工业工程理论与方法

1、Shanghai Jiao Tong University工业工程与管理程系工业工程与管理程系陈峰陈峰 2014.3.312014.3.31工业工程概论工业工程概论Shanghai Jiao Tong University引子引子一个人的传奇故事一个人的传奇故事泰勒（Frederick W. Taylor）科学管理之父、工业工程的先驱Shanghai Jiao Tong University引子: 一个人的传奇故事考入世界最著名的大学，却无缘完成学业。从普通工人、技工、工长，总技师一直做到总工程师的成长经历。系统地进行了工场作业和衡量方法研究，创立了“时间研究”(Time study)，改进操

2、作方法，科学地指定劳动定额，采用标准化，从而大大地提高了工作效率，降低了成本 。著名的“铁锹实验”;提出了一系列科学管理原理与方法，主要著作：计件工资（1895）、工场管理（1903）以及科学管理（1911）。Shanghai Jiao Tong University引子: 一个人的传奇故事（续） 研究人机关系，重视劳动效率； 进行动作分析，对生产过程进行分析； 实行差别计件工资制； 注重劳动条件、劳动环境和劳动过程 ； 实行以计划管理为中心的职能制； 以新的作业方法和作业标准培训新工人。泰勒的科学管泰勒的科学管理（泰勒制）理（泰勒制）大致可归纳为大致可归纳为七条内容七条内容 泰勒制的基本特征

3、是泰勒制的基本特征是”三定三定”：定标准作业方法，定标准工作时间，定每日的工作量，。Shanghai Jiao Tong University引子：一个人的传奇故事（续）不满足于现状；善于发现问题用心做事情；科学精神；效率观；实验的重要性；启示Shanghai Jiao Tong Universityn 1886年德国人卡尔本茨制造了世界第一辆汽车;n 30多年后，由于生产方式落后，汽车价格昂贵，普通老百姓消费不起；n 福特汽车流水线实现了大规模生产，汽车价格大幅度下降，生产能力极大地提升，实现人类历史上大规模工业化生产。亨利福特（1863年7月30日1947年4月7日），出生于美国密歇根州韦

4、恩郡的史普林威尔镇，他是汽车工程师，1915年，美国总统伍德罗威尔逊接见福特，盛赞福特汽车公司， 他是世界上第一位使用流水线大批量生产汽车的人。Shanghai Jiao Tong University作坊式生产作坊式生产流水流水线式大规模生产线式大规模生产1913年10月7日这天，福特汽车创立了汽车装配流水线。在海兰园设立了第一条总装线，几乎使装配速度提高了8倍，第一次实现每10秒钟诞生一部汽车的神话Shanghai Jiao Tong Universityn 上世纪50年代日本丰田汽车毫无名气，年产量还不到福特一天的产量 ；n 20年后日本汽车工业真的崛起了，一举颠覆了美国世界制造业霸主的

5、地位；n 美国人痛定思痛，麻省理工学院的一批学者到丰田进行了深入的研究，写下了脍炙人口的一本名著：改变世界的机器，提出了一个影响深远的精益生产制造模式（LP） 。 丰田精益生产的核心理念丰田精益生产的核心理念：Just in TimeShanghai Jiao Tong UniversityDr James P. Womack 访问上海交通大学工业工程系Shanghai Jiao Tong Universityn美国质量管理权威朱兰博士“美国值得向全世界炫耀的东西就是工业工程，美国之所以打胜第一次世界大战，又有打胜第二次世界的力量，就是美国有工业工程”。n现代管理大师彼得德鲁克 “ 工业工程已

6、经被证明是20世纪最有效的思想，它是唯一在世界范围内被接受和具有广泛影响的美国人的思想。无论何时，工业工程一旦应用将提高生产率，降低工人的体力劳动强度和工作时间，它有可能将工人劳动生产率提高100倍”。约瑟夫约瑟夫M朱兰朱兰(Joseph M. Juran，1904 2008)博士是举世公认的现代质博士是举世公认的现代质量管理的领军人物量管理的领军人物彼得德鲁克（ P e t e r D r u c k e r ，19092005），现代管理学之父。Shanghai Jiao Tong University内 容什么是工业工程？工业工程的起源与发展工业工程体系工业工程方法工业工程应用与发展前景

