寫在前面工業(yè)工程不創(chuàng)造新的飛機(jī)大炮，但讓好鋼使在刀刃上。
筆者背景，12年工業(yè)工程學(xué)習(xí)從本科到博士，期間穿梭中日韓美企業(yè)的工業(yè)工程相關(guān)崗位見習(xí)實(shí)習(xí)，用工業(yè)工程所學(xué)在互聯(lián)網(wǎng)廣告領(lǐng)域開疆拓土3年有余。本文是在筆者的幾個(gè)高贊回答和私信回答的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)工業(yè)工程這個(gè)相對(duì)新興的學(xué)科，期待用白話探討學(xué)科的發(fā)展和未來(lái)的走向，期待工業(yè)工程的學(xué)生剝?nèi)ヒ唤z迷茫，為從業(yè)者帶來(lái)一個(gè)交流的平臺(tái)。什么是工業(yè)工程？“An Industrial and Systems Engineer is one who is concerned with the design, installation, and improvement of integrated systems of people, material, information, equipment, and energy by drawing upon specialized knowledge and skills in the mathematical, physical, and social sciences, together with the principles and methods of engineering analysis and design to specify, predict, and evaluate the results to be obtained from such systems’’ (Womack and Jones 1996).通過(guò)百度谷歌可以搜到很多諸如以上的工業(yè)工程，工業(yè)系統(tǒng)工程的定義。 個(gè)人更傾向于簡(jiǎn)單粗暴地概括工業(yè)工程為一門通過(guò)工程優(yōu)化的方法，把一個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的人，財(cái)，物實(shí)現(xiàn)各盡其用并且效果最優(yōu)化的學(xué)科。美國(guó)的工業(yè)工程起源于20世紀(jì)初，我國(guó)的工業(yè)工程高等教育基本起步于20世紀(jì)90年代末。清華大學(xué)工業(yè)工程系也曾經(jīng)請(qǐng)到了美國(guó)普渡大學(xué)的原系主任作為執(zhí)行系主任指導(dǎo)工業(yè)工程在中國(guó)的教育發(fā)展。很多知名高校開設(shè)了工業(yè)工程專業(yè)，如吉林大學(xué)，天津大學(xué)，北京科技大學(xué)，北京交通大學(xué)，北京理工大學(xué)等等，但是后來(lái)的高校老師多半屬于半路出家，由于老師本科和研究生教育并不是工業(yè)工程，所以導(dǎo)致了老師們?cè)诮虒W(xué)的過(guò)程中多局限在庫(kù)存管理，工廠布局規(guī)劃，流程管理等經(jīng)典工業(yè)工程的應(yīng)用領(lǐng)域。我個(gè)人也喜歡把工業(yè)工程稱之為“優(yōu)化工程”，一門基于優(yōu)化理論的學(xué)科。最終目標(biāo)不是創(chuàng)造什么新的產(chǎn)品或者設(shè)計(jì)，而是整合現(xiàn)有資源高效低耗的達(dá)到功能最優(yōu)利益最大化。無(wú)論Six Sigma，還是精益生產(chǎn)，都是優(yōu)化資源配置，利益最大化成本最小化的過(guò)程。工業(yè)工程學(xué)什么？簡(jiǎn)單而言，工業(yè)工程的理論基礎(chǔ)就是運(yùn)籌學(xué)，學(xué)的是運(yùn)籌學(xué)，研究的還是運(yùn)籌學(xué)，一門優(yōu)化理論的學(xué)科。國(guó)內(nèi)工業(yè)工程開設(shè)的主要課程大概有運(yùn)籌學(xué)，線性規(guī)劃，非線性規(guī)劃，系統(tǒng)仿真理論，工廠設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論，供應(yīng)鏈管理，庫(kù)存規(guī)劃等等學(xué)科。 美國(guó)主要的本科課程也是這些方面但是更注重理論的學(xué)習(xí)，因?yàn)楸究飘厴I(yè)生很多面試都在面最基本的優(yōu)化理論，相反國(guó)內(nèi)更注重概念的探討。