清华大学工业工程系介绍
IE-sim
物流是指从原材料供应、到生产过程、批发、销售、以及回收整个链上的实物流及信息流，物流管理是以高效率、低成本以及给顾客提供优质服务为目标对实物流及信息流实施最优规划与控制，它通常以运筹学作为基础与工具，分析原材料的采购管理、生产过程管理、库存管理、配送管理、顾客需求管理、网络与交通管理、协调机制等，物流信息化为有效地开展这些工作提供了基本保证。物流（广义包括企业内部物资流动和企业外部供应链管理），在现代企业生产和服务活动中占据日益重要的地位，并已经引起政府和工业界的高度重视。北京的特殊地位和2008年奥运会决定了物流在北京的重要性。
目前物流工程实验室主要研究物流战略、供应链中的决策管理、物流设施布局与规划、物流中的交通优化，应用领域包括商业物流、制造业物流、固体垃圾回收物流、奥运物流等。
物流工程实验室建在工业工程系新址舜德楼521，主要用于培养学生运用所学运筹学知识和一系列建模仿真手段对复杂的物流系统进行设施规划、设计、过程优化、以及流程管理的实际能力。该实验室主要包括自动化立体仓库，电子标签分拣中心，自动化生产流水线等硬件设备以及建模和仿真软件，能够模拟现代生产型企业在产品的生产和销售，运输过程中的一般情况。
物流工程实验室硬件设备主要由装配线系统、立体库系统、滑道式货架及电子标签系统、展示货架系统四部分构成（如下图所示）
。系统采用基于 SQL server 2000
的主机——客户端模式。数据只存在于服务器上，确保了数据唯一性和准确性。各管理计算机通过以太网与主机相连，可以支持多个用户同时访问数据、操作业务。通过实验室内的局域网，实验室的各个部分既能够自成独立系统，又可以通过计算机管理信息系统对实现统一调度和信息共享。
物流工程实验室布局图
自动化立体仓库系统
管理系统：WMS
库位识别：条形码
移动站台：移动站台
库位数：8列5层，40货位
储存形式：采用周转箱或者木制托盘存放于货架上
堆垛机：单立柱巷道式堆垛机，钢丝绳提升，指形单叉
结构。
立体库系统形式：采用单排货架存放，巷道堆垛机进行货物自动存取，计算机管理监控系统对整个系统的设备状态、数据交换进行适时管理和监控。
自动化立体仓库代表整个物流系统的仓储部分，由组合牛腿式货架、小型堆垛机、可移动站台以及管理监控信息系统和控制系统组成。自动化立体仓库即支持手动操作，也支持通过管理监控系统远程操作。巷道堆垛机负责货物的存取动作，计算机管理监控系统对整个系统的设备状态、数据交换进行适时管理和监控。
自动化立体仓库构架
滑道式货架及电子标签系统
储存货物：玩具汽车成品
储存形式：采用周转箱存放于货架上
滑道式货架形式：采用流力条作为滑道，考虑人工上下料操作的方便。货架的管理系统采用电子标签管理系统，人工根据电子标签的提示进行出入库作业。
滑道式电子标签拣选中心构架
物流实验室分拣中心及滑道式货架，主要由货架部分和流力条组成，可以代表物流系统的分销商部分。滑道式货架上安装有电子标签系统。电子标签分拣系统是一套安装在储位上的电子装置，由电脑上安插的一片界面卡连接并控制这些装置，并借由灯号与数字显示作为辅助工具，工作人员可以在电子标签的引导下正确快速地完成拣货工作。
电子标签管理系统具有订单的查询、录入、调整、以及执行功能等一般功能。在订单处理上，可分别处理普通订单和紧急订单两种情况。此外管理系统还支持退货单的操作。
电子标签管理系统可通过以太网和数据库服务器进行数据交换，可直接向立体库管理系统发送缺货请求，管理系统确认是否有库存，然后根据库存所在货位地址下发出库作业；展示货架管理系统可通过以太网和数据库服务器进行数据交换，可直接向数据库服务器发送需货请求，数据库服务器接受请求，查询电子标签库存数据库，确认是否有库存，然后根据库存所在通道向电子标签管理系统下发订单。
装配线系统
装配货物：玩具汽车
装配线尺寸范围：长 9.6米 *宽 0.6米
装配线形式：轻型板链输送机，圆形工装便于拆卸，同时可以旋转定位，装配线一侧设置装配工作台
装配线控制方式：线体速度可以人工进行设定
工位设置：整个装配线设定为 8个工位
转配线构架
展示货架
储存货物：玩具汽车成品
展示货架形式：展示货架模拟工业中的销售柜台，主要考虑形式美观，便于商品各个角度的展示。
