2022-09-18

工业工程是一个什么样的专业啊?

想咨询一下关于工业工程是一个什么样的专业啊?的问题,大家能帮助我解答一下吗

4 个回答

  • 淡定生活

    写在前面

    工业工程不创造新的飞机大炮,但让好钢使在刀刃上。


    笔者背景,12年工业工程学习从本科到博士,期间穿梭中日韩美企业的工业工程相关岗位见习实习,用工业工程所学在互联网广告领域开疆拓土3年有余。

    本文是在笔者的几个高赞回答和私信回答的基础上,进一步总结工业工程这个相对新兴的学科,期待用白话探讨学科的发展和未来的走向,期待工业工程的学生剥去一丝迷茫,为从业者带来一个交流的平台。


    什么是工业工程?

    “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).

    通过百度谷歌可以搜到很多诸如以上的工业工程,工业系统工程的定义。 个人更倾向于简单粗暴地概括工业工程为一门通过工程优化的方法,把一个系统相关的人,财,物实现各尽其用并且效果最优化的学科。

    美国的工业工程起源于20世纪初,我国的工业工程高等教育基本起步于20世纪90年代末。清华大学工业工程系也曾经请到了美国普渡大学的原系主任作为执行系主任指导工业工程在中国的教育发展。很多知名高校开设了工业工程专业,如吉林大学,天津大学,北京科技大学,北京交通大学,北京理工大学等等,但是后来的高校老师多半属于半路出家,由于老师本科和研究生教育并不是工业工程,所以导致了老师们在教学的过程中多局限在库存管理,工厂布局规划,流程管理等经典工业工程的应用领域。

    我个人也喜欢把工业工程称之为“优化工程”,一门基于优化理论的学科。最终目标不是创造什么新的产品或者设计,而是整合现有资源高效低耗的达到功能最优利益最大化。无论Six Sigma,还是精益生产,都是优化资源配置,利益最大化成本最小化的过程。


    工业工程学什么?

    简单而言,工业工程的理论基础就是运筹学,学的是运筹学,研究的还是运筹学,一门优化理论的学科。国内工业工程开设的主要课程大概有运筹学,线性规划,非线性规划,系统仿真理论,工厂设计,实验设计理论,供应链管理,库存规划等等学科。 美国主要的本科课程也是这些方面但是更注重理论的学习,因为本科毕业生很多面试都在面最基本的优化理论,相反国内更注重概念的探讨。所以从课程名称上国内的已经追上美国的发展,但是从课程内容和着重点来看,国内工业工程的学生普遍存在的问题就是毕业不知道可以找到什么工作。随着学科的发展,目前工业工程主要学习以下几个方面:

    • 运筹学(系统优化)

    下到线性规划 (Linear Programming),上到凸优化(Convex Optimization), Conic Programming, 简单的说就是学习优化理论,通过这些解决实际问题,诸如供应链网络优化,库存优化,工厂布局优化,医疗系统流程优化等等。无论是供应链系统,还是医疗系统,或者生产系统,都是用优化的理论调整人、财、物的合理配置,发挥最大功效。 当然随着数据挖掘,机器学习的发展,用到了很多优化的理论,机器学习也成为了优化理论的一个重要的应用。

    • 工程统计

    常见的工程统计的方法有,实验设计(Design of Experiment), 质量控制(Quality Control)等等。利用统计的方法来解决实际工程中的问题,比如预测汽车养护的时间, 比如通过抽样做出残次品的成因分析

    • 人因工程

    人因工程实际也是一种优化,只是通过实验数据调整展品的实际,使得产品更人性化,使人使用的效率最大化


    工业工程能干什么?

    • a) 邮递、快递员怎么安排自己一天行程能送出最多包裹?

    • b) 航空公司开什么航线?怎么开航线? 为什么要转机?对于航空公司是从西雅图到北京是直飞挣钱还是转机挣钱?

    • c) 电商公司在哪里建仓库能够快速投递到客户手中?

    • d) 机器学习中支持向量机的算法是怎么训练出来到达分类的目的的?

    • e) 金融投资有限的资金怎么分配可以降低投资风险?

    • f) 制造业怎样优化生产计划来实现资源配置最优?缩短工期按时交付?

    • g) 施工工地寸土寸金,怎么合理利用有限的空间来堆放施工物资,保证施工正常进行?

