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【关键词】工业工程;企业管理;应用
工业工程简称IE,其是将人、设备、信息与环境等生产要素进予以优化配置,根据工业生产与发展的情况来进行系统化的设计,及时开展工业生产评价,运用创新性的手段来辅助企业管理,旨在提升企业的生产效率与经济效益,以促进企业高效、健康的运行。工业工程是一门专业化的技术,其所包含的内容正是企业管理的重要元素,将工业工程应用其中是正确选择。
一、工业工程概述
工业工程简称IE,其最早起源于美国,工业工程学者泰勒等利用秒表法、电影法等方式来提升工作效率[1],针对工作的时间、行为等要素进行深度的分析。随着社会的进步与发展,工业工程也被赋予了不同的定义,工业工程技术在不断更新,将运筹学、行为科学、系统工程等相互融合[2],该理论方法主要研究企业经济效益的全面提升,针对不同的部分提出了不同的管理与分析方法,其中包含工厂设计、物料的运输与搬运、质量的管理等内容,旨在优化工业工程运行体系,对企业管理来说是一项良好的借鉴。
二、工业工程与企业管理间的关系
经过工业工程的不断发展与革新,其在研究与发展的过程中,工业工程与管理存在着必然的联系,在早期理论方法的提出中也明显涉及。尽管两者在应用的过程中存在着密切的联系,但两者间还是存在一定差异的,以下就两者间的关系进行明确的分析,为工业工程在企业中的应用奠定基础。
其一,二者职能不同。在职能方面,工业工程重在强调服务效率的提升,以经济价值为主要考虑内容,强调节约成本,以联系企业的经济效益;而企业管理工作,涉及到领导、决策、监管等多项功能,涉及到的内容相对复杂,旨在维持企业健康的发展环境,其不仅仅停留在提高生产效率一个方面,还注重经济效益的提升。
其二,人才专业性不同。工业工程师与管理人员在专业性存在着很大的区别,工业工程师属于技术性人才与专家,强调技术的专业性,其可为企业的管理人员提供企业生产与加工方面的建议与技术咨询,其附属于管理部门,管理部门要凌驾于工业工程之上;而管理专业人士属于顾问性的人员,重在对企业管理观点的解读,其主要是辅助决策、领导与控制策略,工业工程人员、基层部分等都属于管理人员的工作范畴,其工作的内容相对宽泛,工作范围要远远大于工业工程师。
其三,二者相互依存,相辅相成。工业工程与管理工作是密不可分的,两者相互影响,工业工程人员表现不足或生产效率不高会影响整体管理水平,同样,若企业管理不善,会制约工业工程技术的规范化实施,缺乏相应的管理目标,其在人力、时间等资源的配置方面会受到制约,进而影响着企业的正常运作效率。由此可见,IE与企业管理工作存在着重要的联系,两者相互依存、相辅相成,彼此相互支撑,有利于提高企业的生产效率与经济效益,二者相互结合,企业未来的发展前景一片美好。
三、工业工程在企业管理中的运用
1、在建筑项目上的应用
新时期,工程项目类型得到了不断的丰富,建筑工程项目数量在逐渐增多,应提前对当前的市场环境进行调查,以市场为导向,根据市场的实际运作情况来优化企业资源的合理化配置,旨在获取高质量、高效益的工程项目产品。若想提高企业生产与加工效率,应将IE应用到项目建设中,将其作为企业管理的一个重要内容,制订一套完整的IE体系,对于项目的实施划分阶段,以“投资前――投资中――生产期间”为主要运行脉络。在三个模块中,每个模块都有其重要的运行程序与工作方法[3]。若想提高企业的经济效益,应利用好现有的程序手段,对IE技术体系进行不断的完善与优化,以提升项目的实施价值与运行价值,也有利于企业管理工作的开展。
2、强调按产定员的模式
人员是企业管理的一个重要内容,其决定着企业的生产效率与经济效益,但是人员冗杂现象相对严重,员工的工作效率不高,有限的工作量员工的分胆量少,会为企业的管理与生产带来制约。为了提高企业管理水平,应对内部人力资源进行合理化配置,实施下岗再就业的模式,实现劳动力资源的高效利用,可大大提高产品的质量,避免物资的过多损耗,可大大提高企业的生产效率,实施按产定员的模式,根据岗位的需求设定相应的人员,避免工作少人多的情况。工业工程在企业管理中的应用,应积极实施“工作研究”技术,其包括方法研究与作业测定两项重要技术[4]。企业应就目前运作的实际情况来估量生产量,进而采取按岗定员的方式,能实现人员的高效利用,在保证生产质量的基础上,应在规定的时间内完成生产任务,在规定的时间内能创造出更大的经济效益,相较于传统的模式有了明显的进步。再就业方面,以工效学原理进行相关的人才选拔与培训,能实现下岗再就业工程的良好实施。
3、增强企业在市场中的竞争力
新时期,市场体系变得异常复杂,竞争变得愈发激烈,部分企业出现严重落后的现象,且在同行业中的地位明显下降,对企业的整体实力构成威胁。为改变当前的现状,应增强IE意识,强化企业产品质量的提升,建立质量管理体系,保证生产产品质量的基础上控制成本,可在同行业中占据优势,获得客户的信赖,利于企业整体经济效益的提升。
结束语:
综上所述,管理是企业发展进程中的重要内容,其中涉及到生产、加工、人员与经营等多方面的内容,其在管理方面具有综合性、全面性的特点,能够实现生产力的全面提升,为经济效益的提升提供技术支撑。工业工程是经济与管理的充分融合,为了提高其应用效果,应借鉴西方国家的相关经验,结合中国企业管理的实际情况进行合理的设定,旨在推动企业的快速发展。
参考文献:
[1]李忠诚. 工业工程在现代企业管理中的作用分析[J]. 山东工业技术,2014,20:229.
[2]樊乐. 现代工业工程在企业管理中的应用创新[J]. 化工管理,2015,01:140.
[3]何银莲. 工业工程在我国企业管理中的应用[J]. 商业文化(上半月),2011,09:36.
[4]尹航标. 工业工程方法在粮食仓储企业安全生产管理中的适用性分析[J]. 粮油仓储科技通讯,2014,03:11-15.
【摘要】企业现代化是我国工业发展的趋势,工业在发展我国经济中起到重要作用,企业要发展必须依靠先进科学技术,现代企业发展必须应用现代工程技术,工业工程在现代企业中的应用,提高企业的发展,为我国企业与世界企业接轨提供了技术保障,为我国企业早日实现现代化发展进程提供了保障。
【关键词】工业工程 现代企业 应用研究
工业工程是社会发展过程中心出现的一门科学,实际上,19 世纪后期就已经提出了工业工程的整体概念,但是一直到 20世纪 20 年代这门科学才正式出现,随整个社会的发展,其也被应用在了更多领域,企业管理就是一个非常重要的领域,其在企业中的应用对企业而言有着十分积极的作用。
1工业工程的概念
工业工程曾经在国外的某工业工程学会被定义为:设计、改进以及运用整个系统的一门科学,其通过对社会科学、自然科学以及数学等技巧和专门知识的利用,再加上工程分析和设计的方法和原理,从而对相关系统中所获得的效果M行规划、预测和评估!通过上述的定义,我们可以发现,只要有动作出现,那么所有的不管是人类也好,还是非人类也好,都能够对工业工程的原理和原则进行应用!比如其中的动作连贯性分析,我们都知道人类的任何一种动作都存在着连贯性,所以如果仔细分析各个动作,就能够将其分解成一个个细微的单元!同时还可以对可以连接的动作进行合并,将不必要的动作删除,这样就能够实现省时省工、动作经济以及工作简化的目标。
总之,工业工程的主要研究对象是由信息、能源、设备、物料以及人等共同组成的集成系统,其能够对社会科学、管理科学、工程技术等方法和理论等各种知识进行综合应用,从而能够开展创新、改进、管理、设计以及规划等各种活动,最终能够实现提升效益、提升质量以及降低成本的目的。
2工业工程是管理科学与工程学的桥梁
作为对管理科学和工程学起到衔接作用的一门新兴科学,工业工程目前受到人们的普遍重视!很多人认为,工业工程=(土木工程+化学工程+电机工程+机械工程+::),管理。从这里我们可以发现,工业工程主要是利用工程师的方法将与管理和工程有关的问题解决掉。比如一个精于管理的人和一个纯粹研究制造的人在工厂里常常会出现无法沟通的情况,这时候就需要工业工程师与两者进行沟通。
3工业工程在现代企业管理中的作用
3.1 IE在工程项目建设中的作用
经济结构不合理是影响企业效益提高和经济运行质量的一个重要因素。“大而全”、“小而全”和重复建设,是当前经济结构不合理的突出表现,也是我国经济素质和效益低下的重要根源。
要解决“大而全”、“小而全”和重复建设等严重问题,实现经济结构调整和优化,必须遵循市场规律。在社会主义市场经济条件下,无论是搞新工程项目建设,还是压缩淘汰落后富余的生产能力;无论是开发新产品,还是技术改造,都必须以市场为导向,主要靠市场去调节,通过市场竞争,优胜劣汰,促使企业资源不断地流向有市场需求、耗能少、效益高的工程项目和产品,不断调整和优化产业结构。为了达到这个目标,必须要有一套科学的方法体系作保证,才不会“丢三拉四”,才不会导致工程建设质量不过关和新建项目投产之日就是亏损之时等严重浪费国家资源的局面。这套科学的方法体系就是工业工程(IE)方法体系。
