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1、课程报告工业工程原理院（系）名 称 机械工程及自动化学院 作 者 姓 名 张 睿 学 号 38072112 / 文档可自由编辑打印一、 课程感想感想本学期选择了段桂江老师的“工业工程原理与应用”这门课程，通过一学期课程的学习让我对工业工程这个概念经历了从无到有，从陌生到熟悉，从理解到思考的过程。从无到有，之前对IE工业工程的概念很模糊，甚至认为是一项工业生产的技术，经过学习才明白：工业工程就是在人们致力于提高工作效率和生产率、降低成本的实践中产生的一门学科；就是把技术和管理有机地结合起来，去研究如何使生产要素组成生产力更高相更有效运行的系统，去实现提高生产率目标的工程学科。从陌生到熟悉，了解了
2、相关概念之后，对这个概念还是停留在抽象的知识层面，然而老师生动形象的举例说明和视频教学让我对工业工程有了具体的理解，并且不由得想到了父母工作单位的一些工业工程方面的应用，忽然发现工业工程伴随着工业的发展已经成为一门独立的学科，其应用无处不在。从理解到思考，单纯的理解了工业工程的知识和概念并不能算是真正的理解，真正的理解需要积极思考，在生活中针对一些现象和问题试图运用工业工程的相关知识提供一些优化的解决方案，观看相关视频是会发现其中的工业工程原理。总之，工业工程原理是一门理论与实际紧密结合的课程，在学习过程中需要不断地联系实际才能真正理解工业工程的意义，同时作为一门二战后新兴的学科，工业工程还有
3、很大的发展空间，这也是我们大学生未来努力的方向之一。课程意见和建议：在课上，老师有两节课与同学们进行了互动，并且同学们的积极性也很高，然而时间有限，大部分同学还是没有发言和展示的机会，这样的话很多好的想法不能和大家一起探讨，而单纯给发言的同学加分而不注重发言的质量，这样有失公平也效果不好。在此提出一个解决方案供老师参考：每节课后可以留下几个思考题，然后让有想法的同学们将个人的想法发到一个指定的电子邮箱，然后老师或者助教选择其中质量较高想法新颖的同学在课堂向同学们表达自己的看法。这样的话，一方面有一个筛选的过程，另一方面可以更大的程度调动同学们的积极性，同时也给了同学们更多思考完善想法的时间。二
4、、课程论文美国UPS速递与工业工程的发展与应用UPS速递公司全称为United Parcel Service（美国联合包裹），起源于1907年在美国西雅图成立的一家信差公司，以传递信件以及为零售店运送包裹起家。由于以“最好的服务、最低的价格”为业务原则，逐渐在整个美国西岸打开局面。到20世纪30年代，UPS的服务已遍布所有西部大城市，并开发了第一个机械包裹分拣系统。二十世纪50年代，UPS取得了“公共运输承运人”的权利，将自己的包裹递送业务从零售店扩展到普通居民，从而成为美国邮政的直接竞争对手。公司总部现位于美国加利福尼亚州亚特兰大市，在全球200多个国家和地区雇员人数达到了425,300人，
5、拥有270架货机和超过9万辆运输车，在2008年营业收入达到了515亿美元。在美国邮政市场占有率超过了55%。UPS从一家小规模的家族企业迅速赶超其主要竞争对手FedEx（联邦快递）成长为现在世界最大的快递公司，并且在经济危机的背景下依然保持收入增长。这一切都与UPS公司在工业工程方面的研究和投入密不可分，也因此UPS被生产率专家公认为世界上效率最高的公司之一。本文的后半部分我将结合段桂江老师讲授的工业工程原理以及美国国家地理频道的一期关于UPS的记录片UltimateFactories: UPSSpeed-Delivery对UPS公司的管理和运作进行分析。首先，邮政运输业属于广义的生产范畴，
