산업공학

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산업공학은 사람, 돈, 지식, 정보 및 기기의 통합 시스템을 개발, 개선 및 구현하여 복잡한 프로세스, 시스템 또는 조직의 최적화를 담당하는 엔지니어링 전문직입니다.산업 공학은 제조 ^[1]업무의 중심이다.

산업 엔지니어는 수리, 물리 및 사회과학에 관한 전문 지식과 기술과 엔지니어링 분석 및 설계의 원리 및 방법을 사용하여 시스템 및 ^[2]프로세스에서 얻은 결과를 지정, 예측 및 평가합니다.시스템, 프로세스 및 ^[3]운영의 효과적인 흐름을 보장하기 위해 제조 산업에서 몇 가지 산업 공학 원칙이 준수되고 있습니다.여기에는 린 제조, 식스 시그마, 정보 시스템, 프로세스 능력 및 DMAIC가 포함됩니다.이러한 원칙은 노동, 재료 및 기계의 유용한 조정을 위한 새로운 시스템, 프로세스 또는 상황을 창출할 수 있도록 하며, 물리적 ^[4][5]또는 사회적 시스템의 품질과 생산성을 향상시킵니다.관련된 하위 전문분야에 따라 산업공학은 운영연구, 시스템공학, 제조공학, 생산공학, 공급망공학, 경영과학, 경영공학, 금융공학, 인체공학 또는 인적요소공학, 안전공학, 물류공학 등과 중복될 수 있습니다.사용자의 관점 또는 동기에 따라 음치 또는 기타.

역사

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오리진스

산업 공학

역사학자들 사이에서는 산업 공학 직업의 뿌리가 산업 혁명으로 거슬러 올라간다는 일반적인 공감대가 형성되어 있다.플라잉 셔틀, 스피닝 제니, 그리고 아마도 가장 중요한 증기 엔진 등 섬유 산업에서 전통적인 수동 작업을 기계화하는 데 도움을 준 기술은 규모의 경제를 창출하여 처음으로 중앙 집중식 장소에서의 대량 생산을 매력적으로 만들었습니다.생산 시스템의 개념은 이러한 ^[6]혁신에 의해 만들어진 공장에서 비롯되었다.레오나르도 다빈치가 최초의 산업 기술자였을 것이라는 추측도 있다. 왜냐하면 1500년 경에 사람이 흙을 파낼 수 있는 속도를 조사함으로써 그가 인간의 작업 분석에 과학을 적용했다는 증거가 있기 때문이다.또 다른 사람들은 IE의 전문 분야가 찰스 배비지의 공장 운영 연구, 특히 1832년 스트레이트 핀 제조에 대한 그의 연구로부터 성장했다고 말하고 있다.그러나, 이러한 초기의 노력은 가치가 있지만, 단지 관찰적인 것일 뿐이며, 연구된 작업을 엔지니어링하거나 전체적인 아웃푸를 증가시키려 하지 않았다고 일반적으로 주장되어 왔다.t.^[7]

노동의 전문화

애덤 스미스는 그의 논문 "국부"에서 소개한 노동 분업과 자본주의의 "보이지 않는 손"의 개념은 산업 혁명의 많은 기술 혁신가들에게 공장 시스템을 설립하고 시행하도록 동기를 부여했습니다.James Watt와 Matthew Boulton의 노력으로 세계 최초의 통합 기계 제조 시설은 폐기물을 줄이고 생산성을 높이기 위한 비용 관리 시스템, ^[6]장인을 위한 기술 훈련 등의 개념을 적용하는 것을 포함하였습니다.

찰스 배비지는 1800년대 초 영국과 미국의 공장을 방문한 결과로 쓴 그의 책 "기계 및 제조자의 경제에 대하여"에서 소개한 개념들 때문에 산업 공학에 종사하게 되었다.이 책에는 특정 작업을 수행하는 데 필요한 시간, 작업을 더 작고 덜 세부적인 요소로 세분화하는 효과, 반복 작업을 ^[6]통해 얻을 수 있는 이점 등의 주제가 포함되어 있습니다.

교환 부품

Eli Whitney와 Simeon North는 미국 정부를 위한 머스킷과 권총 제조에서 교환 가능한 부품의 개념의 실현 가능성을 증명했습니다.이 시스템에서는 모든 완제품에서 사용할 수 있도록 개별 부품을 허용 오차로 대량 생산했습니다.그 결과 전문직 종사자의 기술 필요성이 현저하게 감소했고,^[6] 이는 결국 산업 환경을 나중에 연구하게 되었다.