IE要求任何工程项目建设(包括新产品开发和技术改造)的全过程一般分为3个主要时期:投资前时期,包括机会研究、初步可行性研究、详细可行性研究、评价和决策4个阶段;投资时期,包括谈判和签订合同(招投标)、工程项目设计、施工安装、试运转等4个阶段;生产时期。这3个时期的各个阶段都有相应的程序和方法。在国家产业结构调整时期,现在的问题不是需不需要这套科学的程序和方法的问题,而是用不用、怎么用的问题,用好了,国家产业结构调整就大有希望,产业结构调整成功的可靠性就大大增加。
3.2IE在科学实现下岗再就业上的作用
随着企业改革的深化、技术进步和经济结构调整,人员流动和职工下岗是难以避免的。下岗再就业是关系企业改革不断深化、企业扭亏和社会稳定的大事,是各企业职工最敏感的问题,也是国有企业领导最棘手的问题,棘手的症结是不知道如何和科学规范地搞这项工作,搞得不好就会影响企业职工的情绪,导致企业不稳定,从而阻碍企业的发展和经济效益的提高。是不是难搞、棘手,就不搞了呢?回答是否定的。从某种程度上讲,完成任何一项工作、事业,都必然会碰到这样或那样的问题,况且,深化国有企业改革,是全党重要而艰巨的任务,一定要坚定信心坚持下去。真正要将下岗分流再就业工程向纵深方向推进,就必须科学实行以岗定人,按产定员,建立新的再就业培训机制。
总之,在社会经济以及科学技术不断发展的今天,工业工程的定义具有越来越广泛的涉及面,而且其在现代企业的生产经营和管理中发挥了越来越重要的作用!在我国社会主义市场经济不断深化改革的过程中,每一个企业都面临着日益激烈的市场竞争,企业要想在激烈的市场竞争中求得生存和发展,就必须要充分的应用工业工程的方法和理念,从而能够全面地提升自身的竞争力。
参考文献:[1]孙媛媛.关于工业工程技术的现状及未来发展的研究[J].科技与企业.2015(04)
[2]江志斌.论新时期工业工程学科发展[J].工业工程与管理.2015(01)
[3]周康,孙志卓.工业工程与信息化集成创新模式研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊). 2015(04)
[4]黄毅敏,齐二石.工业工程视角下中国制造业发展困境与路径[J].科学学与科学技术管理.2015(04)
建筑工业工程是一门应用型和综合交叉型科学。建筑工业工程在进入我国后,逐渐被高校、企业认识和接受,并开始应用于实践,创造了一定的经济效益。但笔者在实践和研究过程中发现,建筑工业工程在我国还局限于制造业,在第三产业中的研究和应用刚刚起步,范围非常有限。而物流行业作为服务行业中非常重要的一环,已经通过供应链思想越来越深入地影响制造业乃至整个国民经济的发展。建筑工业工程起步时,是以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低作业成本。随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心、管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进行生产过程的分析、规划、改进、完善等工作,并提供系统最优化的技术支持。在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调企业的整体效益最佳。
二、建筑工业工程技术在我国物流行业中的应用设想
1.建筑工业工程技术在我国的应用现状
建筑工业工程技术在我国其实也有相当长时间的应用。先后以“工业管理法”、“实业工程”、“建筑工业工程”的名字向国内的教育和管理界做了深入的介绍,并已经开始局部应用于上海等当时工业发达的地区。改革开放以后,随着国民经济由计划经济向市场机制的过渡,提高生产率和经济效益成为社会与企业的客观要求。在这种情况下,管理工程学科开始逐渐受到重视,建筑工业工程的一些技术也被有意识地应用到工业项目的规划、设计、咨询、评估和改进方面。
2.建筑工业工程技术在我国物流行业的应用还过分狭隘
物流这一概念最早形成于美国,原指货物配送。20世纪90年代末,物流的概念被进一步发展,与生产过程结合更加紧密,成为“供应链”中的一部分。这一特点与建筑工业工程提高效率、追求效益的目标有着天然的一致。国内也有相当多的学者应用与建筑工业工程相同的原理和方法研究物流系统和物流动作,例如线性规划、动态规划、存储论、运筹学、系统分析等。但是,从笔者的实践中发现,目前国内物流的研究和分析还存在较大的局限性。首先,对物流的研究集中于宏观层面,过于关注物流园选址、配送节点和道路设置等企业战略层面问题,较少关注微观的操作环节,例如配载、仓储管理、搬运效率、流程优化等。其次,物流研究大多集中于硬件设计,例如选址、道路、运输工具、仓储和搬运设备,较少研究如何建立有效的信息管理系统,对于岗位设置、人员配置、动作合理化、岗位分工、排班等的研究就更加匮乏。再次,许多物流研究与实际动作情况脱节,有许多数学方法和数学模型被大量学者研究和发展,但甚少应用于企业的实际操作,大部分企业还是凭经验和个人意愿行事,通过作业人员的个人行为改进操作,而不是遵从和应用科学方法。总体来说,无论是建筑工业工程还是物流系统的研究,我国都已经逐步向世界先进水平靠近。但在实践中,物流行业应用建筑工业工程技术的水平还明显不足。
3.应加强经典建筑工业工程在物流行业的应用
回顾国外建筑工业工程的发展历程,我们可以清晰地看到一条“局部优化—整体优化—全局优化”的发展道路,这对于我国在物流行业应用建筑工业工程有着非常重要的启示。
(1)设立专业的建筑工业工程职位
将流程规划和改进的职能从管理者职能中剥离出来,聘用专业的人员进行建筑工业工程研究。这是因为应用建筑工业工程需要一定深度的专业知识,而这部分专业知识不需要管理者掌握,也难以被管理者掌握。同时,建筑工业工程的实际应用往往伴随着大量的观察、记录、分析动作,需要大量的时间,而管理者往往没有如此充分的时间跟踪整个作业流程,分析每个作业动作。
(2)应用标准化的动作研究、时间研究、规范人员配置和班组设置
物流行业往往需要24小时保持运作,同时又会在运输工具到达或者离开时出现作业高峰。因此,通过动作研究和时间研究,确保企业运用最合理的人员安排,达到作业效率的最大化是建筑工业工程在物流企业应用的最起码、最简单也是最有效的方式。上述对于建筑工业工程在物流企业应用的建议,其实都是属于20世纪初建筑工业工程时期的典型方式,虽然看起来似乎和西方发达国家和国际先进水平有很大差距,但是我们不应该忽略我国现有在物流行业的建筑工业工程还处于起步和发展阶段,管理水平不高的现状。如果没有一套好的、稳定的、经得起考验的基础标准,将会使现代建筑工业工程技术方法和先进的物流技术如同建立在沙滩上的空中楼阁,既浪费了资金、花费了时间,还达不到预期的效果。
【关键词】工业工程 人才培养 能力胜任模型
【中图分类号】G647 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)30-0020-03
工业工程(IE)起源于20世纪初泰勒的科学管理,主要通过采用系统的方法提高生产系统的生产效率,降低生产成本。一个世纪以来,工业工程对美国、日本等发达国家的工业发展起到了巨大的推动作用。自从20世纪80年代以来,我国开始引进工业工程,工业工程在中国的推广和应用,为工业和国民经济的发展做出了应有的贡献。
与此同时,我国的工业工程学科建设和人才培养也得到了迅速发展,目前全国已经有近210所高校设立了工业工程专业,不少学校还设立了工业工程相关的硕士和博士学科点。随着中国制造改造升级,中国制造2025对工业工程专业人才提出了更高的要求。
济南大学工业工程专业设置在机械工程学院,自成立以来为社会输送了大量的工业工程专业人才。学院通过学生教学满意度的调查,与毕业生和在校生形成良好的互动,最大限度地提高学生参与教学工作的积极性,通过学生的教学质量反馈,不断提升工业工程的教学质量,培养应用型人才。
本次调查对象主要是济南大学历届工业工程专业毕业生,通过本次调查,了解社会对工业工程专业人才的需求,使学校的人才培养能够与企业需求协调一致。
一 问卷的设计与调查
问卷本着贴近企业需求、贴近工业工程教学特色的原则进行设计。问卷共分4个部分:
第一,调查问卷的导语和调查对象的个人和工作信息。本部分设计的原由是便于分析各个主观因素对学生答题倾向的影响。
第二,能力胜任模型。该模型从毕业生的能力与技能、知识、职业素养三个方面进行分析。技能是指掌握和运用某项专业知识完成具体工作的技术或能力,例如计算机操作技能、财务分析能力等;能力是指员工天生具备或在外部环境影响下不易改变的特质,例如人际协调能力、问题分析能力、市场拓展能力、判断推理能力等;知识层面既包括员工从事某一职业领域工作所必须具备的专业信息,例如财务管理、人力资源管理、市场营销等学科的专业知识,也包括员工在某一组织中工作所必须掌握的相关信息,例如公司知识、产品知识和客户信息等;职业素养是指员工从事具体工作所应具备的思想道德、意识及行为习惯,例如主动性、责任心、成就欲、忠诚度、诚信意识、团队意识等。
对于上述能力胜任模型的三个方面,分别从对企业需求的重要度、学校专业培养的达成度以及与其他院校工业工程对比的水平度三个维度进行问题设置。
第三,基于我院的教学能力和教学条件分别从重要度和水平度两个维度设计问题,主要目的是评价现有教学资源是否能满足社会的需求,从而达到优化培养方案的目的。
