餐廳優(yōu)化項目在工業(yè)工程教學(xué)中的應(yīng)用范文

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摘要：

本文將CDIO工程教育模式的理論框架，應(yīng)用到工業(yè)工程課堂教學(xué)實(shí)踐，通過對寧波大學(xué)餐廳收費(fèi)流程進(jìn)行優(yōu)化，將工業(yè)工程理論知識應(yīng)用于實(shí)際工程項目中，在尋求問題解決方法的過程中探索和豐富CDIO的實(shí)踐方案。這對CDIO在其它專業(yè)的教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用也起到一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：

CDIO；工業(yè)工程；收費(fèi)流程優(yōu)化

工業(yè)工程專業(yè)整合了制造工程、管理工程、計算機(jī)應(yīng)用工程的理論知識，培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用工業(yè)工程方法分析和解決工程實(shí)際問題的基本能力。該專業(yè)知識具有涵蓋面廣、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。故而如何引導(dǎo)學(xué)生將其復(fù)雜寬泛的理論知識靈活地應(yīng)用于具體的項目實(shí)踐是教學(xué)的關(guān)鍵之處。CDIO工程教育模式有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生在工程項目學(xué)習(xí)中從被動接受理論知識到有目的性地主動學(xué)習(xí)知識的轉(zhuǎn)變。因此，發(fā)掘合適的工程項目將是在工業(yè)工程教學(xué)中引入CDIO的關(guān)鍵。本研究中選取大學(xué)餐廳付費(fèi)程序的優(yōu)化作為CDIO工程項目，探索將工業(yè)工程專業(yè)的各類知識應(yīng)用于項目實(shí)踐中，從而在解決問題的同時深化對專業(yè)知識的理解。

一、CDIO理念、工業(yè)工程教學(xué)與餐廳優(yōu)化項目的有機(jī)結(jié)合

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以項目研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程,從工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面全面培養(yǎng)學(xué)生。[1]基于該理念，工業(yè)工程專業(yè)開展了以“E餐廳”為主題的學(xué)校餐廳案例分析大賽，旨在引導(dǎo)學(xué)生通過團(tuán)隊合作方式運(yùn)用專業(yè)知識進(jìn)行項目優(yōu)化。項目由團(tuán)隊完成，從選題構(gòu)思、概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、可行性分析、實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行、直至最終匯報總結(jié),小組開展多次討論，集思廣益，協(xié)作分工，各方面能力均得到了鍛煉。我們選取其中一個參賽項目，具體分析該項目在其全“生命”周期的運(yùn)作過程中與工業(yè)工程專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、改善目標(biāo)和方法手段、以及CDIO基本理念的映射對應(yīng)關(guān)系。

二、CDIO工程項目的全周期運(yùn)作

（一）構(gòu)思優(yōu)化項目優(yōu)化項目的選擇需要定量的分析,小組以寧波大學(xué)第一餐廳二樓（以下簡稱“一餐”）為優(yōu)化對象，通過實(shí)地及問卷調(diào)查，收集數(shù)據(jù)并統(tǒng)計分析，具體如下：1、問卷分析：設(shè)計調(diào)查問卷，對就餐學(xué)生進(jìn)行滿意度調(diào)查。合計發(fā)放問卷50份，回收43份有效問卷。分析發(fā)現(xiàn),滿意度最低的三點(diǎn)分別為：取菜速度（40%）、結(jié)算速度（60%）及結(jié)算準(zhǔn)確度（69.9%）。2、人工結(jié)算的時間研究：利用時間研究方法，小組成員分別記錄晚餐高峰期時一餐二樓兩位收費(fèi)員分別結(jié)算10位同學(xué)的時間，得出收費(fèi)平均時間為5.53秒，方差為3.79秒，可知人工口算并手動輸入餐費(fèi)耗時普遍偏長，且速度不穩(wěn)定。明確了現(xiàn)狀后，采用6W2H分析法[2]發(fā)現(xiàn)一餐的收費(fèi)處效率低的核心問題在于收費(fèi)方式，考慮取代現(xiàn)有的人工計費(fèi)收費(fèi)的方式。條形碼技術(shù)具有可靠性強(qiáng)、效率高、成本低、易于制作等優(yōu)點(diǎn)，其掃描速度可達(dá)40字符/秒［3］，計算處理快，通過條碼收費(fèi)的效率遠(yuǎn)高于人工。因此，明確用條碼技術(shù)對餐廳收費(fèi)優(yōu)化作為改進(jìn)項目，完成構(gòu)思階段。