개척자

Frederick Taylor (1856 – 1915)는 일반적으로 산업 공학 분야의 아버지로 알려져 있습니다.그는 Stevens Institute of Technology에서 기계공학 학위를 받았고 그의 발명품으로부터 여러 특허를 획득했습니다.1900년대 초에 출판된 그의 책, 상점 경영과 과학 경영의 원칙은 산업 공학의 ^[8]시작이었다.그의 방법에 의한 업무 효율의 향상은 업무 방법의 개선, 업무 기준의 책정, 업무 수행에 필요한 시간의 단축에 근거하고 있다.과학적 방법에 대한 변함없는 믿음으로, 테일러는 기계공장에서 사람뿐만 아니라 기계에도 많은 실험을 했습니다.Taylor는 작업의 다양한 요소에 걸리는 시간을 측정하기 위해 "시간 연구"를 개발했고, 그 시간을 더 줄이기 위해 연구 관찰을 이용했다.수작업 계획 및 인센티브 ^[6]제공에 정확한 시간 기준을 제공하기 위해 개선된 방법에 대한 시간 연구가 다시 수행되었습니다.

Frank Gilbreth(1868–1924)와 Lillian Gilbreth(1878–72)의 부부 팀은 Purdue University 산업공학과에 소속된 산업공학 운동의 또 다른 초석이었다.그들은 인간의 움직임의 요소들을 서블릭스라고 불리는 18개의 기본 요소들로 분류했다.이러한 개발을 통해 분석가는 작업을 수행하는 데 필요한 시간을 알지 못하고 작업을 설계할 수 있었습니다.이러한 발전은 인적 요인 또는 인체공학으로 ^[6]알려진 훨씬 더 광범위한 분야의 시작이었다.

1908년, 펜실베니아 주립 대학에서 산업 공학에 대한 첫 번째 과정이 선택 과목으로 제공되었고,^[9] 휴고 다이머의 노력으로 1909년에 별도의 프로그램이 되었다.1933년 코넬 대학에서 산업공학 박사학위를 받았다.

1912년에 Henry Laurence Gantt는 그들의 관계와 함께 조직의 행동을 요약하는 Gantt 차트를 개발했습니다.이 차트는 나중에 월러스 클라크에 의해 오늘날 우리에게 익숙한 형태로 열립니다.

조립 라인의 발달로 헨리 포드(1913)의 공장은 이 분야에서 중요한 도약을 이루어냈습니다.포드는 자동차의 조립 시간을 700시간 이상에서 1.5시간으로 줄였다.게다가 그는 자본주의 복지(복지 자본주의) 경제의 선구자였으며 생산성을 높이기 위해 직원들에게 금전적 인센티브를 제공하는 깃발이었다.

1927년, 당시 테크니쉬 호흐슐레 베를린은 ^[10]그 학위를 도입한 최초의 독일 대학이었다.빌리 프리온에 의해 개발된 연구 과정은 당시에도 여전히 "비즈니스와 기술"로 불렸으며, 기업가들의 후손들에게 적절한 교육을 제공하기 위한 것이었다.

40년대에 개발된 종합 품질 관리 시스템(Total Quality Management, TQM)은 제2차 세계대전 이후 더욱 탄력을 받아 전후 일본 부흥의 일환이었다.

미국 산업 공학 협회는 1948년에 설립되었다.F. W. Taylor와 Gilbreth의 초기 작업은 기계 성능 향상에서 전체 제조 공정 성능으로 관심이 높아짐에 따라 미국 기계 공학 협회에 제출된 논문에 기록되었습니다. 특히 헨리 R.의 발표로 시작됩니다. 그의 논문 The Engineer as An Economist (1886)^[11]의 Towne (1844 - 1924).

근대적 관행

1960~1975년에는 재료요건계획(MRP)과 같은 의사결정지원시스템의 개발로 산업조직의 시기적 문제(재고, 생산, 복합, 운송 등)를 강조할 수 있었다.이스라엘 과학자 제이콥 루비노비츠 박사는 1976년 IAI와 컨트롤 데이터(이스라엘)에서 개발한 CMMS 프로그램을 남아프리카와 전 세계에 설치했다.