展示货架上半部分为展示板，一边设置
16个展台，可展示32种小商品。下半部分可放置两个周转箱，存放小批量的商品。
展示货价构架
物流工程实验室的软件系统有：
ERP类软件：Scala
系统仿真类软件: Flexim, Witness, Delmia, empower
工厂设计软件: Factory CAD/Flow/Planning
质量管理软件: NWA
配送管理软件：自行开发，基于GIS系统
实验室支持如下课程的实验教学：
课程名称 备注
制造工程基础 工业工程系本科必修课
制造系统 工业工程系本科必修课
建模与仿真 工业工程本科必修课
生产计划与控制 工业工程本科必修课
现代制造系统概论及实验
工业工程及制造类专业本科实践必修课
现代制造技术 工业工程本科必修课
制造工程I 与德国联合培养工业工程研究生必修课
工业自动化技术 工业工程本科实践必修课
产品虚拟设计与快速制造 工业工程本科选修课
产品虚拟开发 全校研究生选修课
生产自动化与制造系统 工业工程本科选修课
实验室有如下教学实验 ：
实验课名称
生产作业计划 物流系统
MRP与JIT 服务系统
生产预测 制造系统
啤酒分销游戏实验 垃圾回收系统
基于ERP的供应链决策支持系统实验 输出分析
电子商务平台应用 输入分析
牛鞭效应 基本建模工具
企业生产化评估软件系统开发 Sonic
Speakers的设施布置方案设计
ERP实验 灯泡厂的设施布置方案设计
MSProject 运动鞋配送中心设计
系统功能分析 功能建模
高级OO方法 数据建模练习
OO方法 数据库设计练习
过程建模 数据库使用练习
www.nove.cn
nove
清华大学工业工程常务副系主任
清华大学舜德楼506室
中国，北京，100084
01062785584
lzh...@tsinghua.edu.cn
教育经历
1981-1986
清华大学精密仪器与机械学系，1986年获工学学士学位；
1986-1988 清华大学精密仪器与机械学系，硕士学习；
1988-1991
清华大学精密仪器与机械学系，1991年获工学博士学位；
工作经历
91.04 - 93.10
清华大学精密仪器与机械学系机器人研究室副主任,讲师
93.10 - 94.02
清华大学精密仪器与机械学系系主任助理,副教授
94.02 - 96.02 美国佐治亚理工大学机械系合作研究,Visiting
Professor
96.02 - 97.07 清华大学精密仪器与机械学系,副教授
97.07 – 01.10
清华大学精密仪器与机械学系制造工程研究所,教授，所长
01.10 – 现在
清华大学工业工程系，教授，常务副系主任
教 学
正在讲授课程课程
l 工业工程概论（本科生课程）：
n 2002年9月- 2003年2月
n 2003年9月- 2004年2月
l 工业工程前沿（研究生课程）
n 2002年9月- 2003年2月
n 2003年9月- 2004年2月
研究生培养
l 已经毕业的研究生，博士3人，硕士5人
l 在读硕士生：9
l 在读博士生：10
科学研究
研究兴趣
（一）合作制造关键工具：合作成为企业提高效率的关键，需要针对不同的情况，研究和开发不同的工具。目前正在研究和开发的有5种工具.（1）合作基础环境：提供基础的各种合作交流环境，如：公告板系统、实时交流系统、白板系统等；（2）产品数据管理工具：研究新一代面向合作产品开发的数据管理系统；（3）工艺设计和数据管理工具：研究能够适应复杂工艺设计要求的协同工艺设计和工艺数据管理系统；（4）生产数据管理工具：支持中小企业的、基于薄客户端计算模型的生产数据管理方法及其工具；（5）远程生产监视工具：提供远程设备维护和诊断功能。
（二）工业工程：包括（1）物流工程：包括规划和优化生产物流系统、商业物流系统；物流信息系统的体系结构和使能技术。（2）卓越工程：通过“改善”提升生产率的方法。
（三）生产系统分析、仿真和设计：研究复杂生产系统，包括流水线、柔性制造单元的特性、设计方法学，以汽车为对象，综合应用分析和仿真工具，设计和优化生产系统，主要研究包括：（1）生产线的物流仿真和优化设计；（2）基于仿真的生产线调度优化；（5）先进生产计划与优化系统；