第四,关于毕业生对改进教学的合理化建议,从工作的角度提出更实用的建议。
整个问卷的主题问题构成三层指标体系,采用5级量表。整个问卷的问题指标体系如表1所示。
本次调查共在5届毕业生中抽取样本135人,通过网络问卷与电话访谈的形式进行。最终回收111份,其中有效问卷103份,问卷有效率为92.8%。
二 调查结果统计分析
1.就业情况分析
通过调查工业工程毕业生任职的岗位情况,管理岗位和技术岗位分别占到30%和43%,销售岗位占到13%,操作岗位占1%,其他岗位占到13%。数据说明工业工程毕业的学生,大约73%的人在管理和技术岗位,很少一部分人在操作岗位。
图1 工业工程专业毕业生就业岗位
图2 毕业生的工作情况
由图2可以看出,103名工业工程毕业生从事与IE相关工作的为53人,占到51.5%,与工业工程无关的有47人,占到45.6%,自主创业的仅为3人,占2.9%。说明参与调查的毕业生中只有一半的人从事工业工程的工作,这种形势不容乐观。
图3 毕业生就业单位分布
图3对毕业生工作性质进行了统计,工业工程毕业生的就业形势比较乐观,各种性质的企业对于工业工程人才的需求都是存在的。
图4 工资满意度情况
图4可以看出毕业生的工资满意度情况,有24%的人对于现在的工资不满意,有6%觉得非常满意,70%的人持满意态度。
2.企业对工业工程人才的能力需求分析
企业对IE专业人才的能力需求,主要通过胜任能力素质模型来进行分析,并通过重要度、达成度、水平度3个维度按照5级量表进行统计分析。重要度能够给出此项要求对企业的重要性程度,即权重;达成度反映了学校在此方面的专业培养完成情况,即满足要求的程度;水平度用于横向对比,反映学校在此项与相关学校和专业对比的情况。
从上述三个表格中可以看出,在能力需求方面企业对于创新、计算机操作、组织沟通能力需求的重要度值很高,而我校在这几个方面的培养达成度值是比较低的;在知识需求方面企业对于机械方面、生产运作方面、企业优化方面的需求度比较高,我校应该加强相应知识的培养;在素养需求方面企业对于诚信意识、团队合作意识、责任感、主动进取等方面的重要度值很高,我校应该注重培养学生的团队意识、主动能力以及诚信意识、责任感。
三 调查反映的问题及改进建议
根据统计分析的结果,工业工程专业学生在满足企业需求方面和就业中存在以下突出问题:
第一,工业工程就业形势逐年好转,毕业生就业情况比较让人满意,但限于本专业就业比例的50%左右,这说明企业对工业工程人才的认识和使用依然不足。
在国外,工业工程部门是每个企业重要的组成部门,工业工程师也是重要的系统改进和提升的人才,他们能够帮助企业不断提升生产的效率和降低生产的成本。在我国,对工业工程在企业中应用的认识随着制造业的发展在逐步提升。对IE工程师的认识,经历了从一无所知到有所了解,从外资企业独有到民营企业、国有企业开始设置的过程。从就业情况来看,工业工程在我国仍然未达到20世纪西方发达国家的应用水平,工业工程师依然存在着就业面窄、未被普遍认可的境况。
第二,我校毕业生在工作过程中的创新能力、自主学习能力、问题发现与思考能力尚无法满足企业需求,与其他高校之间略有差距,有待提高。
中国制造2025中,创新是制造业升级转型的主要推动力。通过调查也发现,企业最看重毕业生的创新能力和解决问题的能力。但是,问卷也反映出学校在这些选项的达成度与重要度相比不是很高,这也是中国高等教育亟待解决的问题。
第三,我校IE专业的培养方案急需改进,尤其要重视企业需要的专业软件操作、工程实践、学生的主动性与团队协作能力方面。
根据调查反馈意见并针对发现的问题,我校工业工程专业人才培养需要在以下方面进行改进:(1)强化实践教学,不能仅限于形式,注重培养学生的动手能力、独立思考分析的能力、创新能力等。通过实践教学环节使学生对于毕业后将要从事的工作有一定的了解,认识实习可以让学生对企业的运作、产品的生产流程等有感性的认识,为后续的专业学习打下基础;生产实习让学生动手参与企业的生产制造,感受企业生产运作过程中遇到的问题并加以分析解决;毕业实习让学生参与到生产中,对现场生产实际进行详细观察,提出自己的改进方案,并在毕业论文中系统设计某一制造系统或者优化系统。(2)强化师资力量配置,注重实践教学的保障就是有强大的师资力量去引导学生,从理论到实践,从实践到创新等一系列的过程都需要老师的指导与帮助,师资力量的配置分为理论师资和实践师资两个不同侧重点,对于工业工程人才培养的重点在于符合企业的需求,学校的老师应该更加注重加强与企业之间的密切联系与合作。(3)教学方案的实施,首先应该是教材的选用,传统的教材选用陈旧、更新缓慢,甚至个别课程没有教材,部分教材急需更新,教材选用的科学性和时代性需要增强,落实教学方案不能仅限于课时,更在于对学生综合能力的考核。(4)加大学校对学生创新活动以及社团活动的支持力度,鼓励学生将理论应用于实践,培养学生的创新思维,并促进组织沟通协作、团队合作、道德规范、主动进取等各方面综合能力素质的提升。(5)加强对在校生的学习、就业指导,根据问卷反馈的信息可以看出学生在校期间对于本专业的了解程度比较低,老师应定期为学生分析本专业的就业形势等,提高学生的认识,增加专业的就业竞争力。
参考文献
三峡大学(以下简称“我校”)工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业的学位硕士培养。我校在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科、国家特色专业——机械设计制造及其自动化,以及湖北省重点实验室——水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。
二、工业工程专业实践教学体系规划
1.实践教学目标
基于工业工程专业的培养目标,我校确立本专业实践教学规划的目标和指导思想为:培养学生的实际动手能力,验证所学专业理论知识,加强IE基础理论方法和基本意识的训练;突出现代IE中信息化和集成化的特点,强化IE的制造工程背景,强化学科交叉和综合性,培养学生综合运用专业知识进行制造系统分析、设计、优化、控制、评价和创新的能力;满足本科生、研究生教学,教师科研活动的需要。
2.实践教学体系
针对工业工程专业培养目标设计的本专业实践教学体系主要涵盖了实验教学、认识实习、金工实习、生产实习、专业课程设计、专业综合课程设计及毕业设计等相互联系、有机统一的实践环节。
(1)认识实习。认识实习是学生取得对企业一定的感性认识,培养IE人才的实践性教学环节,时间在一周左右,安排在基础理论课之后,专业基础课之前。认识实习应广泛涉及企业产、供、销、质管、技术等多方面,并选择典型工业企业作为实习对象,使学生通过考察,增强认识,提高专业学习兴趣,为专业教学打好基础。
(2)金工实习。金工实习是学生真正通过上岗操作了解机床、了解产品生产过程的实践性教学环节,并且能够为后续的生产实习做直接的准备,采用集中的方式在校内实习工厂完成。涉及车、铣、刨、磨、铸、钳、数控加工等工种,目的是让学生将机械工程知识综合运用到生产实践中去,以培养学生动手能力和工程能力。
(3)实验教学。实验教学是IE专业实践教学的重要组成部分,目的是让学生验证所学专业理论知识,加深对理论知识的理解,以及模拟工业企业生产制造经营系统的设计与运行,培养、提高学生的动手能力和工程分析与设计的技能。实验教学可以通过模拟企业的工作环境、实际业务,如模拟沙盘、仿真等,让学生了解和参与企业运作的整个过程。
(4)生产实习。生产实习是学生实践能力培养和创造性发挥的重要平台,要求学生通过参加以顶岗为主的生产实践,学习、掌握和深入了解制造企业实际情况,应用所学的IE理论与方法对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。基于实习效果及学生兴趣等方面考虑,生产实习宜采取集中与分散相结合的方式。我校主要采取集中方式,由教师加强过程控制。
(5)课程设计及专业综合课程设计。课程设计是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。我校IE专业课程设计通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、管理信息系统课程设计、专业综合课程设计等,分别针对工业工程专业主干课程进行实训活动。
(6)毕业设计。毕业设计是IE实践教学体系最后一个环节,一般安排在最后一学期所有课程完成后,采取学生自选课题、教师推荐课题及学生到企业生产第一线寻找课题三种形式,主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识,进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力;培养学生根据课题收集、整理、综合分析、应用科学技术资料的能力及查阅和翻译外文资料的能力;培养学生科学研究能力和创新能力。
三、工业工程专业实验室建设规划与实践