所以從課程名稱上國(guó)內(nèi)的已經(jīng)追上美國(guó)的發(fā)展，但是從課程內(nèi)容和著重點(diǎn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)工業(yè)工程的學(xué)生普遍存在的問(wèn)題就是畢業(yè)不知道可以找到什么工作。隨著學(xué)科的發(fā)展，目前工業(yè)工程主要學(xué)習(xí)以下幾個(gè)方面：運(yùn)籌學(xué)（系統(tǒng)優(yōu)化）下到線性規(guī)劃 (Linear Programming)，上到凸優(yōu)化（Convex Optimization), Conic Programming, 簡(jiǎn)單的說(shuō)就是學(xué)習(xí)優(yōu)化理論，通過(guò)這些解決實(shí)際問(wèn)題，諸如供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，庫(kù)存優(yōu)化，工廠布局優(yōu)化，醫(yī)療系統(tǒng)流程優(yōu)化等等。無(wú)論是供應(yīng)鏈系統(tǒng)，還是醫(yī)療系統(tǒng)，或者生產(chǎn)系統(tǒng)，都是用優(yōu)化的理論調(diào)整人、財(cái)、物的合理配置，發(fā)揮最大功效。 當(dāng)然隨著數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展，用到了很多優(yōu)化的理論，機(jī)器學(xué)習(xí)也成為了優(yōu)化理論的一個(gè)重要的應(yīng)用。工程統(tǒng)計(jì)常見的工程統(tǒng)計(jì)的方法有，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(Design of Experiment), 質(zhì)量控制(Quality Control)等等。利用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)解決實(shí)際工程中的問(wèn)題，比如預(yù)測(cè)汽車養(yǎng)護(hù)的時(shí)間， 比如通過(guò)抽樣做出殘次品的成因分析人因工程人因工程實(shí)際也是一種優(yōu)化，只是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)整展品的實(shí)際，使得產(chǎn)品更人性化，使人使用的效率最大化工業(yè)工程能干什么？a) 郵遞、快遞員怎么安排自己一天行程能送出最多包裹？b) 航空公司開什么航線？怎么開航線？ 為什么要轉(zhuǎn)機(jī)？對(duì)于航空公司是從西雅圖到北京是直飛掙錢還是轉(zhuǎn)機(jī)掙錢？c) 電商公司在哪里建倉(cāng)庫(kù)能夠快速投遞到客戶手中？d) 機(jī)器學(xué)習(xí)中支持向量機(jī)的算法是怎么訓(xùn)練出來(lái)到達(dá)分類的目的的？e) 金融投資有限的資金怎么分配可以降低投資風(fēng)險(xiǎn)？f) 制造業(yè)怎樣優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)資源配置最優(yōu)？縮短工期按時(shí)交付？g) 施工工地寸土寸金，怎么合理利用有限的空間來(lái)堆放施工物資，保證施工正常進(jìn)行 h) 工位的燈離地面多高，瓦數(shù)多少，達(dá)到工人作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)？椅子多高可以降低工人疲勞？簡(jiǎn)單說(shuō)了幾個(gè)例子，可以看出工業(yè)工程在企業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)涉及到制造業(yè)，金融，供應(yīng)鏈，物流，計(jì)算機(jī)IT，大數(shù)據(jù)分析的方方面面。他們的背后永遠(yuǎn)都是優(yōu)化，優(yōu)化，再優(yōu)化。工業(yè)工程找什么工作？通過(guò)上面對(duì)工業(yè)工程在企業(yè)中的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)這些都是工業(yè)工程可以找工作的領(lǐng)域，但是從國(guó)內(nèi)的目前發(fā)展來(lái)看，以上很多問(wèn)題還是領(lǐng)導(dǎo)“憑經(jīng)驗(yàn)”決定，而不是通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)優(yōu)化的。