7、Shanghai Jiao Tong University什么是工业工程？物料物料设备设备能源能源信息信息人人集成系统集成系统设计设计改善改善实施实施自然科学（如数学，物理）自然科学（如数学，物理）社会科学（如心理学）社会科学（如心理学）工程分析和设计工程分析和设计效率效率效益效益质量质量服务服务 任务对象知识与工具目标IE是追求卓越方法：以正确的方法把事情做好！Shanghai Jiao Tong UniversityIE解读 泛指一切组织； 不仅适应于制造业，也适应于非制造业。对于对于“工业工业”的理解的理解 系统可大可小、可以是的系统局部也可以是整体； 不局限于制造系统。对于对于“ “

8、系统系统”理解理解 整体=个体+关系； 1+12：整体绩效并非个体绩效之和；具有好的生产力要素不一定等于好的效果； 1+12：集成效应集成的作用集成的作用Shanghai Jiao Tong UniversityIE解读 自然科学+社会科学+工程分析与设计原理； 交叉性学科。IEIE所采用的知所采用的知识与方法识与方法 设计+改善+控制评价； 效率与效益首先是设计出来的； 改善的基本方法：ECRS,5W1H。IEIE的任务的任务 质量（Q) 时间（T) 成本 (C） 服务 (S)IEIE的目标的目标Shanghai Jiao Tong University工业工程的思想精髓提高生产率是工业工程

9、追求的无提高生产率是工业工程追求的无止境的目标止境的目标： 对于单个劳动者，设法减轻其劳动强度、使投入资源少、产出高； 对于一系列作业，设法使之均衡、协调、流程合理、尽量减少停顿； 对于复杂任务，设法改进设计，改进资源的利用，以更好的方案使完成任务的过程消耗更少 。提高效率是核心追求永无止境的改善 注重整体系统的思想以人为本、重视人的作用技术与管理结合的思想Shanghai Jiao Tong University工业工程的思想精髓追求永无止境的改善 ，体现IE的创新精神 今天所做的合理化，随着法律规定、政治因素、经济情势、社会环境、科技发展之变迁，到了明天、后天也许就变成不太合理，甚至完全不

10、合理了； 一个组织要万年长青，需要不断成长发展，必须追求永无止境的改善。 发展的阶段性与可持续性：发展的节奏、代价；提高效率是核心追求永无止境的改善 注重整体系统的思想以人为本、重视人的作用技术与管理结合的思想Shanghai Jiao Tong University工业工程的思想精髓通过集成，追求整体系统优化 现代企业日趋庞大复杂，工业工程师必须突破过去的观念，而经常以整体系统的理念，才能彻底解决问题； 由于每一个整体系统是由许多子系统所构成，子系统彼此之间有密不可分的关系，子系统的最佳对策，对整体系统并不一定是最有利的，正所谓“见树不见林”； 以前大家常强调要“把事情做对”(do the

11、things right)，今后我们应该特别强调“做对的事情”(do the right things) 。提高效率是核心追求永无止境的改善 注重整体系统的思想以人为本、重视人的作用技术与管理结合的思想Shanghai Jiao Tong University工业工程的思想精髓以人为本、重视人的作用，体现科学发展观 在解决现代复杂生产、技术与社会系统问题中，特别强调人在系统中的作用，认为人是复杂系统中起着决定性的作用，特别注意尊重人、调动人的积极性与创造性； 吸收行为科学、心理学以及社会学的成果，发展了人机工程学人因工程学，分析与设计人与机器、人与环境的关系； 采用人力资源管理、劳动定额、激励

12、机制等方法，调动人的积极性。提高效率是核心追求永无止境的改善 注重整体系统的思想以人为本、重视人的作用技术与管理结合的思想Shanghai Jiao Tong University工业工程的思想精髓技术与管理相结合，是IE最重要特征 从技术的角度去研究与解决生产组织与管理方面的问题（技术到管理）； 而具体实施中，则站在系统全局管理的角度进行分析、设计、改造和控制系统的运行行为（从管理到技术），以求整体最优； IE是技术和管理密切结合的工程学科，而IE工程师是执行这一任务的即技术又懂管理的复合型人才； 我国过去技术与管理处于脱离状态，没有很好地解决在一定技术下，进行资源的最优组合与配置，以达到低

