呂瑞峰

摘要：《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》是物流工程和工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，主要用于工廠設(shè)計(jì)、物流園區(qū)設(shè)計(jì)、搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、倉(cāng)儲(chǔ)中心設(shè)計(jì)等，實(shí)踐性很強(qiáng)。但是目前這門(mén)課程的教學(xué)基本還是采用課堂上教師講授、課后學(xué)生做作業(yè)的傳統(tǒng)方式，另外附加一項(xiàng)十年不變的課程設(shè)計(jì)，學(xué)生普遍反映：學(xué)完課程還是不能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，理論和現(xiàn)實(shí)脫節(jié)嚴(yán)重。鑒于這種現(xiàn)象，筆者結(jié)合長(zhǎng)期從事《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，分析了《設(shè)施規(guī)劃與物流分析》課程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一套操作沙盤(pán)，并應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)工作中，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：設(shè)施規(guī)劃與物流分析；教學(xué)改革；沙盤(pán)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）23-0261-02

一、引言

設(shè)施規(guī)劃是工業(yè)工程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，涉及的對(duì)象包括工業(yè)企業(yè)、服務(wù)機(jī)構(gòu)、物流中心、物流園區(qū)等，其重要性不言而喻。在物流工程和工業(yè)工程等專(zhuān)業(yè)中，這門(mén)課程作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，受到師生的廣泛重視，其應(yīng)用前景十分廣闊，而且設(shè)施規(guī)劃與精益生產(chǎn)等先進(jìn)的管理思想相配合，更可以發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)作用。

企業(yè)在改建、擴(kuò)建或新建現(xiàn)有工廠或設(shè)施的時(shí)候都要用到設(shè)施規(guī)劃的知識(shí)，專(zhuān)業(yè)的設(shè)施規(guī)劃人員有著巨大的需求缺口。但是，根據(jù)物流工程和工業(yè)工程畢業(yè)生反饋：他們?cè)诿鎸?duì)設(shè)施規(guī)劃的實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候總有無(wú)所適從的感覺(jué)，很難將書(shū)本知識(shí)和實(shí)際問(wèn)題結(jié)合在一起。正在學(xué)習(xí)這門(mén)課程的學(xué)生因?yàn)槿狈S經(jīng)驗(yàn)，更是憑借自己想象的工廠情況來(lái)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，除了會(huì)做習(xí)題外，對(duì)實(shí)際的設(shè)施規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)幾乎一無(wú)所知。

鑒于此，為了給學(xué)生進(jìn)行設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)直觀的印象，設(shè)計(jì)一個(gè)可以手工模擬生產(chǎn)系統(tǒng)，并讓學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行布局，了解散亂布局和專(zhuān)業(yè)化布局的區(qū)別，體會(huì)設(shè)施布局的必要性，同時(shí)真正掌握生產(chǎn)系統(tǒng)布局的流程和方法。

二、模擬生產(chǎn)沙盤(pán)對(duì)象的設(shè)計(jì)

因?yàn)槭窃谡n堂上進(jìn)行的小實(shí)驗(yàn)，所以沙盤(pán)的設(shè)計(jì)應(yīng)該簡(jiǎn)單、操作時(shí)間短。筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的折紙飛機(jī)實(shí)驗(yàn)。如圖1所示：

產(chǎn)品的具體要求有如下幾條：（1）機(jī)翼上一側(cè)印上中國(guó)或者美國(guó)的國(guó)旗；另一側(cè)印上飛機(jī)的編號(hào)001或者002；（2）尾翼要求彩色：有紅色、橙色、藍(lán)色、綠色四種顏色；（3）具體交貨的產(chǎn)品按照訂單要求進(jìn)行生產(chǎn)。

三、產(chǎn)品的加工工藝

產(chǎn)品的工藝如下：

1.下料：原材料采用白色和紅、橙、藍(lán)、綠五種顏色的A4紙。每架飛機(jī)需要白色A4紙裁出以寬為邊長(zhǎng)的正方形，每架飛機(jī)要求四張正方形，另外根據(jù)訂單要求，裁出一張彩色正方形。