但是已經(jīng)有很多的企業(yè)意識(shí)到領(lǐng)導(dǎo)的“經(jīng)驗(yàn)”可以帶來(lái)3% 成本的降低，但是通過(guò)數(shù)據(jù)分析得來(lái)的成本降低或者利潤(rùn)提高是遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)字的。目前國(guó)內(nèi)活躍的工業(yè)工程的就業(yè)方向主要有：電商的庫(kù)存管理，倉(cāng)庫(kù)規(guī)劃， 城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院的功能性設(shè)計(jì)規(guī)劃，金融領(lǐng)域的投資風(fēng)險(xiǎn)控制，制造業(yè)生產(chǎn)流程優(yōu)化類的職位。不過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的筒子們發(fā)現(xiàn)這些職位很多都沒(méi)寫需要工業(yè)工程專業(yè)的人，很簡(jiǎn)單國(guó)內(nèi)對(duì)工業(yè)工程的理解很有局限。對(duì)于海外的工業(yè)工程的發(fā)展則是另外一個(gè)繁榮。這基于國(guó)外人對(duì)這個(gè)專業(yè)認(rèn)知的在一個(gè)比較高的水平。聽說(shuō)80%的美國(guó)高層領(lǐng)導(dǎo)都有工業(yè)工程相關(guān)的背景，具體沒(méi)有考察，但是一般的HR 不會(huì)不知道工業(yè)工程 Industrial Engineering （IE）是什么的。 就業(yè)的方向也是所有工程類專業(yè)最多最雜的。很多人問(wèn)工業(yè)工程的就業(yè)平均工資不是看專業(yè)平均工資，而是問(wèn)專業(yè)在某一領(lǐng)域的平均工資。因?yàn)閲?guó)外工業(yè)工程就業(yè)的方向太多了， 比如醫(yī)療行業(yè)的流程優(yōu)化再造，航空公司的航線規(guī)劃，利潤(rùn)管理，物流公司的線路優(yōu)化，制造業(yè)成本控制，物料庫(kù)存管理，生產(chǎn)規(guī)劃，采購(gòu)管理，建筑行業(yè)的施工進(jìn)度優(yōu)化，資源優(yōu)化， 計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)分析，機(jī)器學(xué)習(xí)，數(shù)據(jù)挖掘，連消防隊(duì)都有一個(gè)學(xué)工業(yè)工程的人來(lái)優(yōu)化消防站的在一個(gè)城市區(qū)域范圍內(nèi)的布局。造成國(guó)內(nèi)國(guó)外發(fā)展的巨大的差異在于國(guó)內(nèi)用數(shù)據(jù)說(shuō)話的時(shí)代才剛剛開始，行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，各種經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，經(jīng)驗(yàn)公式還在主導(dǎo)作用。相比之下臺(tái)灣和日本的工業(yè)工程發(fā)展很快，原因是他們更早的意識(shí)到自己不是地大物博，資源有限必須優(yōu)化配置。雖然看上去工業(yè)工程很多企業(yè)行業(yè)都需要，也有工業(yè)工程是個(gè)“萬(wàn)金油”的專業(yè)的說(shuō)法，但是需要指出的是工業(yè)工程更多是企業(yè)發(fā)展到一定階段需要提升管理水平，優(yōu)化資源配置的時(shí)候的需要，不是大部分中小型公司在發(fā)展初期的剛需。大多工業(yè)工程師在企業(yè)中扮演的是一個(gè)內(nèi)部咨詢的角色，而不是創(chuàng)造產(chǎn)品的第一人。當(dāng)然不排除有一部分公司以工業(yè)工程、優(yōu)化咨詢作為服務(wù)型產(chǎn)品輸出。參考文獻(xiàn)Womack, J. T., and Jones, D. T. (1996), Lean Thinking: Banish Waste and Create Wealth in Your Corporation, Simon & Schuster, New York.