13、成本、高效率的生产目的问题。提高效率是核心追求永无止境的改善 注重整体系统的思想以人为本、重视人的作用技术与管理结合的思想Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 1776年英国的史密斯在其国家的财富一书中首次提出了劳动专门化的概念，以提高生产率。 美国的惠特累（Eli Whitney， 1765-1825），提出了零件互换性的概念，奠定了大规模化生产的基础； 1800年左右，英国的波顿和小瓦特在他们的铸造厂里尝试了组织改善 ； 英国的巴贝奇于1832年出版了机器与制造经济性提出了劳动分工的概念 ； 19到20世纪转折期，亨利伏特 从屠宰场中畜体随板式传送

14、带移动的现象受到启发，发明了汽车流水线装配的方法 。萌芽期萌芽期（十九（十九世纪以世纪以前）前）为生产的标准化、专门化和管理的科学化奠定了基础。Shanghai Jiao Tong University内 容什么是工业工程？工业工程的起源与发展工业工程体系工业工程方法工业工程应用与发展前景Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 美国工程师泰勒(Frederick W. Taylor)从1895年起先后发表了计件工资制、工厂管理和科学管理等论著，系统地阐述了科学管理的思想，主要是以时间研究与动作研究为主的工作研究理论，标志着IE开始。 从1910年前后开始

15、，吉尔布雷斯夫妇改进了泰勒的动作研究方法，提出了运动研究方法：设定了17种标准动作的基本要素，把所有的作业分解成一些基本动素。为后来的预定时间标准创造了科学依据，提供了基本方法。科学管理时期（19001930）吉尔布雷斯夫妇发明的方法是怎样能改进作业的效率效率工程，对于工业工程的诞生起了非常决定性的作用。一直到今天，工业工程发展的思路依然与他们两个人当初所做的工作密切相关，今天我们所关注的系统更大了，但我们所追求的仍然是效率和效益。Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 甘特发明了甘特图，为事先计划与调度、检查进度并更新计划提供了系统的图表方法； 哈里斯

16、于1917年提出了应用批量经济控制库存量的理论； 舍沃特于1924年提出了统计质量控制方法。 美国宾州州立大学于1908年首先开设了IE课程，后来又单独设立IE系，开创了IE教育的先 河； 1933年，美国康奈尔大学(Cornell)授予从事动作研究的学者巴恩斯(R. M. Barnes)第一个IE博士学位 。科学科学管理管理时期时期（1901900019319300）（续）（续）Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 1912年成立了推进科学管理协会，1916年更名为泰勒协会(Taylor Society)； 1917年美国成立了工业工程师协会； 19

17、36年美国工业工程师协会与泰勒协会合并成为管理进步协会。科学管理科学管理时期时期（1900190019301930）（续）（续）Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 二战期间诞生的运筹学，以及后来工程经济学的产生、统计学广泛应用为工业工程解决越来越大的管理与生产系统规划、设计、改造、创新提供了有效的手段； 工业工程从早期应用工作研究以解决现场效率提高发展到企业整体的设计、改善，包括工厂设计、质量控制、物料搬运、人机工程、生产计划、库存控制； 1948年美国工业工程学会正式成立,1981年改名为工业工程师学会（IIE）； 20世纪50-60年代以来，随着

18、科学技术的高速发展，尤其是系统工程与计算机技术的产生与发展，IE对于复杂的工业和社会生产系统进行量化分析与系统设计的能力大大增强，使IE成为一门更加成熟的学科。 发展期（19301970）Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 工业工程开始被成功地引入亚太地区，尤其是日本人在战后经济恢复期将IE引入日本各行各业，并进行日本式消化吸收，开创了丰田生产方式(Toyota Production System)； 而台湾、韩国、香港、新加坡更是加大工业工程的研究与应用力度，在高等教育、培训、企业应用方面都走在国际前沿，开创了“亚洲四小龙”的经济飞速发展现实 。

19、发展（19301970）（续）工业工程的研究与发展水平，在一定程度上标志着一个国家与地区的经济和管理发展水平 。Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 国际市场的形成，由于全面性的供大于求，使得竞争在价格、质量、品种、交货期、售后服务全方位上进行，使企业生存与发展对于管理的依赖性空前的强。企业不仅注重规模，而是更注重多样化、柔性化，为生产系统的设计与管理提出了新的课题 ； 计算机技术、系统工程、通讯技术、高技术的发展，既为IE提供了新的技术和手段，又使得IE所要研究的对象前所未有的复杂。所有这些，都驱动IE不断创新，不断发展，IE新技术与方法层出不穷，如

