時間:2023-10-10 10:45:15
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇機械與工業工程范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)是一門工程技術、經濟管理和人文科學相結合的交叉學科,也是一門實踐性很強的應用性學科,兼具工程技術和管理技術的雙重屬性,要求工業工程學生不但要具有扎實的理論基礎,而且應有較強的實踐能力、溝通能力、創新能力、管理能力。實驗或實踐環節是高校工業工程專業實現培養目標的必修環節。在我國近200所開設工業工程專業的高校中,各個學校的辦學歷史、優勢學科、行業背景等各不相同,工業工程專業培養模式多樣化,專業實驗室建設模式也各不相同。就目前而言,大部分高校的實踐環境并不理想,教學實踐環節落后于課堂理論教學,使得IE教學實踐難成體系。如何建設一個能夠滿足教學實踐要求,實現培養目標的工業工程專業實驗室已經成為開設本專業的學校不斷研究和探索的課題。
2.工業工程專業的培養模式
工業工程專業設立的歸屬不同,人才培養的模式也不同,實驗室建設的方向和模式也就不同。
2.1國內高校本專業的培養模式
目前國內高校工業工程的培養模式主要可分為:(1)設立于機械學院,授予工學學士學位:以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用。(2)設立于管理學院,授予管理學學士學位:以管理科學為背景增加機電基礎知識,突出經濟管理與工程技術相結合的系統方法和理論的應用。
2.2我校工業工程專業的定位和培養模式
三峽大學工業工程專業開設在機械與材料學院,2004年開始籌備,2005年獲準開設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業生,同時開展工業工程專業學位碩士培養。機械與材料學院是三峽大學最早開辦的學院之一,開設有:機械設計制造及其自動化專業、輸電線路工程專業、金屬材料專業、材料成型專業,機械設計制造及其自動化專業是湖北省品牌專業、國家特色專業,具有一定的學科優勢,與周邊地區的機械制造企業建立了長期的科研合作關系,教學科研力量雄厚。三峽大學在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了工業工程學科特點及校企互補、產學研相結合培養人才的目標,將專業設置在機械與材料學院,專業定位于近機類專業,明確了畢業生授予工學學士學位,培養方向定位為主要為機械制造企業培養復合型高級工程技術人才。工業工程依托機械優勢學科開展專業建設,因此專業建設強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用,應體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理基本理論為核心,以計算機信息技術為手段,強化實踐性教學環節的思路。我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中,基于機械大類教學平臺,注重依托本學院的湖北省重點學科、國家特色專業-機械設計制造及其自動化以及湖北省重點實驗室-水電機械設備設計與維護實驗室,充分利用該學科較強的師資力量及制造實驗室大環境,使工業工程專業成為學院現代制造系統大平臺下的一個重要組成部分,共享教學實驗資源。我校工業工程專業的培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
3.工業工程專業實驗室建設的基本思路
3.1工業工程專業實驗室建設思路
當前工業工程實驗室建設呈現兩大方向:基礎IE實驗室和現代IE實驗室。基礎IE是工業工程發展的起點,也是現代IE的基礎和組成部分,在工業工程應用中最為普遍,加強基礎IE課程及其實驗教學是非常重要的。目前,已開辦IE專業的高?;旧隙冀⒘艘怨ぷ餮芯颗c人因工程為研究重點的基礎IE實驗平臺?,F代IE是傳統工業工程由工業技術及相關學科的發展不斷注入新內容而演變的結果?,F代IE涉及范圍廣泛,內容不斷充實和深化,兼收并蓄了越來越多的學科知識和高新技術,其中包括信息科學、自動化技術、計算機技術、優化理論和仿真技術等。目前,部分已開辦IE專業的高校正分步驟、分階段地進行現代IE實驗室建設。因為現代IE實驗涵蓋知識較廣、內容較多,同時受到投資經費的限制,各個高校現代IE實驗建設側重點不一、層次也不齊。
3.2我校工業工程專業實驗室建設思路
工業工程教學實驗室建設的指導思想是:加強學生IE基礎理論知識,基本技術手段和基本意識的培養;加強學生現代IE系統分析,規劃,設計,優化,控制,評價能力的培養;突出現代IE中信息化和集成化的特點?;谏鲜鲋笇枷?工業工程實驗室建設的總體要求是建設一個綜合的、集成的現代工業系統模擬環境,給學生提供一個現代制造系統背景下的工業工程教學實驗環境,在滿足專業實驗教學的同時,還能成為學生自主創新設計開發的平臺。工業工程學科是一門綜合運用工程技術、管理技術,采用系統化、專業化和科學化的方法,綜合多種學科的知識和技術,對由人員、物料、設備、能源和信息組成的集成系統進行設計、規劃、評價、創新和決策的系統工程學科,在規劃和設計IE實驗室和設計實驗內容時,必須強調現代IE的系統工程特點,必須注意知識的系統性、連貫性以及綜合運用所學知識和技能來解決復雜問題的能力的培養。在專業培養目標和培養模式的指引下,我校在參考著名高校工業工程實驗室的基礎上,確立了:基礎IE實驗室+現代IE實驗室的工業工程專業綜合實驗室建設大方向,將基礎IE實驗平臺與現代IE實驗平臺有機地融合在一套實驗平臺中。我校工業工程實驗室建設思路:營造一個類似真實的自動化制造系統生產運作環境,為學生提供一個全面的、創新的、密切聯系工業實際的實驗教學平臺,能滿足主要專業課程教學實驗需要,保證實驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學生對制造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。作為實驗體系的核心部分,綜合實驗室中教學實驗課程的設置,不應是相互獨立的單項實驗,而應根據IE專業的課程與知識體系,運用系統原理,設計一套相對獨立又相互聯系,覆蓋多門專業課程與知識領域的實驗形式多樣的教學實驗體系,它能夠提供驗證理論知識和綜合應用相關技術的環境,模擬真實生產系統的場所和開發應用工業工程知識的條件。
