工业工程理论与方法-工业工程理论与方法.ppt

江志斌教授工业工程与物流工程系主任2011.3.29,工业工程概论,引子一个人的传奇故事,泰勒（FrederickW.Taylor）科学管理之父、工业工程的先驱,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”(Timestudy)，改进操作方法，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）。,引子:一个人的传奇故事（续）,泰勒制的基本特征是”三定”：定标准作业方法，定标准工作时间，定每日的工作量，形成了高工资与低生产成本的管理。,引子：一个人的传奇故事（续）,引子：福特汽车,引子：福特汽车(续）,作坊式生产,流水线式生产,引子：丰田汽车,丰田精益生产的核心理念：JustinTime,DrJamesP.WomackVisitedIExij=theflowfromthesourceitosinkjfor1imand1jn;cij=thecostofshippingoneunitfromsourceitosinkj;,Subjectto,Results:x12=45,x21=42,x22=78,x31=38,x33=47,andx34=10;Thecostis$297,000.,工业工程方法：建模与优化,工业工程方法：建模与优化,TravelingSalesmanProblemDescriptionAsalesmanstartsathishomebase,labeledCity1.Hemustmakestopsatn-1othercities,visiteachcityexactlyonce.Theproblemistooptimizesequenceinwhichtovisitallthecitiestominimizethetotaldistancetraveled.,Thecomplexityinfindingthesolution:Ifthenumberissmall,itispossibletoenumerateallthepossibletours,andselecttheshortestone;Forncities,theren!differentsequences;Ifwecouldevaluate1trillionsequencespersecondonasupercomputer,thena25-cityproblem,nearly500,000yearsarerequiredtoevaluateallthesequences;MathematicallyNPhard-nopolynomial,meaningthatthetimerequiredtosolvesuchproblemsisanexponentialfunctionofthenumberofcitiesratherthanapolynomialfunction.,工业工程方法：建模与优化,项目管理：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？,一些简单的例子,工业工程方法：建模与优化,一些例子,工业工程方法：建模与优化,工业工程方法：注意细节（预定时间法）,PTS的发展：1934年，美国无线电公司的J.H.Quick创立了工作因素法（WorkFactorSystem)，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（MethodsTimeMeasurement)简称MTM；1966年，澳大利亚的G.C.Heyde博士创建了模特排时法(ModularArrangementofPredeterminedTimeStandard）简称MOD法。,预定时间系统(PredeterminedTimeSystem)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。,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。,工业工程方法：预定时间法,模特法动作分类及其时间,工业工程方法：预定时间法,工业工程方法：预定时间法,工业工程方法：持续改进（工作研究）,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。涉及SE、OR、工作研究、成组技术、管理信息系统、工效学、工程经济学、计算机模拟等知识。,工业工程方法：系统设计（设施规划与设计）,工业工程方法：系统设计（设施规划与设计）,E-Factory工厂设计优化系统,工业工程方法：设施规划与设计,JAC瑞风底盘装配线物流系统计算机三维仿真研究,JAC瑞风底盘装配线物流系统计算机三维仿真研究,底盘装配线工位作业时间描述,底盘装配线的物流图,底盘装配线的物料控制、调度图表(配送时间/次),工业工程方法：设施规划与设计,工业工程方法：以人为本（人因工程）,工业工程方法：以人为本（人因工程）,Jack人因工厂分析系统,工业工程方法：质量第一（质量管理与可靠性技术）,工业工程方法-DEDS建模仿真,离散事件系统DEDS的概念,DEDS的用途,工业工程方法-DEDS建模仿真,工业工程方法-DEDS建模仿真,ProModel;AuoModWitness;Arena；数字化工厂(eMPowerTM)；CPN/Design;OpEMCSS(workwithExtend);,DEDS的平台,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,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？,工业工程方法-DEDS建模仿真,ProModel演示2:定单处理系统优化参数：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；分析：资源和人的利用率；出货能力；定单处理平均与最大时间；,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。,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)制造非制造业物流物联网金融服务型制造娱乐业医院及健康医疗政府管理咨询业,工业工程若干前沿研究半导体芯片制造大规模复杂系统优化调度控制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协同物流低碳生产系统应急物流。,IE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。,IE毕业生出国留学情况,IE毕业生读研情况,IE毕业生在制造业就业情况,IE毕业生在服务业就业情况,IndustrialEngineeringandManagement,SJTU,INYONGHAM,博士美国滨洲大学工业工程系前系主任、杰出的IE终身教授；被誉为GT之父；为CIMS开发与应用做出了杰出的贡献；领导开发与推广CAPP。,Ifyouwanttobeahead(ofanorganization),pleasemajorinIE,thepossibilityisabout70%;forotherengineeringdisciplines,thepossibilityisonly30%.,结束语,工业工程太神奇了，难以想象！,谢谢大家！,铁锹实验,工业工程方法：工作研究,人力浪费,作业方法效率低下,物料组织无序,中国船舶工业生产现状,项目研究意义：1、“531”战略目标，成为世界第一造