工业工程是一个应用性很强的交叉性学科,要求理论联系实践,特别强调实践环节对学生的训练。本专业在人才培养方案制订时就把实验和实践放到了一个很重要的位置,在实践环节的设置、课时的分配等问题上都做了明确的规定,实践教学环节占总学分比例达到20%。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验的设置,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识和综合应用相关技术的环境,模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程知识的条件。在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下,我校工业工程综合实验室的规划是:在实验室里建立一个微型工厂(Mini-factory),营造一个类似真实的生产环境,主要从事制造系统规划设计研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握。要求:实验体系模块化、可扩展性、可重构。我校工业工程综合实验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS,包括:环形可扩展生产流水线,微型化、教学型的生产设备(至少一台立式,一台卧式数控加工中心),一台教学型工业机器人,一套RGV系统,微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校实验室建设的定位,也是相当一部分高校工业工程实验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程,需要总体规划,分步实施。在进行实验室规划过程中,学院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业的“基础工业工程”、“生产计划与控制”、“生产自动化与制造系统”、“人因工程”、“设施规划与物流分析”、“工业机器人”等多门课程。同时与机械工程学科资源共享,提供机械设计制造及其自动化专业的“先进制造技术”、“机械制造装备”、“机电传动控制”、“机电系统设计”、“企业生产管理”、“工业机器人”等课程。
四、建立校企合作教学科研实践基地
IE是实践性极强的专业,在IE专业的教学过程中,课外实践环节是必不可少的,对于培养学生的实践能力和综合运用知识进行科学研究与工程设计的技能,具有特别重要的作用。高校与企业共建实习基地是提高学生综合素质和实践能力的有效途径。这种课外实践教育环节是课内实验教育环节的延伸,也是对课内实验教育环节的弥补。换言之,建立校企教学实习基地是建设校内实验室在物理空间上的拓展,并在技术时间上的跟踪。另一方面,建立校企教学实习基地可以发挥各自优势,实现优势互补,共同发展。工业工程专业人才以培养学生创新精神和实践能力为重点,实践教学内容是否先进、有效、体现企业的实际需求直接影响着学生实践应用能力,通过与地方企业建立生产实践基地,实现实践教学与企业、社会的紧密联系,顺应了时代对大学教育的要求。以生产实践问题为主导的实践教学活动,也极大地调动了学生的学习积极性,强化了学生的实践应用意识。对接地方企业生产实践,首先满足了学生课外实习实践的要求,其次,典型企业的典型生产实例也成为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材及教师科研活动的对象。因此,学院与本地企业和地方政府积极沟通与合作,先后与多家知名制造企业如葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、中船重工中南装备有限责任公司等达成实践教学基地合作协议,依托企业开展相关课程实践教学,使教学结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。
针对目前工业工程专业人才培养模式落伍的现状,结合国家对创新型人才的需求及对素质教育的重视,探索个性化的工业工程人才培养模式。以东北林业大学工业工程专业的培养模式为研究对象,从确立人才培养理念和能力、构建个性化专业知识、加强实践应用环节、开展多元化教学评价及构建个性化教育教学管理模式等方面出发,构建了一套能体现学生个性化发展的培养体系。该体系能够充分开发学生的个体潜能,培养出满足行业、市场和社会发展需要的人才。
关键词:
工业工程;个性化;人才培养模式;研究
0引言
工业工程是一门将工程与管理有机结合的实践型交叉学科,其研究对象包括大规模工业生产及社会经济等宏观系统,也包括生产系统中的人、设备、物料、信息和环境等微观因素[1-5]。工业工程学科已建立近百年,其应用范围已经遍布社会的各行各业,但是我国高校中的工业工程专业培养却明显落伍,难以满足社会对工业工程专业学生的要求。本文将以东北林业大学的工业工程专业为例,探索个性化的工业工程人才培养模式的建设路径。
1工业工程专业个性化教育面临的现实问题
东北林业大学工业工程专业自2000年成立至今已培养出十二届合格的毕业生,学生的一次就业率一直位于学校各专业前列。近年来,随着教学的不断改革与专业教师的不断努力,工业工程专业建设有了很大的发展,但是由于培养体系的构建只关注了专业知识体系的本身,而没有注重培养学生的自主学习能力,没有将培养方案与学生的个性化发展相结合。因此目前的教学体系中存在许多问题。(1)教学手段、教学方式比较单调,缺乏课堂互动。由于受课堂教学时间和“以教为主”的传统教学方法等条件的限制,很多课程往往被作为纯理论的课程进行教授,学生感到内容枯燥,课堂氛围沉闷,缺乏互动,难以获得理想的教学效果。(2)过度强调了理论知识的学习,实践性教学环节薄弱。东北林业大学工业工程教学以课堂讲授理论知识为主,很少涉及寓情于景的案例式和启发式教学;一些课程虽有实验课和课程设计,但是实验类型单一且脱离实际,课程设计也脱离企业现场,既不能有效锻炼学生能力,也不利于学生的个性化培养;生产实部分局限于参观,学生缺乏亲身实践的机会,实习效果差。导致工业工程学习与企业生产相脱节,学生解决现实问题能力低,所培养毕业生与企业所需人才之间存在较大偏差。(3)课程体系设置不尽合理。学生需要完成的学分包括:必修课程学分、专业选修课程学分和校内公共选修课程学分,课程繁多且可供选择的课程单一,大多是机械工程类课程,或是经济管理类课程,导致学生没有多余的时间和精力来挖掘自身的特长,实现自我的个性化发展。(4)教学体系单调。东北林业大学工业工程教学培养体系比较传统,追求专业课程设置的合理性和逻辑性,没有考虑到学生对所开课程是否感兴趣,没有尊重学生的自和选择权,培养出来的学生专业方面的基础知识较扎实,但是大部分学生缺乏理论知识的运用和创新能力。传统的教育体系缺乏一种基于学生个性化发展、尊重学生自和选择权的培养模式。(5)教学评价体系机械、单一。教学评价是一种综合检查教师教学质量和学生学业成绩的方法,东北林业大学工业工程专业大多课程都采用期末考核一种形式,考核的内容以客观试题为主,学生经常只需要死记硬背,而主观试题较少,缺乏对于学生思考、分析和论述能力的考核。在评分标准上,主观题答案也与客观试题一样以教材或教师讲授为参考,学生发挥的余地有限,阻碍了创新思维的形成和创新能力的发展。
2实施个性化人才培养的对策
东北林业大学工业工程专业在个性化培养模式研究进行了探索,初步建立了一套能体现学生个性化发展的培养体系。
2.1确立个性化人才培养理念
以个性化教育为人才培养理念,对本专业学生的培养目标是具备工程技术、管理技能、实践应用和整合创新等方面的知识与能力,具体能力定位如下[6]。(1)具有扎实的数学和信息技术基础。(2)具备数据获得和处理的能力。(3)具有整体思维和全局意识。(4)具有快速适应环境的能力、自我投资主动学习能力和协同精神。(5)发现问题,提出和评价解决方案。(6)具有良好的专业伦理道德和职业道德、精益求精的态度、较强的社会责任感。(7)有效的沟通协调和和谐的人际关系。(8)面对危机或者突发事件具有初步的处理能力。(9)具备信息获取和职业发展。(10)关注当前问题。(11)掌握工业工程专业相关的技术、工具。(12)掌握工业工程的工具、理论和知识,了解专业领域标准和行业法律法规,掌握外语和计算机基础技能。(13)掌握学科前沿信息,判断学科最新的应用方向,并依据实际进行产品工艺设计、技术改造与创新的初步能力。
2.2构建个性化专业知识