2.機(jī)頭、機(jī)翼、機(jī)身、尾翼的折疊成型：機(jī)頭、機(jī)翼、機(jī)身、尾翼生產(chǎn)的方法基本相同，其步驟如下：

第一步：對(duì)折。將正方形紙對(duì)折，如圖2所示。

第二步：向內(nèi)折角。將其中一角向內(nèi)折，使邊與對(duì)折痕跡重合對(duì)齊，其他各角也是如此，最后的樣子如圖3所示。

第三步：折大角。然后，再以對(duì)折折痕對(duì)基準(zhǔn)，將紙?jiān)俅握郫B，讓整個(gè)邊與折痕重疊，如圖4所示。

第四步：反折小角。再次，將折好的紙翻轉(zhuǎn)，將未折的部分沿著直線(xiàn)向下折疊。

第五步：部件完成。最后，再以中線(xiàn)折痕為準(zhǔn)，向內(nèi)折疊，使兩個(gè)邊對(duì)齊，如圖5所示。

第六步：準(zhǔn)備更多部件。一樣折疊其他的紙，每架飛機(jī)要有5個(gè)，其中4個(gè)白色，一個(gè)彩色。

3.尾翼的開(kāi)口加工：從尾翼的尖端將尾翼剪開(kāi)，剪開(kāi)的長(zhǎng)度為3厘米。

4.飛機(jī)的組裝：將四個(gè)三角作為機(jī)頭、機(jī)翼和機(jī)身，彩色的三角（已開(kāi)口）作為機(jī)尾組裝在一起。

5.標(biāo)識(shí)：為了對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行個(gè)性化區(qū)分，要求在飛機(jī)的左右機(jī)翼上分別印上國(guó)旗和編號(hào)。國(guó)旗有兩種，中國(guó)國(guó)旗和美國(guó)國(guó)旗；編號(hào)有兩種，001和002。國(guó)旗和編號(hào)都用印章完成。

6.檢驗(yàn)：檢驗(yàn)員核對(duì)訂單信息與產(chǎn)品信息是否一致，如果一致，交付客戶(hù)；如果不一致，交給前道工序修改。

四、工序安排和實(shí)驗(yàn)角色安排

整個(gè)沙盤(pán)操作過(guò)程包括訂單處理、下料、三角制作（5個(gè)）、尾翼加工、組裝、標(biāo)識(shí)、檢驗(yàn)、發(fā)貨8個(gè)環(huán)節(jié)。

完成該試驗(yàn)需要的角色包括：客戶(hù)（下訂單和收獲）、計(jì)劃員（負(fù)責(zé)訂單處理）、下料員（裁剪）、三角制作工、尾翼制作工、組裝工、標(biāo)識(shí)工、檢驗(yàn)員、發(fā)貨員，還可以加入一個(gè)統(tǒng)計(jì)員，大概需要8-10個(gè)人可以完成一組實(shí)驗(yàn)。

五、實(shí)驗(yàn)所需物品

一組實(shí)驗(yàn)所需的物品包括：A4打印紙（白色）60張；正方形彩色紙紅、黃、綠、藍(lán)各8張（其他四色也可以）；剪刀1把；直尺1把；國(guó)旗印章（中國(guó)國(guó)旗、美國(guó)國(guó)旗各1個(gè)）；數(shù)字印章（001、002各1個(gè)）；秒表1個(gè)；大白紙3張（給學(xué)生進(jìn)行方案設(shè)計(jì)）。

六、實(shí)驗(yàn)組織

本實(shí)驗(yàn)可以在課堂上用2個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間完成。如果一個(gè)班級(jí)有30人，可以組織1組或者3組實(shí)驗(yàn)。如果組織1組實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生觀摩實(shí)驗(yàn)即可。生產(chǎn)在桌面上進(jìn)行，將桌子拼成3—4米×0.8—1米的模式，生產(chǎn)的學(xué)生圍著桌子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，扮演客戶(hù)的學(xué)生游離在外。