4.工業工程專業實驗室建設的規劃與實踐
在模擬真實的自動化制造系統生產運作環境的建設思想下,我校工業工程綜合實驗室建設的總體目標是:在實驗室里建立一個微型工廠(Mini-factory),營造一個類似真實的生產環境,主要從事制造系統規劃設計研究、設施規劃及物流分析研究、時間分析與作業研究、人因工程實驗研究、生產計劃與控制的實驗與研究等,以加強學生對基礎工業工程的知識和技能、現代工業工程的技術和方法的掌握,同時支持機械工程學科的相關課程實驗。要求:實驗體系模塊化,可擴展性、可重構;不僅可以滿足教學要求,而且應當為科研和培訓提供服務。我校工業工程綜合實驗室的微型工廠基本配置規劃為一套功能設備較為完備的模塊化的自動化制造系統FMS,包括:環形可擴展生產流水線,微型化、教學型的生產設備(至少一臺立式,一臺臥式數控加工中心),一臺教學型工業機器人,一套RGV系統,堆垛機及微型化立體倉庫、相關控制系統等。在此基礎上,根據實驗教學需要,適當添加工業攝像機、電子看板及其他數據采集及分析處理設備。微型工廠化配置是我校實驗室建設的定位,也是相當一部分高校工業工程實驗室規劃的一種趨勢。這是一個大的系統工程,需要總體規劃,分步實施。在進行實驗室規劃過程中,我院充分考慮到院、系現有的以及待建的實驗資源共享問題,以避免重復性建設。為此,學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專業實驗室。工業工程綜合實驗室主要功能模塊包括:基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊、人因工程實驗模塊、設施規劃與物流分析實驗模塊、生產計劃與控制實驗模塊等。主要進行以下實驗:
(1)基礎工業工程模塊:進行流程分析、操作分析(包括雙手操作分析和人機操作分析)、動作分析、時間研究(秒表法)、MOD法研究的實驗以及這些實驗的綜合實驗和生產節拍及效率的測定等。這些實驗主要是完成《基礎工業工程》的實驗教學要求,讓學生掌握工業工程的經典方法和技術手段,培養學生工業工程的基本意識。
(2)人因工程模塊:可以進行噪聲實驗、照明實驗、人的認知實驗、人的操作反應實驗等。這些實驗主要是完成《人因工程》的實驗教學要求,讓學生了解掌握人、機、環境的相互作用關系。
(3)設施規劃與物流分析模塊:可以進行物流系統的分析,控制,優化與設計及設施布置規劃等實驗,主要是完成《生產系統設施規劃與物流分析》的實驗教學要求,使學生了解掌握現代制造企業物流系統的結構、原理、控制方法及設施布置規劃方法。
(4)自動化制造系統模塊:可以進行自動化制造系統的分析、總體設計、各分系統的設計規劃(包括倉儲、物流部分)等實驗,主要是完成《生產自動化與制造系統》、《工業機器人》等的實驗教學要求,是學生了解自動化制造系統的組成、總體結構及設計方法、各分系統的規劃設計方法。
(5)生產計劃與控制模塊:可以進行生產庫存管理的模擬實驗,主要是完成《生產計劃與控制》的實驗教學要求,使學生了解掌握現代制造企業生產庫存控制的基本方法。
目前已經建設好并投入實驗教學的是基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統中的倉儲與物流分析實驗模塊、人因工程實驗模塊。該實驗室主要針對工業工程專業相關課程實驗教學需要,同時與機械工程學科資源共享,提供機械設計制造及其自動化專業的先進制造技術、機械制造裝備、機電傳動控制、機電系統設計、企業生產管理、工業機器人等課程的教學實驗。下一階段,計劃在2011~2015年間,進行專業實驗室其他設備的購買、安裝、調試,基本完成工業工程專業綜合實驗室的建設。
在近200所開設工業工程專業的高校中,各校辦學歷史、優勢學科、行業背景等各不相同,工業工程專業培養模式呈現多樣化,實踐教學體系建設也各有特點。就目前而言,大部分高校的實踐環境并不理想,實踐教學環節落后于課堂理論教學,使得IE實踐教學難成體系。
一、工業工程專業定位與特色
三峽大學(以下簡稱“我?!保┕I工程專業開設在機械與材料學院,2004年開始籌備,2005年獲準開設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業生,同時開展工業工程專業的學位碩士培養。
我校在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了工業工程學科特點及校企互補、產學研相結合培養人才的目標,將專業設置在機械與材料學院,專業定位于近機類專業,明確了畢業生授予工學學士學位,培養方向定位為主要為機械制造企業培養復合型高級工程技術人才。工業工程依托機械優勢學科開展專業建設,因此專業建設強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用,應體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理基本理論為核心,以計算機信息技術為手段,強化實踐性教學環節的思路。
我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中,基于機械大類教學平臺,注重依托本學院的湖北省重點學科、國家特色專業——機械設計制造及其自動化,以及湖北省重點實驗室——水電機械設備設計與維護實驗室,充分利用該學科較強的師資力量及制造實驗室大環境,使工業工程專業成為學院現代制造系統大平臺下的一個重要組成部分,共享教學實驗資源。
我校工業工程專業的培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
二、工業工程專業實踐教學體系規劃
1.實踐教學目標
基于工業工程專業的培養目標,我校確立本專業實踐教學規劃的目標和指導思想為:培養學生的實際動手能力,驗證所學專業理論知識,加強IE基礎理論方法和基本意識的訓練;突出現代IE中信息化和集成化的特點,強化IE的制造工程背景,強化學科交叉和綜合性,培養學生綜合運用專業知識進行制造系統分析、設計、優化、控制、評價和創新的能力;滿足本科生、研究生教學,教師科研活動的需要。
2.實踐教學體系
針對工業工程專業培養目標設計的本專業實踐教學體系主要涵蓋了實驗教學、認識實習、金工實習、生產實習、專業課程設計、專業綜合課程設計及畢業設計等相互聯系、有機統一的實踐環節。