    • h) 工位的灯离地面多高,瓦数多少,达到工人作业标准?椅子多高可以降低工人疲劳?

    简单说了几个例子,可以看出工业工程在企业中的应用已经涉及到制造业,金融,供应链,物流,计算机IT,大数据分析的方方面面。他们的背后永远都是优化,优化,再优化。


    工业工程找什么工作?

    通过上面对工业工程在企业中的应用可以发现,其实这些都是工业工程可以找工作的领域,但是从国内的目前发展来看,以上很多问题还是领导“凭经验”决定,而不是通过数据分析来优化的。但是已经有很多的企业意识到领导的“经验”可以带来3% 成本的降低,但是通过数据分析得来的成本降低或者利润提高是远大于这个数字的。目前国内活跃的工业工程的就业方向主要有:电商的库存管理,仓库规划, 城市规划设计院的功能性设计规划,金融领域的投资风险控制,制造业生产流程优化类的职位。不过有经验的筒子们发现这些职位很多都没写需要工业工程专业的人,很简单国内对工业工程的理解很有局限。


    对于海外的工业工程的发展则是另外一个繁荣。这基于国外人对这个专业认知的在一个比较高的水平。听说80%的美国高层领导都有工业工程相关的背景,具体没有考察,但是一般的HR 不会不知道工业工程 Industrial Engineering (IE)是什么的。 就业的方向也是所有工程类专业最多最杂的。很多人问工业工程的就业平均工资不是看专业平均工资,而是问专业在某一领域的平均工资。因为国外工业工程就业的方向太多了, 比如医疗行业的流程优化再造,航空公司的航线规划,利润管理,物流公司的线路优化,制造业成本控制,物料库存管理,生产规划,采购管理,建筑行业的施工进度优化,资源优化, 计算机领域的大数据分析,机器学习,数据挖掘,连消防队都有一个学工业工程的人来优化消防站的在一个城市区域范围内的布局。


    造成国内国外发展的巨大的差异在于国内用数据说话的时代才刚刚开始,行业的经验,各种经验参数,经验公式还在主导作用。相比之下台湾和日本的工业工程发展很快,原因是他们更早的意识到自己不是地大物博,资源有限必须优化配置。

    虽然看上去工业工程很多企业行业都需要,也有工业工程是个“万金油”的专业的说法,但是需要指出的是工业工程更多是企业发展到一定阶段需要提升管理水平,优化资源配置的时候的需要,不是大部分中小型公司在发展初期的刚需。大多工业工程师在企业中扮演的是一个内部咨询的角色,而不是创造产品的第一人。当然不排除有一部分公司以工业工程、优化咨询作为服务型产品输出。


    参考文献

    Womack, J. T., and Jones, D. T. (1996), Lean Thinking: Banish Waste and Create Wealth in Your Corporation, Simon & Schuster, New York.

  • 岁月如梦

    【华电电气学院学子获得第三届中国工业互联网大赛“工业互联网+数字仿真”专业赛一等奖】
    据华北电力大学电气与电子工程学院消息,近日,由工业部、国资委、浙江省政府共同主办,中国电子信息产业发展研究院、苏州市工业和信息化局、苏州市相城区政府联合承办的第三届中国工业互联网大赛“工业互联网+数字仿真”专业赛在北京启动。华北电力大学崔翔教授指导的硕士研究生韩释瑶同学的参赛作品“饼式环型空心电抗器磁场计算”,获得高校组唯一的一等奖也是大赛最高奖(奖金人民币15万元),华北电力大学李琳教授指导的硕士研究生付裕恒同学的参赛作品“高频变压器电磁场建模仿真”,获得三等奖(奖金人民币5万元)。

    大赛面向我国自主可控的仿真软件平台,针对工业产品在设计研发环节的仿真需求,围绕电磁、结构、流体、热单物理场或多物理场,开发具有高复用性、高应用价值的仿真APP,旨在加快我国数字仿真领域自主开发科研成果的产业化,深化数字仿真软件在制造业各个领域应用。