（四）虚拟产品开发：通过开发流程和关键工具的开发，提高机床企业的开发能力。主要研究包括：（1）产品数据管理系统：包括工作流管理、产品配置管理等；（2）虚拟装配系统：对产品设计进行初步的校验，发现静态和动态的干涉。（3）CAPP系统：与设计数据的有效集成，半自动地进行工艺设计和规划；（4）物理学特性的仿真：如整机和部件的动力学和热力学特性的有限元分析和仿真；
（五）切削建模与仿真（BETTERCUT系统）：研究一个结合几何和物理仿真，能够进行各种数控代码优化的加工过程仿真和优化系统；研究考虑能针对任意复杂零件和加工轨迹，并结合切削的物理模型，给出加工的物理学特性，如：切削力、工件变形、颤振等。系统分为5个子系统：（1）几何仿真系统：探索开发一个通用的几何仿真引擎，能对复杂的形状和多轴运动进行仿真；（2）物理仿真系统：研究切削的物理学模型，将其与几何仿真系统的输出衔接，获得实际切削的物理参数仿真；（3）优化系统：根据不同的加工要求，提供不同的优化方案，对实际的数控代码进行优化；（4）输入、输出系统：提供方便的工件、加工轨迹的输入和输出。
正在进行的研究项目
1.863CIMS:”基于WEB的协同工艺设计与制造数据管理系统”,40万,02.5-04.5,
2.北京市科技计划项目:”现代商业物流数字化平台技术研究与应用”,100万,02.10-04.6,
3.北京市科技计划项目”需求链中制造物流及集成信息系统的研发”,100万,02.10-04.6
4.经贸委技术进步项目:”卓越工程：生产系统的设计与优化”,80万,03.1-04.1
5.横向项目:”头盔系统的快速设计方法与原型系统研究”,60万,00.1-02.12
6.横向项目:”产品与工艺数据管理系统”,15万,桂林机床股份有限公司，03.3-04.3
7.国际合作项目:”Cutting force prediction and machining process
optimization”,1万英镑,Rolls-Royce公司02.5-03.5
8.国际合作项目:”Roadmapping: Knowledge management
”,10万美元,02.5-04.5
9.博士点基金:”回收物流：模型分析与仿真
”,4万,02.5-04.5
10.国家自然科学基金:”回收物流：模型分析与仿真
”,15万,03.1-05.12
发表论文与专著
主要期刊论文
1. "Identification of Cutter Tilt in End Milling"Transaction of ASME,
J. of Manufacturing Science and Engineering,Vol.119,No.2,1997
2. "Angle Domain Analytical Model for End Milling Forces" Transaction
of ASME, J. of Manufacturing Science and Engineering, Vol.120,No.2,
1998
3. "Analysis of End Milling Surface Error Considering Tool Compliance",
Transaction of ASME, J. of Manufacturing Science and Engineering,
Vol.120, No.1, 1998
4. "Three Dimensional Cutting Force Analysis in End Milling",
International Journal of Mechanical Science,1996/5,Vol38, No.5
5. "Gerneralized Model of Milling Forces", Int. J. of Advanced
Manufacturing Technology, Vol.14, No.3,
6. "End Milling System Compliance and Machining Error", Machining
Science and Technology, Vol.2,No.1,
7. "一个针对自动化加工系统的综合刀具监控系统",
机械工程学报, 1990.5
8.