(1)認識實習。認識實習是學生取得對企業一定的感性認識,培養IE人才的實踐性教學環節,時間在一周左右,安排在基礎理論課之后,專業基礎課之前。認識實習應廣泛涉及企業產、供、銷、質管、技術等多方面,并選擇典型工業企業作為實習對象,使學生通過考察,增強認識,提高專業學習興趣,為專業教學打好基礎。
(2)金工實習。金工實習是學生真正通過上崗操作了解機床、了解產品生產過程的實踐性教學環節,并且能夠為后續的生產實習做直接的準備,采用集中的方式在校內實習工廠完成。涉及車、銑、刨、磨、鑄、鉗、數控加工等工種,目的是讓學生將機械工程知識綜合運用到生產實踐中去,以培養學生動手能力和工程能力。
(3)實驗教學。實驗教學是IE專業實踐教學的重要組成部分,目的是讓學生驗證所學專業理論知識,加深對理論知識的理解,以及模擬工業企業生產制造經營系統的設計與運行,培養、提高學生的動手能力和工程分析與設計的技能。實驗教學可以通過模擬企業的工作環境、實際業務,如模擬沙盤、仿真等,讓學生了解和參與企業運作的整個過程。
(4)生產實習。生產實習是學生實踐能力培養和創造性發揮的重要平臺,要求學生通過參加以頂崗為主的生產實踐,學習、掌握和深入了解制造企業實際情況,應用所學的IE理論與方法對企業的生產運作系統中的規劃、設計、評價及創新等問題進行了解、分析并力所能及地提出一些符合實際的解決方案?;趯嵙曅Ч皩W生興趣等方面考慮,生產實習宜采取集中與分散相結合的方式。我校主要采取集中方式,由教師加強過程控制。
(5)課程設計及專業綜合課程設計。課程設計是學生在掌握了所學課程的基本理論、基礎知識的前提下,綜合運用知識完成設計要求,目的是通過設計,培養學生綜合運用IE知識解決問題的能力和素養。我校IE專業課程設計通常采用集中的方式,由指導教師指定一組課題,內容主要有設施規劃與物流分析課程設計、基礎工業工程課程設計、管理信息系統課程設計、專業綜合課程設計等,分別針對工業工程專業主干課程進行實訓活動。
(6)畢業設計。畢業設計是IE實踐教學體系最后一個環節,一般安排在最后一學期所有課程完成后,采取學生自選課題、教師推薦課題及學生到企業生產第一線尋找課題三種形式,主要目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論和專業知識,進一步提高學生獨立分析問題和解決問題的能力;培養學生根據課題收集、整理、綜合分析、應用科學技術資料的能力及查閱和翻譯外文資料的能力;培養學生科學研究能力和創新能力。
三、工業工程專業實驗室建設規劃與實踐
工業工程是一個應用性很強的交叉性學科,要求理論聯系實踐,特別強調實踐環節對學生的訓練。本專業在人才培養方案制訂時就把實驗和實踐放到了一個很重要的位置,在實踐環節的設置、課時的分配等問題上都做了明確的規定,實踐教學環節占總學分比例達到20%。
在專業培養目標和培養模式的指引下,我校在參考著名高校工業工程實驗室的基礎上,確立了基礎IE實驗室+現代IE實驗室的工業工程專業綜合實驗室建設方向,將基礎IE實驗平臺與現代IE實驗平臺有機融合在一套實驗平臺中。我校工業工程實驗室建設思路:營造一個類似真實的自動化制造系統生產運作環境,為學生提供一個全面的、創新的、密切聯系工業實際的實驗教學平臺,能滿足主要專業課程教學實驗需要,保證實驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學生對制造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。
作為實驗體系的核心部分,綜合實驗室中教學實驗的設置,不應是相互獨立的單項實驗,而應根據IE專業的課程與知識體系,運用系統原理,設計一套相對獨立又相互聯系,覆蓋多門專業課程與知識領域的實驗形式多樣的教學實驗體系,它能夠提供驗證理論知識和綜合應用相關技術的環境,模擬真實生產系統的場所和開發應用工業工程知識的條件。
在模擬真實的自動化制造系統生產運作環境的建設思想下,我校工業工程綜合實驗室的規劃是:在實驗室里建立一個微型工廠(Mini-factory),營造一個類似真實的生產環境,主要從事制造系統規劃設計研究、設施規劃及物流分析研究、時間分析與作業研究、人因工程實驗研究、生產計劃與控制的實驗與研究等,以加強學生對基礎工業工程的知識和技能、現代工業工程的技術和方法的掌握。要求:實驗體系模塊化、可擴展性、可重構。
我校工業工程綜合實驗室的微型工廠基本配置規劃為一套功能設備較為完備的模塊化的自動化制造系統FMS,包括:環形可擴展生產流水線,微型化、教學型的生產設備(至少一臺立式,一臺臥式數控加工中心),一臺教學型工業機器人,一套RGV系統,微型化立體倉庫、相關控制系統等。在此基礎上,根據實驗教學需要,適當添加工業攝像機、電子看板及其他數據采集及分析處理設備。微型工廠化配置是我校實驗室建設的定位,也是相當一部分高校工業工程實驗室規劃的一種趨勢。這是一個大的系統工程,需要總體規劃,分步實施。
在進行實驗室規劃過程中,學院充分考慮到院、系現有的以及待建的實驗資源共享問題,以避免重復性建設。為此,學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專業實驗室。工業工程綜合實驗室主要功能模塊包括:基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊、人因工程實驗模塊、設施規劃與物流分析實驗模塊、生產計劃與控制實驗模塊等。目前已經建設好并投入實驗教學的是基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統中的倉儲與物流分析實驗模塊、人因工程實驗模塊。該實驗室主要針對工業工程專業的“基礎工業工程”、“生產計劃與控制”、“生產自動化與制造系統”、“人因工程”、“設施規劃與物流分析”、“工業機器人”等多門課程。同時與機械工程學科資源共享,提供機械設計制造及其自動化專業的“先進制造技術”、“機械制造裝備”、“機電傳動控制”、“機電系統設計”、“企業生產管理”、“工業機器人”等課程。
四、建立校企合作教學科研實踐基地
IE是實踐性極強的專業,在IE專業的教學過程中,課外實踐環節是必不可少的,對于培養學生的實踐能力和綜合運用知識進行科學研究與工程設計的技能,具有特別重要的作用。高校與企業共建實習基地是提高學生綜合素質和實踐能力的有效途徑。這種課外實踐教育環節是課內實驗教育環節的延伸,也是對課內實驗教育環節的彌補。換言之,建立校企教學實習基地是建設校內實驗室在物理空間上的拓展,并在技術時間上的跟蹤。另一方面,建立校企教學實習基地可以發揮各自優勢,實現優勢互補,共同發展。
