發(fā)布時(shí)間：2023-08-31 16:36:36
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的工業(yè)工程論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
我國(guó)工業(yè)工程高等教育明顯是落后的，人才匱乏十分明顯，盡管發(fā)展很迅速，但是卻依舊無(wú)法滿足我國(guó)發(fā)展對(duì)于工業(yè)工程人才的需求。襄陽(yáng)市是全國(guó)十大工業(yè)明星城市之一，是中央、省屬三線軍工企事業(yè)集中的城市，工業(yè)總產(chǎn)值僅次于武漢市，居湖北省第二位。紡織工業(yè)是全國(guó)39個(gè)重點(diǎn)城市之一，全市工業(yè)已發(fā)展形成以輕工、紡織、機(jī)械、汽車(chē)制造、電子、醫(yī)藥、建材、冶金、化工、食品為主要產(chǎn)業(yè)以上工業(yè)企業(yè)規(guī)模個(gè)數(shù)突破2000家。按每家企業(yè)需要2名工業(yè)工程人員算，共需要工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)人才4000人，而目前從事工業(yè)工程的人才不過(guò)500多人，而我校每年培養(yǎng)的工業(yè)工程畢業(yè)生約60人，可見(jiàn)缺口有多大。從中不難看出，襄陽(yáng)區(qū)域的企業(yè)是我校工業(yè)工程畢業(yè)生的一個(gè)重要去向。作為汽車(chē)走廊的重要腹地襄陽(yáng)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，不僅集中了省內(nèi)全部整車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)，而且集中了70%以上汽車(chē)零部件生產(chǎn)制造與配套企業(yè)。因此，面向汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求的工業(yè)工程人才，是我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的一個(gè)重點(diǎn)方向。從近幾年襄陽(yáng)區(qū)域汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求的人才來(lái)看，主要有以下崗位類(lèi)別：（1）生產(chǎn)管理：主要負(fù)責(zé)工廠或車(chē)間的人員調(diào)配、生產(chǎn)計(jì)劃的組織與調(diào)度等以人、機(jī)器、物料等管理。（2）現(xiàn)場(chǎng)改善：主要負(fù)責(zé)運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)管理與改善手段與方法對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝與流程改善，制定改進(jìn)方案并推進(jìn)。（3）經(jīng)營(yíng)管理：主要負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)分析企業(yè)的各種制造費(fèi)用，管控成本，降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本。（4）質(zhì)量管理：品質(zhì)保證，建立管控零部件、生產(chǎn)成品的品質(zhì)（質(zhì)量）檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，判定不良原因責(zé)任單位，推動(dòng)良率提升改善專(zhuān)案，并制作各種品質(zhì)檢測(cè)治具，制定的各種品質(zhì)管控標(biāo)準(zhǔn)判定的執(zhí)行單位，檢出不良品，管控產(chǎn)品品質(zhì)，推動(dòng)良率提升專(zhuān)案。（5）物流與設(shè)施規(guī)劃：主要負(fù)責(zé)工廠或車(chē)間生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)施布局規(guī)劃、物流系統(tǒng)優(yōu)化等。
2面向襄陽(yáng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求的工業(yè)工程人才培養(yǎng)模式
2.1基于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)群的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)思路在我國(guó)已開(kāi)辦工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的高校中，以西安交通大學(xué)和天津大學(xué)為首的學(xué)校依托在管理學(xué)院下，而以上海交通大學(xué)和重慶大學(xué)為首的高校則是依托在機(jī)械學(xué)院下，湖北文理學(xué)院工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)，依托是機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科。經(jīng)過(guò)多年的沉淀與積累，確定了我校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的行業(yè)特色，那就是面向汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。我校機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院共有4個(gè)本科專(zhuān)業(yè)，分別是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化、車(chē)輛工程、工業(yè)工程與汽車(chē)服務(wù)工程，這4個(gè)專(zhuān)業(yè)具有相同的行業(yè)背景。在新一輪的人才培養(yǎng)方案修訂中，經(jīng)過(guò)多次研討，我們確定了面向汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)群建設(shè)思路，即以省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科機(jī)械工程為發(fā)展方向，緊密結(jié)合地方行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)需求，以汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為依托，構(gòu)建“汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈特色專(zhuān)業(yè)群”，圍繞“汽車(chē)整車(chē)及關(guān)鍵零部件技術(shù)”，四個(gè)本科專(zhuān)業(yè)分別面向“產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)組織及技術(shù)服務(wù)”（工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)面向的是汽車(chē)行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、組織、協(xié)調(diào)與控制等）領(lǐng)域，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高級(jí)工程技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才。按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)要求，對(duì)工業(yè)工程等所屬四個(gè)本科專(zhuān)業(yè)采取一、二年級(jí)大類(lèi)培養(yǎng)，三年級(jí)起按專(zhuān)業(yè)方向培養(yǎng)，實(shí)行通識(shí)教育基礎(chǔ)上的寬口徑專(zhuān)業(yè)教育，在凸顯專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)特色的基礎(chǔ)上保證學(xué)生的后續(xù)可持續(xù)發(fā)展能力。
2.2基于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)群的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)置我校機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院下四個(gè)本科專(zhuān)業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)相同，行業(yè)背景相同，技術(shù)領(lǐng)域相近，反映在課程體系中，有著共同的學(xué)科基礎(chǔ)理論、技術(shù)及技能要求，因此，基于專(zhuān)業(yè)群的大類(lèi)培養(yǎng)課程體系，由“通識(shí)教育模塊+學(xué)科基礎(chǔ)（基本技能）模塊+專(zhuān)業(yè)方向模塊”構(gòu)成，其中通識(shí)教育模塊主要是培養(yǎng)學(xué)生的人文綜合素質(zhì)，使學(xué)生具備健全的人格和良好的文化素養(yǎng)；學(xué)科基礎(chǔ)模塊是各專(zhuān)業(yè)必須具備的機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)及必備的基本技能，是按照機(jī)械大類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展要求開(kāi)設(shè)的課程；“專(zhuān)業(yè)方向模塊”是根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，企業(yè)崗位需求和專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置的體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色的課程模塊，是專(zhuān)業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力訓(xùn)練的綜合；拓展模塊主要是充分利用學(xué)生第二課堂開(kāi)展綜合性的實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)研究能力。
2.3基于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)群的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新體系構(gòu)建為實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合，以能力培養(yǎng)為核心，體現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)注重能力、個(gè)性及創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的基本原則，構(gòu)建了基于機(jī)械大類(lèi)的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)模塊化、多層次的實(shí)踐教學(xué)體系，該體系由機(jī)械學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)踐平臺(tái)、工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐平臺(tái)及創(chuàng)新科技平臺(tái)構(gòu)成，在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中采用虛實(shí)結(jié)合的手段對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手能力的培訓(xùn)。按照“一條主線（工程應(yīng)用）、二個(gè)平臺(tái)（課堂內(nèi)、外）、三個(gè)層次（基本操作技能訓(xùn)練、專(zhuān)業(yè)工程綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新能力訓(xùn)練）、八個(gè)環(huán)節(jié)（基礎(chǔ)課實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)課實(shí)踐、基礎(chǔ)技能實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)技能訓(xùn)練、科技創(chuàng)新活動(dòng)、就業(yè)崗位技能培訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)）”構(gòu)建基于汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈專(zhuān)業(yè)群的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新體系，其中八個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)分散在各個(gè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行。工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3結(jié)束語(yǔ)