20、：FMS、CIMS、SCM、ERP等。 国际上工业工程的研究与应用已相当广泛，收效甚佳。在美国，在美国，IEIE被认为是工程界十大支柱学科之被认为是工程界十大支柱学科之一一 。创新期（1970）Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 在美国、欧洲、日本等国的企业里都设置工业工程美国、欧洲、日本等国的企业里都设置工业工程师部门和岗位师部门和岗位，而且在社会上设立有名目繁多的咨询、科研机构，为各行各业效率的提高、系统的改造、系统的评价、产品市场的预测提供服务。工业工程师就业人数逐年增加。 根据美国劳动局统计的资料，1990年工业工程师就业人数占全部工程师就业

21、人数的8.9%，根据当时预测2000年将增加19%。 工业工程高等教育业得到迅速发展，1990年，美国已有已有150150所大学的设有工业工程系所大学的设有工业工程系，其中92所招收研究生；1960年前IE博士毕业人数总共不到100人，1990年每年就有175名博士生入学。 创新期（1970）（续）Shanghai Jiao Tong UniversityIE的起源与发展历程 上个世纪30年代，在上海交通大学机械科课程计划中赫然出现工业工程课程； 上个世纪年代末期工业工程引入中国，最早天津大学、西安交通大学设立工业工程专业；目前200多所高校设立工业工程专业；2012年在教育部新的学科目录中，

22、工业工程从管理科学与工程独立出来成为专业类； 工业工程学术组织:中国机械工程学会工业工程分会； 工业工程学术交流：明年一次的IEEM国际会议，从2011年上海交通大学与香港科技大学发起了国际工业工程师学会亚洲会议； 中国学者（上海交通大学江志斌和西安交通大学孙林岩)提出了服务型制造模式； 中国的企业基本建立工业工程体系； 工业工程开始向服务业渗透，上海交通大学工业工程率先开展健康工程研究。工业工程在中国Shanghai Jiao Tong University工业工程应用领域金融领域：金融领域：Financial&Stock医疗卫生：医疗卫生：Healthcaresystem 体育竞赛

23、：体育竞赛：1996AtlantaOlympics 交通运输：交通运输：Transportation 行政管理行政管理GovernmentAdministration 其他行业其他行业OtherSecters 制造领域行制造领域行ManufacturingIndustries 社会领域社会领域Social Services Shanghai Jiao Tong University内 容什么是工业工程？工业工程的起源与发展工业工程体系工业工程方法工业工程应用与发展前景Shanghai Jiao Tong University工业工程的基本职能系统规划功能系统设计与实施功能 系统评价功能 系统创

24、新功能 系统规划功能系统规划功能宏观系统规划：产业政策、产业结构、产业技术政策、技术发展规划、工业教育及培训规划等；微观系统规划：企业产品开发、业务开发、企业经营战略、技术更新与改造、安全环境规划、质量成本规划、产品标准及系列规划、职工教育及人力资源开发规划等 ；IE 体系：四大基本功能Shanghai Jiao Tong University系统设计与实施功能系统设计与实施（制造系统、质量保证系统、组织结构系统、信息管理系统、物流系统）；工作研究与实施，包括生产流程设计、生产技术选择、作业程序方法设计、作业时间及动作标准制定、作业环境设计、人力资源开发与设计等；生产过程控制，包括制造资源计划

25、、质量控制与系统可靠性、生产计划与控制，过程成本控制； IE 体系：四大基本功能工业工程的基本职能系统规划功能系统设计与实施功能 系统评价功能 系统创新功能 Shanghai Jiao Tong University系统评价功能主要借助各种分析工具对系统的效益或成果进行评价分析，以达到最优的结果。包括技术经济发展预测预测评价、投资分析、产品设计评价、工程经济分析与评价、各种规划设计方案的评价、现存各子系统的评价、质量与可靠性评价、职工业绩评价等。 工业工程的基本职能系统规划功能系统设计与实施功能 系统评价功能 系统创新功能 Shanghai Jiao Tong University系统创新功能

26、通过对系统的分析评价、完善改造以达到促进系统不断创新的目标。包括产品改进、工艺改进、设施改进、系统组织改进、工作方式改进、技术创新的激励与组织 。工业工程的基本职能系统规划功能系统设计与实施功能 系统评价功能 系统创新功能 Shanghai Jiao Tong University工效率学（含工作研究、人因工程）运筹与优化工程统计工程经济管理信息系统及决策支持生产计划与控制物流与供应链管理（含设施规划与设计）质量管理与可靠性技术面向服务的工业工程（金融风险管理、健康工程等）Shanghai Jiao Tong University内 容什么是工业工程？工业工程的起源与发展工业工程体系工业工程方