6、也是工业工程应用的主要领域。工业工程起源于美国，自然在本土企业UPS身上得到了充分的体现。工业工程(简称IE)，就是在人们致力于提高工作效率和生产率、降低成本的实践中产生的一门学科；就是把技术和管理有机地结合起来，去研究如何使生产要素组成生产力更高相更有效运行的系统，去实现提高生产率目标的工程学科。而邮政行业，尤其是快递物流领域更是以效率为生命，而在实现效率最大化的同时要保证平稳安全运作将员工和现代高科技设备有机的结合起来尤其需要依托工业工程方面的知识。IE的首要任务是生产系统的设计。这和机械工程中的机器设计性质是一样的，所不同的是，生产系统设计是更大和更复杂的设计，有系统总体的设计(如设施规
7、划设计)，也有子系统设计(如物流系统设计、人机系统设计、工作站设计等)，这都是典型的工程活动。那么，让我们首先来了解一下UPS的系统设计的独到之处。总的来说，UPS的速递网络由两大部分组成：核心处理中心(the worldport)和当地处理中心（local processing center）。核心处理中心位于肯塔基州的路易维斯，总面积37万平方米。子系统包括：1.9万条输送带组成的传送系统，总长度超过150公里，货物移动速度超过5米每秒。以大型超级计算机为核心的信息处理系统，每小时处理超过5千万份包裹的收发，配合高度自动化的分拣系统完成250万件货物的处理。以及包括44个货站的三大收发侧翼
8、，可同时停靠100架大型货机。这样一个庞大复杂的设施中任何一个环节出现问题都会导致邮件延误和递送错误。而为了避免错误发生，UPS将工业工程的原理应用到了细枝末节。UPS体现了工业工程特点包括以下几个方面：1、 工业工程的核心是降低成本、提高质量和生产率。我们知道，在美国工人的工资和福利是很高的，劳动力成本往往占据企业生产成本的很大一部分。于是一个企业的自动化水平越高，雇佣员工越少，它的生产成本也就相应得到了降低。从20世纪80年代开始，UPS从原来的人工分拣向机械化和信息化过渡，投入巨资建造了宽1000米四层楼高的“世界港（the worldport）”。世界港内有世界上最先进的传送带系统和最
9、快速的信息处理系统，大大提高了分拣的速度同时极大地减少了收发过程中的错误发生。以系统布置设计（SLP）为例：（1）第一阶段确定设施位置UPS在1982年将公司从土地和员工成本较高的西雅图迁至相对较低的路易维斯。（2）第二阶段总体区划侧翼主楼主楼(the core)：四层为小件处理区，中层为包裹处理区，底层为不规则(irregular)货物处理区侧翼(the wing)：包括三个航站楼，最多同时停靠44架大型货机。（3）第三阶段详细布置小件货物使用的倾斜盘包裹使用的防滑传送带和滑块不规则邮件使用的滑车（4）第四阶段实施将机械系统信息系统以及物流系统在“世界港”整合到一起，通过优化组合达到最高的效
10、率。2、 IE是综合性的应用知识体系UPS在生产运作过程中涉及到了很多领域的知识体系，比如，在世界港内的分拣设备用到了机械工程，自动化技术，信息技术及计算机技术。物流方面，尤其是航空物流，涉及到了空中交通管制，气象学，以及飞行模拟技术。递送环节则运用到了电子技术和GPS导航技术，以及运筹学的相关知识。可以说在UPS公司里可以找到各行各业的技术人员，也正是他们的共同努力才实现了UPS的高效率和低成本。3、 注重人的因素是城区别于其他工程学科的特点之一虽然UPS已经实现了高度自动化运作，但是人依然是生产的关键因素。比如，小件物品首先进入“引导区(introduction area)”由分检人员将标
11、签部分朝上放入倾斜盘传送带的每一个单元内，否则扫描设备无法读取条码。此外，不规则包裹由于体积和形状复杂也需要全部由人工处理。值得一提的是，UPS把人作为了自动化设备的备份计划（backup plan）每当标签破损或着只有手写标签时，将有人在远程终端进行读取并且手动添加电子标签。4、 IE的重点是面向微观管理这一点在UPS的各个环节都得到了充分的体现。首先，在世界港每一个细节都得到了充分的优化，以达到提高效率和降低成本的目的。I、UPS使用了智能标签（smart lable）代替了传统的一维条码和手工地址。这种先进的二位条码技术能够在一英寸的方格内包含93个英文字符信息，这样在邮编有误的情况下依