各個(gè)高校在教育教學(xué)改革中均將企業(yè)放到了與高校聯(lián)合培養(yǎng)人才的位置上，紛紛提出與之相應(yīng)的各種各樣的創(chuàng)新型的教育教學(xué)體系與模式，如安徽理工大學(xué)采礦工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新構(gòu)建了“2+2”和“3+1”兩種培養(yǎng)模式。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，國(guó)內(nèi)的工科院校在實(shí)踐教學(xué)尤其在工程實(shí)踐教學(xué)方面的水平存在著明顯的差距，普遍存在著“課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化、畢業(yè)設(shè)計(jì)軟化、生產(chǎn)實(shí)習(xí)形式化”的現(xiàn)象。只有認(rèn)真研究和探索工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并且在教育教學(xué)實(shí)踐中不斷完善和發(fā)展，爭(zhēng)取在新體制、新形勢(shì)下通過(guò)改革創(chuàng)新，找到一條具有學(xué)院自身特色的培養(yǎng)以工程為背景的工業(yè)工程人才為目標(biāo)的“四位一體”實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系。黑龍江科技大學(xué)校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)是應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)，無(wú)論是特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)還是卓越工程師教育計(jì)劃，都對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力提出了更高的要求。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)是培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，為滿足工業(yè)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，切實(shí)提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，構(gòu)建“四位一體”的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系，針對(duì)目前實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在的主要問(wèn)題，在師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)等方面做了大量工作，對(duì)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程提供了有力支撐。
2體系構(gòu)建
按照該校所倡導(dǎo)的“大德育”、“大工程”和“大實(shí)踐”辦學(xué)理念，結(jié)合教育部提出的“2011高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計(jì)劃”的指導(dǎo)思想，加強(qiáng)與基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)中心的合作，建立校外企業(yè)的實(shí)習(xí)基地，創(chuàng)建“四位一體”的新型實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系。主要研究?jī)?nèi)容如下：
①適應(yīng)“四位一體”的新型實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系的師資隊(duì)伍建設(shè)。高水平的學(xué)科專(zhuān)業(yè)必然擁有一支高素質(zhì)的師資隊(duì)伍，其良好的科研背景、教學(xué)水平與指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)直接對(duì)學(xué)生的學(xué)術(shù)能力、知識(shí)的應(yīng)用能力以及動(dòng)手能力具有重要的指導(dǎo)作用；
②通過(guò)對(duì)知名大學(xué)的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)調(diào)研，了解這些學(xué)校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)模式，學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的組織方式，借鑒“學(xué)校—企業(yè)”之間的合作模式，結(jié)合該校的實(shí)際情況，探索適合本專(zhuān)業(yè)的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)模式，并與校外實(shí)習(xí)基地和工程實(shí)訓(xùn)中心的合作；
③根據(jù)工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)、培養(yǎng)目標(biāo)，考慮當(dāng)前社會(huì)需求情況及該校的實(shí)際情況，結(jié)合學(xué)生特長(zhǎng)、研究興趣和實(shí)驗(yàn)條件，探索認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)實(shí)習(xí)整合的方式、各個(gè)環(huán)節(jié)所占的比例、每個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)完成的任務(wù)和最終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
3實(shí)施保障
該校工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)建設(shè)初期就重視實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展，購(gòu)置了專(zhuān)業(yè)設(shè)置所必須的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)軟件，為研究提供基本條件。通過(guò)幾年的專(zhuān)業(yè)建設(shè)和基礎(chǔ)工業(yè)工程優(yōu)秀課程的建設(shè)，使專(zhuān)業(yè)具有以下良好的教學(xué)環(huán)境：
3.1實(shí)踐性教學(xué)環(huán)境
為豐富和提高教學(xué)效果，創(chuàng)造良好的實(shí)踐環(huán)境，課程組與哈爾濱鉛筆廠、哈爾濱軸承廠、哈爾濱輕塑廠、長(zhǎng)春一汽等多家企業(yè)進(jìn)行合作，由這些公司為學(xué)生提供認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、實(shí)踐的場(chǎng)所，獲得了從現(xiàn)場(chǎng)分析、案例整理、問(wèn)題研究的優(yōu)良學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)了課程教學(xué)的專(zhuān)業(yè)性、實(shí)踐性和適用性。實(shí)踐教學(xué)目前已經(jīng)成為本課程教學(xué)的鮮明特征，并獲得顯著成效。
3.2課程建設(shè)環(huán)境
①通過(guò)將校企合作企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程導(dǎo)入實(shí)踐教學(xué)，形成了與實(shí)踐緊密融合的教學(xué)特色，能夠推進(jìn)“基于就業(yè)需求的應(yīng)用型創(chuàng)新人才”的培養(yǎng)。
②以牢固掌握基礎(chǔ)工業(yè)工程技能和手法為目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)課程之間的交叉與融合的課程體系的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了課程內(nèi)容創(chuàng)新與教學(xué)資源的優(yōu)化整合。
③基于多媒體網(wǎng)絡(luò)、啟發(fā)式教學(xué)的現(xiàn)代教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)的教與學(xué)模式，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師創(chuàng)新性的教學(xué)提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，充足的網(wǎng)上資料為學(xué)生全面、深入的學(xué)習(xí)提供了條件。
4結(jié)束語(yǔ)
Kim等將影響生產(chǎn)系統(tǒng)的因素主要分為四大類(lèi)，即人的因素、技術(shù)因素、結(jié)構(gòu)因素和任務(wù)因素，并認(rèn)為其中人的因素處于系統(tǒng)中四大因素之首的地位。當(dāng)今的生產(chǎn)系統(tǒng)要能在新的復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行有效決策和響應(yīng)，應(yīng)當(dāng)對(duì)人的因素投入更多新的研究技術(shù)。這其中就包括神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的技術(shù)。神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)以其能深入人的大腦思維和身體的生理反應(yīng)層面所表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)在工業(yè)工程領(lǐng)域備受矚目。目前，各國(guó)學(xué)者在嘗試運(yùn)用神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)來(lái)研究工業(yè)工程學(xué)科中的各項(xiàng)主題，神經(jīng)人因?qū)W的提出者Parasuraman將神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的發(fā)展方向主要?dú)w納為:多任務(wù)下腦力負(fù)荷的研究、個(gè)體認(rèn)知差異的研究等。工業(yè)工程學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與研究正由過(guò)去主要運(yùn)用傳統(tǒng)的行為學(xué)的研究方法向主要運(yùn)用現(xiàn)代的神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的研究方法轉(zhuǎn)變。
1神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)在多任務(wù)腦力負(fù)荷研究中的應(yīng)用