實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)過(guò)程安排如下：

1.第一個(gè)學(xué)時(shí)45分鐘：前15分鐘由教師講解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程，以及作業(yè)規(guī)則。然后將物料和工具下發(fā)給小組成員。接著8分鐘，組織學(xué)生試生產(chǎn)，教師將試生產(chǎn)用的客戶(hù)樣訂單交給扮演客戶(hù)的學(xué)生，讓他下發(fā)給生產(chǎn)方。要求8分鐘內(nèi)至少交付3架合格品，客戶(hù)依據(jù)客戶(hù)樣訂單驗(yàn)收產(chǎn)品，交付順序必須和訂單上的先后順序一致。

接下來(lái)15分鐘轉(zhuǎn)入自組織正式生產(chǎn)。教師將客戶(hù)訂單和客戶(hù)驗(yàn)收記錄交給客戶(hù)，讓他下發(fā)給生產(chǎn)方。學(xué)生自己安排人員、自己組織生產(chǎn)方式、自己組織布局，必須按照訂單要求的交付時(shí)間交付正確的產(chǎn)品，晚交按照誤工處理。在生產(chǎn)進(jìn)行到第5分鐘的時(shí)候，下達(dá)訂單變更通知，變更第10分鐘要交付2件產(chǎn)品。

自組織生產(chǎn)往往會(huì)出很多問(wèn)題，典型的問(wèn)題是：①幾乎都做不到準(zhǔn)時(shí)交付；②交付的產(chǎn)品與訂單要求的不一致；③人員忙閑不均、效率低下。

接下來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考為什么出現(xiàn)上述問(wèn)題，重點(diǎn)講述產(chǎn)品產(chǎn)量分析（PQ分析）、工藝路線(xiàn)設(shè)計(jì)（R分析）、生產(chǎn)能力分析（T分析）、生產(chǎn)計(jì)劃的制定（T分析）等，講述在生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)如何應(yīng)用所學(xué)的生產(chǎn)計(jì)劃知識(shí)、基礎(chǔ)工業(yè)工程知識(shí)、精益生產(chǎn)知識(shí)與設(shè)施規(guī)劃知識(shí)結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式、布置生產(chǎn)單元、安排生產(chǎn)人員。此次講解時(shí)間約為7分鐘。

下課后，讓學(xué)生討論改善方案，思考下一輪如何改變生產(chǎn)方式，能夠做得更好。

2.第二課時(shí)開(kāi)始，10分鐘讓學(xué)生設(shè)計(jì)新的布局和制造方案。發(fā)秒表給學(xué)生，讓學(xué)生進(jìn)行秒表測(cè)時(shí)，重新安排人員，盡量讓產(chǎn)線(xiàn)平衡。

然后10分鐘讓學(xué)生講解設(shè)計(jì)的方案（或者進(jìn)行第二輪生產(chǎn)，讓學(xué)生驗(yàn)證其方案的實(shí)施效果）。如果采用生產(chǎn)的方式驗(yàn)證，其操作方法與第一輪相同。

第三輪生產(chǎn)15分鐘，采用教師設(shè)計(jì)好的布局方式和信息傳遞方式進(jìn)行生產(chǎn)。這種設(shè)計(jì)是建立在工時(shí)測(cè)定、價(jià)值流程分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上的，教師可以將測(cè)時(shí)結(jié)果提前呈現(xiàn)出來(lái)。