70년대, 가이젠이나 칸반등의 일본 경영이론의 침투에 의해, 우리 나라는 매우 높은 품질과 생산성을 실현했습니다.이러한 이론은 품질, 배송 시간 및 유연성의 문제를 개선했습니다.서양의 기업은 카이젠의 큰 영향을 깨닫고 독자적인 계속적인 개선 프로그램을 실시하기 시작했다.W. Edwards Deming은 50년대부터 시작해 그의 생애 마지막까지 분산을 최소화하는 데 큰 기여를 했습니다.

90년대는, 글로벌 산업의 세계화 프로세스에 수반해, 서플라이 체인(supply-chain) 관리와 고객 지향의 비즈니스 프로세스 설계에 중점을 두고 있었습니다.이스라엘 과학자 Eliyahu M. Goldratt(1985)에 의해 개발된 제약 이론도 이 분야에서 중요한 이정표이다.

다른 엔지니어링 분야와 비교

공학은 전통적으로 부패적이다^{[citation needed]}.사물의 전체를 이해하기 위해서는 먼저 사물을 여러^{[citation needed]} 부분으로 나눕니다.부품을 마스터한 후 다시 조립하여 전체를 마스터하는 방법을 더 잘 이해할 수 있도록 합니다.ISE(Industrial and Systems Engineering)의 접근 방식은 정반대입니다. 시스템 전체의 맥락 없이는 어떤 부분도 이해할 수 없습니다.시스템의 일부 변경은 시스템 전체에 영향을 미치며, 단일 부품의 역할은 시스템 전체에 더 나은 서비스를 제공하는 것입니다.

또한, 산업 공학은 인적 요소 및 상황의 기술적 측면 및 전체 ^[5]상황에 영향을 미치는 다른 모든 요소와의 관련성을 고려하는 반면, 다른 공학 분야는 무생물체의 설계에 초점을 맞추고 있습니다.

"산업 엔지니어는 혁신적이고 효율적인 조직을 만들기 위해 인력, 정보, 재료 및 기기의 조합을 통합합니다.산업엔지니어는 제조 외에 병원, 통신, 전자상거래, 엔터테인먼트, 정부, 금융, 식품, 의약품, 반도체, 스포츠, 보험, 영업, 회계, 은행, 여행, 교통 ^[12]등 모든 산업에서 일하고 상담합니다.

「인더스트리얼 엔지니어링은, 엔지니어로부터 영업 사원, 최고 경영진에 이르기까지, 모든 타입의 종업원과 협력하기 위해서 소셜 스킬을 적용하는 점에서, 인적 자원에 가장 밀접하게 관련하는 엔지니어링 부문입니다.인더스트리얼 엔지니어의 주된 초점 중 하나는 노동자를 바꾸는 ^[12]것이 아니라 작업 환경을 개선하는 것입니다.

"산업 엔지니어를 포함한 모든 엔지니어는 미적분과 미분방정식을 통해 수학을 공부합니다.산업 공학은 이산 변수 수학에 기반을 두고 있는 반면, 다른 모든 공학은 연속 변수 수학에 기반을 두고 있다는 점에서 다릅니다.우리는 다른 공학 분야에서 널리 사용되는 미분 방정식의 사용과는 대조적으로 선형 대수와 차분 방정식의 사용을 강조한다.이러한 강조는 주문의 순서 지정, 배치의 스케줄 설정, 자재 취급 유닛의 수 결정, 공장 배치의 배치, 동작의 순서 검색 등, 생산 시스템의 최적화에서 명확하게 나타나고 있습니다.산업용 엔지니어로서 우리는 거의 전적으로 개별 ^[12]컴포넌트의 시스템을 취급합니다."

어원학

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어원학

"산업공학"에서 "산업"을 사용하는 것은 원래 제조업에 적용되었지만 프로세스, 시스템 또는 조직의 작동 방식을 최적화하기 위한 체계적 또는 정량적 접근 방식을 포함하도록 성장했기 때문에 다소 오해의 소지가 있습니다.사실 산업공학에서 '산업'은 ^[13]가장 넓은 의미에서 '산업'을 의미한다.사람들은 "산업"이라는 용어를 산업 및 제조 공학, 산업 및 시스템 공학, 산업 공학 및 운영 연구, 산업 공학 및 관리 같은 더 넓은 용어로 바꾸었다.