腦力負(fù)荷，是指工作者為達(dá)到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而付出的注意力大小，其影響因素包括工作任務(wù)量的大小、工作時(shí)間要求、工作者素質(zhì)和能力要求、工作者工作意愿以及工作環(huán)境和由環(huán)境引發(fā)的工作情緒等。在當(dāng)今高度現(xiàn)代化的生產(chǎn)中，生產(chǎn)人員從過(guò)去大部分需要自己手工操作機(jī)器設(shè)備到現(xiàn)在更多地是監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。分布式的大型生產(chǎn)系統(tǒng)要求監(jiān)控者管理更多的機(jī)器設(shè)備，各種工作任務(wù)以并行的方式將各種信息傳送給高級(jí)的人機(jī)交互集成系統(tǒng)，人機(jī)交互集成系統(tǒng)將信息融合后以各種通道的方式呈現(xiàn)給監(jiān)控者。在這種分布式的多任務(wù)并行處理的生產(chǎn)模式中，監(jiān)控者需要監(jiān)控大量的機(jī)器設(shè)備，感知和分析各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)信息，其腦力負(fù)荷較過(guò)去成倍增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的行為學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)難以對(duì)多任務(wù)下的平行加工進(jìn)行研究，而神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)恰能對(duì)由過(guò)去經(jīng)典的聚焦型注意轉(zhuǎn)向分散型注意的多任務(wù)下腦力負(fù)荷進(jìn)行有效測(cè)量。神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)針對(duì)工作者在多任務(wù)監(jiān)控過(guò)程中涉及到的對(duì)多種工作信息的自動(dòng)感知、選擇性注意以及敏捷操控，能夠有效度量同時(shí)應(yīng)對(duì)多項(xiàng)工作任務(wù)的腦力負(fù)荷。近年來(lái)，在工業(yè)工程的人的因素研究領(lǐng)域中，北京航空航天大學(xué)的人機(jī)與環(huán)境工程系運(yùn)用神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)地開(kāi)展了多模式飛行模擬任務(wù)下飛行員的腦力負(fù)荷測(cè)量與評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)人員使用腦電的事件相關(guān)電位實(shí)驗(yàn)技術(shù)，選取聽(tīng)覺(jué)失匹配負(fù)波腦電成分為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，采用oddball的神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)范式，將聽(tīng)覺(jué)失匹配理論用行員的腦力負(fù)荷評(píng)價(jià)中，在9種模式的飛行模擬任務(wù)條件下進(jìn)行飛行員的腦力負(fù)荷測(cè)量，通過(guò)讓被試者完成模擬飛行任務(wù)的同時(shí)，測(cè)試非注意條件下飛行員的聽(tīng)覺(jué)失匹配指標(biāo)，得到腦力負(fù)荷與腦電的聽(tīng)覺(jué)失匹配負(fù)波同向變化的規(guī)律，為飛機(jī)座艙顯示界面的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。除了航空領(lǐng)域，神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)也能應(yīng)用于道路交通、船舶航行、高危行業(yè)工作人員的腦力負(fù)荷度量。
2神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)在個(gè)體認(rèn)知差異研究中的應(yīng)用
工業(yè)工程學(xué)科的主要任務(wù)是要對(duì)生產(chǎn)及服務(wù)系統(tǒng)中的人、機(jī)器、物料、環(huán)境和信息進(jìn)行整體設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和優(yōu)化，在這些過(guò)程中，個(gè)體認(rèn)知差異在感覺(jué)、動(dòng)作和情緒過(guò)程中形成對(duì)各項(xiàng)任務(wù)的勝任力和局限性，由此產(chǎn)生的人的不同行為作用于技術(shù)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)，最終影響整個(gè)系統(tǒng)的工作績(jī)效。Karwowski從“人—技術(shù)—環(huán)境”3個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系出發(fā)，認(rèn)為人的不同行為是整個(gè)系統(tǒng)工作的核心，因此個(gè)體認(rèn)知的差異是工業(yè)工程研究的重點(diǎn)。由于過(guò)去受實(shí)驗(yàn)技術(shù)條件的限制，對(duì)于人體認(rèn)知的差異只能從外在行為學(xué)觀察的角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。隨著對(duì)被試的無(wú)損傷的神經(jīng)測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)現(xiàn)在能在大腦思維的層面從人的內(nèi)在生理數(shù)據(jù)采集出發(fā)，進(jìn)行基于人的生理與心理分析的個(gè)體認(rèn)知差異實(shí)驗(yàn)。近年來(lái)，眾多學(xué)者開(kāi)始引入神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的技術(shù)，針對(duì)個(gè)體認(rèn)知差異開(kāi)展工作過(guò)程中個(gè)體和群體的心理與行為反應(yīng)規(guī)律的研究。浙江大學(xué)神經(jīng)工業(yè)工程團(tuán)隊(duì)通過(guò)采用神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)中的事件相關(guān)電位技術(shù)，進(jìn)行工作人員對(duì)安全標(biāo)志信號(hào)詞的感知和評(píng)價(jià)的神經(jīng)過(guò)程實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn):人對(duì)安全標(biāo)志信號(hào)詞的處理過(guò)程分為早期感知和信息評(píng)價(jià)兩個(gè)階段，安全標(biāo)志信號(hào)詞的主觀風(fēng)險(xiǎn)感知存在差異，不同的安全標(biāo)志信號(hào)詞能夠傳遞不同的風(fēng)險(xiǎn)信息，人對(duì)安全標(biāo)志信號(hào)詞的認(rèn)識(shí)會(huì)受到情緒的影響。這些研究結(jié)果為安全管理中的安全培訓(xùn)、安全標(biāo)志信號(hào)詞的設(shè)計(jì)及使用提供了依據(jù)。神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)將在系統(tǒng)安全、產(chǎn)品可用性、職業(yè)安全等領(lǐng)域的個(gè)體認(rèn)知差異研究方面有著廣泛的應(yīng)用前景。
二神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)實(shí)例神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的過(guò)程
一般分為實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理和分析。相較于以往的工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)，神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的不同之處在于:在實(shí)驗(yàn)前的設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x取合適的神經(jīng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，比如事件相關(guān)電位技術(shù)、生物反饋技術(shù)、眼動(dòng)技術(shù)、功能性核磁共振技術(shù)、腦磁技術(shù)、近紅外腦成像技術(shù)等。在明確了具體的神經(jīng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)后，采用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)范式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比如go-nogo范式、oddball范式、等概率范式、n-back范式等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照神經(jīng)實(shí)驗(yàn)的國(guó)際規(guī)范開(kāi)展神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)。實(shí)驗(yàn)后要根據(jù)神經(jīng)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行神經(jīng)測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行討論并得出神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的結(jié)論。下面以筆者開(kāi)展的一例關(guān)于船舶數(shù)字化界面測(cè)試的神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)來(lái)展現(xiàn)神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)的一般過(guò)程和方法。該實(shí)驗(yàn)使用真實(shí)的海洋工程船拖纜機(jī)的自動(dòng)化控制界面作為刺激材料，通過(guò)模擬拖纜機(jī)的現(xiàn)實(shí)工況，讓被試者在執(zhí)行監(jiān)控拖纜機(jī)卷筒轉(zhuǎn)速變化任務(wù)的同時(shí)，感知自動(dòng)化控制界面中的事故報(bào)警信號(hào)的變化，通過(guò)認(rèn)知神經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試應(yīng)急人員對(duì)事故報(bào)警信號(hào)的反應(yīng)能力，從大腦思維的層面直接揭示船舶操作人員在事故信號(hào)變化下的應(yīng)急反應(yīng)機(jī)理。
1實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
參考神經(jīng)人因?qū)嶒?yàn)中關(guān)于視覺(jué)失匹配的論文，實(shí)驗(yàn)被試的數(shù)量分布在8～12名。本實(shí)驗(yàn)選擇12名健康人員參加實(shí)驗(yàn)(6位男性，6位女性，年齡24～30歲，平均年齡25．5歲，均為右利手)，所有被試者實(shí)驗(yàn)前24h內(nèi)未曾服用鎮(zhèn)靜催眠藥物或者精神活性類(lèi)物質(zhì)。均向每位參加實(shí)驗(yàn)人員支付了被試費(fèi)(20元/h)。每位被試均具有正常的視覺(jué)敏銳度和正常的色彩分辨力。本實(shí)驗(yàn)遵守《赫爾辛基宣言》，每位被試在實(shí)驗(yàn)前均簽署了實(shí)驗(yàn)信息的知情同意書(shū)。被試在充分理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和進(jìn)行練習(xí)后進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)刺激材料由E-Prime0軟件編寫(xiě)和呈現(xiàn)，刺激材料采用的是海洋工程船拖纜機(jī)的自動(dòng)化控制界面，顯示于19寸液晶顯示器中央。所有刺激材料的大小、亮度、對(duì)比度等指標(biāo)一致。在實(shí)驗(yàn)刺激材料中，界面中央的數(shù)字表示拖纜機(jī)在正常工作情況下的卷筒速度為7．5m/min，界面兩側(cè)的圖形符號(hào)代表拖纜機(jī)的系統(tǒng)壓力報(bào)警信號(hào)，正常狀態(tài)下為綠色，形成實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)刺激。異常報(bào)警時(shí)為紅色，形成實(shí)驗(yàn)的偏差刺激。界面中的報(bào)警信號(hào)有5種類(lèi)型的變化，分別為顏色、持續(xù)時(shí)間、朝向、形狀和大小的不同變化。5種類(lèi)型刺激融入一個(gè)完整的oddball實(shí)驗(yàn)范式中，在同一實(shí)驗(yàn)環(huán)境下測(cè)試這5種類(lèi)型刺激變化下被試者的視覺(jué)失匹配指標(biāo)。
2實(shí)驗(yàn)過(guò)程
