基于布藝生產(chǎn)的工業(yè)工程綜合型創(chuàng)新實驗教學(xué)

嚴京濱， 林 亨

(清華大學(xué)工業(yè)工程系，北京100084)

0 引言

工業(yè)工程是將工程技術(shù)與管理科學(xué)相結(jié)合，以系統(tǒng)效率和效益為目標的的工程學(xué)科。工業(yè)工程領(lǐng)域的學(xué)科知識主要來源于工業(yè)生產(chǎn)實踐，因此，在工業(yè)工程專業(yè)的教育活動中，必須有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生結(jié)合實際，以應(yīng)用為先導(dǎo)，解決問題為目的，引發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)和提升學(xué)生對生產(chǎn)及服務(wù)系統(tǒng)進行分析、規(guī)劃、設(shè)計、管理和運作的綜合專業(yè)能力。通過教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，以期培養(yǎng)出具有原創(chuàng)精神和開拓性實踐能力的工業(yè)工程專門人才，這也符合國家對應(yīng)用型、復(fù)合型人才培養(yǎng)的需求［1-7］。布藝產(chǎn)品生產(chǎn)不同于以往的機械制造，多以手工生產(chǎn)為主，是典型的勞動密集型生產(chǎn)方式。通過開設(shè)布藝生產(chǎn)實驗，使學(xué)生可以親身了解和體會布藝生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計和運行管理特點，從系統(tǒng)的角度了解產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的流程，以及生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計和運行環(huán)節(jié)中的諸多要素，其中涉及采購、銷售、設(shè)計、制造、管理等諸多環(huán)節(jié)，力圖使學(xué)生得到多方面的能力提高。

1 教學(xué)實驗設(shè)計

工業(yè)工程理論知識涉及廣泛，比如:先進制造技術(shù)、人因工程、質(zhì)量工程、供應(yīng)鏈管理、管理學(xué)等，以往的實驗教學(xué)往往只局限于單門課程或單一內(nèi)容的教學(xué)實踐，無法培養(yǎng)學(xué)生多方面、多角度、系統(tǒng)的、綜合性地應(yīng)用理論知識解決問題的能力?？紤]到布藝生產(chǎn)，生產(chǎn)類型典型，易于實施，同時考慮產(chǎn)品的消化渠道、成本、運行效率等問題，以及實驗學(xué)時的限制，我們最終以布藝生產(chǎn)為實驗背景，讓學(xué)生分析市場需求，擬定經(jīng)營戰(zhàn)略，進行產(chǎn)品開發(fā)，確定生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)布局，根據(jù)實際訂單，指定生產(chǎn)計劃，采購原材料組織生產(chǎn)，進行生產(chǎn)組織與管理，銷售產(chǎn)品，整體實驗環(huán)節(jié)涉及了多門專業(yè)課程及知識領(lǐng)域，見圖1所示。

該實驗教學(xué)以布藝產(chǎn)品生產(chǎn)為實踐載體，以布藝產(chǎn)品生命周期上的4個環(huán)節(jié)構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實施(Implement)和運行(Operate)進行實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，引導(dǎo)創(chuàng)新，讓學(xué)生既會“想”，也會“做”，在做中學(xué)，也在學(xué)中做。這種實踐模式與創(chuàng)新性教育CDIO理念不謀而合［8-11］。

圖1 實驗環(huán)節(jié)及能力培養(yǎng)

學(xué)生在布藝生產(chǎn)實驗過程中不僅是產(chǎn)品的設(shè)計者，也是產(chǎn)品的制造者。布藝生產(chǎn)的設(shè)備，即縫紉機或繡花機，也在實際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所使用，生產(chǎn)的氛圍與環(huán)境貼近實際工業(yè)生產(chǎn)。學(xué)生可以進行產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新，但不能脫離實際，要以最終能夠?qū)嵭猩a(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計為目標?？梢允侨庐a(chǎn)品的設(shè)計，也可是現(xiàn)有產(chǎn)品的衍生或現(xiàn)有產(chǎn)品的改進創(chuàng)新，選定的產(chǎn)品可以進行產(chǎn)品體系設(shè)計和面向制造設(shè)計。比如生產(chǎn)手機袋，可以對尺寸、款式和布料作變異，也可以獲得卡袋、儲物袋、相機袋、移動硬盤袋等衍生產(chǎn)品，學(xué)生生產(chǎn)的布藝作品見圖2所示。圍繞布藝產(chǎn)品的生產(chǎn)，學(xué)生可以實踐企業(yè)的研發(fā)、采購、制造、質(zhì)量控制和銷售過程，以及流程改進、財務(wù)與成本控制等包括物流、信息流、資金流和人員流的管理與控制。