(1)提高学生自我教育的能力和对培养方案的认知[7-9]。东北林业大学在2014年对本科专业人才培养方案进行全面修订,四年制本科专业的毕业总学分由180学分压缩至150学分,增加了公选课和实践课程学分比例,鼓励学生积极参与如“挑战杯”等课外竞赛,依据自身兴趣特长参与第二课堂进行个性化自我培训。为了使工业工程学生能够更好地认知工业工程专业的培养目标、教学体系及工业工程专业在未来职场、社会所处的地位和发挥的作用,在新生刚入学时,开展系列专业教育讲座,加强学生对工业工程专业的认知,明确自己的学习目标,热爱所学的专业,以积极向上的心态开始自己的大学学习生活。在生产认识实习前,结合实习要求,进行工业工程专业认知讲座,明确专业的培养方案,重点强调专业课学习的重要性及其在实践中能够解决的问题。为了使培养方案更具科学性,在工业工程各年级进行专业问卷调查,为专业方案的改革提供方向。(2)加强专业认知能力,拓宽专业口径。为了打牢学生的专业基础、使学生更加了解专业应用面,对培养计划进行了改革,保证公共基础课不削弱,取消了一些课程,合并了一些课程,加强了一些课程,增加了一些课程,使新的培养计划满足社会真正的需求增强学生未来的竞争力[10]。(3)优化课程体系,加大选择性和灵活性。在课程设置上考虑学生个性的差异性,扩大选修课的设置范围,努力做到因材施教。为了满足不同兴趣学生的愿望,在原计划的基础上,新增加了专业英语、现代项目管理、工业外贸概论、组织行为学、预测与决策、生产系统建模与仿真、工业统计与应用、电子商务供应链管理等课程;将取消原教学计划连续两年没有学生选的课程。在每学期专业选修课程选课前,就每门课程的授课内容、授课教师和授课方法等向学生介绍,指导学生根据自己的实际情况和今后的规划进行选课。将专业课程分为必修课和选修课两大模块,并确定合适的比例。考虑到学生个性化发展的需求,将选修课提高至34学分,占总学分比例21.4%,并且将专业选修课分为“制造技术与管理方向课程群”和“制造信息化方向课程群”,学生根据自己的需要有选择性地学习。除此之外学生在校期间还需获得30学分实践教学,6.5学分的形势与政策及“思政课”实践,2学分的第二课堂学分。(4)隐性课程建设,个性和谐发展。每个学生在大学时期,收获的不是证书和文凭,而是知识应用能力、创新能力、责任感,以及诚实、正直、善良、坚毅等许多受用不尽的财富[11]。因此,在培养体系中加强学生的专业伦理教育,激发学生的职业理想和学习兴趣,提高其自主学习能力,增强科研意识和创新意识,团队组织能力和沟通能力,树立高度的责任感和自信心。(5)涵养多元文化。“学术自由”是大学多元文化的内核之一[12],作为现代的大学,不仅是包容不同的学派、学术和研究者,也应该尊重学者和学生的人格,多一些包容,容忍失误者,善待失败者,褒奖成功者,进行良性竞争,尊重和包容必将营造一个充满生机与活力的校园。
2.3加强实践应用环节
(1)增加实践性环节。为了更好地贯彻教育部精神,培养出高质量的、实际动手能力强的创新型工业工程人才,在修订的教学计划中,加大了课程设计的比重,增加了如社会实践、公益行动、竞赛参与等形式的第二课堂教学;加强了基础工业工程、人因工程学、质量管理学、管理信息系统、工业工程测试技术和现代制造系统课程的实验学时。根据专业培养目标和能力要求,循序渐进的改革实践环节,依据实际将传统的演示性和验证性实验逐渐转变为综合性、设计性实验,将实践教学环节和企业实际进行结合,提升学生分析问题、综合运用知识解决问题的能力,还可以增强学生的学习热情和专业认知。(2)对生产实习进行了改革。生产实习主要是让工业工程专业学生对企业特别是工业企业有一个初步的、全面的感性认知,让学生接触多种不同类型的企业,了解各种企业的业务范围和主要生产流程,了解我国企业的管理现状和技术水平,丰富、完善和深化已学到的管理理论、方法和原则。新的教学计划对生产实习也进行了改革,原计划生产实习都采用一个方式,在两三个生产工厂进行生产实习,但是由于企业的生产自动化程度高及生产安全等的限制,学生只能站在一旁观看,实习效果非常差。新教学计划改革为在9个企业实习,企业中有大型国有企业,有中外合资企业和民营企业等。采取多种方式进行实习,如在一些企业重点进行机械制造工艺、设备等传统方式的实习;在另外一些企业重点实习现场管理方面的内容,主要采取观察、交流座谈的方式,通过与领导和现场人员接触,了解企业人、财、物等管理方面的具体情况,回校后再采取交流座谈、抽签答题等形式进行广泛交流和评审。鼓励学生依据个人意愿,结合暑期进行顶岗实习,以真实的工作环境来强化学生的知识技能水平,减少学生步入社会后的不适应,能够很好的提高学生的职业竞争力。在实习期间保证学校、企业等各方面能够相互协调,共同培养学生的知识技能,发挥学校与企业所具有的优势,形成一定程度上的资源优化配置。(3)毕业论文指导工作实行双向选择。毕业论文指导工作采用双向选择制。在第七学期,指导教师将毕业论文题目,内容以及要求填写在毕业论文选题表上,学生根据自己的兴趣、工作单位、就业情况选择自己喜爱的题目或者指导教师;教师根据自己对学生的了解,成绩的优劣,在尽量满足学生第一志愿的情况下,进行好中差搭配的基础上,选择需要指导的学生,达到双向选择的目的。第八学期再正式下达毕业论文任务书,进行毕业论文的指导工作。工业工程专业的毕业论文强调了其应用性强的特点,应尽量选择真实课题,以实际问题和应用来实践所学理论。鼓励并创造条件,让已签约的学生提前进入就业单位,熟悉环境并根据实际情况进行1~2周的一线工作实习,发现问题并选择毕业论文研究课题;第3~4周时间提出想法并酝酿改进方案;第5~6周的时间实施改善;第7~8周检验效果。学生更早地接触了实际工作,熟悉了工作环境,为毕业后正式工作奠定了基础,同时毕业论文由学校和用人单位共同进行指导,与生产实践紧密结合,论文质量得到了很大程度的提高。
2.4开展多元化教学评价
大学的学习既有继承性的一面,又具有探索性、实践性和独创性的特点,因此,高校教学评价也应依据这些特点进行[13]。目前的教学评价基本只考察学生的理论知识学习,忽视了实践和创新能力的考察,阻碍了创新人才的培养[14]。要对教学评价的方式进行改革,有以下几个方面可以实施。(1)转变教育思想观念。转变教育思想观念需要教师和学生共同参与,首先,教师要转变原本的对教学和教学评价的认识,以正确的人才观和质量观为视角,重新确立工业工程专业的培养目标。其次,学生应该抛弃仅仅对知识机械记忆即可的观念,发挥主动性和积极性,通过各种途径掌握新知识和技能,努力提高自己的能力。(2)建立多元化的教学评价体系。首先,增加阶段性考试,改变终结性一次评价的局面,评价要通过阶段考试、平时作业、学期终考核等多渠道进行。其次,注重对学生获得知识和运用过程的考察,依据教学效果加强对学生的引导,提高学生进行自主学习的能力同时也要检查教学中存在的问题,培养具备终身学习和创新能力的人才。(3)改革考核考试制度。调整相关考试内容,提高题型设计的灵活性,主观题、客观题都应尽量避免过于侧重知识的机械记忆,使得考核内容更全面、考法更科学、考点更符合工业工程专业的要求。增大主观题的比例,主观题的评分不应拘泥于书本,为让试卷真正起到考察学生真实水平,尤其是应用知识创造性解决问题的作用。
2.5构建个性化教育教学管理模式
传统的教育教学管理模式忽视学生个性的发展,而个性化教育教学管理模式有助于学生个体潜能得到充分开发、个性得以完全施展[15]。因此必须进行个性化教育教学管理模式改革。(1)进行教学制度体系改革。要树立“以学生为本”的理念,积极推进学分制改革、尊重学生自,逐步实施弹性管理。首先,要依据专业实际完善学分制。课程的学分很大程度上影响着学生的学习动机和学习态度,学分制体现了教育应该因人而异和因材施教的思想。调整学分比例,适当减少一些公共基础课过高的学分,提高选修学分占总学分的比例,放开对院系之间的限制,使学生可以自由地选择公选课程。其次,要充分尊重学生的自。赋予学生知情权,向学生明确工业工程专业的培养方案、师资、经费及有关措施和规定;给与学生选择权,在专业导师指导下,让他们自由选择课程、教师和学习方式等,给与学生自主选择和自主发展的空间。(2)以个性化的管理措施,推进教育教学管理的个性化进程。实现学生管理的个性化,要从了解学生的个人、专业课程的选择、价值观、个人创造能力开始,依据培养方案和学生个人成才的需求,来优化大学的教育资源的配置,创造更为有效的教育教学管理体制和教育平台。将现代化和管理信息化技术和手段引入教育平台[16]。借助各类先进的教学方法促进学生主动思考、探索和解决问题,将讨论式、参与式教学贯穿到整个理论教学过程中,如泰勒制辩论、福特生产方式意义、丰田式生产方式精髓的认知、通用破产的原因等,同学们亲自查阅资料、总结分析、共同探讨,对课程的内容有了更深刻、更准确的理解和掌握。随着东北林业大学官方网站数字化程度的不断提高,为本专业建立教育教学管理信息化运作新模式提供了必要的条件。
3结论
东北林业大学工业工程专业在人才培养及学科建设上经历了15年的历程。在15年期间,以市场经济和学科发展为导向,不断修订培养目标,完善培养方案,加强学科建设,探索出了在工科院系培养工业工程人才、专业建设的一些经验。通过东北林业大学工业工程个性化人才培养模式研究探索,明确了工业工程专业的人才培养理念,构建了个性化专业知识体系,加强了实践应用环节,提出了多元化教学评价方式,构建了个性化教育教学管理模式,使专业人才的培养更加适应社会发展的要求。同时,建立的核心课程及新的课程体系也为国内同类院校工业工程专业教学体系设置提供借鉴。虽然笔者对个性化教育进行了探索,但仍然处于起步阶段。今后在坚持个性化教育的过程中,需要密切关注市场需求和行业发展趋势,逐步完善适合东北林业大学实际的个性化培养模式。
作者:朱玉杰 冯国红 王巍 单位:东北林业大学工程技术学院
【参考文献】
[1]孟祥林.个性化教育的本质及我国的策略选择[J].广东广播电视大学学报,2005,14(1):92-97.