實(shí)驗(yàn)在隔音、光線事宜和電磁屏蔽的房間中進(jìn)行，被試者取舒適坐位，距離顯示器1m。被試者被要求注視屏幕中的拖纜機(jī)控制界面。界面中央為拖纜機(jī)在工作情況下的卷筒速度，正常狀態(tài)下為7．5m/min，超過(guò)允許的速度范圍后，要求被試者盡快和盡可能準(zhǔn)確地進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作，規(guī)則為:當(dāng)速度由7．5增大為7．9時(shí)按鍵盤(pán)“Z”鍵，當(dāng)速度由7．5減小為7．1時(shí)按鍵盤(pán)“/”鍵。這一工作任務(wù)代表拖纜機(jī)的監(jiān)控者對(duì)卷筒工作速度的實(shí)時(shí)調(diào)整。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，被試者被要求專(zhuān)心完成拖纜機(jī)卷筒速度的監(jiān)控工作，忽視界面兩側(cè)系統(tǒng)壓力報(bào)警信號(hào)的變化。界面中央數(shù)字的變化與兩側(cè)報(bào)警信號(hào)的變化無(wú)關(guān)聯(lián)性。通過(guò)這一設(shè)定，形成對(duì)報(bào)警信號(hào)的非注意，真正做到對(duì)任務(wù)不相關(guān)的刺激材料變化的視覺(jué)失匹配的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)包括3個(gè)塊(Block)，每個(gè)塊開(kāi)始的前15個(gè)刺激為標(biāo)準(zhǔn)刺激，以形成一個(gè)記憶模板。每個(gè)塊之間有一個(gè)休息過(guò)程，中間休息的過(guò)程由屏幕中的休息提示呈現(xiàn)，被試休息好后，按空格鍵繼續(xù)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)用于記錄和分析的標(biāo)準(zhǔn)刺激有450個(gè)，每種類(lèi)型的偏差刺激各有90個(gè)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)大約用時(shí)18min。
3實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)處理和分析
使用腦電分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析。首先對(duì)原始腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行DC校正，然后進(jìn)行腦電預(yù)覽，拒絕具有明顯漂移或雜質(zhì)的腦電數(shù)據(jù)。接著去除眼電對(duì)其它導(dǎo)聯(lián)數(shù)據(jù)的影響。然后進(jìn)行腦電分段，分析時(shí)程為刺激后400ms，基線為刺激前100ms。接著進(jìn)行基線校正，然后去除偽跡，波幅大于±100μV者被視為偽跡去除。接著分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)刺激和各類(lèi)偏差刺激的腦電進(jìn)行分類(lèi)疊加平均，然后進(jìn)行20Hz無(wú)相移低通數(shù)字濾波，最后將偏差刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激相減，得到視覺(jué)失匹配腦電波形(時(shí)間窗口:150～200ms)。統(tǒng)計(jì)分析時(shí)采用SPSS17．0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)視覺(jué)失匹配數(shù)據(jù)采用重復(fù)測(cè)量方差分析，因素分別為視覺(jué)失匹配類(lèi)型(顏色、朝向、持續(xù)時(shí)間、形狀、大小)×大腦半球(左、右)?？刹捎肎reenhouse-Geisser法進(jìn)行校正。分別列出了五種視覺(jué)失匹配的均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差和95%置信區(qū)間。描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，視覺(jué)失匹配腦電波幅由大到小排列依次為:朝向偏差引起的失匹配、形狀偏差引起的失匹配、顏色偏差引起的失匹配、持續(xù)時(shí)間偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。根據(jù)球形檢驗(yàn)(Mauchly’sTestofSphericity)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，Mauchly的W=0．451，Sig．=0．592，表示各組間的方差矩陣接近相等，故接受球形假設(shè)，應(yīng)接受“SphericityAssumed”的分析結(jié)果:各類(lèi)型視覺(jué)失匹配腦電數(shù)據(jù)的重復(fù)測(cè)量結(jié)果之間的差異顯著(F=193，p＜0．05);大腦左右半球間的差異不顯著(F=336，p＞0．05);“視覺(jué)失匹配類(lèi)型”與“大腦半球”的交互作用差異不顯著(F=1．296，p＞0．05)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果和腦電圖(見(jiàn)圖1)，五種類(lèi)型的視覺(jué)失匹配的主效應(yīng)差異顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明采用oddball實(shí)驗(yàn)范式在同一個(gè)刺激序列中，不同類(lèi)型的自動(dòng)化控制界面的報(bào)警信號(hào)分別成功誘發(fā)出相應(yīng)的視覺(jué)失匹配腦電波;各種類(lèi)型的視覺(jué)失匹配之間的差異顯著，視覺(jué)失匹配腦電波幅由大到小排列依次為:朝向偏差引起的失匹配、形狀偏差引起的失匹配、顏色偏差引起的失匹配、持續(xù)時(shí)間偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。2D腦電電位分布圖可看出，視覺(jué)失匹配在人腦的顳枕區(qū)最為明顯。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)自動(dòng)化控制界面時(shí)，優(yōu)先選用視覺(jué)失匹配強(qiáng)的信號(hào)作為自動(dòng)化控制界面的安全報(bào)警信號(hào)，以提高安全報(bào)警信號(hào)的感知效果，從而提升人—機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)急反應(yīng)能力。
三結(jié)語(yǔ)
隨著高新科技的迅速發(fā)展，提高生產(chǎn)率或效率的技術(shù)、方法還會(huì)繼續(xù)增多和更新，現(xiàn)代IE的內(nèi)容也會(huì)隨之不斷充實(shí)、變化。正是由于IE學(xué)科在目標(biāo)層次上的穩(wěn)定性和技術(shù)創(chuàng)新層次上的可創(chuàng)新性，保證了這一綜合性應(yīng)用工程強(qiáng)大的生命力和越來(lái)越廣泛的實(shí)踐指導(dǎo)意義。
1.IE的研究對(duì)象是生產(chǎn)性系統(tǒng)。但是，這種生產(chǎn)性系統(tǒng)越來(lái)越不局限于制造類(lèi)企業(yè)或物質(zhì)生產(chǎn)部門(mén)，還涉及服務(wù)性的運(yùn)作系統(tǒng)，也就是說(shuō)IE從研究工廠活動(dòng)逐步擴(kuò)展為一般性的運(yùn)營(yíng)組織活動(dòng)，進(jìn)而有可能擴(kuò)展、研究更廣泛的人文社會(huì)活動(dòng)。例如，人機(jī)工程在工業(yè)設(shè)計(jì)中的拓展中，其研究對(duì)象出現(xiàn)新的內(nèi)涵，認(rèn)為人機(jī)工程學(xué)是研究人在設(shè)計(jì)、制造和使用人造物過(guò)程中所發(fā)生的全部人機(jī)關(guān)系[7]；此外，針對(duì)人機(jī)工程的教育問(wèn)題出現(xiàn)了“人機(jī)工程教育學(xué)（Educationalergonomics）”的理論，針對(duì)人機(jī)工程學(xué)方法和原則如何有效應(yīng)用于實(shí)際的課題，則產(chǎn)生了“參與式人機(jī)工程學(xué)”（ParticipatoryErgonomics）的理論與方法[8]。
2.IE的目標(biāo)是提高運(yùn)作效率。盡管現(xiàn)代生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)對(duì)市場(chǎng)應(yīng)變能力（效力）的研究，但提高效率仍然是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)基礎(chǔ)性的永恒主題，IE正是在關(guān)注不同的效力問(wèn)題的基礎(chǔ)上研究相應(yīng)的效率提高課題，從而形成諸多的發(fā)展主題和方向，并得到持續(xù)地發(fā)展動(dòng)力。對(duì)于人文社會(huì)系統(tǒng)及其實(shí)踐過(guò)程，社會(huì)性活動(dòng)效率的持續(xù)改進(jìn)和效力的設(shè)計(jì)以及適時(shí)跨越也是其關(guān)鍵議題，效力問(wèn)題將更被關(guān)注。
3.IE的本質(zhì)是持續(xù)改進(jìn)，強(qiáng)調(diào)不斷挖掘潛力、堅(jiān)信“最好”的工作方法和關(guān)注最大整體效益。永不滿足的精神在更廣泛社會(huì)活動(dòng)的推廣，將有利于有益人文活動(dòng)的保持和改善以及效力系統(tǒng)深入的、持續(xù)的創(chuàng)新。
4.IE提供了一套規(guī)范性很強(qiáng)的專(zhuān)用圖表工具，能夠幫助工業(yè)工程師記錄和分析要研究的事實(shí)提供了標(biāo)準(zhǔn)的表達(dá)形式和語(yǔ)言基礎(chǔ)，這是IE得以廣泛應(yīng)用的重要原因。在社會(huì)行動(dòng)領(lǐng)域有必要構(gòu)建類(lèi)似的、但適應(yīng)自身特點(diǎn)的圖表表達(dá)和模型工具，除了對(duì)社會(huì)問(wèn)題的描述和分析之外，更應(yīng)該成為對(duì)龐雜社會(huì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行調(diào)用的創(chuàng)新機(jī)制。
二、工業(yè)工程傳統(tǒng)在社會(huì)領(lǐng)域的拓展
工業(yè)工程關(guān)注的主要是生產(chǎn)性活動(dòng)，這些活動(dòng)是涉及人的社會(huì)性活動(dòng)的特例，并具有某些類(lèi)似的特點(diǎn)，但相對(duì)于單純的生產(chǎn)性系統(tǒng)，社會(huì)人文活動(dòng)呈現(xiàn)更為復(fù)雜的特點(diǎn)?；谝陨系姆治觯I(yè)工程的研究和應(yīng)用傳統(tǒng)有可能進(jìn)行社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的拓展，在借鑒其某些研究的框架的同時(shí)，還具有自身的特點(diǎn)。對(duì)人類(lèi)社會(huì)人文活動(dòng)或者稱(chēng)為社會(huì)交際行動(dòng)的應(yīng)用性研究，類(lèi)似地會(huì)涉及人-技術(shù)-環(huán)境的分析框架，見(jiàn)圖2。當(dāng)然，研究的目標(biāo)、重點(diǎn)以及涉及的領(lǐng)域知識(shí)、工具方法的發(fā)展等，具有很大的區(qū)別。圖2影響社會(huì)活動(dòng)效果的因素首先，相對(duì)于生產(chǎn)性運(yùn)作活動(dòng)的研究，一般社會(huì)往活動(dòng)的研究除了關(guān)注活動(dòng)的效率，更強(qiáng)調(diào)社會(huì)交際活動(dòng)的效用/效力，所以，需要將社會(huì)性活動(dòng)研究的目標(biāo)定義為社會(huì)活動(dòng)的有效性，包含活動(dòng)效率和效力優(yōu)化的雙重目標(biāo)。在積極引入工業(yè)工程的圖表表達(dá)和模型工具的基礎(chǔ)上，發(fā)展對(duì)活動(dòng)效用的描述、測(cè)量和分析的工具，會(huì)成為研究的重要方向。
對(duì)行動(dòng)效用的關(guān)注，使得社會(huì)交際活動(dòng)的研究更傾向于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)型的分析思維，即首先分析面對(duì)什么樣的問(wèn)題，然后在已有的知識(shí)中尋找解決問(wèn)題的方法。區(qū)別于IE工具單純的對(duì)所需解決問(wèn)題的描述和分析，社會(huì)人文活動(dòng)的研究工具更是一個(gè)解決問(wèn)題的工具，既是問(wèn)題分析工具，還是有關(guān)問(wèn)題解決的知識(shí)庫(kù)，包括對(duì)各類(lèi)專(zhuān)門(mén)知識(shí)的積累、總結(jié)和簡(jiǎn)化，以及還是一個(gè)知識(shí)的搜索和確認(rèn)機(jī)制。文獻(xiàn)[9]就嘗試將人因工程學(xué)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)納入到TRIZ（發(fā)明問(wèn)題解決理論）的沖突問(wèn)題解決機(jī)制中，提高了人因工程學(xué)的運(yùn)用性，有關(guān)研究具有很強(qiáng)的拓展價(jià)值。發(fā)展這樣的問(wèn)題分析和解決工具對(duì)于解決持續(xù)涌現(xiàn)的、紛繁復(fù)雜的社會(huì)人文和交際問(wèn)題具有啟發(fā)性，并有利于運(yùn)用龐雜的社會(huì)科學(xué)知識(shí)。借鑒創(chuàng)新方法的理論，利用這樣的工具解決社會(huì)性問(wèn)題的過(guò)程可以概括為見(jiàn)圖3。此外，在社會(huì)性活動(dòng)的研究中，技術(shù)因素具有更廣泛的涵義，或者可以稱(chēng)之為器物因素。這類(lèi)因素不僅指一般意義上的工程技術(shù)因素，還包括社會(huì)性技術(shù)因素，例如，經(jīng)濟(jì)機(jī)制、政治平衡機(jī)制、文化傳遞機(jī)制、沖突博弈機(jī)制、系統(tǒng)涌現(xiàn)機(jī)制等等。并且器物因素的分析具有相對(duì)的意義，也就是說(shuō)某一因素屬于器物因素還是屬于人（參與者）或者環(huán)境因素的分析，需要視具體的情況而定。如果有關(guān)分析只局限于參與者行為分析的范圍，則屬于人的因素；如果涉及到交際促進(jìn)機(jī)制的研究，則需要?dú)w于器物的因素；如果牽扯到有關(guān)環(huán)境和氛圍的分析，則屬于環(huán)境因素的分析。這樣，在社會(huì)交際環(huán)境/氛圍的研究中，既包括硬性的環(huán)境、機(jī)器和工作研究，更包括軟性的社會(huì)機(jī)制、氛圍的研究。而且，社會(huì)性活動(dòng)效果的研究所涉及的有關(guān)知識(shí)，既包括科學(xué)、技術(shù)工程的知識(shí)，更涉及到各門(mén)類(lèi)社會(huì)科學(xué)專(zhuān)門(mén)知識(shí)的運(yùn)用，特別是在社會(huì)交往機(jī)制的設(shè)置研究上。
