工業工程實訓室

工業工程具有管理學科和工程學科的雙重屬性，它利用自然科學和其他技術對研究對象進行觀察、實驗、分析、設計，是一門實踐性極強的學科。工業工程的許多重要的理論和技術都來源于實際生產，它的效益更是直接體現在生產實際中。因此，工業工程和物流管理人員必須具有很強的工程實踐分析和設計能力，善于對系統的要素及其相互關系進行周密的觀察和分析，為優化設計提供參數和依據，為系統的有效運行提出改善措施和選擇最優方案。

工業工程學科實踐性強，通過實驗教學可以強化學生對專業理論知識的理解和專業綜合技能的掌握。此外，實驗的設計將不僅僅局限于加強學生對課本知識的理解，而更強調緊密結合實踐，為學生提供創新研發與實踐拓展的平臺。

一、設計思路及方案    實驗室的建設旨在培養學生的實際動手能力，加強理論知識和基本意識的訓練；突出供應鏈管理中信息化和集成化的特點，強化學科交叉和綜合性，培養學生綜合運用專業知識，進行物流系統分析、設計、優化、評價和創新的能力；適合本科生、研究生教學的需要，并能為教師的科研提供實驗手段。

整個實驗體系重點圍繞工業工程專業主干課程，如：運籌學基礎、工程統計學、生產計劃與控制、生產系統建模與仿真、質量管理、管理信息系統等，通過現代化的工業工程工具和平臺，強化學生應用工業工程方法和工具的能力，提高學生從事制造系統規劃、設計、優化、運作和創新能力和素養。

現代物流實驗室儀器設備主要有：倍速鏈生產線、車間信息化原材料庫、虛擬機加工設備、控制計算機、皮帶生產線、倉庫等設備、人因工程單體實驗設備、測試秒表、工位攝像設備等，另外還配有時效分析軟件、ERP軟件、生產計劃與排程軟件、MES制造執行系統軟件、質量管理軟件等軟件系統。具體的規劃設計如下圖所示。

工業工程實驗室可以承擔基礎工業工程、人因工程、質量工程、物流工程、生產運作管理等專業課程實驗教學任務。

二、方案特色

1、從基礎工業工程、人因工程，到物流工程，再到生產計劃與控制以及產品質量管理等等，系統設施設備全面地涵蓋了了工業工程學科的實驗教學內容，模擬真實的生產制造企業，這其中有機加工車間、總裝車間、工廠倉庫等模塊，而且還配備了從管理到執行的各個層次的軟件，以及具有針對性的實驗生產對象和實驗信息檢測工具及分析手段，營造了一個類似真實的生產環境，為JIT、LP、TQM等反映現代工業工程先進理念的管理技術和思想在工業工程實驗室中的應用奠定了堅實的基礎。有內容、有層次、有深度地呈現一個工業工程學科的完整實驗解決方案。

2、系統的軟硬件實現無縫連接，系統分為三層，控制層、執行層、管理層?？刂茖蛹从布?，通過ProfiBus現場總線將所有設備進行組網，并實現硬件層的控制與協調。執行層通過WMS和MES對系統進行倉儲管理，工藝管理及工藝執行，以實現系統的任務控制。管理層：通過ERP/MRP軟件進行系統任務的計劃和管理。所有軟件之間的接口都是通過數據庫的方式來實現的。在數據庫中進行業務數據的管理，并由執行層層下達給控制層，由控制層進行任務解析，并實現硬件動作。

3、實驗對象作為一個紐帶將工業工程絕大多數的實驗進行串聯起來，以真實的實驗對象來開展實驗，讓實驗系統更具操作性和實驗性。通過一個固定的實驗對象，從開始的基礎工業工程對其進行制作工藝分析，生產流程分析和標準工時的制定，讓同學首先熟悉實驗加工的對象，為后面的流水線平衡設計、生產過程管理、物流工程等實驗內容做好基礎的數據準備和生產準備。按照工業工程的學科內容逐層深入，在每個階段、每門課程都用這樣的實驗對象來完成相關的實驗內容。

三、系統運作與實驗開展

實驗體系分為基礎性實驗、綜合性實驗和創新性實驗三個層次。

1、基礎性實驗主要針對本學科中專業性較強的課程單元，開發針對性的專業實驗，進行相關單項基本技能的訓練并鞏固課堂教學中的理論知識。這些課程包括：《基礎工業工程》、《人因工程》、《質量管理》、《統計學》等。

2、綜合性實驗是將多門專業課程內容有機的結合在一起，開發具有較強綜合性的實驗項目，著重培養學生對專業所需各項基本技能在具體業務流程中的綜合運用能力。這些課程包括：《物流工程》、《生產計劃與控制》《生產系統建模與仿真》等。

3、創新性實驗為了滿足研究型大學高層次人才培養的需要，側重培養學生綜合利用數字化平臺優化及仿真軟件，以及柔性制造生產線提供的擴展功能。結合科研項目開發創新性實驗，在分析現實問題的基礎上，設計模型，通過軟件進行現實問題的解決和優化。根據科研需要及學生興趣，開放柔性制造生產線的開發平臺，通過實驗項目培養學生的創新和拓展能力。著眼于培養學生的綜合決策能力、團隊意識、創新意識以及應用所學專業知識進行創業的能力。

不同層次的實驗課程在理論知識方面存在交叉，同層次的實驗課程也存在實踐運用中的交叉，學生通過不同層次的實驗課程和層次之間的交叉課程可以加深對工業工程理論的理解和實際運用能力。

為了配合實驗教學的順利展開，我們提供了與系統配套的指導教材，其中所開展的實驗包括：

第一章 基礎工業工程

實驗一：工藝程序分析

實驗二：流程程序分析

實驗三：聯合作業分析

實驗四：雙手操作分析

實驗五：動作研究

實驗六：秒表測時

實驗七：模特法應用實驗

第二章 人因工程實驗

實驗一：環境照明、色彩與生產效率關系測定

實驗二：環境噪聲與工作效率關系測定

實驗三：人因工程單體設備實驗

第三章 質量管理實驗

實驗一：質量數據測定與處理

實驗二：質量問題分析

第四章 物流工程

實驗一：物流設備認識實驗

實驗二：實驗室設施規劃與物流分析

實驗三：庫存管理實驗

實驗四：儲位管理實驗

實驗五：生產物料JIT配送實驗

第五章 生產計劃與控制實驗

實驗一：編碼實驗

實驗二：產品結構BOM設計實驗

實驗三：生產計劃的編制實驗

實驗四：物料需求計劃的編制實驗

實驗五：單一對象流水線生產

實驗六：多對象可變流水線生產

實驗七：混合流水線生產