27、法工业工程应用与发展前景Shanghai Jiao Tong University工业工程方法工业工程方法：运筹优化：运筹优化p工业工程的特点是强调“系统观念” ，重视研究对象的“统筹规划、整体优化和综合原理”。 p对研究对象的活动运用系统科学的方法，进行建模。p 运用运筹学（数学方法、统计方法、模拟方法）的方法对模型加以研究，以便最大限度地发挥有限资源的效益，达到总体最优的目标。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：运筹优化运筹优化n工业系统日益复杂。为要更精确、更科学地进行研究，人们将物理学中所用的研究方法引入生产研究中。物理学的研究方法： 将物理学的研究

28、方法转化为系统科学的研究方法： 实 验观 察假 设验 证实 验构造模型操 纵解 释Shanghai Jiao Tong University工业工程方法工业工程方法：运筹优化：运筹优化模型是客观真实世界的复映(Replica)或抽象(Abstraction)，包括：物理模型、图形模型、数学模型。数学模型，属于高度抽象的模型，也是定量表达模型。数学模型过去是为物理学服务，如今则也可为管理科学所用。由于数学模型能精确表达问题的现状，所以便成为一种有用的研究工具。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法工业工程方法：运筹优化：运筹优化模型算法真实世界复杂问题数据科学化决

29、策效率 成本 服务水平优化决策过程Shanghai Jiao Tong University最优化路径问题：一家坐落在 Berne 的公司经常要把它的产品运送到 Milan，如何为它的卡车司机设计驾驶路线。一些例子工业工程方法：运筹优化运筹优化Dijkstra(迪杰斯特拉)算法BIWACM： 321Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：运筹优化运筹优化Fig.6-2PearDiskDriveTransportationProblem807847554512095250420380280运输问题运输问题Shanghai Jiao Tong University用

30、线型规划求解vLet m (=3) be the number of sources and n (=4) be the number of sinks;vxij=the flow from the source i to sink j for 1 im and 1jn;vcij =the cost of shipping one unit from source i to sink j;11nmijijijMinc xSubject to111;1;011mijijnijjiijxaforinxbforjmxforin andjm Results:x12=45, x21=42, x22=78

31、, x31=38,x33=47, and x34=10;The cost is $297,000.工业工程方法：运筹优化运筹优化Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：运筹优化运筹优化Traveling Salesman Problem DescriptionA salesman starts at his home base, labeled City 1. He must make stops at n-1 other cities, visit each city exactly once. The problem is to optimize seque

32、nce in which to visit all the cities to minimize the total distance traveled. The complexity in finding the solution:If the number is small, it is possible to enumerate all the possible tours, and select the shortest one;For n cities, there n! different sequences;If we could evaluate 1 trillion sequ

33、ences per second on a supercomputer, then a 25-city problem, nearly 500,000 years are required to evaluate all the sequences;Mathematically NP hard-no polynomial, meaning that the time required to solve such problems is an exponential function of the number of cities rather than a polynomial functio

34、n.Shanghai Jiao Tong University工业工程方法工业工程方法：运筹优化运筹优化项目管理：项目管理：某公司研制新产品某公司研制新产品项目的最短完成时间是多少？每一阶段什么时候开始进行？活动代号活动名称（或内容）周期直接前序a产品设计与工艺设计60-b外购配套零件15ac外购生产原料13ad自制主件38ce主配件可靠性试验8b, d一些简单的例子一些简单的例子Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：运筹优化运筹优化多机器调度问题：多机器调度问题：假设n个零件需要在m台机器上加工。即使对于位数不多的零件个n数与机器台数m，可能的调度计划数量大

35、的惊人！对于每一台机器，有 n!种不同的加工零件的顺序；若工件可以按照任意顺序在m台机器上加工， 则共有 (n!) m 种不同的调度计划；设n=10, m=10, 则有41065种 不同的调度计划。若要用每秒种能枚举万亿次的超级计算机枚举出所有调度计划，要花费1.24 1038亿年的时间。数学上，称为 NP难问题（no polynomial）, 意味着着解决这类问题的时间是与问题的规模的指数函数。一些例子一些例子Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：运筹优化运筹优化一些惊人的例子美国UBC工业工程系 Leachman教授采用建模与优化方法为韩国三星公司实施了S

