摘要：高校的金工实训中心设计不同于企业工厂的车间布局设计，怎样才能设计出一座建设费用较低而又符合现实需求的金工实训中心是目前的一大研究课题。文章利用SLP方法，以非物流关系为重点进行高校的金工实训中心的布局设计。
关键词：金工实训中心；设施规划；车间布局
一、引言
大量的理论和实践证明，在大工程背景下的金工实习有利于学生的工程实践能力的培养，建设好一个能满足理科、工科等学科专业学生进行工程素质、综合实践技能、科技创新训练的工程训练中心，已成为高校办学的一项基本要求。
（一）国内外研究概况
尽管各国的国情不同，面临的问题不同，以及各自的工业培训体制和运作机制有所差异，但对工业培训的认识是相同的。
在对于布局研究上，Nee介绍了基于pc计算机辅助钣金工作的研究开发情况。高校金工实训中心与传统的某个工厂型操作不同，金工实训中心存在量少但工艺齐全等特点。Sun等介绍了金工实训需要着重加强大学生工程实践能力训练，需要从教与练中提高学生能力，这也给本文提供很好思路：金工实训中心需要着重于教与练。
香港理工大学采用“教学工厂”模式，提供门类齐全、内容广泛的培训课程，让学生在模拟的工业环境中接受多元化的工业培训，各学科视其特点及办学宗旨从中选择，以造就未来的工程师。
目前，国内多数理工科及综合性大学都非常重视工程训练工作，一些院校通过各种渠道筹集资金已经或正在组建工程训练中心。
（二）研究意义
传统的金工实习中心设施布置总是过多的强调实习车间物料运输路程较短，即在一定的单位距离运输费用不变的情况下，使得设备之间运输总费用较少。但是，金工实习中心不像机械制造工厂，不像生产流水线，它的生产废物比较少，物流搬运不频繁，制成品产量少，人员流通少，这样传统的金工实习中心布置将不符合金工实习中心真正的需求。金工实习中心设备布置并不着重于大量流水线似的生产，而是要将机器的生产性能演示给学生看，并且金工实习中心机器与机器之间半成品、成品的搬运几乎为零。同时，那些学习金工实习的同学大部分都是毫无生产操作经验的，而由于时间的关系，又不可能对每位进行金工实习的同学进行严格的操作和安全培训，因而操作场所的安全性和作业场地的整洁干净对于学生进行金工实习学习很有帮助。本文就是要跳出传统的金工实训中心建设的思维，以一种新的角度设计金工实训中心。
二、高校金工实训中心规划与车间布局设计的SLP布置模式
SLP的基本出发点是用量化的作业单位相互关系密级来评定各部门之间的相关程度，因此采用系统布置设计法来进行平面布置的首要工作是对各作业单位之间的相互关系做出分析，包括定量的物流相互关系及定性的非物流相互关系。采用专业的评价方法对各备选方案进行评价择优并对每个评价因素进行量化，得分最多的布置方案就是最佳方案。
对于金工实训中心的布局而言， SLP是一种很好的布置方法。但是，金工实训中心的布置不是简单地归结为一般的物流因素的布置，它是一种更需侧重于非物流因素的，更多考虑人性化的设施布置，所以在使用SLP方法时要有所侧重。
按“教育部机械基础课程教学指导委员会金工课指组”的报告要求，应保证铸、锻、压、焊、车、铣、磨、钳等基本工种齐全。根据实训内容，本文把各种操作整合为以下的几个模块。
基础制造区：传统的金工技能，包括车、刨、磨、等。
先进制造区：数控车、数控铣、线切割、电火花、加工中心、多轴加工和三维打印技术。
热工制造区：包括铸造、焊接。
辅助功能区：工具材料间、刃磨间、气站。
本文将选用比较普通的机床进行设备和人机比的确定，结果汇总于表1中。
金工实训中心的SLP分析如下。
（一）基本要素分析
1. P-Q分析
金工实习中心产品品种的多少和每种产品产量的高低决定了金工实习中心的生产类型，进而影响设备的布置形式。金工实习中心生产产品种类多，但产量少，因此采用工艺原则布置（也称为机群式布置）。