三、結(jié)語(yǔ)
1.不同管理水平均適用。
1.1對(duì)那些管理水平較為落后的企業(yè)中應(yīng)用工業(yè)工程時(shí)，可以采取工業(yè)工程的技術(shù)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，并結(jié)合煤礦實(shí)際開(kāi)采的條件以及工程的內(nèi)容，還有系統(tǒng)以及工藝方面的要求等。合理優(yōu)化并分析工人操作流程，提供幫助給編制的作業(yè)規(guī)程，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施布局要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化與分析，并深入研究危險(xiǎn)性作業(yè)的具體動(dòng)作。
1.2對(duì)那些管理水平較為先進(jìn)的企業(yè)中應(yīng)用工業(yè)工程時(shí)，在基礎(chǔ)工業(yè)工程作為基礎(chǔ)的前提條件下，采取具有現(xiàn)代性的工業(yè)工程相關(guān)的技術(shù)與方法，可以將計(jì)算機(jī)和無(wú)線通訊以及系統(tǒng)優(yōu)化等技術(shù)綜合的運(yùn)用到生產(chǎn)中，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，不管是在井下或是在的井上的作業(yè)人員，對(duì)其行蹤進(jìn)行監(jiān)控，這樣隨時(shí)掌握作業(yè)的狀態(tài)。另外，采取是計(jì)算仿真的技術(shù)，模擬其煤礦中潛在的危險(xiǎn)以及有害因素造成的嚴(yán)重后果，進(jìn)而提供具有針對(duì)性對(duì)策給安全管理。
2.不同管理層次均適用。
2.1煤礦宏觀管理的層次，工業(yè)工程可以幫助管理者規(guī)劃安全管理和投入的安全費(fèi)用，并預(yù)先分析能夠取得的效果。從而做到未雨綢繆，避免在今后的工作中走彎路，同時(shí)還可以以較少的安全投入達(dá)到最好的安全效果。對(duì)于一個(gè)安全生產(chǎn)的周期內(nèi)整體的安全狀況進(jìn)行分析與把握。
2.2煤礦微觀管理的層次指的就是具體的對(duì)安全的管理，例如識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)所存在的安全隱患，以及糾正不當(dāng)或不規(guī)范的人工操作，作業(yè)的流程更加合理，配備安全生產(chǎn)的措施要具有合理性，制定合理的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，以及制定作業(yè)的規(guī)程，這些都可以通過(guò)事業(yè)工程采用而實(shí)現(xiàn)。
3.不同工作場(chǎng)合均適用。
3.1生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，由于煤礦生產(chǎn)具有較多的系統(tǒng)，同時(shí)涉及到較多的設(shè)備與設(shè)施，并且具有較為復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境，生產(chǎn)工藝的流程以及工種都相對(duì)較多，若缺乏合理的規(guī)劃與管理，十分容易發(fā)生安全事故。采取5S這一基本管理的方法與理念優(yōu)化其現(xiàn)場(chǎng)管理，將不必要的雜物清除，保證現(xiàn)場(chǎng)整潔有序，從而確保安全的生產(chǎn)并提高其工作的質(zhì)量。
3.2輔助服務(wù)部門(mén)，對(duì)于輔助服務(wù)部門(mén)也需要采用工業(yè)工程的技術(shù)理念與方法，優(yōu)化并改善其各自的系統(tǒng)，從而保證能夠順利的進(jìn)行生產(chǎn)。
3.3相關(guān)人員的培訓(xùn)與安全教育，因?yàn)槊禾可a(chǎn)具有高度的危險(xiǎn)性，可以采取應(yīng)用工業(yè)工程的培訓(xùn)以及安全教育，通過(guò)工業(yè)工程中的方法對(duì)于培訓(xùn)的計(jì)劃進(jìn)行合理的安排，同時(shí)采取分層培訓(xùn)的形式，盡量投入較少的經(jīng)費(fèi)以及工作量，并達(dá)到最佳的效果。使員工對(duì)工業(yè)工程中安全思想以及方法和效率有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，能否發(fā)現(xiàn)工作中存在的問(wèn)題，識(shí)別存在的安全隱患，通過(guò)工業(yè)工程中的方法將安全隱患消除，從而使其安全的生產(chǎn)得到保障。
4.不同的管理對(duì)象均適用。
4.1設(shè)備設(shè)施的管理，煤礦生產(chǎn)中所用的設(shè)備與設(shè)施具有安全保障以及生產(chǎn)的功能，對(duì)其進(jìn)行管理時(shí)必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定的基本要求，并融入工業(yè)工程管理的思想及方法對(duì)其安全設(shè)施和設(shè)備進(jìn)行管理，這樣可以將其安全設(shè)備與設(shè)施進(jìn)行合理的布置，使其安全以及經(jīng)濟(jì)效益得到最大程度的發(fā)揮。
4.2管理生產(chǎn)環(huán)境，由于我國(guó)大部分的煤礦生產(chǎn)都受到多種因素的影響，在生產(chǎn)的過(guò)程中應(yīng)該將工業(yè)工程技術(shù)與煤礦安全專(zhuān)業(yè)技術(shù)想結(jié)合，盡量消除其影響因素，優(yōu)化并治理作業(yè)的環(huán)境，從而取得理想的效果。
4.3管理煤炭安全的標(biāo)準(zhǔn)化以及基本標(biāo)準(zhǔn)，想要實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)，必須采取精細(xì)化管理的模式，這種模式必須將安全管理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化作為基礎(chǔ)。所謂安全質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化就是在煤礦企業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的過(guò)程中實(shí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的工作，對(duì)于安全教育的宣傳，排查隱患，反饋并統(tǒng)計(jì)信息，以及事故搶險(xiǎn)和防險(xiǎn)與處理等方面均建立工作規(guī)范以及責(zé)任制度和管理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要保證其執(zhí)行的嚴(yán)格性，這樣可以逐漸減少并避免，甚至消除安全事故的發(fā)生，使其始終處于安全生產(chǎn)的狀態(tài)。
4.4管理安全投入的資金，對(duì)煤礦安全進(jìn)行管理必須要投入一定的安全資金作為保障，最后這種投入會(huì)轉(zhuǎn)化為礦煤安全的成本，煤礦實(shí)際的生產(chǎn)中，由于安全保障度較差，導(dǎo)致事故頻頻發(fā)生，造成巨大的損失。因此，客觀上需要一個(gè)安全保障度。采取工業(yè)工程思想以及理論的方法，從而達(dá)到安全保障的水平的前提條件下對(duì)安全投入成本進(jìn)行合理的控制。
4.5管理安全信息，在管理煤礦安全中占有重要的地位，因此，必須建立安全信息管理的系統(tǒng)。通過(guò)結(jié)合工業(yè)工程技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)建立安全信息管理系統(tǒng)，可以使對(duì)與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行合理的調(diào)度和追蹤以及發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤操作行為，還有對(duì)于安全隱患進(jìn)行識(shí)別和提示必要物料的缺少這些功能得以實(shí)現(xiàn)，從而及時(shí)的做出應(yīng)對(duì)的措施。
5.不同管理階段均適用。
5.1工業(yè)工程基本的原理與方法運(yùn)用在安全管理的設(shè)計(jì)以及規(guī)劃中，對(duì)于同一生產(chǎn)周期內(nèi)每個(gè)環(huán)節(jié)所應(yīng)采取的管理措施和手段通過(guò)統(tǒng)籌的考慮進(jìn)行規(guī)劃并設(shè)計(jì)。這樣才能有效的降低成本并提高生產(chǎn)的效率。
5.2預(yù)防并控制生產(chǎn)過(guò)程中的安全事故，采用工業(yè)工程的發(fā)現(xiàn)以及分析問(wèn)題這種方法，事先預(yù)防可能發(fā)生安全問(wèn)題，使其事故發(fā)生的根源在萌芽狀態(tài)消亡。工業(yè)工程特有的手段可以看出、問(wèn)出、實(shí)踐出、變換角度找出、挖掘出問(wèn)題的所在，從而發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患。并結(jié)合煤礦實(shí)際，制定整改隱患的措施，并付諸于實(shí)際的行動(dòng)。
5.3安全事故發(fā)生時(shí)采取的應(yīng)急救援，工業(yè)工程對(duì)組織優(yōu)化的理論與方法，建立救援指揮的中心，啟動(dòng)應(yīng)急救援的預(yù)案，對(duì)于救援的物資以及救援人員，組織其進(jìn)行迅速且有效的實(shí)施救援，降低生命以及財(cái)產(chǎn)的損失。
二、結(jié)語(yǔ)
攀枝花學(xué)院IE專(zhuān)業(yè)設(shè)在機(jī)械工程學(xué)院，從05年開(kāi)始招生，以機(jī)械制造為工程背景，人才培養(yǎng)方案已逐步完善并形成了教學(xué)體系，用人單位對(duì)畢業(yè)學(xué)生也較滿意。但在人才培養(yǎng)過(guò)程中也出現(xiàn)了如下問(wèn)題:1．IE專(zhuān)業(yè)教師基本都是從高校畢業(yè)又來(lái)到高校，缺乏工程實(shí)踐的經(jīng)歷，導(dǎo)致講授內(nèi)容理論較多，而結(jié)合實(shí)踐的較少。2．實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地雖有，但面較窄。3．教材的更新不能滿足社會(huì)對(duì)人才需求的需要。4．教學(xué)方法和教學(xué)手段以及現(xiàn)代教學(xué)資源和教學(xué)平臺(tái)跟不上IT技術(shù)的飛速發(fā)展。
二、建設(shè)措施