36、LIM计划；在不增加任何投资情况下，从19962000年的5年内产生10亿美元的经济效益；一座半导体晶片制造工厂投资100多亿元人民币，采用建模与优化方法，可产生数以亿元计经济效益。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：预定时间法PTSPTS的发展：的发展：1934年，美国无线电公司的J.H.Quick创立了工作因素法（Work Factor System)，简称WF法；1948年，美国西屋电气公司H. B. Maynad、G. J. Stegemerth、J.L.Schwab公开了方法时间衡量（Methods Time Measurement)简称MTM；1

37、966年，澳大利亚的G. C. Heyde博士创建了模特排时法(Modular Arrangement of Predetermined Time Standard）简称MOD法。预定时间系统(Predetermined Time System)简称PTS法利用预先为各种动作制定的时间标准来确定各种操作所需要的时间，而不是通过直接观察和测定。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：预定时间法预定时间法的特点在作业测定中，不需要对操作者的速度、努力程度等进行评价，就能预定客观地确定作业的标准时间；可以详细记述操作方法，并得到各项基本动作时间值，从而对操作进行合理的

38、改进；可以不使用秒表，在工作前就决定标准时间，并制定操作规程； 当作业方法变更时，必须修订作业的标准时间，但所依据的预定动作时间标准不变； 用PTS法平整流水线是最佳方法。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：预定时间法模特法的原理 所有的人力操作时，均包括一些基本动作（共分为21种基本动作）； 不同的人做同一动作（在条件相同的情况下）所需的时间基本相等； 使身体不同部位动作时，其动作所用的时间互成比例（如手的动作是手指动作的2倍，小臂的动作室手指动作的3倍。模特法的时间模特法的时间 选择一次手指动作的时间消耗值，作为基本时间单位：1MOD=0.129s. (

39、1s=7.75MOD)Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong University工厂常见的操作动作上肢动作移动动作移动动作M1M1手指动作手指动作 注1、2：需要注意的动作；独：只有在其他动作停止的情况下独立进行的动作；往：往复动作。即往返一次回到原来的状态。M2M2手腕动作手腕动作M3M3小臂动作小臂动作M4M4大臂动作大臂动作M5M5伸直的动作伸直的动作反复多次反射动作指、腕、小大臂作时间依次减：为指、腕、小大臂作时间依次减：为M1/2, M1/2, M1, M2, M3M1, M2, M3；终结动作触摸动作、抓握动作G0G0碰、接

40、触碰、接触G1G1简单地抓取简单地抓取G3G3复杂地抓取复杂地抓取（注（注1)1)放置动作P0P0简单地放置简单地放置P2P2较复杂地放置较复杂地放置（注（注2)2)P5P5组装（注组装（注3)3)其他动作下肢动作F3F3足踏板动作足踏板动作W5W5走步动作走步动作附加因素L1L1重量因素重量因素其他动作E2E2（独独）目视）目视R2R2（独独）校正）校正D3D3（独独）单纯地判断反应）单纯地判断反应A4A4（独独）按下）按下C4C4旋转动作旋转动作B17B17（往往）弯体动作）弯体动作S30S30（往往）起身动作）起身动作模特法动作分类及其时间工业工程方法：预定时间法Shanghai Jia

41、o Tong University工业工程方法：预定时间法MTM方法 MTM-1：基本MTM，最精确，但烦琐； MTM-2：包括MTM-1动作组合，相对粗略，但节省时间； MTM-3：简单、快，但精度低； MTM-V：专门用金加工动作时间确定； MTM-C：用于银行和保险行业文书工作的动作时间确定，使用MTM-1的基本单元时间； MTM-M：用于使用显微镜的动作时间确定，不同MTM-1的基本单元时间； MTM-MEK：用于单件小批量生产的不怎么重复的动作时间的确定； MTM-UAS：用于批量生产的时间确定。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：工作研究利用方法

42、研究和作业测定(工作衡量)2大技术,分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减少劳动强度，合理安排作业，并制定各作业时间，从而提高工作效率。方法研究目的是减少工作量，建立更经济的作业方法；时间研究旨在制定相应的时间标准。Shanghai Jiao Tong Universityp 对系统（工厂、医院、学校、商店等）进行具体的规划设计，包括选址、平面布置、物流分析、物料搬运方法与设备选择等，使个生产要素和各子系统（设计、生产制造、供应、后勤保障、销售等部门）按照IE 要求得到合理的配置，组成有效地集成系统。p涉及SE、OR、 工作研究、成组技术、管理

