餐廳優化項目在工業工程教學中的應用范文

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摘要：

本文將CDIO工程教育模式的理論框架，應用到工業工程課堂教學實踐，通過對寧波大學餐廳收費流程進行優化，將工業工程理論知識應用于實際工程項目中，在尋求問題解決方法的過程中探索和豐富CDIO的實踐方案。這對CDIO在其它專業的教學中的實際應用也起到一定的借鑒意義。

關鍵詞：

CDIO；工業工程；收費流程優化

工業工程專業整合了制造工程、管理工程、計算機應用工程的理論知識，培養訓練學生應用工業工程方法分析和解決工程實際問題的基本能力。該專業知識具有涵蓋面廣、應用性強等特點。故而如何引導學生將其復雜寬泛的理論知識靈活地應用于具體的項目實踐是教學的關鍵之處。CDIO工程教育模式有助于實現學生在工程項目學習中從被動接受理論知識到有目的性地主動學習知識的轉變。因此，發掘合適的工程項目將是在工業工程教學中引入CDIO的關鍵。本研究中選取大學餐廳付費程序的優化作為CDIO工程項目，探索將工業工程專業的各類知識應用于項目實踐中，從而在解決問題的同時深化對專業知識的理解。

一、CDIO理念、工業工程教學與餐廳優化項目的有機結合

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（Operate），它以項目研發到運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程,從工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面全面培養學生。[1]基于該理念，工業工程專業開展了以“E餐廳”為主題的學校餐廳案例分析大賽，旨在引導學生通過團隊合作方式運用專業知識進行項目優化。項目由團隊完成，從選題構思、概念設計、詳細設計、可行性分析、實現與運行、直至最終匯報總結,小組開展多次討論，集思廣益，協作分工，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”周期的運作過程中與工業工程專業知識結構、改善目標和方法手段、以及CDIO基本理念的映射對應關系。

二、CDIO工程項目的全周期運作

（一）構思優化項目優化項目的選擇需要定量的分析,小組以寧波大學第一餐廳二樓（以下簡稱“一餐”）為優化對象，通過實地及問卷調查，收集數據并統計分析，具體如下：1、問卷分析：設計調查問卷，對就餐學生進行滿意度調查。合計發放問卷50份，回收43份有效問卷。分析發現,滿意度最低的三點分別為：取菜速度（40%）、結算速度（60%）及結算準確度（69.9%）。2、人工結算的時間研究：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員分別結算10位同學的時間，得出收費平均時間為5.53秒，方差為3.79秒，可知人工口算并手動輸入餐費耗時普遍偏長，且速度不穩定。明確了現狀后，采用6W2H分析法[2]發現一餐的收費處效率低的核心問題在于收費方式，考慮取代現有的人工計費收費的方式。條形碼技術具有可靠性強、效率高、成本低、易于制作等優點，其掃描速度可達40字符/秒［3］，計算處理快，通過條碼收費的效率遠高于人工。因此，明確用條碼技術對餐廳收費優化作為改進項目，完成構思階段。

（二）設計優化方案實現條形碼收費必須配套一系列的收費流程改造設計，具體包括餐盤規劃、付費流程設計、場地布局設置等，從而形成了多個子項目。每個子項目分屬不同的工業工程專業領域知識和技術。1、餐盤規劃(1)餐具顏色和數量的統計分析：小組成員對一餐二樓現有的盤子進行數據收集，經統計，晚餐消耗菜盤數約為1056件，客流量約500人?，F有餐盤顏色及占總量的百分比分別為：綠（49%）、黃（23%）、藍（14%）、橙（8%）及粉（6%）。（2）顏色分類設計：實地調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，將現有餐盤顏色與菜價對應，可最經濟地實現條碼技術。其中3.5元的菜價所占比例最大，可對應數目最多的綠色菜盤，以此類推?？紤]餐盤的循環使用中，餐具數量能夠滿足客流量最大值。2、人員配置設計利用條碼技術可實現收費計費的自動化，但還需要考慮配置人員對收費過程進行維護和監管。已知條形碼的讀取平均每15000個字符才會出現一個錯誤[4]，每個條形碼含13個字符[5]，掃描器故障率p為0.26%?？紤]故障發生的隨機性，利用隨機服務計算來量化最優的人機配置。公式（1）為n臺設備中m個同時出現維護需求的概率P，根據該公式計算，當收費設備為2臺時，設備同時發生故障的概率僅為0.0007%。由此，在設置兩臺機器時，僅一人監管即可。3、場地布局設計(1)流程設計：菜價與餐盤顏色對應，在餐盤底部印刷相應價格的條形碼。學生取菜后，將盤子放在鏤空的托盤上。至結算處，將掃描器安置在水平桌面上，推過托盤，掃描器對條碼進行掃描，與閱讀器連接的計算機自動計算總價，學生刷卡即可。(2)布局路線設計：更改條碼收費方式后，結算路線也需要相應調整。一餐二樓現行結算路線較為不合理，現應用布局規劃方法，繪制出改良后的結算路線。改良前后的布局對比如圖2所示。優化后結算面積減小，路線縮短，就餐面積相應擴大。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）項目實現的經濟性實現改進方案需要另外購置一套條碼掃描器及數據處理系統（約12000元）、熱轉印條碼打印機及所需耗材（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，優化后結算過程至少可縮短至3秒/人，其效率提高了40%。

三、總結

本文以學校餐廳的付費流程優化為例，以實例展示了CDIO理念在工業工程教學中的應用。本次教學實例對如何將抽象的CDIO理念與實際的工程教育的專業知識相結合起到了借鑒意義，不僅有助于對工業工程專業的CDIO模式教學道路的探索，也有助于啟發其他專業的CDIO模式的教學實踐。

參考文獻

[1]中國CDIO網站.CDIO簡介[EB/OL].

[2]方松,趙紅萍.基于6W2H標準化決策&評價模型研究中國農業基本建設項目謀劃工作[J].世界農業，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[M].北京:國防工業出版社,1991.

[5]中國標準出版社.條碼國家標準匯編[M].北京:中國標準出版社,2004.

作者：覃穎 徐曉倩 施韜晦 單位：寧波大學 機械工程與力學學院