(一)課程體系建設(shè)建立工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)新型應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系。改革以往IE教學(xué)中重理論教學(xué)輕實(shí)踐能力培養(yǎng)、先理論后實(shí)踐教學(xué)順序的課程設(shè)置體系局面。IE培養(yǎng)方案的修訂須以社會(huì)對(duì)該專(zhuān)業(yè)的需求為導(dǎo)向，通過(guò)對(duì)企業(yè)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，充分了解企業(yè)對(duì)學(xué)生在校應(yīng)學(xué)知識(shí)的要求，以及應(yīng)具備的能力的要求等，把這些需求做統(tǒng)計(jì)分析，在培養(yǎng)計(jì)劃的設(shè)計(jì)以及教學(xué)過(guò)程中充分考慮這些因素，且由企業(yè)與學(xué)院共同制訂。針對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，統(tǒng)籌理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)體系;建立“模塊化”課程體系;使人才培養(yǎng)方案和課程體系與生產(chǎn)實(shí)際和社會(huì)需求緊密結(jié)合。在參考國(guó)內(nèi)外多個(gè)高校IE課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，并結(jié)合學(xué)校具體情況，攀枝花學(xué)院IE課程設(shè)置包含如下幾個(gè)模塊:公共基礎(chǔ)模塊:政治、英語(yǔ)、數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)類(lèi)、體育等課程。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)模塊:機(jī)械專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)工程導(dǎo)論、管理學(xué)、工業(yè)工程學(xué)、企業(yè)財(cái)務(wù)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)學(xué)等課程。專(zhuān)業(yè)課程模塊(含必修和選修):項(xiàng)目管理、生產(chǎn)計(jì)劃與控制、質(zhì)量管理、物流與設(shè)施規(guī)劃、ERP原理與應(yīng)用、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、人因工程學(xué)、先進(jìn)制造技術(shù)、供應(yīng)鏈管理、人力資源管理等課程。實(shí)踐教學(xué)包括:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)(管理信息系統(tǒng)、基礎(chǔ)工業(yè)工程、人因、物流設(shè)施等)、各種實(shí)習(xí)等。在構(gòu)建人才培養(yǎng)方案時(shí)，充分考慮工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)的工程實(shí)踐性，加大實(shí)踐教學(xué)比例，以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力;另外，增加選修課的比例和門(mén)類(lèi)，讓學(xué)生有選擇地修習(xí)一些課程，擴(kuò)大學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)面、滿足學(xué)生的興趣愛(ài)好，發(fā)展他們某一方面的才能。
(二)師資隊(duì)伍建設(shè)建設(shè)一支素質(zhì)優(yōu)良、專(zhuān)兼結(jié)合、梯隊(duì)式的具有行業(yè)特色的雙師型結(jié)構(gòu)教師隊(duì)伍。教師在實(shí)踐能力上必須朝“雙師型”方向發(fā)展，在專(zhuān)業(yè)跨越上朝“一專(zhuān)多能”方向發(fā)展。一方面，加強(qiáng)校企合作，教師到企業(yè)頂崗實(shí)踐，與企業(yè)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，幫助企業(yè)解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，教師結(jié)合企業(yè)實(shí)際問(wèn)題，編著教材或案例，使理論與實(shí)踐，生產(chǎn)、科研與教學(xué)得到緊密結(jié)合，從而提高教師科研開(kāi)發(fā)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，從而更好地指導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力;同時(shí)，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員給學(xué)生授課，并指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐教學(xué)，技術(shù)人員把企業(yè)應(yīng)用的新技術(shù)、新生產(chǎn)管理理念等相關(guān)知識(shí)帶到課堂，實(shí)現(xiàn)教師和企業(yè)技術(shù)人員人力資源共享以及雙師型教師隊(duì)伍的建設(shè)。另一方面，應(yīng)加強(qiáng)“一專(zhuān)多能型”教師培養(yǎng)，積極創(chuàng)造條件讓骨干教師分批到國(guó)內(nèi)高?；虺鰢?guó)學(xué)習(xí)培訓(xùn)、進(jìn)修，脫產(chǎn)學(xué)習(xí)與業(yè)余自修相結(jié)合等措施，促進(jìn)他們理論水平的提高。
(三)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地建設(shè)IE專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)體系［3］包含:基礎(chǔ)工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)、工效學(xué)實(shí)驗(yàn)、物流規(guī)劃與物流控制實(shí)驗(yàn)、質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)、供應(yīng)鏈與客戶關(guān)系管理實(shí)驗(yàn)、數(shù)控加工實(shí)驗(yàn)、柔性制造系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)計(jì)劃和控制實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)單元，它們相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。在充分利用校內(nèi)已有的實(shí)習(xí)工廠、工程和管理實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，建立IE綜合實(shí)驗(yàn)室，模擬現(xiàn)代制造的全過(guò)程，充分體現(xiàn)出IE特點(diǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造的背景。通過(guò)大量現(xiàn)代IE工具和平臺(tái)，以及各種工程實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)IE專(zhuān)業(yè)學(xué)生的機(jī)械制造工程背景;通過(guò)開(kāi)展綜合性、設(shè)計(jì)性、開(kāi)放性等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新性，做到學(xué)以致用，解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。在加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的同時(shí)，根據(jù)學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的要求，充分利用社會(huì)資源，加強(qiáng)校外實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)。近年來(lái)，先后選擇了一批生產(chǎn)規(guī)模適度，技術(shù)裝備先進(jìn)，管理科學(xué)規(guī)范的生產(chǎn)企業(yè)與之合作。安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)，也就是畢業(yè)設(shè)計(jì)和課程設(shè)計(jì)以具體企業(yè)為研究對(duì)象，到企業(yè)和IE工程師一起解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題，這樣能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的研究能力，從而促使其畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的充實(shí)。
(四)教學(xué)方法和教學(xué)手段實(shí)施多元教學(xué)框架與立體教學(xué)模式。教學(xué)手段、方法逐步從“一本書(shū)，一只筆，一塊黑板”原始的教學(xué)手段向多媒體教學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)、虛擬技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段的轉(zhuǎn)變，逐步由學(xué)校獨(dú)立培養(yǎng)教育向校企結(jié)合，學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)同時(shí)進(jìn)行教學(xué)教育培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。在教學(xué)方法上，采取“交流—互動(dòng)式”、“啟發(fā)—引導(dǎo)式”、“討論—探究式”、“開(kāi)放—發(fā)散式”等課堂教學(xué)模式，避免了傳統(tǒng)的“灌輸式”、“填鴨式”教學(xué)，如《工業(yè)工程學(xué)》課程，在教學(xué)的過(guò)程中，列舉了許多日常生活中運(yùn)用工業(yè)工程知識(shí)的案例;并提出一些生活中(如超市、快餐店、銀行等)的案例，讓學(xué)生做程序分析、作業(yè)分析、動(dòng)作測(cè)定、分析等，進(jìn)而達(dá)到了啟發(fā)教育的目的。在教學(xué)組織上，根據(jù)教學(xué)需要，采取班級(jí)式、小組式、獨(dú)立式等;課堂可以在教室、實(shí)驗(yàn)室、工廠及工程現(xiàn)場(chǎng)，從而使得教學(xué)具有啟發(fā)性、實(shí)踐性和探索性，如《物流與設(shè)施規(guī)劃》課程，在講“工廠布局設(shè)計(jì)”這部分內(nèi)容時(shí)，把學(xué)生帶到工廠現(xiàn)場(chǎng)，以現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題運(yùn)用書(shū)本理論如何解決相結(jié)合講解，使得學(xué)生對(duì)新知識(shí)更容易理解和接受。教學(xué)手段上，采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)，一方面提高了課堂信息量，同時(shí)在課余時(shí)間學(xué)生也可上網(wǎng)自主學(xué)習(xí)，以此應(yīng)對(duì)“科目多、課時(shí)少、任務(wù)重”的教學(xué)局面;同時(shí)采用網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)，把課件、上課視頻、思考題等上傳到網(wǎng)絡(luò)課堂，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。另外，將學(xué)科競(jìng)賽引入課程教學(xué)，通過(guò)參加全國(guó)IE大賽、全省IE大賽把競(jìng)賽的思想和方法融入到IE課程教學(xué)中，以此推動(dòng)IE專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革，促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高，并提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
(五)建設(shè)IE專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)和教學(xué)平臺(tái)搭建IE專(zhuān)業(yè)的知識(shí)平臺(tái)，把IE專(zhuān)業(yè)課程建成教學(xué)資源庫(kù)，該資源庫(kù)主要包括網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和多媒體視頻課件等資源。教學(xué)平臺(tái)以教學(xué)資源庫(kù)為基礎(chǔ)，將老師成功的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行提煉，以課程知識(shí)體系的形式進(jìn)行信息動(dòng)態(tài)集成，為學(xué)生和設(shè)計(jì)界同行提供了終生學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)交流的場(chǎng)地。
(六)教材建設(shè)IE專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的是既懂“工程”又懂“管理”的人才，但教材并不是工程類(lèi)和管理類(lèi)教材的簡(jiǎn)單堆砌和組合，目前市面上的教材內(nèi)容之間交叉重疊較多、融入IE思想的較少。這就要求教師對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?、重新組織，盡可能的根據(jù)學(xué)校人才培養(yǎng)的實(shí)際情況編寫(xiě)內(nèi)容具有針對(duì)性的自編教材。
三、結(jié)束語(yǔ)