"机器视觉在尺寸在线检测中的应用",机械工程学报,1994.6,
9.
“探索先进生产模式，振兴我国机床行业”,1998.9,中国机械工程
10.
”一种考虑设备柔性的棒铣表面误差模型”,清华大学学报,98.3
11. 郑力 刘大成 李志忠
张伯鹏，数字化加工过程：概念、结构及其应用，中国机械工程，第10卷第9期
12. 刘大成 郑力 张伯鹏 李永宣
李志忠，面向敏捷供应体系虚拟企业的建造，制造技术与机床
1999年第10期
13.
唐敦兵，郑力．模具并行设计过程建模研究，系统工程理论与实践，2000,
5
14.
唐敦兵，郑力,李东波，张士琪．面向对象的冲压件特征建模．兵工学报，2000,
4
15.
张智海，郑力，李志忠，等．一种基于铣削力/力矩模型的铣削表面误差模型．机械工程学报，2000
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张智海，郑力，李志忠，等．铣削力/扭矩的解析卷积模型．清华大学学报，2000,
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21. DunbingTang, Li Zheng, Zhizhong Li, Dacheng Liu, A Raference
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vol.7, No.1, pp.47-50
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vol.14, No.2, pp.151-155
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杨小明，郑力，张智海，韩向利，张伯鹏，基于WEB的敏捷车削参数规划系统，中国机械工程，2001,Vol.12,
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Modelling for Concurrent Stamping Part and Die Development”,
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28. Zhang Lei, Zheng Li, Zhang Zhihai, Liu Yin, Li Zhizhong. On cutting
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29. 高本河，郑力等.
振动钻削改善孔壁粗糙度的因素分析.
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31. 胡长建, 郑力, 李志忠, 刘剑, 张伯鹏.
基于XML的自适应网络制造资源管理系统.
机械科学与技术, 2002
32. 胡长建, 郑力, 李志忠, 刘剑, 张伯鹏.
基于角色建模实现网络应用服务的访问控制.
成组技术与生产现代化, 2002.
33. 胡长建, 郑力, 李志忠, 刘剑, 张伯鹏.
基于协同工艺计算的CAPP系统框架结构研究.机械工艺师,
2002.
34. 胡长建，郑力，李志忠，唐敦兵，张伯鹏.
设计过程信息建模及重组框架研究. 中国机械工程,
2002.
著作与讲义
1、"Strategic Production Network", Springer-Verlag, Berlin, Germanym
2002
2、"制造系统", 清华大学出版社，2001年
3、"虚拟制造技术，现代仪器仪表技术与设计"，科学出版社，2003
4、"监控技术"，清华大学讲义，1992
演讲
1. 合作制造：原理、方法和关键技术
2．工业工程：高效率生产
其 它
奖励
1.”切削过程声发射监视(控)装置与方法”1990.12获国家发明四等奖
2.”机器人装配技术的若干基础技术研究”1997.1获教委科技进步三等奖
3.”盘套类零件柔性制造单元及刀具监控”1991年获国家75攻关重大成果奖励(集体)
4.”车铣加工中心声发射刀具监控系统”1991年获国家75攻关重大成果集体荣誉证书
5.”车削、铣削加工中心声发射监测传感器及监控系统的研究”1991年获机电部75攻关重大成果集体荣誉证书
6.”DJ-01型声发射车削监视仪”获第二届中国机床工具博览会中国数控技术展区展品优秀奖
7.讲义”切削过程监视与控制”获91年清华大学系级优秀教材奖