（二）設(shè)計優(yōu)化方案實(shí)現(xiàn)條形碼收費(fèi)必須配套一系列的收費(fèi)流程改造設(shè)計，具體包括餐盤規(guī)劃、付費(fèi)流程設(shè)計、場地布局設(shè)置等，從而形成了多個子項目。每個子項目分屬不同的工業(yè)工程專業(yè)領(lǐng)域知識和技術(shù)。1、餐盤規(guī)劃(1)餐具顏色和數(shù)量的統(tǒng)計分析：小組成員對一餐二樓現(xiàn)有的盤子進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，經(jīng)統(tǒng)計，晚餐消耗菜盤數(shù)約為1056件，客流量約500人。現(xiàn)有餐盤顏色及占總量的百分比分別為：綠（49%）、黃（23%）、藍(lán)（14%）、橙（8%）及粉（6%）。（2）顏色分類設(shè)計：實(shí)地調(diào)研了餐廳飯菜的種類及價格，各菜價所占比例分別為3.5元（49%）、3元（23%）、4元（14%）、5元及以上（8%）、2.5元及以下（6%）。考慮成本，在不重新購置新餐具的前提下，將現(xiàn)有餐盤顏色與菜價對應(yīng)，可最經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)條碼技術(shù)。其中3.5元的菜價所占比例最大，可對應(yīng)數(shù)目最多的綠色菜盤，以此類推。考慮餐盤的循環(huán)使用中，餐具數(shù)量能夠滿足客流量最大值。2、人員配置設(shè)計利用條碼技術(shù)可實(shí)現(xiàn)收費(fèi)計費(fèi)的自動化，但還需要考慮配置人員對收費(fèi)過程進(jìn)行維護(hù)和監(jiān)管。已知條形碼的讀取平均每15000個字符才會出現(xiàn)一個錯誤[4]，每個條形碼含13個字符[5]，掃描器故障率p為0.26%。考慮故障發(fā)生的隨機(jī)性，利用隨機(jī)服務(wù)計算來量化最優(yōu)的人機(jī)配置。公式（1）為n臺設(shè)備中m個同時出現(xiàn)維護(hù)需求的概率P，根據(jù)該公式計算，當(dāng)收費(fèi)設(shè)備為2臺時，設(shè)備同時發(fā)生故障的概率僅為0.0007%。由此，在設(shè)置兩臺機(jī)器時，僅一人監(jiān)管即可。3、場地布局設(shè)計(1)流程設(shè)計：菜價與餐盤顏色對應(yīng)，在餐盤底部印刷相應(yīng)價格的條形碼。學(xué)生取菜后，將盤子放在鏤空的托盤上。至結(jié)算處，將掃描器安置在水平桌面上，推過托盤，掃描器對條碼進(jìn)行掃描，與閱讀器連接的計算機(jī)自動計算總價，學(xué)生刷卡即可。(2)布局路線設(shè)計：更改條碼收費(fèi)方式后，結(jié)算路線也需要相應(yīng)調(diào)整。一餐二樓現(xiàn)行結(jié)算路線較為不合理，現(xiàn)應(yīng)用布局規(guī)劃方法，繪制出改良后的結(jié)算路線。改良前后的布局對比如圖2所示。優(yōu)化后結(jié)算面積減小，路線縮短，就餐面積相應(yīng)擴(kuò)大。可同時解決排隊耗時長，高峰時交通擁堵及座位不夠的問題。

（三）項目實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性實(shí)現(xiàn)改進(jìn)方案需要另外購置一套條碼掃描器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（約12000元）、熱轉(zhuǎn)印條碼打印機(jī)及所需耗材（約2000元）。按員工每月工資2000元計算，由于本方案將原有2名結(jié)算員工縮至1名，則7個月即可回收成本。此外，從理論上計算，優(yōu)化后結(jié)算過程至少可縮短至3秒/人，其效率提高了40%。

三、總結(jié)

本文以學(xué)校餐廳的付費(fèi)流程優(yōu)化為例，以實(shí)例展示了CDIO理念在工業(yè)工程教學(xué)中的應(yīng)用。本次教學(xué)實(shí)例對如何將抽象的CDIO理念與實(shí)際的工程教育的專業(yè)知識相結(jié)合起到了借鑒意義，不僅有助于對工業(yè)工程專業(yè)的CDIO模式教學(xué)道路的探索，也有助于啟發(fā)其他專業(yè)的CDIO模式的教學(xué)實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

[1]中國CDIO網(wǎng)站.CDIO簡介[EB/OL].

[2]方松,趙紅萍.基于6W2H標(biāo)準(zhǔn)化決策&評價模型研究中國農(nóng)業(yè)基本建設(shè)項目謀劃工作[J].世界農(nóng)業(yè)，2014,（01）：51-54.

[3]百度百科.條形碼[EB/OL].

[4]李金哲,朱俊英.條碼自動識別技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,1991.

[5]中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.條碼國家標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004.

作者：覃穎 徐曉倩 施韜晦 單位：寧波大學(xué) 機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院