初步設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、電源狀況、用電負(fù)荷、負(fù)荷等級(jí)、功率因數(shù)補(bǔ)償、全廠供配電系統(tǒng)、變電所布置、主要設(shè)備選型、控制信號(hào)和計(jì)量、繼電保護(hù)、防爆區(qū)域劃分等。對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行審查應(yīng)注意：設(shè)計(jì)范圍和概算范圍應(yīng)一致；初步設(shè)計(jì)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)且科學(xué)合理；設(shè)備選型應(yīng)能夠滿足實(shí)際的需要并留有裕量；對(duì)總變電所設(shè)備和全廠其它設(shè)備的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)整體思路；對(duì)系統(tǒng)短路電流的處理方案；根據(jù)區(qū)域介質(zhì)類(lèi)型對(duì)防爆區(qū)域劃分應(yīng)正確；全廠各變配電所系統(tǒng)圖及布置圖進(jìn)行審查；對(duì)場(chǎng)地和設(shè)備應(yīng)留有一定的裕量等；
2 電氣設(shè)備詢價(jià)采購(gòu)、供貨商返資料給設(shè)計(jì)院
根據(jù)設(shè)備交貨周期，到貨時(shí)間，倒排設(shè)備采購(gòu)說(shuō)明書(shū)編制完成日期及技術(shù)附件簽訂日期。采購(gòu)說(shuō)明書(shū)應(yīng)對(duì)電氣設(shè)備的主要參數(shù)及配置作出明確要求。在與供貨廠家簽訂的技術(shù)附件中應(yīng)包括遵循規(guī)范、供貨范圍、產(chǎn)品性能、材料清單、試驗(yàn)項(xiàng)目、包裝運(yùn)輸、資料返回時(shí)間及數(shù)量、聯(lián)系方式等并附采購(gòu)說(shuō)明書(shū)，一般情況下選擇 3~5 家資質(zhì)優(yōu)良，業(yè)績(jī)較好的廠家進(jìn)行談判，盡量做到相關(guān)技術(shù)性能、供貨范圍一致，以便商務(wù)報(bào)價(jià)的可比性。根據(jù)技術(shù)協(xié)議中資料提交要求，供貨廠家應(yīng)按時(shí)提供相關(guān)資料，資料要求簽字蓋章、準(zhǔn)確無(wú)誤，以便提交設(shè)計(jì)院進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。設(shè)備資料包括但不限于設(shè)備平剖面圖、基礎(chǔ)平面圖、安裝圖、荷重等。設(shè)計(jì)院按照供貨廠家提供資料進(jìn)行土建及電氣詳細(xì)設(shè)計(jì)。
3 詳細(xì)設(shè)計(jì)及土建施工
設(shè)計(jì)院根據(jù)供貨廠家返回的資料進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)包括：配電室布置圖，一次系統(tǒng)圖，二次線接線圖，電纜及橋架走向圖，防雷接地圖、照明、插座等圖紙；還包括相關(guān)電氣材料清單如動(dòng)力和控制電纜、橋架、接地線、照明燈具、直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)、插座、軸流風(fēng)機(jī)、防雷接地等材料的規(guī)格、數(shù)量等；土建施工時(shí)，尤其要注意防雷接地線，高、低壓柜，保護(hù)柜等柜體相應(yīng)的基礎(chǔ)預(yù)埋，預(yù)埋件預(yù)埋時(shí)應(yīng)注意數(shù)量和位置。
4 電氣設(shè)備驗(yàn)收、就位和安裝
在土建、結(jié)構(gòu)完成以后，電氣設(shè)備等相繼進(jìn)場(chǎng)，應(yīng)組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)到貨設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收包括核實(shí)到貨設(shè)備是否與技術(shù)附件要求的設(shè)備品牌，數(shù)量，尺寸、備品備件數(shù)量、專(zhuān)用工具數(shù)量、圖紙、出廠實(shí)驗(yàn)報(bào)告、質(zhì)量證明文件是否要求一致，外觀檢查是否有破損；大型設(shè)備對(duì)運(yùn)輸及吊裝過(guò)程有要求的，還需在設(shè)備吊裝就位后檢查運(yùn)輸或吊裝過(guò)程中相應(yīng)記錄儀的相關(guān)數(shù)據(jù)，如變壓器就位后應(yīng)對(duì)安裝在器身上的三維沖擊記錄儀數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，設(shè)備吊裝，就位過(guò)程要做好安全保護(hù)措施，大件吊裝(如變壓器吊裝)時(shí)，需提前制定吊裝方案。設(shè)備就位后按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行安裝。
5 電氣設(shè)備一次、二次連接、試驗(yàn)及單體調(diào)試
電氣設(shè)備就位后，施工單位根據(jù)全廠電氣系統(tǒng)圖對(duì)一次部分各電氣設(shè)備進(jìn)行連接，根據(jù)二次接線圖進(jìn)行測(cè)量、控制、保護(hù)線路的連接。一次設(shè)備連接包括高壓電纜連接，如 110 kV 電纜頭制作連接過(guò)程需要請(qǐng)專(zhuān)業(yè)電纜頭制作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制作，一次設(shè)備母線連接應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選用力矩扳手對(duì)一次導(dǎo)線的連接螺栓進(jìn)行緊固，一次連接過(guò)程中完成以后，由監(jiān)理人員逐個(gè)進(jìn)行檢查，確保每個(gè)連接螺栓達(dá)到規(guī)定力矩，且設(shè)備內(nèi)無(wú)螺栓、墊片和工具等金屬物品及其他雜物留存。動(dòng)力電纜應(yīng)掛電纜標(biāo)牌，電纜標(biāo)牌應(yīng)注明電纜起點(diǎn)、終點(diǎn)、規(guī)格型號(hào)和長(zhǎng)度等。二次回路的連接一定做到連接準(zhǔn)確無(wú)誤，二次線連接緊固，每個(gè)導(dǎo)線端應(yīng)套有按照規(guī)定編碼的線號(hào)管，在檢查故障時(shí)有利于分辨。一二次連接完成以后，由安裝單位聘請(qǐng)有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)單位對(duì)電氣設(shè)備按照相關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)，如對(duì)變壓器、電纜、母線、斷路器等進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，對(duì)變壓器油進(jìn)行試驗(yàn)，GIS 進(jìn)行氣體分析，斷路器還需做機(jī)械特性試驗(yàn)，直流電阻測(cè)量等試驗(yàn)，并對(duì)單個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行單體試驗(yàn)。對(duì)二次回路用實(shí)驗(yàn)臺(tái)做加壓通流試驗(yàn)，一方面反映測(cè)量是否準(zhǔn)確，一方面確保保護(hù)裝置能夠動(dòng)作；對(duì) CT進(jìn)行極性校核，保證 CT 方向按照要求指向正確。在一二次設(shè)備相應(yīng)試驗(yàn)完成以后，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分合開(kāi)關(guān)試驗(yàn)，確保控制回路正常，對(duì)于高壓柜，應(yīng)將斷路器置于試驗(yàn)位置，通過(guò)給保護(hù)裝置加壓通流，使其保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)斷路器，以驗(yàn)證保護(hù)傳動(dòng)的正確可靠。
6 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)及聯(lián)動(dòng)調(diào)試
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，流程工業(yè)過(guò)程控制的仿真技術(shù)不斷進(jìn)步，但是當(dāng)前大部分的仿真系統(tǒng)或多或少會(huì)存在以下問(wèn)題：1）由數(shù)學(xué)模型建立單元操作模塊逐步集成形成的過(guò)程控制仿真系統(tǒng)，存在著建模困難、運(yùn)算復(fù)雜、模型欠缺穩(wěn)定性等缺點(diǎn)[4]，對(duì)于工藝復(fù)雜、計(jì)算量巨大的流程工業(yè)過(guò)程控制模型來(lái)說(shuō)，這種建模方法是不合適的。2）缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口與其他軟件平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，導(dǎo)致仿真系統(tǒng)集成度低、模塊之間缺乏數(shù)據(jù)交互。3）缺乏數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ)管理，造成大量仿真數(shù)據(jù)的浪費(fèi)，數(shù)據(jù)的利用效率低下。4）缺乏人機(jī)交互平臺(tái)，造成用戶的控制操作和數(shù)據(jù)采集、修改等工作復(fù)雜，工作效率低下，對(duì)于不熟悉仿真技術(shù)的底層操作人員來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)新系統(tǒng)、掌握新工藝、熟悉操作流程等內(nèi)容的過(guò)程繁雜。針對(duì)流程工業(yè)過(guò)程控制仿真系統(tǒng)的功能需求和當(dāng)前存在的問(wèn)題，本文提出一個(gè)流程工業(yè)過(guò)程控制仿真平臺(tái)的構(gòu)架設(shè)計(jì)[5-6]，如圖1所示。流程工業(yè)過(guò)程控制仿真平臺(tái)從架構(gòu)上分為HYSYS流程模擬模塊、Honeywell先進(jìn)控制模塊、多層次人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊和通信接口組成。流程模擬采用專(zhuān)用建模軟件HYSYS動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，HYSYS穩(wěn)態(tài)模擬實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)態(tài)模型作為動(dòng)態(tài)模型的輔助研究模型。HYSYS流程模擬平臺(tái)由通信接口模塊實(shí)現(xiàn)與先進(jìn)控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理以及人機(jī)交互模塊的數(shù)據(jù)通信。Honeywell先進(jìn)控制模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)控制理論中的一些算法和策略，通過(guò)通信接口實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的數(shù)據(jù)讀取，根據(jù)設(shè)計(jì)好的控制策略進(jìn)行控制。多需求人機(jī)交互模塊滿足兩種典型的交互需求，通過(guò)底層模塊集成的開(kāi)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了研發(fā)交互模塊，通過(guò)數(shù)據(jù)通信接口實(shí)現(xiàn)了培訓(xùn)交互模塊。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)HoneywellPHD和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle組成，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)作為流程企業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行、成本核算、質(zhì)量管理、生產(chǎn)調(diào)度等業(yè)務(wù)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)具有重要的意義。
流程工業(yè)過(guò)程控制仿真平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