43、信息系统、工效学、工程经济学、计算机模拟等知识。工业工程方法：设施规划与设计Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：设施规划与设计FactoryFLOW & FactoryPLANFactoryCADOverviewFactoryBROWSERProcess FlowCharterFactoryVIEWClick On An Oval !E-Factory工厂设计优化系统Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：设施规划与设计Shanghai Jiao Tong University底盘装配线工位作业时间描述底盘装配线工位作

44、业时间描述 底盘装配线的物料控制、底盘装配线的物料控制、调度图表调度图表(配送时间配送时间/次次)工业工程方法：设施规划与设计工业工程方法：设施规划与设计Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：人因工程又称人类工程学(Human Engineering)或工效学（Human Factors)或人机工程 (Ergonomics)，它综合运用生理学、心理学、卫生学、人体测量学、社会学和工程技术等知识，研究生产系统中人、机器与环境之间的相互作用的一门边缘科学，是IE的一个重要分支与专门知识。通过对作业中的人体机能、能量消耗、疲劳测定、环境与效率的关系等的研究，在系统设

45、计中科学地进行工作职务设计、设施与工具设计、工作场地布置、确定合理的操作方法等，使作业人员获得安全、健康、舒适、可靠的作业环境，从而提高工作效率。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：人因工程Jack人因工厂分析系统Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：质量管理与可靠性包括为保证产品或工作质量进行质量调查、计划、组织、协调与控制等各项工作，核心是为了到达规定的质量标准，利用科学方法对生产进行严格检查和控制，预防不合格品产生。内容包括传统的质量控制方法，如SPC；现代质量管理方法，如，全面质量控制TQC与全面质量控制TQM、以及

46、新的质量管理理念与方法（如6、零缺陷管理）。可靠性技术是现有系统有效运行的原理与方法，包括可靠性概念、故障及诊断分析、使用可靠性、系统可靠性设计、系统维护与保养策略等。Shanghai Jiao Tong University工业工程方法-DEDS建模仿真 机器状态：S(停止)、I(空转)、W(加工)、F(故障)、M(维修)等； 零件：完成第i道工序加工；或在运输之中、在加工之中、在库存中等； 库存水平：正整数1, 2, 3, 。状态：表示生产系统要素（机器、零件、库存等）所处的状况，通常用离散的数字或文字或符号表示。如： 描述机器的事件：开车、停车、装/卸工件等； 描述工件的时间：到达、离开

47、等事件：描述生产过程中的活动，活动使得系统状态改变。如： “开车”使机器从“停止”状态转变到“加工”状态； 工件“到达”使库存水平增加，而“离开”使库存水平减少；关系：描述事件与状态之间的逻辑关系，如：离散事件系统离散事件系统DEDSDEDS的概念的概念Shanghai Jiao Tong University工业工程方法-DEDS建模仿真 性能（成本、机器利用率、生产率等）评价； 生产过程诊断； 验证；系统过程分析； 缓冲区位置与容量； 人员安排； 批次与批量；系统参数优化；调度与控制；Shanghai Jiao Tong University工业工程方法-DEDS建模仿真nProModel

48、;nAuoMod nWitness;nArena；n数字化工厂(eMPowerTM)；nCPN/Design;nOpEMCSS (work with Extend) ;pShanghai Jiao Tong University工业工程方法-DEDS建模仿真ProModel演示1:简单的制造系统成本分析收料区数控车床1数控车床2去油检测产品堆放区给定条件：机器运行成本；工人成本；问题：为了总成本最低，几个人？Shanghai Jiao Tong University工业工程方法-DEDS建模仿真n优化参数： 装箱叉车的数量； 配货叉车数量； 接单员数量； 装箱工数量； 货场巡视员数量；n分析：

49、n资源和人的利用率；n出货能力；n定单处理平均与最大时间；Shanghai Jiao Tong University工业工程方法：其它约束理论：抓主要矛盾系统观与全局观集成观：1+12多学科交叉。Shanghai Jiao Tong University未来工业工程面临的机遇和挑战社会新需求牵引 创新型国家建设； 知识经济 产业结构调整 发展现代服务业 可持续发展科学技术驱动 基于数据驱动的控制理论 物流网 云计算 行为运筹学 Shanghai Jiao Tong University未来工业工程面临的机遇和挑战挑战将人物化，基于运筹学的优化不能满足以人为核心的生产与服务系统优化，必须考虑人的