圖2 學(xué)生布藝作品

2 實驗的組織與實施

布藝生產(chǎn)教學(xué)實驗采用開放模式，從產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)劃、車間布局、到產(chǎn)品的生產(chǎn)與營銷，以及原材料的采購、人員的管理與調(diào)動基本上都是以組為單位自行決定。指導(dǎo)教師需要進行設(shè)備的培訓(xùn)工作、控制各組每個階段的進度工作、記錄每個學(xué)生的投入狀況及實驗表現(xiàn)。

整個實驗以組為單位，每個組15人左右，角色有經(jīng)理、產(chǎn)品研發(fā)人員、車間主任、采購和銷售員、操作工、質(zhì)檢員等。整個實驗分為布藝產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、布藝生產(chǎn)系統(tǒng)運行方案確定、生產(chǎn)實施和銷售3個階段。歷時3周，每一周的周末為一個階段的結(jié)點。

(1)第一階段:布藝產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)，需要提交產(chǎn)品設(shè)計方案。此階段學(xué)生需要進行市場調(diào)研，根據(jù)客戶需求確定本組的生產(chǎn)產(chǎn)品，進行布藝產(chǎn)品的設(shè)計，包括產(chǎn)品類型、材質(zhì)和加工工藝的確定。進行樣品試制。征詢客戶意見，進行設(shè)計改進。最終明確產(chǎn)品的選材、工藝及生產(chǎn)標準。采集用戶數(shù)據(jù)，進行產(chǎn)品號型或類別的劃分。進行成本核算，確定產(chǎn)品的銷售價格。

(2)第二階段:布藝生產(chǎn)系統(tǒng)運行方案確定，需要提交生產(chǎn)運行方案。此階段需要采取多樣化的營銷方式，進行產(chǎn)品的介紹和推銷，爭取客戶，獲取訂單［12］。產(chǎn)品允許客戶根據(jù)需求進行定制生產(chǎn)。根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計和訂單量，進行原材料的采購。

一個典型的布藝產(chǎn)品的生產(chǎn)流程是:產(chǎn)品設(shè)計→紙樣設(shè)計→生產(chǎn)準備→裁剪工藝→縫制工藝→熨燙工藝→成品檢驗→后處理。根據(jù)生產(chǎn)流程，生產(chǎn)車間一般設(shè)有裁剪、熨燙和燙畫、縫紉、裝繩、整燙和包裝、質(zhì)檢、繡花共7個工種，需要進行生產(chǎn)人員的培訓(xùn)。

學(xué)生自行設(shè)計和組織生產(chǎn)的運行方式，比如流水線式或單元式生產(chǎn)方式等，根據(jù)實際生產(chǎn)時的現(xiàn)場環(huán)境以及自己對制造系統(tǒng)的理解對生產(chǎn)布局加以調(diào)整和設(shè)計。由于縫紉設(shè)備小，易于搬動，在學(xué)生布置生產(chǎn)布局的時候，也易于實施。試生產(chǎn)后，確定生產(chǎn)運行的方案［13］。

(3)第三階段:生產(chǎn)實施和銷售，需要提交實驗總結(jié)報告。此階段進行生產(chǎn)的運行與管理，根據(jù)現(xiàn)場狀況，進行生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化與改善。產(chǎn)品下線后進行出貨與送貨，最終進行資金核算。對生產(chǎn)運行與管理的經(jīng)驗及教訓(xùn)進行總結(jié)。

