应链与物流集成系统、清华-物流网络实验平台、清软英泰-产品全生命周期管理系统、Xpress、Proplanner、Anylogic、ProModel、ServiceModel等。该实验室主要承担物流信息系统、设施规划与设计、生产建模与仿真、运筹学与系统工程、运输经济学、交通工程、食品配送与管理、生产管理、ERP实践、生产系统仿真、专业综合实习等课程的实验任务。
4.1.4 生产制造系统
目前先进的制造系统很多,包括计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、精益制造系统、并行工程、敏捷制造、重构制造、定制生产、成组技术、虚拟制造、网络制造、智能制造、绿色制造等等。上海海洋大学重点以计算机集成制造系统CIMS来建立自己的制造系统实验室,投资50多万购置了铣床加工中心、自动化机器手、计算机控制系统、自动化立体仓库系统、出入库传送带等。目前该实验室承担了工业工程专业的大部分生产系统类、制造系统类、计算机辅助设计类等课程的实验和实践环节,运行情况良好,很好的满足了工业工程专业的本科教学需要。
4.2 软件设施
生产与物流控制管理系统是以软件集成的生产系统规划设计、运行优化等仿真与建模的管理平台,由设备控制软件、常用管理软件、实验数据分析软件等3种软件构成。涉及ERP生产管理、工业工程、质量管理、物流管理等实验课程。软件管理平台运行模式主要通过局域网实现对生产过程的操作分析,能及时有效控制流水生产线平衡,从而丰富整个实验系统的教学与科研内容。
结束语:
基于上述指导思想,工业工程实验室建设的总体要求是建设一个综合的、集成的现代工业系统模拟环境,给学生提供一个现代制造系统背景下的工业工程教学实验环境,在能进行专业实验的同时,还能成为学生自主设计开发实验的基地。
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论文作者:陈志静
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/30
标签:工业工程论文; 实验室论文; 系统论文; 物流论文; 实验室建设论文; 专业论文; 软件论文; 《基层建设》2017年第20期论文;