50、行为和情感（行为运筹学），；面向体能的效率工程不适应知识经济时代智力劳动活动，需要发展新的效率工程方法；以库存管理为核心的 面向制造的运作管理方法，不适应服务运作管理（服务无法存储），需要发展面向服务的运作管理方法；经典的基于机理模型的优化方法不适应高度不确定环境下及复杂问题的优化，需要发展基于数据驱动的优化方法；基于统计规律的大时间跨度粗粒度的计划调度方法，不满足物流网环境下智慧物参与操作的细粒度管理要求制造与服务的融合产生许多新问题，如混合供应链。Shanghai Jiao Tong University工业工程发展与应用先进制造业半导体芯片制造纳米制造重大装备(飞机、船舶)制造非制造业物

51、流金融服务型制造娱乐业医院及健康医疗政府管理咨询业社会问题Shanghai Jiao Tong University工业工程若干前沿研究服务型制造运作管理复杂医疗过程优化调度基于物联网的运作管理服务运作管理行为运筹学低碳生产系统应急物流。Shanghai Jiao Tong UniversityIE毕业去向2006级毕业生去向，共53人出国深造：15人，占28；读研：10人，占18.9%大型骨干生产企业（含跨国公司）：15人，占28.3%; 现代服务行业（咨询公司、金融行业、现代服务业等）：10人，占18.9%。其他：名留学生毕业回国；人尚未毕业。Shanghai Jiao Tong Univ

52、ersityIE毕业生出国留学情况刘丹丹5060209006出国巴黎高科ecole des ponts paristech秦珠婷5060209039出国U of Michigan Ann Arbor崔宇骄5060209074出国USC王述恺5060209088出国Johns Hopkins University于湉5060209112出国University of British Columbia/Sauder School of Business 宋雨5060209147出国USC或者UW-madison邬显彬5060209159出国罗格斯大学 RUTGERS谢梦得5060209194出国佐

53、治亚理工学院许多5060209303出国Bristol/KCL/Manchester戴时超5060209333出国UT Austin 韩文浩5060209357出国Lehigh University庄静5061509149出国新加坡南洋理工翁仁荣5061719026出国新加坡国立徐言华5062029026出国新加坡国立潘坚5068047011出国美国南加州大学Shanghai Jiao Tong UniversityIE毕业生读研情况姓名学号毕业去向学校/公司汪苗锋5060209058直研上海交通大学沈冰5060209078外推清华大学深圳物流院张梦霞5060209114外推清华大学深圳物流院

54、乔学斌5060209134外推同济大学龚夏冰5060209191外推同济大学肯特5060209258直博上海交通大学李林5060209350直研上海交通大学孙娜5061509070外推清华大学章欣已5061509177读研上海交通大学桂小娅5062029015直研上海交通大学Shanghai Jiao Tong UniversityIE毕业生在制造业就业情况姓名毕业去向学校/公司庄才华工作上海通用汽车杨智强工作上海烟草（集团）公司 江泽荣工作米其林孔令兴工作南车集团桂沁一工作P&G (宝洁）黄俊淦工作埃克森美孚化工商务有限公司 缪毅成工作上海通用汽车张家莹工作西门子上海分公司 花慧明工

55、作兰亭集势（Lightinthebox）蒋荻克工作福伊特造纸（中国）有限公司迟慧工作特变电工沈阳变压器集团有限公司张宏才工作宝菱重工机械有限公司蔡静馨工作欧莱雅（中国）李承远工作上海三菱电梯有限公司杨赵侠工作上海烟草集团Shanghai Jiao Tong UniversityIE毕业生在服务业就业情况姓名学号毕业去向学校/公司潘斌5060209086工作中国银行上海市分行王浩5060209107工作东方航空公司下属工程技术公司沈澄5060209162工作浦发银行南京分行沈睫5060209182工作中国农业银行有限公司上海分行 孙旭翀5060209193工作中国建设银行上海市分行-浦东新区分行张劼卿5060209231工作农工商超市（集团）有限公司徐亦旸5060209302工作中国建设银行上海市分行蔡蕾5060209325上海青年干部学院刘轶菁5060209327工作伊顿（中国）投资有限公司杨赵侠5060209338工作上海烟草集团Shanghai Jiao Tong U