3 實驗教學(xué)效果及體會

布藝教學(xué)實驗教學(xué)具有周期長、人員多、涉及面廣等特點，需要實驗指導(dǎo)教師在學(xué)生方案實施的過程中，明確每個階段預(yù)期達到的目標，實時進行階段性地控制［14-15］。不能因為教學(xué)實驗的開放性，而徹底放手，對學(xué)生不聞不問，需要及時地組織學(xué)生分析問題、總結(jié)經(jīng)驗。學(xué)生的創(chuàng)新性和潛力是無限的，需要引入激勵機制，鼓勵學(xué)生勤于學(xué)習(xí)，巧于動手，積極探索和創(chuàng)新，能夠勇敢面對問題，進行分析和解決。

基于布藝生產(chǎn)的工業(yè)工程綜合型創(chuàng)新實驗教學(xué)以制造工程為實際應(yīng)用背景，達到了預(yù)期的目標:

(1)加強了學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用工業(yè)工程理論方法的能力。在實踐中加深對理論知識的理解和運用，加強對所學(xué)知識的感性認識，培養(yǎng)了學(xué)生的系統(tǒng)觀，從事系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、優(yōu)化、控制、評價和創(chuàng)新能力，為今后學(xué)習(xí)的專業(yè)課程打下了很好的基礎(chǔ)。

(2)激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于創(chuàng)新的能力。有的時候遇到問題，在沒有學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程的背景下，學(xué)生自主、積極地查閱資料，確定解決方法，學(xué)習(xí)熱情極高。

(3)培養(yǎng)了學(xué)生成本意識，能夠進行財務(wù)與成本管理與控制的能力。實驗過程中未提供給學(xué)生購置物料的費用，只是提供了生產(chǎn)的設(shè)備及場地，布藝生產(chǎn)完全是自負盈虧的，學(xué)生在實驗過程中必須考慮資金的有效利用，同時也體會到了效率與成本在實際生產(chǎn)中的重要地位。

(4)培養(yǎng)了學(xué)生管理、溝通、博弈的能力。產(chǎn)品的營銷客戶主要是系外或校外的人員，為了更好地銷售產(chǎn)品，爭取到更多的客戶，需要學(xué)生直接與客戶交流和溝通、討價還價。

(5)培養(yǎng)了學(xué)生團隊協(xié)作，系統(tǒng)組織和協(xié)調(diào)的能力。本次實驗每個小組成員都在15人左右，需要學(xué)生合理分工，相互協(xié)作，共同解決問題，才能成功地完成實驗。每個團隊都有自己的名稱和文化，比如“布局藝閣”、“布能說的秘密”等。組員能做到相互分享與鼓勵，形成相互激勵的良性循環(huán)。

(6)培養(yǎng)了學(xué)生責(zé)任及服務(wù)意識。由于涉及實際銷售，學(xué)生必須高質(zhì)量地完成產(chǎn)品的加工，學(xué)生對自己的產(chǎn)品嚴把質(zhì)量關(guān)，對售出的產(chǎn)品也提供了一些售后服務(wù)的保證。有些產(chǎn)品還附加了產(chǎn)品使用說明書，包裝精良。學(xué)生感慨地指出“最后的成品，不得不說這真的是個商品，而不是實驗品”。

4 結(jié)語

基于布藝生產(chǎn)的工業(yè)工程綜合型創(chuàng)新實驗教學(xué)已經(jīng)實施了若干年，取得了非常好的教學(xué)效果，受到了學(xué)生和其他兄弟院校老師們的肯定與贊譽。學(xué)生通過該實驗，體驗了如何全面地考察市場，繼而合理安排生產(chǎn)和市場營銷策略，更加懂得了如何將專業(yè)課上學(xué)到的提高生產(chǎn)率和效率的方法應(yīng)用于實踐。該實驗教學(xué)讓學(xué)生體驗到了小型生產(chǎn)企業(yè)的創(chuàng)業(yè)、運作、管理等諸多環(huán)節(jié)，包括設(shè)計、采購、生產(chǎn)、質(zhì)檢、銷售各個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都非常重要，讓學(xué)生有了比較全面的生產(chǎn)體驗和感悟，為今后的專業(yè)課知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，打下了良好的基礎(chǔ)。

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