工業工程專業人才以培養學生創新精神和實踐能力為重點,實踐教學內容是否先進、有效、體現企業的實際需求直接影響著學生實踐應用能力,通過與地方企業建立生產實踐基地,實現實踐教學與企業、社會的緊密聯系,順應了時代對大學教育的要求。以生產實踐問題為主導的實踐教學活動,也極大地調動了學生的學習積極性,強化了學生的實踐應用意識。
對接地方企業生產實踐,首先滿足了學生課外實習實踐的要求,其次,典型企業的典型生產實例也成為理論課程案例、實驗、課程設計的實踐素材及教師科研活動的對象。
因此,學院與本地企業和地方政府積極溝通與合作,先后與多家知名制造企業如葛洲壩集團船舶工程公司、力帝機床工業公司、中船重工中南裝備有限責任公司等達成實踐教學基地合作協議,依托企業開展相關課程實踐教學,使教學結合企業生產和科研活動進行,以增強學生的實踐能力。
課程體系實質上是課程的組織邏輯,它對實現學校辦學定位,形成學科特色和就業競爭優勢具有重要作用。工業工程專業課程體系建設的基本思路:一是以提高教學質量為核心,滿足學生創新、創業、創造的知識需求,集學生的工程實踐能力、創新創業能力、社會能力與專業能力培養為一體。二是強調寬口徑、厚基礎、重能力,管理與工程并重,強化工程素質的提升和學科的交叉與綜合,加強真實項目情景模擬和職業崗位職責訓練的實踐環節。三是根據學校辦學服務定位,堅持“應用型理論教學,工程技術型實踐教學”的教學理念,辦出專業特色。四是通過重體系、活模塊,圍繞完整的工作項目流程組織課程體系,強化學生獲得知識的結構方式。五是將職業活動的各個元素滲透和融入到實踐教學的各個環節,使學生能多階段、多層次、多途徑、全過程地了解職業崗位職責和企業生產運營流程,重視工業工程教育的應用性、實踐性和創新性。
二、課程體系建設框架
依據我校“加強基礎、拓寬專業、突出實踐、完善創新、注意綜合、發展特色”的課程體系建設原則,以及實現學生知識、能力素質協調發展和綜合提高的人才培養目標要求和工業工程課程體系的建設思路,構建了工業工程專業體驗式課程體系。該課程體系從現代企業對工業工程專門人才的需求出發,探索素質教育與職業能力教育相結合的有效途徑,加強人文教育、科學教育與專業教育三者的有機融合。模擬企業運營環境,引入企業真實項目,并根據工作項目過程進行課程知識的集成和課程的拓樸結構設計;以職業崗位能力為導向,將工業工程崗位所需要的職業能力滲透到相關課程中,從而開發出具有我校特色、強化工程素質和提高就業競爭力的體驗式教育課程和教育形式。該課程體系具有更加合理的專業知識結構和較強的適應能力、知識遷移能力,可提高學生的就業競爭力。工業工程專業體驗式課程體系由課堂教學課程體系和實踐創新體系組成。
1.課堂教學課程體系課堂教學課程體系是培養學生的終身學習能力、適應社會發展能力、交流溝通協作能力、初步的工程能力和科技信息力,強調厚基礎、寬口徑、強能力。課堂教學課程體系由三個平臺組成,即通識教育課程平臺、學科基礎課程平臺、專業教育課程平臺。為了適應企業需求,在考慮區域因素和天津濱海新區的特色產業優勢,認真研究工業工程專業所涵蓋的知識領域及其所涉及的知識單元和知識點的基礎上,構建了以機械加工行業為背景,以知識能力組織為邏輯的體驗式課堂教學課程體系。(1)通識教育課程平臺是對工業工程專業人才進行基礎知識和能力的培養,強調寬口徑、厚基礎。培養學生具備較強的計算機應用技術和外語應用能力,具有扎實的自然科學基礎與較好的人文、社會科學基礎,較系統地掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎知識。通識教育課程平臺由通識教育必修課程和通識教育選修課程兩個模塊組成,分為系統科學與信息技術基礎、機械工程技術基礎、人文社科基礎、創新創業基礎四個部分。系統科學與信息技術基礎課程組包括高等數學、線性代數、概率論與數理統計、大學計算機基礎、網絡技術。機械工程技術基礎課程組包括大學物理、大學物理實驗、工程材料導論。人文社科基礎課程組包括英語、大學語文、思想政治理論課、自然科學史、體育。創新創業基礎課程組包括創造學、創業基礎。(2)學科教育平臺是對工業工程專業人才工程意識和創新思維的培養,強調工程素養和適應性。培養學生具有機械工程的基本技術和基本的工程素質,掌握管理理論、信息技術和系統工程的基本方法,了解現代工業工程的理論前沿、應用前景和發展動態,掌握工業工程學科的基本理論、基本知識。學科教育平臺由學科教育必修和學科教育選修兩個模塊組成,由機械工程學科、管理科學工程學科和工業工程學科三個學科組成。機械工程學科課程組包括工程力學、電工與電子技術基礎、機械設計基礎、機械制造技術基礎、工程制圖、材料與成型、計算機輔助設計與制造、互換性與測量技術基礎、機械制造裝備。管理科學工程課程組包括管理學原理、運籌學、供應鏈管理、工程統計學、工程經濟學、微觀經濟學。工業工程學科課程組包括基礎工業工程、系統建模與仿真、數據庫原理與應用、專業概論、標準化工程。(3)專業教育平臺是對學生職業能力和創新能力的培養,強調職業能力的實現和創新精神。培養學生具有解決工業企業生產管理的實際問題,運用機械工程的基本理論方法解決產品的設計、工藝問題和具備從事系統的分析、規劃、改造、設計、研究、評價和創新等工作的能力。專業教育平臺由專業教育必修和專業教育選修兩個模塊,由系統規劃和改善能力、系統設計與優化能力、系統研究與創新能力三個核心能力組成。系統規劃和改善能力課程組包括:管理信息系統、生產計劃與控制、成本控制、精益生產、設施規劃與物流分析。系統設計與優化能力課程組包括安全系統工程、人因工程、系統工程導論、質量管理與可靠性。系統研究與創新能力課程組包括新產品開發創新理論、可持續設計與制造技術、先進制造系統。