12、然能够正确投递。II、UPS使用了标准化运作的方式，首先将邮件分为三类：小件（4.5公斤以内体积小于23*30cm）、包裹（重量低于45磅的立体纸箱）、不规则包裹。然后分别使用专用的传送带进行分拣。III、UPS革新了传送带的运作方式，实现了立体传送。同时为了节省时间并且降低投递错误率，UPS引入了交通管理的信号灯模式，精确计算了货物在传送带的间距和运动速度，避免了货物在传送带上的碰撞。IV、为了尽可能的利用货机的空间，UPS针对不同飞机型号定制了相应形状的货柜，同时运用计算机协调不同货柜的顺序来调整飞机的中心以保证飞行安全。V、在航站楼和世界港的联通处的地板上设置了万向轮，帮助货柜进入世界港
13、，同时不影响其他车辆通行。VI、经过多年的经验和统计，UPS发现每天早上11点到下午3点以及晚上11点到凌晨3点是最繁忙的时间，于是相应的安排了人员的作息和值班制度。在不增加员工的劳动强度的前提下提高了生产效率。其次、在物流环节UPS也综合各方面的知识进行了优化配置，不仅提高了效率、为顾客提供了优质的服务同时也保护了环境。为了达到14小时快递的承诺，UPS购买了270架大型货机，同时租用385架次航班。如此多的飞机必然带来方方面面的问题。首先、UPS的大部分货机都要在“世界港”中转，这样导致“世界港”的航班密度达到了每两分钟一架次，如此高的飞行密度使得雷达的速度已经无法满足空中管制的需要，于是
14、技术人员发明了ADSB(automatic depend surveillance broadcast)系统，“世界港”上空的所有飞机都可以分享其他飞机的方向、速度和呼号等参数，从而主动互相进行协调，避免了碰撞的发生。对于空运系统，天气情况是最重要的影响因素，UPS特此设立了专门的气象中心，借助卫星和计算机技术，实时预报世界各地的天气情况，为飞行员提供停飞，改道或者重新规划路线建议。除此之外，UPS还针对飞机降落时的噪声问题制订了飞行规程，规定飞行员在降落时要将飞机发动机转为“idle”模式，以减少燃油消耗和噪声污染。当货物抵达当地处理中心(local processing center)后，
15、由货车进行投递，此时UPS的每一位货车司机都会用到一种名为DIAD的手持设备。该设备通过无线网络与指挥中心的路线和定位数据库联系，提供送货优先级信息和路线变更信息，同时客户通过该系统进行签收。在投递过程中，UPS指挥中心的计算机会提前计算好最经济快捷的线路，其中一条原则就是：不左转。因为在大多数右行公路的国家左转需要停车和等红灯，而指定路线右转则会节约大量的时间和燃油。 UPS不仅是工业工程原理运用的典型案例，同时从以下几方面体现了现代工业工程的发展趋势。市场需要多样化，产品生产周期大大缩短，竞争激烈，要求不断开发新产品。严格保证交货期，提供周到、及时的售后服务。信息技术的发展为生产经营决策科学化和增强应变能力提供了手段，等等。不仅如此，UPS的改革过程体现了工业工程的一些新的变化：(1)研究对象相应用范围扩大到系统整体，不仅是传统分拣投递，甚至包括了物流和气象等方面。(2)采用计算机和管理信息系统(MIS)为支撑，UPS大量使用了大型计算机帮助提高分拣效率和准确率，保证航班安全，优化投递线路。UPS作为世界最大的快递公司和公认的效率最高的企业，工业工程原理的应用的确功不可没。而在我国相关的应用才刚刚起步，随着互联网经济和网上购物在中国的快速兴起，UPS的生产运作模式值得我国广大快递企业学习和借鉴。参考文献段桂江，工业工程原理与应