2. R分析
对于我们金工实习的单件小批量生产，设备按照其类型和功能集中布置，已获得较高的适应性，工厂生产车间的划分也是以此为基础实现的。下面通过几方面来进行分析。
（1）产品组成分析
金工实习中心的产品将是以演示成品为主，在老师的指导下每个同学自己加工一两件成品，这些成品都是自己加工的。
（2）工艺过程分析
产品的工艺过程和产品的类型有很大关系，不同的产品类型在加工工艺上也有很大区别，由于金工实习中心的产品比较单一，所以可以一次性有指导老师完成。
3. 作业单位的划分
像所有的企业车间一样，金工实习中心是由多个生产车间，职能管理部门，仓储部门和其他辅助部门组成的，通常这些各级组成统称为作业单位。
（1）生产车间
生产车间将直接承担着金工实习中心的教学任务，金工实习中心的核心所在，学生们在这里将所学到的知识现场完成。
（2）仓储部门
这个部门与一般的企业有很大的不同，金工实习中心的成品少，原料少，所以这个部门仅需要能够存放一些基本的物品就可以了。
（3）辅助服务部门
金工实习中心的辅助部门可以包括辅助生产部门（如工具、机修车间），学生服务部门（负责学校每个学院的金工实习安排），其他服务部门（如及车库、传达室等）
（4）职能管理部门
职能部门负责协调和控制工作在布置和设计中，必须给各职能部门办公室流出面积，一般考虑办公室人员的多少，办公用具，如写字台、文件柜等因素，估算出办公室的占地大小。
（二）作业单位相互关系分析
作业单位相互关系分析是SLP将PQRST各种要素综合后转变成平面布局的重要技术。对于金工实习中心来说，减少物流因素的作用将增加非物流因素对布局的影响，因此在金工实习中心的布置过程中更重要的是分析好非物流因素的影响。
1. 物流关系分析
在物流关系中，上文分析过金工实训中心的物流量很少，金工实习中心中各个车间并没有很大的物流流动，每个车间都独立的完成自己的任务，在这一步骤的设施布局中不需要太过考虑物流因素，所以这一部分只要在最后综合考虑布局关系。
（三）平面布局设计
1. 位置相关图
根据作业单元间综合相互关系表中的数据，计算每个作业单元与其它作业单元间量化之后的综合相互关系等级的总和，即作业单元综合接近程度。将综合接近程度按照数值的大小进行排序，绘制综合接近程度排序表，综合接近程度值高的作业单元说明与其它作业单元的联系更加密切，在布置时应把该作业单元布置在中央。
为了更加方便的做出单位综合接近程度排序表，首先为每一个车间标序：1-大厅，2-办公区，3-基础制造区，4-辅助功能区，5-轮机区，6-先进制造区，7-热工制造区。
根据综合接近程度排序表，按照综合相互关系级别高低按顺序先后确定不同级别作业单元的位置，从表3的排序第一，而同一级别的作业单元按综合接近程度的分值高低顺序来进行布置，绘制作业单元位置相关，其中连线的数目表示作业单位之间的关系密切程度。
三、总结
该设计方案从一个新的角度应用SLP方法，并且解决了不同于企业注重物流因素的设施布局的方案，新设计方案在方便性、空间利用率、工作环境安全与舒适性、管理的方便性、布置方案的可扩展性等方面的改进进行了更大努力的尝试。应该根据金工实训的实际情况，在合理的配置专业、学生、机器、批次等的情况下，在金工实习中心的建设中综合运用设施规划、人因工学、物流规划、线性规划等来处理金工实习中心的布置设计，力图使得金工实训中心满足学校教学的需求。
*本文系上海市一流学科建设项目（S1205ylxk）。
（作者单位：上海理工大学管理学院）
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