2.實踐創新體系實踐創新體系訓練學生從事職業崗位所需要的基本條件和職業能力,強調企業運營流程、崗位意識和職業能力等職業工作完整性的訓練。實踐創新體系包括基礎訓練、學科專業實踐、畢業綜合實踐三個平臺和第二課堂一個模塊,共計42周。為了使學生能在規定的時間內具有較高的工程素養,適應不同企業的環境要求,在畢業后能成為一名合格的工業工程師,構建了如圖1所示的基于體驗平臺的工業工程專業實踐創新體系。(1)基礎訓練平臺訓練學生的思想政治、職業道德、身體素質,強調從事職業崗位所需要的基本條件?;A訓練平臺由軍事訓練和入學教育、思政課實踐、形勢與政策教育、畢業教育環節組成。(2)學科專業實踐平臺訓練學生的職業意識、工程素養和職業能力,強調從事職業崗位工作所需要的專業知識、操作技能和創新思維的體驗。通過現代企業認知和企業運營流程實踐,分階段、分層次完成單項角色、各項角色和綜合職業角色的體驗訓練。學科專業實踐平臺由認知實習、金工實習、生產實習、電子工藝實習、機械設計基礎課程設計、基礎工業工程課程設計、質量管理與可靠性課程設計、管理信息系統課程設計、設計規劃與物流管理課程設計、生產計劃與控制課程設計環節組成。(3)畢業綜合實踐平臺培養學生綜合運用所學的理論知識和實踐技能解決實際問題的能力,訓練學生綜合工程能力、科研能力和創新能力,強調職業工作的完整性和就業競爭力。畢業綜合實踐平臺由畢業實習和畢業設計兩個環節組成。(4)第二課堂是指學生在課外從事的學術科技創新活動。該模塊培養學生的信息綜合能力、分析問題和解決問題能力、溝通能力、團隊協作能力和創新能力,強調復合能力和個性特征的訓練,通過完整的項目開發體驗和企業工作流程體驗來完成。第二課堂模塊包括參加學術學科競賽,參與教師科研課題、創新創業訓練計劃,聽學術報告和講座,企業的頂崗實習,課外興趣項目小組,計算機輔助軟件模擬仿真訓練。形成的科技成果:如、各種專利、產品開發;參加各級各類活動;文化藝術體育競賽;演講、辯論以及藝術節重大文藝演出;參加社會實踐和社會活動等。
三、結束語
【關鍵詞】工業工程簡介;設施規劃與設計;工業工程意義
1.工業工程
工業工程作為一門學科, 起源于美國, 是從泰勒創立的科學管理開始發展起來的, 至今已有近百年的歷史。它綜合運用數學、物理學和社會科學等方面的專門知識和技術, 以及工程分析和設計的原理和方法, 確定、預測和評價由該系統所得到的結果。”在本世紀初, 當工業工程剛興起時, 其主要內容是以時間研究、動作研究為主的科學管理方法。20世紀20年代后, 出現了專門從事工業工程的職業, 在吸收數學和統計學知識的基礎上, 產生了進度圖、庫存模型、人的激勵、組織理論、工程經濟、工廠布置、物料搬運等方法。70年代以來, 系統工程原理用于工業工程, 應用范圍不斷擴大, 出現了全面質量管理、制造資源計劃(MRPI)、準時制生產(JIT)等現代工業工程方法??梢?, 工業工程是一個不斷發展的領域, 被認為是現代工程學科中發展最快, 也是變化最快的領域之一。工業工程在國外被劃入工程學的范疇, 因為它和所有其他工程學科(如機械工程、化學工程等) 一樣,包括利用自然科學知識和其他技術進行觀察、實驗、研究、設計等活動。同時, 工業工程也具有管理的特征, 是用于管理的技術, 從技術角度為管理決策提供依據、方法、手段。
2.設施規劃與設計
設施規劃與設計,一直是工業工程的重要分支, 它發源于早期制造業的工廠設計。自從有了工業生產,就有了工廠設計,18世紀80年代產業革命后, 由于機械制造的發展,蒸汽機的發明和完善, 工廠逐步取代了小手工作坊。自泰勒時代起,管理工程師就開始關心制造廠的設計工作。在早期,工廠設計的活動主要是3項,即: 操作法工程,包括工作測定、動作研究等工人的活動;工廠布置,就是機器設備、運輸通道和場地的合理配置;物料搬運,就是對從原料到制成產品的物流進行控制。
最近出版的全國高等教育自學考試工業工程教材《設施規劃與設計》,根據上述特征,把設施規劃與設計定義為:設施規劃與設計是為新建、擴建或改建的生產系統或服務系統, 綜合考慮相關因素,進行分析、構思、規劃、論證、設計,作出全面安排,使資源得到合理配置,使系統能夠有效運行, 以達到預期目標。設施規劃與設計的范圍包括場址選擇、布置設計、搬運系統設計、建筑設計、公用工程設計、信息通訊設計。其核心部分是布置設計和搬運系統設計,所以,工業工程師對這兩個方面進行了許多研究,發展了很多方法和技術。布置設計,就是根據企業的經營目標,在已確定的空間場所內,將人員、設備、物料所需的空間作最適當的分配和有效的組合。布置的好壞直接影響整個系統的物流、信息流、生產能力、生產效率、生產成本以及生產安全。由于優良的平面布置可以使物料搬運費用至少減少10%-30%,因此,在美國, 工廠布置被認為是加速生產率提高的決定因素之一。物料搬運系統設計和布置設計被認為是一對伙伴。物流合理化是布置的前提,也是布置的結果。或者說, 有效的物流規劃是合理配置工藝設施的基礎,并促進工藝過程的有效運行。西方國家統計發現, 在工廠生產活動中,從原材料到成品出廠, 物料真正處于加工檢驗的時間只占生產周期的5%-10%, 而90%-95%的時間都處于停滯或搬運狀態。在制造業中,總經營費用的20%-50%是物料搬運費用。所以,物流合理化被認為是企業利潤的第二源泉(有的稱為第三源泉)。
物料搬運系統設計就是要使各種生產設施配置合理,減少物流的迂回、交叉、往返等無效搬運;減少庫存和在制品,縮短物料的停滯等待; 選用適當的裝卸搬運方式和機具;廠內外運輸方便、協調、有機銜接等, 這就要把物流全過程所涉及的裝備、器具、設施、路線及其布置作為一個系統,運用現代科學技術和方法,進行綜合優化。設施布置和搬運設計最著名的方法就是美國的設施規劃權威R·繆瑟提出的系統布置設計(SLP)和系統搬運分析(SHA)。它們都是有條理的系統分析方法, 包括解決問題的方法,依次進行的階段和程序,圖表化的圖例符號。SLP是將物流分析和作業單位相互關系密切程度分析相結合,求得合理布置的技術。SHA是以分析所要搬運的物料、需要進行的移動、確定經濟實用的物料搬運方法這3項為基本內容。SLP和SHA所采用的一套圖表,如物料流程圖、工藝過程圖、從至表、作業單位相關圖、搬運路線表等都是簡便實用的分析工具,被廣泛應用。
60年代以來, 隨著計算機技術的發展、應用與推廣,計算機技術已滲透到設施設計的各個領域和各個階段。例如,場址選擇問題、設計報價系統、計算機輔助設施布置等。在計算機輔助布置方面,發展了兩類程序:一類是為新建設施做新的布置,主要有CORELAP,ALDEP,PLAN ET等;另一類是為現有設施的改建做布置,主要有CRAFT,COFAD 等。這些程序可以優化設施布置,達到手工布置難以達到的預期目標。
3.我國應用工業工程的意義
在我國,50 年代開始實行工業化建設以來,一些領域中不同程度地用到某些屬于工業工程范疇的方法。但工業工程在我國并沒有形成獨立的學科,沒有經過專門訓練的工業工程人才,其應用既不系統也不普遍。1990年后才成立了有關學術組織,一些高等院校開始設置工業工程專業,一些企業等組織在應用中取得了有效的成果。