[2]宋官东,王思惠.高校个性化教育改革的思考[J].现代教育管理,2014(10):48-51.
1电子技术在工程领域应用的作用
1.1提高工作效率
电子技术在发展的过程中经历了整流器和逆变器的时代,并随着集成电路的发展,正迈入变频器的时代,实现了对电能的转换与控制,尤其是计算机技术的应用与发展,将微电子技术和电力电子技术充分结合,电子功能器件已经开始向智能化方向发展,从而简化了生产过程中的繁琐环节,大大提高了工作效率。
1.2避免资源浪费
由于工程领域设计的环节很多,在某方面出现重复与多余的情况不可避免,这在一定程度上会导致各种资源的浪费。在工程领域中应用电子技术可以从整体角度出发,对生产环节进行有效的统筹规划,保障工艺流程处于最佳状态,以避免资源浪费。
1.3提高经济效益
计算机技术的发展为电子技术发展提供了良机,推动其向绿色化、数字化和模块化方向发展,保障各个生产环节可以安全有效运行,即使在某一环节出现问题,也可以及时有效地处理,降低了资源损耗和节约了人力成本,实现了经济效益的最大化。
2工程领域应用的主要电子技术
2.1GPS定位系统
GPS定位系统可以应用在道路工程的建设方面,如建立道路工程的控制网和测定航测的外控点等。随着高级公路的建设与发展,对勘测技术的要求也越来越高,但是由于公路建设的线路较长且已知点比较少,如果采用常规测量手段,布网与测量精度无法得到保证,而应用GPS定位系统,不但可以建立高精度的控制网,减少点位精度误差,而且可以缩短施工工期,加快工程的进度。同时,GPS定位系统可以用在隧道测量方面,其无需通视,简化了常规测量中的中间环节,在构成网形和提高点位的精度中有着无可比拟的优势,应用的前景也非常广泛。
2.2CAD制图系统
CAD制图系统是由计算机辅助绘图系统、图形输入及输出设备组成,可以将图形直接显示在计算机的屏幕上,而用户可以借助光标对图形进行编辑与修改。CAD制图系统的优势在于制图速度快、精确度高,可以避免重复性工作,并保留设计图纸中的元件数据,使用户可以利用CAD程序对信息进行修改与调用,以实现准备工程费用表与材料清单及更新库存的清单等目的。
2.3分析软件
分析软件主要起源于计算程序与运算表单,其将计算技术应用于桌面,增强了工程师的计算能力。无论是分析工程区域的应力分布,还是进行三维动态的模拟处理,工程师都可以利用分析软件解决其中复杂的问题。同时,随着分析软件的开发与应用,其功能也越来越强,这为小公司承接大工程提供了可能,例如利用分析软件开展混凝土养护工作,确保混凝土的预应力可以满足工程更多要求,使小公司摆脱了技术环节的限制。
3工程领域中电子技术的应用
3.1建筑工程
建筑工程中数据信息较多,操作流程比较繁琐,随着经济发展与科技的革新,传统模式已经无法满足建筑工程的实际需求,所以在建筑工程领域中加强电子技术的应用势在必行,这既是建筑行业发展的根本需求,也是保障建筑产品智能性与安全性的有效途径。一方面,随着城市的发展,建筑工程规模越来越大,人力资源和物力资源的消耗逐渐增加,工程预算的难度也随之提高。相较于传统工程预算方法,借助计算机的电子技术功能更强大,运算能力更强,大大加快了工程预算的速度与准确度;另一方面,在建筑工程的资料存储与成本控制方面,电子技术的可靠性更高,信息储存与查询工作更快速便捷,这对顺利开展建筑工程的招投标工作至关重要。
3.2汽车工程
电子技术在上世纪70年代已经广泛应用于汽车工程领域,并在改善汽车经济性与动力性及提高汽车行驶的安全性与乘坐的舒适性中起着重要的作用。例如动力传动的电子控制系统不仅可以让汽车在不同路况下安全运行,而且便于驾驶员操作,降低汽车运行的油耗与排放,提高汽车的舒适性、经济性与动力性。同时,汽车工程也在向电子化、信息化、自动化与智能化方向发展,例如在汽车自动化与电子化发展中,对传感器依赖的程度逐渐加深,总线技术可以减少线束的数量、体积和连接点,保证汽车电子控制系统的安全性与可靠性。此外,汽车工程在通讯系统、防盗系统和多媒体娱乐等方面的发展,也为驾驶者提供了更多的舒适体验,如在汽车上可以上互联网、打电话和收听广播等,在满足驾驶者的出行需求基础上,使其获得更多愉悦的驾驶享受。
3.3航天工程
航天工程作为科技高、精、尖的集中体现,对设备的安全性与计算精密度的要求更为严格,需要考虑的环节也更多,如果单纯依靠传统模式,无法满足在技术创新和成本控制等要求,只有借助电子技术才能真正达到这一目的。电子技术在航天工程领域中的发展方向包括通过计算机与大规模的集成电路,实现电子系统的智能化、自动化与综合化;加强实时信号的处理与数据处理能力,加快数据传输速度;加快使用周期长与可靠性高电子元器件的更新速度;开发红外、毫米波与光频等高频率波段电子技术,开发超高频率大规模的集成电路等,从而推动航天工程领域的平稳持续发展。
3.4工业工程
传统工业工程主要依靠人力物力进行工业生产,随着电子技术的发展与应用,工业生产将会逐渐向自动化与机械化方向发展,由此带来的经济效益与社会效益也会增加。由于工业工程资金的流动性比较大,所以在控制生产原料采购、生产设备购买与工业产品销售等方面的成本非常重要,这关系到工业企业的经济效益。如果工业企业通过财务团进行成本控制,工作效率较低且耗时耗力,而借助计算机技术分析市场变化情况,可以保证经济资料及供应链信息的全面性,从而设计出最佳的原料及设备采购方案,为控制企业的经营成本,提高企业经济效益打下坚实的基础。
4结语
Abstract: Aiming at the assembly line of TV set, this paper applies the stop watch-time study of work measurement technology to determine operation time of every station and finds out bottle-neck stations. The existing problems of assembly line are analyzed by using 5W1H inquiry technology. In order to optimize the assembly line, Heuristic algorithm and Branch and bound analysis are used to reschedule job content of assembly line. By analyzing the data between the old line and the new line,the balance of assembly line is improved obviously. Load coefficient of the assembly line increased to 86.4%, production capacity increased to 339 units, the average processing rate of stations increased to 58.4%.