在測(cè)時(shí)的基礎(chǔ)上，考慮生產(chǎn)的工藝和作業(yè)順序，設(shè)計(jì)價(jià)值流圖，如圖6所示。

根據(jù)價(jià)值流圖設(shè)計(jì)精益布局，超市采用類(lèi)雙箱制的模式，因?yàn)橄噜弮蓚€(gè)工位能夠看得見(jiàn)，例如三角超市，標(biāo)準(zhǔn)最大在制品量為8個(gè)，上游采用補(bǔ)貨生產(chǎn)，下游取走一個(gè)，上游生產(chǎn)一個(gè)。據(jù)此，布局方案如圖7所示：

按照精益布局方式進(jìn)行布局，并按照精益方式進(jìn)行生產(chǎn)，采用拉式生產(chǎn)方式，改善的效果會(huì)非常明顯。之前學(xué)生自組織生產(chǎn)15分鐘能夠交付5—7架，而且會(huì)出現(xiàn)交付的產(chǎn)品和訂單要求不一致。精益布局方式組織生產(chǎn)，15分鐘可以交付15—18件，效率提高200%左右。

最后10分鐘，老師講解精益布局生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：①根據(jù)訂單和外部要求，以及有效生產(chǎn)時(shí)間計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍。②根據(jù)人數(shù)和測(cè)時(shí)結(jié)果進(jìn)行線(xiàn)平衡設(shè)計(jì)，并進(jìn)行工位劃分。③設(shè)計(jì)每個(gè)工位的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)順序、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間。④根據(jù)精益原則設(shè)計(jì)信息傳遞方式。⑤設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在制品量。⑥設(shè)計(jì)價(jià)值流圖。⑦根據(jù)價(jià)值流圖進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。⑧組織生產(chǎn)或者模擬組織生產(chǎn)驗(yàn)證布局的合理性。

七、結(jié)論

本文所述的教學(xué)方式通過(guò)兩年的實(shí)踐驗(yàn)證，可以得到如下結(jié)論：（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生的參與度和積極性都很高，學(xué)生首先對(duì)不同生產(chǎn)方式、不同布局方式、不同的生產(chǎn)效果產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)，然后在上升到理論高度進(jìn)行分析總結(jié)，這種方式的效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于僅僅采用理論教學(xué)的方式；（2）開(kāi)展該試驗(yàn)教學(xué)，有利于學(xué)生區(qū)分“亂流”布局和“整流”布局不同，從根本上改變了學(xué)生一遇到布局問(wèn)題就下意識(shí)采用SLP法的問(wèn)題，從而讓學(xué)生對(duì)設(shè)施布局理解得更深刻；（3）采用折紙飛機(jī)的方式組織課堂實(shí)驗(yàn)非常方便：實(shí)驗(yàn)材料和工具簡(jiǎn)單便宜，組織方便，采用教室里現(xiàn)有的桌椅板凳當(dāng)作實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地即可。而且不用轉(zhuǎn)移場(chǎng)地，不用去實(shí)驗(yàn)室，時(shí)間安排方便，采用正常上課的2個(gè)課時(shí)即可完成；（4）折紙飛機(jī)實(shí)驗(yàn)靈活性強(qiáng)，教師可以根據(jù)需要增加或者減少實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平靈活調(diào)整需要講解的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]張順堂，張代芹.國(guó)內(nèi)外工業(yè)工程本科人才培養(yǎng)課程體系比較[J].山東工商學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，26（5）：115-119.

[2]錢(qián)吳永，王育紅，曹文彬.工業(yè)工程課程體系設(shè)置優(yōu)化研究[J].無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，14（2）：83-86.

[3]薛黎明，秦鳳華，楊寶貴，杜莉莉.工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)研究[J].時(shí)代教育，2012，（4）：37-38.

[4]郭位.工業(yè)工程課程的最新沿革[J].工業(yè)工程與管理，2005，（2）：1-4.

[5]李國(guó)彥，盧榮花.基于解釋結(jié)構(gòu)模型的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程體系研究[J].江蘇教育學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)，2013，29（4）：28-30.

[6]吳斌，倪衛(wèi)紅，錢(qián)存華.“中國(guó)制造2025”背景下工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)研究[J].科教文匯.