工业工程课程设计革新范文

1改革思路

《物流工程》是工业工程专业的一门专业主干课，学生学完该课程后，将会进入一项重要的实践性环节，即利用一周时间运用SLP法，去解决工厂建厂时的设施布局问题。通常设立课程设计小组（3至5名学生组成），不同小组会给出不同的初始条件，如产品的年产量（一般是变速箱），地块的形状、面积，工人数量，作业单位，产品工艺过程等，要求各小组设计该条件下的最优工厂布置方案。各小组根据SLP法的固定步骤（如图1所示），逐步执行，最后评估得出的几种布置方案哪种最优。通过该课程设计，可让学生对工厂的布置设计有一个总体认识，掌握规范化的设计程序和产品物流分析的方法。随后，将会安排人因工程课程设计、生产计划课程设计、现代质量工程课程设计等课程设计。设立这些专业课的课程设计的初衷本是想让学生了解产品从设计到生产的全过程，本应是一个连贯的过程，但由于没有形成自己的课程设计体系，各课程设计分别附属于不同的课程，相互不连贯，设计对象不统一，加之题目较少、模式僵化等原因，很难达到课程设计设置的初衷[5]。因此，本文提出以《物流工程》SLP法课程设计为基础，采用该课程设计中所有的初始化条件，根据各门专业主干课课程设计要求，构建一体化的综合课程设计群。该课程设计群有一个共同的特点，就是围绕《物流工程》课程设计的设计对象（如变速箱总厂）设立各课程设计群的初始条件，逐步完成每一个设计模块的内容，还原一个真实的变速箱总厂生产运行情形。如图1所示，在建厂前要先进行设施选址研究；对变速箱产品进行物流分析后，要进一步制定产品的物料需求计划和能力计划，控制产品质量；完成了变速箱厂的总体布置后，还要对装配车间和仓库进行设计等。这样，从变速箱总厂的选址、建厂到生产、制造、销售整个流程都走了一遍，提高了学生对生产制造型企业的整体性认识，简化了对不同课程设计要熟悉不同产品的认知过程，收到事半功倍的效果。

2改革内容

综合课程设计群是在《物流工程》SLP法课程设计的基础上，如图1所示，在适当环节加入设施选址模块、产品物流需求计划和能力计划模块、产品质量控制模块、装配车间设计模块、工作地人因设计模块和仓库设计与管理模块，具体内容如下：

2.1设施选址模块SLP法给出了工厂建厂地址的初始条件，可把该已知条件作为未知条件求解。引导学生该地块是怎么来的，怎样进行设施选址。在《物流工程》授课过程中，已学习了设施选址的几种方法，如重心法、保本分析法、因素评分法、运输模型法、p-中值选址法等。可进一步划定一些初始条件，如原材料产地、运输成本、距离等，直接以具体地名为目标，这样可借助电子地图来确定距离和原材料产地等选址的基本因素，使设计的内容更接近实际情况，同时增加了学生的学习兴趣。

2.2产品物料需求计划和能力计划模块《生产计划与控制》是后续的专业课，该课程中的物料需求计划是重要的知识点，可添加进变速箱总厂的生产运行中开展课程设计，以增加学习效果。学生对变速箱的结构已非常清楚，根据原SLP法的课程设计设定的年产量，给定变速箱厂的销售数据，可制定相应的物料清单（BOM表）、主生产计划、粗能力计划和细能力计划等，进一步分析该厂的生产运行情况。

2.3产品质量控制模块《现代质量工程》课程设计可加强学生对产品质量控制的认识，让学生在该模块的实践中，学习企业对产品质量控制的基本方法和措施。可根据变速箱的生产过程，运用质量功能展开理论，虚拟顾客需求，并转化为产品技术需求、关键零件特性需求、关键工序控制需求、关键工艺及质量控制参数需求等。针对变速箱某一工序作产品质量分析，制定该工序产品质量抽检措施和合格率，同时利用鱼骨图、直方图、控制图等方法，找出提高产品质量的途径，并运用Minitab软件进行综合实践。

2.4装配车间设计模块装配车间是生产企业里最重要的部门之一，《物流工程》课程里已介绍了生产节拍和装配线平衡等知识点，需要对这些知识点进行综合应用。在SLP法的课程设计里，已经确定了变速箱总厂装配车间的位置和面积，可在此基础上进一步完成装配车间的设计。装配车间设计模块包括根据物流量设计搬运方案、装配线组织设计等。搬运方案的设计可参照物料搬运系统设计（SHA）方法，而装配线组织设计则是重点内容，包括确定生产节拍、工作站数、装配线平衡、传送带速度、运输工具、人员及工作班制等。