目前,我國的生產率與一些發達國家相比,普遍存在著消耗大、成本高、質量差、效率低等問題。我國曾推行過許多管理技術,但單項地推行不足以解決系統的問題,而工業工程強調的是系統整體的優化, 從提高系統總生產率的目標出發, 統籌分析,合理配置,尋求最佳的設計和改善方案。聽以有人把工業工程形容為確診企業癥結的“診斷術”; 提高企業素質、增強企業競爭力的“健身術”;提高企業生產率和經濟效益的“ 點金術” 。我國的一些機械、電子、汽車、飛機制造等企業應用工業工程的實踐證明,它對挖掘企業潛力、提高效益取得了明顯的效果。一些專家研究認為,結合我國國情,企業應用工業工程可以在系統規劃與管理、生產計劃與控制、效率工程、質量控制與保證、設施規劃與物流分析、營銷工程、工業安全與衛生、人力資源管理等方面發揮積極作用。
關鍵詞:ERP;IE;實驗設計
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)24-5539-02
工業工程(IE)是一門融工程技術和管理知識為一體的新興學科,旨在提高生產效率和降低成本。它不僅具有管理科學和自然科學的理論,而且還與生產過程相關的工程實踐結合非常緊密,需要利用多方面的知識和技術進行觀察、實驗、研究、設計和評價。因此,實驗教學環節應該成為其學習必不可少的組成部分。
ERP—企業資源計劃是將企業所有資源進行整合,將人、財、物、產、供、銷進行一體化管理的信息系統,現代ERP系統與供應鏈管理、精益生產和系統工程等理論相結合有了更近一步的發展,但制造資源計劃(MRPII)仍然是其核心內容。
工業工程專業在傳統課程的教學基礎上開設學習ERP課程,使學生在學習工業工程傳統的理論與方法的同時,通過實驗的方法,模擬企業生產運營系統的設計與運行,了解企業的業務流程,提高學生進行信息化、系統化的現代企業管理的能力。
1 ERP實驗設計概述
ERP課程是一種綜合性課程,要求必須有計算機操作、數據庫技術、管理信息系統、ERP實務、企業業務流程重組、物流與供應鏈管理、財務管理、精益生產、敏捷制造等課程的基礎,工業工程的學生學習了ERP的理論知識,必能更加系統的掌握所學的專業知識以及滿足企業的需求。
但是,ERP作為一種先進的管理思想和手段,它所改變的不僅僅是企業管理的流程和方法,而且更重要的是從思想上去改變管理者舊的觀念,注入新思想、新觀念。因此,要想學好ERP課程實驗,首先要對ERP有思想上的認識。其次,不熟悉企業具體業務流程是學習ERP軟件的又一主要困難。由于學生不熟悉企業的業務流程,在實驗過程中就會經常遇到流程不順暢的現象,嚴重影響著實驗效果和學生實驗興趣。學生在進行ERP實驗時需要解釋清楚企業流程的上下邏輯關系。學生在實驗學習過程中,所用到的實驗材料很多都是假設或者設定好的,與現實的企業運營相比,實驗環境要相對容易很多。并且實驗所用的軟件的系統運作要遵循特定的順序,與現實相比,少了許多靈活性,在虛擬環境下可能出現一些現實世界中極少碰到的問題。因此,學生在實驗過程中尤其要掌握軟件的操作流程,尤其是日期與訂單號的編寫。
另外,很多軟件在進行實驗前要求的準備時間過長;案例結構偏大,實驗中錄入工作量大;單純上機操作,創新性不足,學生興趣逐漸衰減,這些也是目前ERP實驗共有的弊病,此外,ERP課程主要開設在管理相關專業,原來的實驗內容重點在市場營銷、物資供應和人力資源管理,并以財務管理為基礎,而工業工程更注重以物流為基礎的生產管理。因此,工業工程專業的ERP實驗教學的基本設計原則,在于將工業工程專業特點與ERP原理相結合,突出生產管理,將MRPII和精益生產的理論精心的設計成實驗,同時加強車間管理、物資供應等內容,降低財務管理的要求,減少人力資源和市場管理的內容,同時采用有助于學生主動、積極地參與、有助于調動學生的學習潛能與培養學生的學習能力的教學方法,提高教學效率并降低教學成本,形成一個內容全面、重點突出的實驗體系。
2 IE專業ERP實驗內容設計
2.1 實驗環境選型與設計
面向工業工程的ERP實驗需要的是模擬中小型的制造企業的生產運營情況,通過對多種ERP軟件的深入研究,大型商業化ERP軟件(如用友、金蝶等)功能全面,適用面廣,但缺點是設置復雜,實驗周期較長,而小型ERP軟件(如正航制造達人)使用靈活,設置簡單,學習相對容易,但適用面窄,功能較少,這兩類軟件都已經有專業在實驗中應用,因此,實驗內容的設計可不局限于一種軟件,應根據實驗目的需要選擇合適的環境。
除軟件上機實驗外,在實驗開始階段引入沙盤模擬教學的方式,針對一個模擬企業,把該模擬企業運營的關鍵環節:戰略規劃、市場營銷、生產管理、財務核算和管理通過分組對抗讓學生從整體上把握企業資源計劃的核心理念,與工業工程專業注重生產管理的要求相結合,培養學生的團隊協作精神,同時激發學生參與實驗的興趣,提高實驗的效果。
2.2 實驗內容設計
工業工程專業的主要課程有基礎工業工程學、管理學、機械設計基礎、運籌學、工程經濟、人因工程、機械制造技術基礎、系統工程、生產計劃與控制、管理信息系統、設施規劃與物流分析、數據庫、成本管理等。根據工業工程專業的課程學習情況、實驗教學的課時安排情況和ERP軟件的模塊種類及功能,設計出了八個面向工業工程專業的ERP教學實驗,它們分別是產品結構樹及物料清單、庫存管理、產品數據管理、主生產計劃、物料需求計劃、廠內作業管理、車間管理、委外作業管理,實驗的重點內容是生產制造。
產品結構樹及物料清單:主要目的是通過產品資料的錄入過程,使學生逐步熟悉ERP軟件的功能和基礎操作步驟,為下面實驗順利進行打好基礎。
庫存管理:通過對產品的出庫、入庫、盤點,以及庫存查詢,使學生熟悉掌握管理信息系統的部分內容,同時為生產制造過程做準備。
產品數據管理:涉及產品的工藝路線、物料替代等內容,是生產進行前的準備工作,用到機械制造中的部分知識。
生產管理:包含了主生產計劃、物料需求計劃、廠內作業管理、車間管理、委外作業管理,是該實驗體系的主體部分,實驗的順序按照生產管理的流程安排,使學生進行實驗時思路清晰,并加深對機械制造、物料在加工過程中的流動情況和生產計劃與控制的學習理解。
3 結束語
通過設計的實驗使學生把工業工程的相關原理與ERP 系統分析方法相互融會貫通。實驗過程中,把工業工程專業中多門課程知識得以綜合應用,讓學生獲得更多的動手操作機會。以此進一步完善工業工程實驗教學體系,并為工業工程學科的應用和發展起到積極的推動作用。
參考文獻:
[1] 譚觀音,許麗憶.ERP實驗課程協作學習平臺的設計與實現[J].科技傳播,2010(8).
[2] 包根梅.基于工學結合的ERP實踐教學研究[J].商業會計,2012(18).