하위 분야

산업 공학에는 많은 하위 분야가 있으며, 그 중 가장 일반적인 분야는 다음과 같습니다.이러한 서브 분야 중 하나에 전념하는 산업 엔지니어가 있습니다만, 서플라이 체인(supply-chain)과 로지스틱스(logistics), 설비 및 에너지 관리(facilities and Energy management)^[14][15] 등, 이러한 분야를 조합해 취급하고 있습니다.

메서드 엔지니어링

설비 엔지니어링 및 에너지 관리

파이낸셜 엔지니어링

에너지 엔지니어링

인적 요인 및 안전 엔지니어링

정보 시스템 엔지니어링 및 관리

제조 엔지니어링

운용 엔지니어링 및 관리

운용 조사 및 최적화

정책 계획

생산 엔지니어링

품질 및 신뢰성 엔지니어링

공급망 관리 및 로지스틱스

시스템 엔지니어링 및 분석

시스템 시뮬레이션

관련 분야

조직 개발 및 변경 관리

행동 경제학

교육

산업 엔지니어는 이러한 개발과 기술 ^[16]시스템 설계에서 인간과 기계, 재료, 정보, 절차 및 환경의 상호작용을 연구합니다.

워싱턴 협정의 모든 회원국에서 인정된 산업공학 학위는 다른 모든 서명국에서 동등한 인정을 받는다.따라서 한 국가의 엔지니어가 다른 모든 국가에서 전문적으로 엔지니어링을 수행할 수 있습니다.

대학은 학사, 석사, 박사 학위를 제공한다.

학부 커리큘럼

2022년 미국 뉴스 학부 순위[17]
대학.	순위
조지아 공과대학	1
퍼듀 대학교	2
미시간 대학교	3
버지니아 폴리테크닉 인스티튜트 및 주립 대학교	3
코넬 대학교	5
펜실베이니아 주립 대학교	6
캘리포니아 대학교 버클리	7
위스콘신 대학교 매디슨	8
노스웨스턴 대학교	9
스탠퍼드 대학교	10

미국에서 학사 학위는 이학사(B.S.) 또는 산업공학사(IE)로 취득됩니다.남아프리카공화국에서 학사 학위는 공학 학사(BNG)입니다.타이틀의 종류에는, Industrial & Operations Engineering(IOE)과 Industrial & Systems Engineering(ISE 또는 ISYE)이 있습니다.

전형적인 커리큘럼에는 화학, 물리학, 역학(정역학, 운동학, 역학), 재료과학, 컴퓨터 과학, 전자/회로, 엔지니어링 설계 및 공학 수학의 표준 범위(예: 미적분, 선형 대수, 미분 방정식, 통계학)가 포함됩니다.엔지니어링 학부 프로그램이 인정되기 위해서는 집중도에 관계없이 그러한 기초 작업의 거의 유사한 범위를 커버해야 합니다.또한 대부분의 관할구역에서 1개 이상의 엔지니어링 면허시험에서 테스트된 내용과 크게 중복됩니다.

IE에 특화된 과정은 최적화, 응용 확률, 확률 모델링, 실험 설계, 통계 프로세스 제어, 시뮬레이션, 제조 엔지니어링, 인체공학/안전공학 및 공학 경제학 등의 분야에 특화된 과정을 포함한다.산업 공학 선택 과정은 일반적으로 제조, 공급망 및 물류, 분석 및 기계 학습, 생산 시스템,^{[18][19][20][21][22][23]} 인적 요소 및 산업 설계, 서비스 시스템과 같은 영역에서 보다 전문화된 주제를 다룹니다.

일부 경영대학원에서는 IE와 관련된 프로그램이 중복될 수 있지만, 엔지니어링 프로그램은 훨씬 더 많은 양적 초점, 필수 공학 과학 선택 과목 및 모든 공학 프로그램에서 요구되는 핵심 수학 및 과학 과목으로 구분됩니다.

대학원 커리큘럼

2019년 미국 뉴스 졸업생 순위[24]
대학.	순위
조지아 공과대학	1
미시간 대학교	2
노스웨스턴 대학교	3
캘리포니아 대학교 버클리	4
버지니아 공대	4
펜실베이니아 주립 대학교	6
퍼듀 대학교	6
위스콘신 대학교 매디슨	6
코넬 대학교	9
매사추세츠 공과대학	9

통상적으로 취득되는 졸업 학위는 이과 석사(MSE), 이과 석사(MSE), 산업공학 석사(MENG) 등 다양한 대체 관련 집중 직함입니다.