2.5工作地人因设计模块根据《人因工程学》的课程设计要求，可选择变速箱总厂某一工作地进行人因工程学的设计与改善。例如选择装配车间的装配线，在装配车间设计模块的基础上，进一步增加虚拟条件和要求，完成工作地桌椅设计、灯光系统设计、作业环境改善设计、人机系统评价等。工作地桌椅设计要求学生设计出一套基于人因工程学的适用于变速箱装配的桌椅，灯光系统设计包括照度的计算、灯具的选择及布置、等照度曲线图的制作等，作业环境改善则包括职业危害因素分析、噪声改善、通风改善、颜色警示标识改善等。而人机系统评价与优化则从作业空间、作业方法、环境影响、作业组织、机能的负担、信息的转入与输出等方面进行分析与优化。

2.6仓库设计与管理模块库存是生产物流优化的关键环节，是企业的原材料、半成品、成品的进出口管理部门，需要根据年产量和销售需求确定库容量，开展库房设计，包括仓库货架设计、通道设计、搬运设备配置、库存控制模型选择、存储策略选择、拣选策略选择、库存成本分析、经济订货批量的确定等内容。

3课程设计管理与考核

构建基于SLP法的综合课程设计体系，需要各高校根据自身教学资源状况、办学特色、区域经济的特点和不同类型人才培养目标等情况，自行编写课程设计指导书，特别是对课程设计初始化数据要合理制定。建议设立半开放式的初始化条件，即一方面对各设计小组给定不同的基础参数，另一方面保留一些参数让各小组根据工厂实际情况和自身理解自行虚拟，这样可以保证课程设计的灵活性和多样性。另外，对指导教师的要求比较高，指导教师要熟练掌握各门专业课课程设计的内容和要求，能引导学生在初始化数据基础上向各门专业课知识点方向扩展，把各门专业主干课的知识点融会贯通，这就要求指导教师具有高度的责任心和宽广的知识面。在课程设计的过程管理和结果考核，建议从以下几个方面进行：①在过程监控中采用“任务为驱动”的模式，指导教师把课程设计内容分成多个具体的任务，列出所有任务的进度表，在某一时间段应该做什么、怎么做、做到什么程度等问题做出明确的规定。各课程设计小组根据任务表来完成课程设计，指导教师负责检查进度和掌控项目总体进度。②加强引导和进度检查。课程设计小组以3人一组为佳，这样两个班有近30个课程设计小组，一般安排两位指导老师。而课程设计一般安排学生在宿舍完成，因此，怎样加强引导和进度检查，就成了课程设计管理的关键问题。我校采取每天随机抽查的制度，利用Excel表的随机数功能，产生四分之一的组进行进度检查和引导，并记录抽查成绩作为平时成绩之一。抽查当天公布随机产生的第二天抽查小组，如需要答疑的小组可安排在抽查结束后进行。这样，既避免了因每天花大量时间检查浪费了学生自主做课程设计的时间，又使学生有一种紧迫感和未知的新鲜感，促使学生按质按量完成课程设计。③通过答辩来确定课程设计小组的成绩。答辩是评价各小组及小成成员对课程设计完成效果的最佳方法。由于课程设计是以小组为单位的，所以为避免组内分工不平衡，在开题时就应该强调，课程设计的内容要分工明确，结合上述的任务进度表把任务分解到每一位同学，但又要兼顾课程设计的整体性要求，每一位同学都要熟悉课程设计的全部内容，答辩时所提问题不限于某位同学负责内容。答辩时，先由组长介绍整个课程设计的分工、设计过程中遇到的主要困难、设计的具体方案、该方案的主要亮点等。然后由指导老师对设计小组的每一位同学提几个问题，视回答问题的情况评定该组员的答辩成绩。总成绩由抽查成绩、答辩成绩组成。

4结论

开设基于SLP法的工业工程综合课程设计，可在一定程度上解决工业工程各门专业课程设计相互独立的问题，让学生快速掌握产品信息和企业运作情况，一体化地运用工业工程各门主干课的知识点进行综合的案例应用。各高校在构建课程设计体系时，可根据自身情况整合价值流分析、绩效评估、人力资源管理、管理信息系统设计、物流系统仿真等模块，以进一步完善工业工程综合课程设计体系。

作者：黄剑锋吴小东单位：广东石油化工学院机电工程学院