8.课题”成型辊加工改进”1992年获宝钢社会实践二等奖
9.1992年9月在”清华大学部分优秀青年教师事迹展览（一）”中被表彰
10.获1992年度”清华之友－优秀青年教师奖励金（二等）”
11.获1996年度”清华之友－优秀青年教师奖励金（一等）”
12.”教书育人先进集体”智能制造系统与机器人学博士生指导小组
13．“首届教育部优秀青年教师奖”，1999年
14．“霍英东基金”奖励，2000年
15．北京市“五四”奖章, 2003
社会工作
1.机械工程学会高级会员，机械工程学会理事；生产工程分会副总干事长，青工委主任委员；工业工程分会理事；
2.“工业工程与管理”杂志副主编，“International Journal
of HCI”、“Integrated Computer Aided
Engineering”、“International Journal of Electronic Business
Managerment”、“机床杂志”、“中国个体防护装备”编委
3. 浙江工程大学、新疆大学兼职教授
nove
陈振国：博士，前美国德州大学（PA分校）工业工程系主任、理工学院院长，现任富士康科技集团工业工程总处处长、富士康集团董事长特别助理。
刘树华：高级工程师，中国第一汽车集团公司资深企业管理专家，现任一汽集团轿车股份有限公司生产副总经理，负责一汽轿车股份有限公司推行TPS（丰田生产方式）的领导工作，被誉为该公司现场改善首席黑带大师。2003年始，受一汽公司委派，在各子公司进行生产现场改善的巡回讲座。组织策划编写了轿车公司学习TPS经验的总结丛书。
王玉春：高级工程师，一汽—大众汽车有限公司轿车厂厂长。具有丰富的工业工程意识、经验和组织领导工作能力。曾先后亲自组织推行了精益生产方式和一汽—大众生产现场管理体系。组织建立、完成了计算机编制生产计划和仓库管、物流工作程序和相应的九项管理制度，工作中有效地应用了看板管理，A、B、C管理法和定量图表和目视板等工具。
吕东峰：博士，青岛港务局发展部。
申作军：博士，美国加州贝克利大学工业工程与运筹学系教授。研究方向：供应链管理与电子商务。
王云增：博士，美国Case western
Reserve大学运作管理系教授。研究方向：供应链管理
江志斌：工业工程专业博士，上海交通大学工业工程与管理系主任、教授、博士生导师，中国机械工程学会认定的中国首批工业工程专家。中国机械工程学会工业工程分会理事、上海机械工程学会工业工程专业委员会副主任委员。主要研究领域：生产与服务系统建模与控制；生产计划与控制；工作研究。近年来，主要开展工业工程在船舶制造、半导体芯片制造以及医院管理中的应用。
何
桢：天津大学管理学院副院长兼工业工程系主任、教授、博士生导师，摩托罗拉公司客座教授、质量咨询师、六西格玛黑带指导老师，中国机械工程学会认定的中国首批工业工程专家。
www.nove.cn
www.showflow.cn
www.processmodel.cn
nove
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由我院汪应洛等13位院士提议的今年第11期院士建议《关于推进“现代工业工程”发展的建议》，在2005年12月5日得到了科技部部长徐冠华的批示：“请研究中心对‘工业工程’的国外动向及发展趋势、政策取向提出意见。”12月16日，科技部发展研究中心就该院士建议召开座谈会。参加会议的有我院汪应洛院士、刘源张院士、发展研究中心副主任周元、软科学处处长赵刚、中国机械工程学会副秘书长王瑞刚，中国机械工程学会工业工程分会主任委员齐二石，以及清华大学、天津大学、西安交通大学等单位的相关专家。与会人员就工业工程的发展趋势、在国民经济中的应用、国内相关的研究和应用现状，以及政府应当为推动工业工程发展采取的措施进行了热烈的讨论。
汪院士就工业工程在美国的应用、工业工程目前的热门研究领域、工业工程不再局限于制造业，而是已经向服务业领域扩散等方面发表了自己的看法，并提出了5点建议：1、依托现有国内的工业工程研究基础，建立工业工程研究中心体系；2、在973计划中列入工业工程项目；3、结合863计划申请课题；4、与大型国有企业合作，组织开展现代工业工程应用示范工程；5、适时召开“全球华人工业工程大会”。
刘源张院士回顾了工业工程概念和名词的发展历程，并提出应重视工业工程中有关质量体系的研究，应编发宣传手册以加强对工业工程的宣传等建议。
与会其他代表追溯了我国工业工程的发展历程，并提出了要设立工业工程的推广应用系统、建设和培训工业工程队伍、以及要重视工业工程在服务业的应用研究等建议。