일반적인 MS 커리큘럼에는 다음이 포함됩니다.

수업의 차이

정식 학위로서의 산업 공학은 몇 년 동안 존재해 왔지만, 어떤 주제를 가르치고 연구해야 하는지에 대한 합의는 나라마다 다르다.예를 들어 터키는 매우 기술적인 학위에 초점을 맞추고 덴마크, 핀란드 및 영국은 경영에 초점을 맞추고 있기 때문에 기술성이 떨어진다.한편, 미국은 사례 연구, 그룹 문제 해결에 중점을 두고 있으며, 기술적 ^[25]측면과 비기술적 측면의 균형을 유지하고 있습니다.

실무 엔지니어

전통적으로 산업공학의 주요 측면은 공장 배치를 계획하고 조립 라인 및 기타 제조 패러다임을 설계하는 것이었습니다.그리고 현재는 린 제조 시스템에서 산업 엔지니어는 시간, 비용, 자재, 에너지 및 기타 자원의 낭비를 없애기 위해 일하고 있습니다.

산업 공학이 사용될 수 있는 예로는 흐름도, 프로세스 매핑, 조립 워크스테이션 설계, 다양한 운영 물류 전략, 효율성 전문가로서의 컨설팅, 은행을 위한 새로운 재무 알고리즘 또는 대출 시스템 개발, 운영 및 응급실 위치 또는 사용 합리화 등이 있습니다.병원, 재료 또는 제품에 대한 복잡한 유통 계획(서플라이 체인 관리라고 함) 및 은행, 병원 또는 테마파크에서의 단축 회선(또는 큐)을 계획합니다.

현대의 산업 엔지니어는 일반적으로 미리 결정된 모션 타임 시스템, 컴퓨터 시뮬레이션(특히 이산 이벤트 시뮬레이션), 수학적 최적화 및 큐잉 이론과 같은 광범위한 수학적 도구 및 시스템 분석, 평가 및 최적화를 위한 계산 방법을 사용합니다.산업 엔지니어는 또한 데이터 과학 및 기계 학습의 도구들을 그들의 작업에서 사용한다. 왜냐하면 이러한 분야들이 분야와 밀접하게 관련되어 있고 산업 엔지니어들에게 요구되는 유사한 기술적 배경들(확률 이론, 선형 대수학, 통계학의 강력한 기반을 포함하며 코딩 기술을 가지고 있기 때문이다.)

「 」를 참조해 주세요.

관련 토픽

어소시에이션

메모들

추가 정보

• Badiru, A. (Ed.) (2005년)산업 및 시스템 엔지니어링 핸드북.CRC 프레스ISBN 0-8493-2719-9.
• B. S. Blanchard and Fabrycky, W. (2005)시스템 엔지니어링 및 분석 (제4판)프렌티스 홀.ISBN 0-13-186977-9.
• Salvendy, G. (Ed.) (2001)산업 공학 핸드북: 테크놀로지 및 운용 관리.와일리 인터사이언스.ISBN 0-471-33057-4.
• Turner, W. et al.산업 및 시스템 엔지니어링 입문 (제3판).프렌티스 홀.ISBN 0-13-481789-3.
• 엘리야후 M. 골드랫, 제프 콕스(1984년).골 노스 리버 프레스; 제2차 개정판(1992)ISBN 0-88427-061-0; 20주년 기념판(2004) ISBN 0-88427-178-1
• Miller, Doug, 영국 패션 소매업에서 지속 가능한 인건비를 위한 노력(2013년 2월 5일).doi: 10.2139/102n.2212100
• 말라쿠티, B. (2013년)다양한 목표를 가진 운영 및 운영 시스템John Wiley & Sons.ISBN 978-1-118-58537-5
• 시스템 엔지니어링 지식 그룹(SEBoK)
• 종래의 엔지니어링
• MEA(Master of Engineering Administration)
• 캄밤파티, 벤카타 사티아 수리야 나라야나 라오(2017)."산업공학 원리" IIE 연차총회절차; Norcross (2017): 890-895.[1]

외부 링크

• Wikimedia Commons 산업공학 관련 미디어