关键词: 装配流水线;时间研究;流程优化;装配线平衡
Key words: assembly line;time study;process optimization;assembly line balance
中图分类号:TB491 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)06-0239-03
0 引言
随着现代社会的快速发展,企业生产规模越来越大,所受到的竞争压力也越来越大。在产品需要大批量生产的情况下,装配流水线是作为一种高效率、高产量的生产方式,能够有效提高装配质量和效率,节约生产成本,提高企业竞争力。目前该生产方式在很多行业都得到广泛的应用。但有的装配流水线总会看到材料堆积,流水线停滞等现象。这些都会导致企业效率低,生产力下降,降低竞争力。如何提高装配线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来越受到人们的重视。采用合适的方法对装配线进行平衡优化[1-2]成为实现这一目标的主要手段之一。
以台州当地企业电视机生产线为例,由于其电视机装配流水线工位能力不均衡,致使装配流水线生产效率较低,企业竞争力下降。通过对某电视机后盖装配流水线的调研,利用作业测定中的时间研究[3]及实地测量采集数据,然后通过数据分析得出影响装配流水线平衡的相关问题。利用分析得到的数据,通过启发式平衡法对装配流水线进行优化改[4-5]。
1 装配流水线工艺分析
1.1 装配线现状描述
文章以电视机后盖装配流水线为研究对象。装配线的工序为:检查背板―贴侧面双面胶―贴侧面双面胶―组装灯条―装灯条线―整理灯条线―锁灯条螺丝―放反射纸―放反射板―放反射片―卡中框―贴胶布―检查背光―组装玻璃―贴胶布、撕前膜―贴胶布―贴导电布―卡前框、翻转电视机―锁背板螺丝―固定T-con板―贴条形码。其各工位与各工序的工作时间如表1所示。
1.2 现状分析
根据现场反馈的信息,电视机装配流水线主要存在以下几个主要问题:
①生产效率低,达不到指标;
②b配线质量不高,返工频繁;
③员工分工不均,心理不平衡。
上述装配流水线出现的主要问题是由于企业管理和装配流水线的不合理安排造成的,我们主要从装配流水线的技术层面加以研究。根据实际状况,运用“5WIH”提问技术[6],对各工位完成任务的目的、方法、人员、时间、地点及原因等方面进行提问,逐项进行分析[7]。根据表1可以得出各工位的生产节拍。其中工位4耗费117秒,是最大的工位时间(瓶颈工位)。工位4与工位3的时间差过大,造成生产堆积,不利于提高装配线的生产效率。且员工工作时间差距过大容易造成心理不平衡,为追求速度而忽略工作质量。
将工作时间平均分配到各个工位的方式,可以最大程度地消除各工位的不平衡。在此需要在不影响产出率及作业优先顺序条件约束下,对各个工位的工作量重新分配,以期达到各个工位工作量的平衡。在此引入评价装配线负荷的评价函数η,装配线负荷系数η的可用式(1)表示为:
装配线的负荷系数越大,说明流水线的生产效率越高,它反映装配线人力、物力资源利用率的指标,同时也反映了装配线组织和设计的合理程度。一般合理的装配线负荷系数在80%以上。
2 装配流水线平衡改善
2.1 理想节拍
电视机装配流水线的平衡调节主要要求使每个工位的操作时间尽可能同步化,各工位在节拍内都处于繁忙状态,完成最多的操作量,从而使装配线的效率最高。电视机装配线平衡前为10个工位,其中工位4的时间明显不合理,工作时间长达117秒。经过仔细考虑,工位4分为2个工位更为合理。最后理想的工作中心为11个。理想节拍=产品总装配时间/实际工作中心数=656/11=60秒。
2.2 启发式平衡过程
启发式算法在求解装配线平衡问题[8]时,不采用复杂的数学模型进行求解,而是主要通过拟定的选择规则进行求解,因此该方法简单实用,得到了广泛的应用。启发式算法主要研究动作和时间两方面,所以文章主要通过这两方面来优化解决实际问题[9]。
首先各工位优化必须满足几个约束条件:①各个作业单位的优化调整必须满足装配线生产的有限顺序。②在作业单元任务分配完后,最终的工位时间不得超过产生节拍。
装配线操作是从将电视机背板搬上流水线开始,所以作业单位1作为第一工位的第一工序。因为理想节拍为60秒,安排作业单位1、2后,剩余时间不足以安排3,但2与3间的生产关联性较大,考虑生产流程的连续性,作业单位3安排在本工位。后续的工位安排同理,先安排在理想节拍内的作业单位,再考虑作业单位的关联性、合理性。二号工位安排作业单位4,5。三号工位安排作业单位6,7,8。四号工位安排作业单位9,10。五号工位安排作业单位11,六号工位安排作业单位12,13,七号工位安排作业单位14,15。八号工位安排作业单位16,17。九号工位安排作业单位18,19。十号工位安排作业单位20,21。十一号工位安排作业单位22,23,24。剩余时间不足以进行下一作业单位,但由于本工位为最后一个工位,因此将最后的作业单位25放入本工位。改善后的结果具体参见表2。
2.3 装配线平衡后数据分析
计算每班的生产产能的时候,计划有效工作时间按6.5小时(总时间8小时,其中1.5小时休息)计算。计划产量包括计划出厂量和预定不合格的量。生产节拍直接使用所实测的瓶颈操作时间作为我们的标准节拍。装配线改善前后的平衡变化如表3和图1所示。
①生产节拍C。
改善前:生产节拍C=117秒;
改善后:生产节拍C=69秒。
②生产产能N。
改善前:N=计划有效工作时间/生产节拍=6.5*60*60/117=200;
改善后:N=计划有效工作时间/生产节拍=6.5*60*60/69=339。
③装配线负荷系数η。
改善前:η=T/(N*C)=656/(10*117)=56.1%;
改善后:η=T/(N*C)=656/(11*69)=86.4%。
经过各工位操作工序重新分配平衡后,生产节拍由平衡前的117秒减少到平衡后的69秒。生产产能由每班200台提高到每班339台。装配线负荷系数由平衡前56.1%提高到平衡后86.4%。通过使用改进的启发式平衡方法对电视机装配线进行研究降低了生产节拍,提高了产能和生产效率。
2.4 人员优化
在工位平衡的基础上必需考虑工人的工作量,工作量的平衡安排有利于提高工人的积极性。原装配流水线除了作业单位11、15各安排了两个工人,其余每个作业单位只安排一个工人。对上述已改善的装配流水线进行数据分析,其中作业单位22、23作业时间都明显小于其他作业单位。考虑工人的公平感和工作积极性,这两个作业单位只安排一个工人。因此,改善后的装配流水线工人人数减少一人。这有利于减少资源的投入,提高企业竞争力[10]。
3 效果评价
图2是装配流水线的Flexsim仿真模型。通过对改善前后装配流水线进行仿真,得到的各项数据如表4所示。分析表4改善前的各项数据,可以看出改善前工位4之前的所有工位都出现了严重的堵塞,工作效率低下。因此工位4是瓶颈工位。改善前的空闲率过大,且存在空闲率与加工率分布不均的问题。
通过表4改善前后数据对比,可以直观看出改善后装配线的优化进步。改善后工位的最大堵塞率为7.14%,较改善前的最大堵塞率42.41%,下降了35.27%,整体生产的流畅性得到提高。且改善后除了工位3与工位9略有堵塞外,其余工位基本保持生产平衡。改善前工位平均空闲率为42.9%,且工位8、9、10空闲率明显过大,利用率不高。改善后的平均空闲率降为29.4%,比之前降低13.5%。改善前的平均加工率为39.4%,前5个工位的加工率与后五个工位的加工率相差过大,装配流水线的生产不平衡。改善后工位的平均加工率为58.4%,较之前提高了19%,且工位间的加工率差距减少,整个装配流水线的生产系统更加平衡。
4 结语
装配流水线的平衡直接关系到流水线的生产效率。因此,对企业装配流水线的平衡改进是企业的关注重点。本文通过对某公司电视机装配生产线平衡分析,发现瓶颈环节,并应用生产节拍平衡方法给出行之有效的改进方案。通过启发式算法、分支定界分析对工序作业内容调整,尽可能平衡各工位的作业时间,减少空余时间,消除各种浪费活动,从而使装配生产线节拍平衡优化,提高了生产线的生产能力。在此过程中,运用Flexsim软件对改善前后的装配流水线进行仿真,建立三维可视化模型。通过仿真模型的前后数据对比,证明改善方案的有效性。
参考文献:
[1]施培阔,方叶祥,黄秀玲.玩具厂装配流水线的瓶颈分析与平衡改善[J].工业工程,2009,12(6):127-130.
[2]曾敏刚,李双.电源适配器生产现场改善与装配线平衡[J]. 工业工程,2010,13(4):117-123.
[3]易树平,郭伏.基础工业工程[M].北京:机械工业出版社,2013:109-123.
[4]朱波.高压鼓风机装配线平衡方法研究[D].上海:上海交通大学,2008.
[5]杨夷梅,杨玉军.分支定界算法优化研究[J].中国科技信息,2008(21):42-43.
[6]郭伏,张国民.工作研究在流水线平整中的应用[J].工业工程与管理,2005(2):120-124.
[7]郭伏,张国民,温婕.工作研究在轿车装配流水线能力平整中的应用[J].工业工程与管理,2006(2):119-126.
[8]沈维蕾,谢峰,柴畅.基于启发式平衡搜索法的装配线平衡方法[J].组合机床与自动化加工技术,2008(11):86-89.