    在导师崔翔教授的悉心指导下,韩释瑶同学结合硕士研究课题,采用国产仿真平台Simdroid,开发了一款环型空心电抗器磁场分析APP。

    现有柱型空心电抗器工作磁场泄露严重,电磁兼容以及金属件涡流等问题十分突出,难以应用于空间要求紧凑的远海风电海上换流平台、地下变电站等场合。为解决上述问题,崔翔教授提出了采用环型空心电抗器替代现有柱型空心电抗器的新思路,将工作磁场约束在环型线圈内部。

    韩释瑶同学的作品充分考虑了饼式环型空心电抗器的对称性和周期性,在国产仿真平台Simdroid上建立了参数化磁场分析的有限元模型,实现了饼式环型空心电抗器参数化的电感和空间磁场计算,封装成了参数化仿真APP。用户可通过线上对饼式环型空心电抗器的线饼数、匝数、线圈尺寸等各种参数定制输入,线上即可获得参数定制下电抗器的电感和空间磁场分布等,实时进行产品设计。
    韩释瑶同学的参赛感悟——我作为一名研究生,深知电磁场等多物理场有限元仿真软件对科研的重要性,而这类仿真软件多年来被国外垄断。以我国云道智造公司向华北电力大学捐赠的通用仿真软件Simdroid为契机,我了解到了这一国产仿真软件,立即抓住了培训的机会,系统学习了Simdroid平台的使用方法。

    开发仿真APP与日常科研中仿真建模的不同之处在于,在最大化用户自由度的同时还要保证模型合理性,尤其是在一些极端的参数组合情况下。这就需要进行多次不同参数的测试,以暴露建模中的问题。

    经历这样一个过程,最终做出的APP相比于实验室中使用的原始模型更接近一个能够指导设计的工业产品。在不断修改参赛作品的过程中,我也发现了软件本身的一些bug,并及时反馈给了软件研发人员,这让我到感到自己不仅仅是一名软件用户或者参赛选手,更是国产仿真软件发展浪潮的亲历者、实践者。

    此次获得第三届中国工业互联网大赛“工业互联网+数字仿真”专业赛一等奖,十分感谢崔翔教授的指导和云道智造公司提供的培训机会,也希望我校专业相关的学弟学妹们继续关注此类赛事,充分将国产仿真软件运用到自己的科研工作中,助力国产仿真软件发展。(文字来源:华北电力大学电气与电子工程学院)

  • 教育

    近五年增加次数最多的专业,和撤销次数最多的专业,大致可以看出哪些专业热门,哪些专业冷门,但撤销的也不代表都不好

    撤销专业中,网络工程、工业设计等专业其实前景还不错的

    新增专业中,好几个跟智能有关,说明除了人工智能专业本身,应用到人工智能的专业也呈现出趋势。估计最想不到的是健康服务与管理排进前10,有100多个学校增加了该专业,是跟健康意识觉醒有关?还是跟别的原因有关呢

  • 岁月如歌

    #名师说专业# 应网友要求,今天说说工业工程专业。工业工程是一门以工业生产系统及社会经济系统为研究对象,在制造工程学、管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的综合性很强的交叉学科。它以降低成本,提高质量和生产率,保障作业者健康、安全为导向,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合运用多种学科的知识,对人员、物料、设备、能源及信息所组成的系统进行规划、设计、评价、创新改善等工作,使之成为更有效、更合理的综合优化系统。
    工业工程专业主要面向制造业,兼顾现代服务业。培养具有良好的科学文化素养与思想道德修养,掌握数学、自然科学、工程技术和工业工程专业的知识基础,掌握现代管理和系统科学的理论和方法,具备利用工业工程知识、系统思想和技术工具对生产系统、服务系统及管理系统进行诊断、分析、规划、设计、评价和创新的能力,能在现代化工业企业及服务组织中从事人、机、料、法、环等生产要素的计划、组织、指挥、协调、控制等工程技术及管理工作。

    专业主干课程 :工程力学、机械设计基础、现代工程图学、管理学原理、运筹学、人因工程、质量工程、生产计划与控制、系统工程、生产系统建模与仿真、基础工业工程、精益生产
    学位课程:机械设计基础、管理学原理、运筹学、人因工程、质量工程、生产计划与控制、生产系统建模与仿真、基础工业工程、精益生产。

    提醒一下,工业工程专业很适合女生,因此女生比例高!我所在的机械学院工业工程专业有20年历史,由于毕业生既懂机械又懂制造管理,很受大中企业欢迎,2022届就业率接近90%!

相关推荐