[3] 王小黎.ERP沙盤模擬實驗教學模式的研究與實施[J].光盤技術,2009(1).
1.1工業工程專業及其專業素質結構要求
工業工程(IndustrialEngineering,IE)專業是管理科學與工程技術的交叉,其目標是培養具有現代工業工程和系統管理等方面的知識、素質和能力的人才,能綜合運用信息技術、現代管理技術以及系統工程技術對生產過程控制與管理系統進行規劃、組織、設計、評價和創新,提高企業產品質量和勞動生產率,全面提升企業整體經濟效益[1]。工業工程專業在人才培養方面的特點要求學生形成系統的專業素質,包括學科基礎素質、工程設計能力、工程實踐能力、系統開發與創新能力。目前高校均是通過相關課程教學和實踐環節的完善和補充實現上述素質的培養。例如,針對學科基礎素質,開設電子電工學、基礎工業工程、工程制圖、機械制造等課程;針對工程設計能力開設機械設計、生產管理學、財務管理與成本分析、工程經濟、人因工程、組織行為學,以及CAD、材料成型技術等;針對工程實踐能力開設生產實習、認識實習、金工實習,以及運籌學、系統工程、生產系統仿真、企業資源計劃、設施規劃與設計、質量管理等課程;針對系統開發與創新能力開設先進制造系統、管理信息系統、數據庫技術等課程。
1.2工業工程專業課程體系所產生的問題
從工業工程的課程及實踐環節的設置看,涉及面比較廣,這就容易造成學生對所開設的諸多課程無法有效掌握,尤其是涉及多個學科的多門課程之間的關系認識不清,無法形成有效的知識結構,造成學習上的混亂。而教師在教學過程中往往局限于本課程或幾門課程的講解,無法做到實現主體課程之間的有效聯系,導致教學上的無序性,從而加劇學生學習上的混亂。要消除這種混亂和無序,需要綜合考慮工業工程專業課程的講授和學習,通過構建結構化的課程體系,實現二者的統一。
2工業工程專業課程體系的結構構建
2.1工業工程專業課程體系結構構建的系統性
根據結構主義的觀點,結構不是存在于事物的現象之中,而是存在于模式之中[2]。這就要求用系統化的觀點和系統工程的方法解決工業工程專業課程體系的結構構建問題。按照系統的觀點和系統工程的方法,工業工程專業課程體系的結構構建需要在明確專業培養目標、課程之間的有機聯系點和課程相互間的知識擴充的基礎上進行。上述工業工程專業的素質結構的形成即為工業工程專業課程體系實施的目標所在。而圍繞該素質結構,工業工程專業開設基礎工業工程、預測與決策理論與技術、系統工程導論、電子技術基礎、機械設計基礎、運籌學、管理學、市場營銷學、人因工程、生產現場管理、管理信息系統等主干課程。這些主干課程與其他相關課程的有效結合就形成了其結構構建。根據美國工業工程學會的定義,“工業工程是對人、物料、設備、能源、和信息等所組成的集成系統,進行設計、改善和實施的一門學科,它綜合運用數學、物理、和社會科學的專門知識和技術,結合工程分析和設計的原理與方法,對該系統所取得的成果進行確認、預測和評價?!盵3]而分析企業生產經營系統運行的成果可知,投入和產出是最直接的確認、預測和評價的對象。本文認為:對投入和產出的分析則集中于時間研究,即工業工程所講的作業測定。工業工程通過作業測定,最終實現標準工時的確定,為生產線平衡、現場改善、人力和物料需求、產能核算、設備更新換代、生產計劃與控制提供基礎標準。
2.2工業工程專業課程體系的結構模型
工業工程專業課程體系的結構構建要以標準時間為核心,構建其課程關系的關系模型。工業工程專業以標準工時測定為核心,進行課程體系結構構建所形成的各教學模塊:基礎工業工程模塊、生產運作管理模塊、產能計劃模塊、財會基礎模塊,并描述了各模塊對應的相關關聯課程。在教學過程中,需要在該圖的基礎上,進一步明確統一模塊課程和不同模塊課程之間的有機聯系。
3應用課程體系結構模型的教學策略
3.1加強對工作研究的理解和應用
標準工時的確定作為工業工程課程體系結構模型的核心,其確定主要是通過基礎工業工程中的工作研究實現。工作研究包括方法研究和作業測定。其中方法研究通過對現行工作方法進行程序分析、操作分析、動作分析,進行方法改進,擬定新的工作方法;以新的工作方法為基礎,對研究對象運用秒表測時、預定動作時間標準法、標準資料法確定正常工作時間和標準時間。在工作研究的基礎上,通過對操作者進行方法培訓,使之標準化,最終確定新的工作方案和標準時間,并持續進行改善。這個過程所涉及的環節、相關技術和方法是工業工程教學中需要學生熟練掌握和應用的,可通過理論講授、課程實驗、課程設計、生產實習等教學環節強化。
關鍵詞 工業工程 發展史 現狀 未來
中圖分類號:TH162 文獻標識碼:A
0 引言
工業工程(簡稱IE)是綜合運用工業專門知識和系統工程的原理和方法,為將人員、物料、設備、技術與信息組成更加有效的生產系統,為管理提供科學的依據的一門學科。工業工程起源于20世紀初的美國,它以現代化生產為背景,主要在西方發達國家得到廣泛的應用,并為促進這些國家經濟的快速、高效發展起到了舉足輕重的作用。工業工程從20世紀80年代末引入中國,至今已有20余年。隨著中國市場經濟體制和各項社會事業的發展,中國也開始大量應用工業工程技術來解決生產經營中存在的問題,工業工程在中國取得了長足的發展。
1 工業工程的發展史
工業工程的概念是在各種技術經過工程實踐、促進了生產工業化之后才逐漸形成的,其內容隨著技術進步和工業化內涵的變遷而發生變化的。工業工程的發展史與“減少成本,增加效率”這一基本方針的應用及實踐息息相關。工業工程的發展史由如下幾個階段組成:
1.1 科學管理年代
工業工程的前身是科學管理,它產生于從18世紀初期剛興起的機械化生產到20世紀30年代的這一時期,這一時期就是科學管理年代。產業革命和泰勒(工業工程之父)的科學管理運動是這段時期中發生的兩件大事。這一時期是IE萌芽和奠基的時期,在這一階段(1908年)美國第一個IE專業在賓夕法尼亞州立大學設立,與此同時,世界上第一個IE組織即工業工程師協會(Society of Industrial Engineer)在美國成立。
1.2 工業工程年代