HYSYS流程模擬模塊采用流程模擬軟件HYSYS作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，對(duì)流程工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)被控對(duì)象進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)建模。專(zhuān)用建模軟件HYSYS集成了各種化工單元程序庫(kù)、物性計(jì)算程序包和解算方法庫(kù)，具有極高的精度和準(zhǔn)確性，動(dòng)態(tài)模擬是它的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)HYSYS提供了大量的圖形化單元模型和簡(jiǎn)單的輸入輸出界面，使得用戶對(duì)模型的搭建、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)查看、校正因子調(diào)整等操作方便快捷。建立模型時(shí)，根據(jù)實(shí)際的工藝流程，完成流程圖的建立。將現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研得到的各裝置設(shè)備參數(shù)、從過(guò)程歷史數(shù)據(jù)庫(kù)采集的過(guò)程操作參數(shù)和通過(guò)LIMS數(shù)據(jù)庫(kù)獲得的原料產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)作為整個(gè)流程的輸入?yún)?shù)，完成模型建立。啟動(dòng)模型計(jì)算便可獲得模型計(jì)算得到的各裝置物流、能量流的相關(guān)結(jié)果數(shù)據(jù)。HYSYS具有多種和其他軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的通信接口，為上位機(jī)的數(shù)據(jù)采集提供了基礎(chǔ)，保證了底層數(shù)據(jù)向上集成，提高了數(shù)據(jù)的利用率。HYSYS模型的裝置設(shè)備參數(shù)、操作過(guò)程參數(shù)、產(chǎn)品分析參數(shù)等相對(duì)穩(wěn)定的靜態(tài)數(shù)據(jù)和模擬計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生的物料流參數(shù)、能量流參數(shù)、校正因子調(diào)整計(jì)算結(jié)果等大量的仿真數(shù)據(jù)通過(guò)通信接口與先進(jìn)控制模塊、人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，被集成到仿真平臺(tái)的各個(gè)部分，作為該仿真平臺(tái)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)和功能應(yīng)用的數(shù)據(jù)源。先進(jìn)控制模塊仿真平臺(tái)中的先進(jìn)控制模塊，利用流程模擬技術(shù)獲得較為完備的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)控制理論中一些算法，并進(jìn)行分析，獲得最佳控制方案，這樣會(huì)更貼近于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，采用這種跟工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相似的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有助于研究系統(tǒng)故障、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、純滯后等問(wèn)題。先進(jìn)控制模塊采用兩種實(shí)現(xiàn)形式，一種是集成在流程模擬平臺(tái)動(dòng)態(tài)模型中的控制模塊，一種是由Honeywell先進(jìn)控制模塊實(shí)現(xiàn)的控制模塊。Honey-well先進(jìn)控制模塊由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)HoneywellPHD通過(guò)OPCSERVER對(duì)流程模擬模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，作為它的數(shù)據(jù)源，這樣PHD中的大量數(shù)據(jù)就可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)控制算法研究實(shí)驗(yàn)。由于在工程應(yīng)用中涉及到PID控制和預(yù)測(cè)控制比較多，因此本文只著眼于這兩種控制理論。仿真平臺(tái)使用HYSYS流程模擬平臺(tái)中都集成的控制單元，對(duì)運(yùn)行已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的裝置模型添加PID控制器，設(shè)定相關(guān)PID參數(shù)，進(jìn)行PID控制的模擬，獲得模擬結(jié)果。在Honeywell平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了預(yù)測(cè)控制，將模擬模型的輸入輸出數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到HoneywellPDS，以導(dǎo)入的數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)模型辨識(shí)和預(yù)測(cè)控制。人機(jī)交互模塊（1）研發(fā)交互系統(tǒng)流程工業(yè)過(guò)程控制仿真系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能是用于對(duì)實(shí)際流程的研發(fā)試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)于這一功能，一個(gè)用于對(duì)工藝流程以及控制策略等科研試驗(yàn)的交互系統(tǒng)是必備的。研發(fā)交互模塊提供一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于大量參數(shù)分析以及調(diào)整的交互系統(tǒng)。AspenSimulationWorkbook（ASW）是Aspen公司提供人性化人機(jī)界面的軟件，它能夠把HYSYS的模型和Excel連接起來(lái)，還提供把模型數(shù)據(jù)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)做交互的功能。本系統(tǒng)通過(guò)ASW和VBA編程完成研發(fā)交互模塊的設(shè)計(jì)。這樣，建模者可以通過(guò)Excel來(lái)展示自己的模型，使得非專(zhuān)業(yè)人員也可以對(duì)模型進(jìn)行操作。（2）培訓(xùn)交互模塊流程工業(yè)過(guò)程控制仿真系統(tǒng)的另一項(xiàng)功能是操作培訓(xùn)。人機(jī)交互平臺(tái)提供的培訓(xùn)交互系統(tǒng)能夠讓操作人員盡快熟悉新工藝、新的控制策略，學(xué)習(xí)故障維護(hù)、設(shè)備操作等內(nèi)容。仿真平臺(tái)的培訓(xùn)交互系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，技術(shù)開(kāi)發(fā)的web頁(yè)面為前臺(tái)展示界面，利用OPC接口和COM接口與HYSYS流程模擬模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，一方面可以獲得底層模型的仿真數(shù)據(jù)，對(duì)模型的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行各種設(shè)置、啟動(dòng)或停止模型的運(yùn)行，另一方面學(xué)習(xí)掌握過(guò)程控制系統(tǒng)的相關(guān)工藝流程、設(shè)備參數(shù)、過(guò)程操作參數(shù)等內(nèi)容。企業(yè)人員可以通過(guò)不同權(quán)限的用戶名和密碼進(jìn)入該系統(tǒng)，在瀏覽器上直觀地觀察和操作HYSYS模擬計(jì)算和學(xué)習(xí)各項(xiàng)培訓(xùn)內(nèi)容。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊是過(guò)程控制企業(yè)信息化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理是進(jìn)行控制系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制的基礎(chǔ)，并為企業(yè)的生產(chǎn)管理和調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、決策支持提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)和多種數(shù)據(jù)管理功能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)HoneywellPHD和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)SQLServer組成。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)Honeywell壓縮和存儲(chǔ)過(guò)程控制系統(tǒng)產(chǎn)生的大量過(guò)程歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的有效利用對(duì)企業(yè)綜合生產(chǎn)效率的提高有著很大作用。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle在仿真平臺(tái)中起到了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和信息管理功能，通過(guò)內(nèi)部建立關(guān)系表存儲(chǔ)流程模擬系統(tǒng)中物性數(shù)據(jù)、裝置設(shè)備參數(shù)、原料產(chǎn)品數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)作為人機(jī)界面WEB展示和其他擴(kuò)展應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)源。通信接口流程工業(yè)過(guò)程控制仿真平臺(tái)各個(gè)模塊都是由不同的軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，所以該平臺(tái)通過(guò)使用多種計(jì)算機(jī)接口技術(shù)完成了這些軟件之間的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)了仿真平臺(tái)的數(shù)據(jù)高度集成和模塊間數(shù)據(jù)交互。如圖2所示為該平臺(tái)通信接口的具體實(shí)現(xiàn)方法，其中HoneywellPHD是先進(jìn)控制模塊和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)載體，Oracle是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)載體，Ex-cel和分別是人機(jī)交互模塊中研發(fā)交互系統(tǒng)和培訓(xùn)交互系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體。采用VisualC++提供的一套基于模版C++類(lèi)庫(kù)的ATL（ActiveTemplateLibrary）方式，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于HYSYS的OPCSERVER，在HoneywellPHD和中分別調(diào)用其集成的OPC接口可以對(duì)OPCSERVER進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，完成與HYSYS數(shù)據(jù)交互。研發(fā)交互模塊采用HYSYS提供的ASW接口，通過(guò)VBA編程實(shí)現(xiàn)與MicrosoftExcel的連接和數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。培訓(xùn)交互模塊中通過(guò)在其開(kāi)發(fā)環(huán)境中添加HYSYS的COM組件引用，由HYSYS2006.5TypeLibrary中提供的一系列對(duì)象和方法完成與HYSYS數(shù)據(jù)的交互。同時(shí)通過(guò)接口技術(shù)讀取和修改關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle中以表形式存儲(chǔ)的相關(guān)數(shù)據(jù)。HoneywellPHD采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle是通過(guò)PHD提供的API函數(shù)庫(kù)，采用C#開(kāi)發(fā)的一個(gè)服務(wù)安裝到服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的。
應(yīng)用案例