(一)电子技术在建筑工程领域的应用
建筑工程中的领域信息量大、系统庞大,且操作流程多,在建筑的设计阶段,对于建筑的概念理解也十分重要,这关系着建筑工程的大致雏形。然而,传统的模式已经无法适应建筑工程的发展,传统的方式因受到许多因素的影响及制约,造成了流程的复杂性,而电子技术的研究及应用无疑给建筑工程领域带来便利与简化。现阶段计算机制图的技术已经发展得相当完善,使建筑设计阶段越来越便捷。在新形势下,结合当前社会的发展,将电子技术运用到工程领域中,例如:计算机辅助绘图软件,又称CAD,此软件有相应的口令,能够预先定义符号,更加快速的帮助建筑师直接在电脑上制图,方便修改。然而这一软件的开发,大大地提升了工作效率,可以说,这是技术化改革胜利的结果。
(二)电子技术在航空工程领域中的作用
随着近些年电子技术的不断发展,航空航天是人类认识和改造自然进程中最为活跃、最具有影响的工程领域,也是人类文明发展的重要标志。航空工程的技术含量要求非常的高,费用昂贵,经济上要考虑成本的预算,技术上要开放新的技术,传统模式是绝对无法胜任的,需要运用电子技术得以实现。例如:航天飞行器中的所有电子设备都由芯片控制,再加上一些路线构成电子系统,才能控制航天器的日常运作。其次,载人航天器中为了人的生存及工作等等都无法离开电源,然而这些都必须采用电力电子技术才能完成。
(三)电子技术在汽车工程领域中的作用
如今,为了满足人们对于汽车操作性、稳定性、舒适性、燃油经济性等要求,汽车开始向电动化、多媒体、智能方向发展,使得汽车电子技术的应用在汽车工程领域发生重要的变化;从而,电子装置在汽车总价值中比重逐步提高。例如:现在的汽车已经逐步步入多媒体时代,利用windows操作系统开发的车载计算机多媒体系统,已经具有导航、通讯、防盗、语音识别、图像显示及娱乐等功能。
(四)电子技术在工业工程领域中的作用
传统工业需要大量的人力物力来实现效益,而如今,随着社会的进步,工业不断发展,工业趋向于机械化、技术化、电子技术化。电子产业也作为新兴产业在迅速成长,渐渐成为我国经济产业的一大重要支柱,那么对电子技术的重视也越来越高。工业工程具有资金流动性大的特点。例如:机器的购买、产品的销售、物资的采购都离不开成本的控制。然而无论任何的工程或者企业,利益都是最优先考虑的因素,倘若在工业领域中聘用一个庞大的财务团来考核这一项目,似乎不太实际,且会耗费许多时间和人力,然而运用计算机技术便可以全方位的分析,更加全面、合理的核算出最佳方案,为企业带来更大的利益,实现高额利润。
(五)电子技术在农业领域中的作用
我国水资源处于短缺的状态,而农业方面对水的需求量非常的大,但农业在很多细节方面,可以节约水资源。例如:由于某些植物和地理环境因素导致植物吸水情况不一致,对于浇水量的不统一,导致浪费很多水资源。然而,电子技术在农业的作用,可以实现数据通信,通过数据的处理以及对植物需水量的评估,对植物进行分析,为每一株植物造福,如此一来,在方便的同时,农业方面也节约了很多水资源。
二、应用于工程领域的关键电子技术
(一)因特网
第一个工程网开始于1995年,最初的因特网用于实时显示进度信息,后来发展到用于工程参见各方面合作。21世纪,电子计算机已经改变了普通民众的生活,我们须意识到计算机网络的出现给我们生活带来太多便利,计算机网络传播信息,极具优越性、实用性。它是一个信息资源和资源共享的集合,它的出现给现实生活带来很多便利。其主要优点有:能够不受空间限制进行信息交换、加强对外交流、开阔视野、可以在知识库寻找自己学业上、工作上的所需、共享文件、照片、图纸等等。网络传播的主要特点是:快捷、方便、双向、开放浅析电子技术在工程领域的应用,对于众多步履匆忙的年轻人而言,在网络上学地节约了时间,提高了工作效率。就目前来看,因特网市场仍然具有巨大的发展潜力。
(二)全球定位系统
全球定位系统的研发,对各类道路工程、建立工程控制网、测定航测外控点、实现更精准的勘测控制网,起到了巨大的作用。它的优点很多,例如:全球性、全天气候连续不断导航能力、定位精准、内容数据多、抗干扰能力强、保密性好等等。在民用上可以广泛用于农业、林业、水利、交通、航空、军事、通讯、电力、安全防范等等方面。全球定位系统不但速度快,而且精准度高,它的出现极具代表性和前瞻性,获得了明显的经济效益与社会进步。
(三)移动通信技术
20世纪80年代中期开始,数字移动通信系统进入发展和成熟时期,欧洲首先推出泛欧数字移动通信网的体系。接着,美国等国家也相应制定各自数字移动通信体制。各种数字移动通信系统已将国家主要城市进行覆盖,有利于人们保持联络。
(四)计算机辅助软件
计算机辅助绘图系统简称CAD,此系统设计人性化,操作简易,能够快速的帮助设计人员进行设计工作,在设计中通常要运用计算机对不同方案进行计算、分析和比较,然而,CAD可以快速地检索。在数控中由于一些特殊点很难计算出来,用CAD画出来,就能很容易找到坐标,在室内设计、环艺中经常被用到。这大大缩短了设计周期,提高工作效率。
(五)分析软件
分析软件的开发,有利于公司承接并实施大工程、多个工程。它的优点在于:能够通过计算机技术,强化工程师的计算能力,做时间序列等计量经济方面的分析,包括大规模三维动态模拟等复杂的问题。
三、电子技术对工程领域的重要影响
(一)电子技术在工程领域可以提高经济收益
在工程经济领域应用中,电子技术可以提高工作效率。由于在工程中要涉及到许多环节,比较复杂,各个环节都要紧密联系,如果在其中某个环节出现错误,对于整个工程产业都会产生不必要的影响。因此在工程经济领域中,需要对各个环节进行配合、管理,需要管理人员的合理性操作,但人的力量毕竟是有限的,单单依靠人力无法满足。在特殊时期,倘若借助于电子技术,工程经济的效率便能得到提高,缩短工程周期,实现信息的完整和安全、采集与整合,利用计算机将各个环节联系起来,做到经济信息的交流,有助于工程经济领域的作用完全发挥出来。
(二)简化操作流程,避免浪费资源
在工程的领域应用中,电子技术可以简化操作流程。避免资源浪费,由于工程是非常繁琐的,各个流程都要涉及到,但是有的流程却是多余的,倘若以传统的方式来操作,对于多余的流程无法避免,传统方式的操作太耗时耗力。但是应用电子技术,则能够将繁琐的操作流程进行筛选和简化,对于不必要的流程则可以避免资源的浪费。例如:对于财务管理,倘若通过计算机的使用,利用系统分析,从而简化了操作流程,避免的人力资源的浪费,也更加的精准。
(三)电子技术可以增长经济效益
在工程的领域应用中,电子技术可以提高经济效益。经济的增长离不开电子技术的巨大贡献,在工程经济领域中,传统模式的应用不仅耗费更多的资源,且固定成本也在不断增加,而且员工数量的增加也导致人力资源的提高,从而造成浪费人力,以及对工程的期限无法预期,那么势必将影响到工程的效益。为了实现经济的增长,必须采取新的方式对其改革,那么应用电子技术,有效地降低了成本的支出、人力的增加,却加快了工程的进度,对经济起到一定推动作用。
(四)电子技术在工程利于可以提高工作效率
工程是复杂的,需要各个环节的紧密相连才得以达到预期效果。然而在操作的过程中间,工作量的巨大,需要管理人员的合理操作,积极配合。这样一来,费时费力,从而形成了大量人力资源的消耗和浪费,使得工作效率不得不变慢。然而运用电子技术,能够确保经济信息的交流,能确保工作周期缩短,有利于提高工作效率。
四、电子技术在工程领域中存在的问题
(一)缺乏技术型人才
电子技术在我国的发展历史短暂,起步较晚,但电子技术近年来发展态势良好,带动着我国的经济,节约了我国的资源。但是电子技术中尚且存在一些问题,没能更好地加速自我成长与发展。其原因在于,对于培养与管理人才方面的经验还是比较缺乏的,很多东西都是依靠国外的进口,或者依靠模仿、学习国外的技术,这对于极其需要人才的新兴产业来说是一个弊端,代表着人才储备的不足,创新意识的不强。
(二)缺乏合理产业结构
当代,电子产业随着电子技术的开发已经拥有越来越重要的地位,然而电子产业本身就是一个需要不断更新的产业。新的产品容易推出,也容易被取而代之,只有不断地更新才能适应现代化经济的发展。从而,电子技术的发展对于如今电子产业带来很多负面的问题,严重的缺乏合理产业结构。
五、结束语