從20世紀20年代后期一直延續到現在的年代就是工業工程年代。工業工程年代被劃分為三個階段:第一階段是從20世紀20年代后期至20世紀40年代中期,在這個階段發展的工業工程內容稱為傳統或經典工業工程(traditional or classical IE);第二階段是從20世紀40年代中期至20世紀70年代中期,是工業工程與運籌學(operation research ,OR)結合的時期;第三個階段是從20世紀70年代中后期直至現代,是工業工程與系統工程(system engineering,SE)結合并共同發展的年代,也被稱作工業與系統工程年代。在第二和第三階段內發展的工業工程內容稱為現代工業工程。
(1)傳統的工業工程(20世紀20年代后期)。它是泰勒科學管理原理的發展和繼承。這一時期由于吸收了數學和統計質量控制、進度圖、庫存模型、人的激勵等科學管理的理論基礎為IE解決問題提供了高效的方法。同期更多的IE專業和專門從事IE的職業在美國出現了。
(2)工業工程與OR結合(20世紀40年代中期至20世紀70年代中期)。20世紀40年代中期,許多工業工程工作者注意到了由英、美兩國在第二次世界大戰時期研究出來的運籌學(OR)成果,并且他們試圖把它應用到工業工程中來。運籌學(OR)在工業工程中經過一段時間的改進研究和試用,取得了進展。20世紀50年代的10年是工業工程和OR結合試驗最活躍的年代。這一時期工業工程取得了飛躍式發展和突破,同期成立的美國工業工程師學會(American Institution of Industrial Ensineers,AIIS,1948年)在后來也發展成為國際性的學術科研機構(簡稱IIE),從20世紀50年代起IE建立了較完整的學科體系,到1915年美國已經有150所大學提供IE教育。
(3)工業工程與SE的結合(20世紀70年代中后期至現在)。在20世紀五、六十年代,系統科學(SS)有了長足的進步。一種繼承了SS的科學思想和包含自然科學、社會科學知識的,并聲稱也以OR為理論基礎但很注重工程應用的系統工程(SE)脫穎而出,受到人們廣泛重視,尤其是工業工程學者的重視。20世紀70年代以來,工業工程沿著與SE相結合的思路不斷發展著、完善著。這一時期,美國和其他工業化國家取得的重大發展在很大程度上要歸功與工業工程的大力普及與應用?,F在,被列為世界十大高等教育之一的工業工程已與MBA齊名。
2 工業工程的現狀
現代工業工程是經典工業工程由工業技術及相關學科的發展不斷注入新內容而演化的結果,特別是運籌學(OR)、系統工程(SE)、計算機科學及行為科學、人機工程學的發展,對工業工程的變化產生了重要影響。以下所說的工業工程均為現代工業工程。
2.1 工業工程的職能
工業工程的基本職能是把勞動力、生產資料、信息和能源等生產系統投入要素組成一個更加高效的綜合性系統,并在有效利用這些要素的同時,將“提升生產效率、減少成本、取得最佳生產效益、確保質量和安全”作為生產目標。
2.2 工程的特點
工業工程學科具有下述幾方面的特點:(1)工業工程是一門集工程學和管理學等學科的綜合型學科。(2)工業工程被一些學者稱之為管理支持技術體系是因為,由勞動力、生產資料、信息和能源等生產系統投入要素所組成的綜合性系統的整體效益,能反映出任何系統的很強的“減少成本、增強系統管理效益”這一特征,而這種整體效益就是工業工程所追求的。(3)工業工程之所以重視定量方法等技術手段,是因為工作原理是采用工程分析與設計的原理和方法的工業工程有很強的工程特性。
2.3 工業工程常用的方法和技術
哈里斯(Harris N.)對英國600多家公司應用IE的實際情況做了調查統計,美國薩爾文迪G.將統計結果整理為32種常用的方法和技術,收錄在他編寫的《工業工程手冊》里,見表1。
2.4 工業工程的應用
工業工程從首先在制造業中產生和應用開始,至今一個多世紀已經過去了,其應用領域逐步擴大到制造業以外的其他領域,如建筑業、交通運輸、銷售、航空、金融、醫院、軍事后勤、政府部門(主要是行業管理與規劃)以及其他各種服務行業,范圍極其廣泛。
3 工業工程的未來
3.1 工業工程應對挑戰的策略
在20世紀80年代以來的經濟全球化與信息技術快速發展的形式下,由于工業工程教育目標不夠集中,不能緊跟組織、市場以及企業等,大學的教育水平開始呈現緩慢下滑的態勢。與此同時,越來越多其他領域的工程師已能掌握和熟練運用現代工業工程的原理與工具以及信息技術,工業工程師經常表現在解決大型復雜組織與企業系統時有心無力,工業工程師的特色正在減弱。這些挑戰是工業工程在未來發展中必須面對和解決的,因此須從以下幾個方面著手:
(1)綜合工業工程的研究與應用的實施。(2)拓展未來工業工程的學科領域,突破現代工業工程的研究范圍與內容。(3)從新定位工業工程位置,處理好理論與實踐的聯系,以及專業的理論基礎與應用的關系。(4)加大工業工程師的專業教育水平。
3.2 工業工程的發展趨勢
機械制造和管理科學的結合導致了工業工程學科的產生。由于經濟的全球化以及信息技術的飛速發展,未來的工業工程的發展趨勢將體現在以下幾個方面:(1)計算機技術的飛躍式發展,將使計算機在工業工程領域的研究得到廣泛應用。(2)應用領域和研究對象將不斷擴展。(3)學科體系將日趨完善,研究人員不斷增多,研究領域不斷擴大。
4 結語
未來工業工程的發展不僅在研究的理論與方法上將形成多元化的局面,借鑒和吸收計算機科學、信息技術、運籌學相關學科的最新研究成果也是其發展方向,并且在柔性化與敏捷化的管理思想的應用研究上有巨大的發展。當前,全球化競爭的熱點已由實體的物質資源轉向非物質資源,如科技、信息等,爭奪的中心不僅是占有這些資源,更重要的是資源的合理配置和使用。創新是知識經濟時代的核心,持續不斷的創新更為重要。工業工程不僅在學科的擴充與完善,而且在創造活力的激發上,都需要持續不斷的各方面創新。相信工業工程的研究和應用必將在未來出現重大突破和飛躍式發展,從而為人類的生產和發展做出巨大貢獻。
參考文獻
[1] 徐瑞園.基礎工業工程.北京:北京理工大學出版社,2010:22-24.
[2] 闞樹林.基礎工業工程.北京:高等教育出版社,2005:17-18.
[3] [美]Gavriel Slavendy.工業工程手冊.北京:清華大學出版社,2007.
[4] 齊二石.現代工業工程與管理.天津:天津大學出版社,2007:6-10.
[5] 薛偉,蔣祖華.工業工程概論.北京:機械工業出版社,2009:11-17.
[6] 徐學軍.現代工業工程.廣州:華南理工大學出版社,2000:41.