산업공학

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1. 개요
2. 역사
3. 산업공학 기법의 범위
- 3.1. 정통적 산업공학
- 3.2. 시스템 개념으로서의 산업공학
4. 의사 결정을 위한 서비스로서의 산업공학
5. 하위 분야
6. 교육
7. 관련 분야 및 협회
- 7.1. 관련 분야
- 7.2. 관련 협회
참조

1. 개요

산업공학은 시스템의 설계, 개선, 설치를 다루는 공학 분야로, 사람, 자재, 장비, 에너지, 정보 등을 통합하여 효율적인 시스템을 구축하는 데 목표를 둔다. 산업 혁명 시기 분업과 대량 생산 시스템의 등장과 함께 발전했으며, 프레더릭 테일러의 과학적 관리법, 길브레스 부부의 동작 연구 등이 초기 발전에 기여했다. 현재는 생산성 향상뿐만 아니라, 공급망 관리, 금융 알고리즘 개발, 병원 운영 개선 등 다양한 분야에 활용되며, 수학적 최적화, 시뮬레이션, 데이터 과학 등의 도구를 사용한다. 산업공학은 학부, 대학원 과정을 통해 전문 인력을 양성하며, 운용 공학, 공급망 관리, 인간 공학 등 다양한 하위 분야를 포함한다.

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방법공학은 생산 과정에서 작업자의 효율적인 작업 방법을 설계하여 비용 절감, 신뢰성 및 생산성 향상을 목표로 하는 분야이다.
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산업공학

2. 역사

산업 혁명은 플라잉 셔틀, 방적기와 같은 섬유 산업의 기계화 기술과 증기 기관의 발명으로 대량 생산 시스템을 등장시켜, 산업 공학의 기원을 열었다는 것이 역사학자들의 일반적인 견해이다.^[4]

애덤 스미스의 분업 개념과 ''국부론''의 "보이지 않는 손"은 산업 혁명의 기술 혁신가들이 공장 시스템을 구축하도록 이끌었다. 제임스 와트와 매튜 볼턴은 원가 관리 시스템과 기술 교육 제도를 도입하여 세계 최초의 통합 기계 제조 시설을 구축하였다.^[4]

찰스 배비지는 저서 ''기계 및 제조업의 경제에 관하여''에서 작업 시간, 작업 세분화, 반복 작업의 이점 등을 다루며 산업 공학과 연관되었다.^[4]

일라이 휘트니와 시메온 노스는 상호 교환 가능한 부품 개념을 통해 숙련된 작업자의 필요성을 줄이고, 이는 산업 환경 연구로 이어졌다.^[4]

레오나르도 다 빈치가 인간 작업 속도를 분석한 것이나 찰스 배비지가 공장 운영을 연구한 것도 산업 공학의 초기 형태로 볼 수 있지만, 이는 관찰적 연구였고 작업 설계나 생산량 증가 시도는 아니었다는 것이 일반적인 견해이다.^[5]

2. 1. 기원

산업 공학의 기원은 산업 혁명으로 거슬러 올라간다는 것이 역사학자들의 일반적인 견해이다.^[4] 플라잉 셔틀, 방적기와 같은 섬유 산업에서 전통적인 수작업을 기계화하는 데 도움을 준 기술들과, 증기 기관은 중앙 집중화된 위치에서 규모의 경제를 창출하여 대량 생산을 처음으로 가능하게 만들었다. 생산 시스템의 개념은 이러한 혁신으로 만들어진 공장에서 시작되었다.^[4]

애덤 스미스의 분업 개념과 그의 저서 ''국부론''에서 소개된 자본주의의 "보이지 않는 손"은 산업 혁명의 많은 기술 혁신가들이 공장 시스템을 구축하고 구현하도록 동기를 부여했다. 제임스 와트와 매튜 볼턴의 노력은 폐기물 감소 및 생산성 향상을 위한 원가 관리 시스템과 숙련된 장인 양성을 위한 기술 교육 제도 도입을 포함하여 세계 최초의 통합 기계 제조 시설을 구축하는 결과를 낳았다.^[4]

찰스 배비지는 1800년대 초 영국과 미국 공장을 방문한 결과로 저술한 저서 ''기계 및 제조업의 경제에 관하여''에서 소개한 개념으로 인해 산업 공학과 연관되었다. 이 책에는 특정 작업을 수행하는 데 필요한 시간, 작업을 더 작고 세분화된 요소로 세분화하는 효과, 반복적인 작업으로 얻을 수 있는 이점과 같은 주제가 포함되어 있다.^[4]

일라이 휘트니와 시메온 노스는 미국 정부를 위한 머스킷 총과 권총 제조에서 상호 교환 가능한 부품 개념의 실현 가능성을 입증했다. 이 시스템에 따라, 개별 부품은 완제품에 사용될 수 있도록 공차를 맞춰 대량 생산되었다. 그 결과 숙련된 전문 작업자의 필요성이 크게 줄어들었고, 이는 결국 나중에 연구될 산업 환경으로 이어졌다.^[4]

레오나르도 다 빈치가 인간의 작업 속도를 분석하기 위해 과학을 적용한 증거가 있어, 1500년경에 한 남자가 흙을 얼마나 빨리 삽질할 수 있는지 조사한 최초의 산업 공학자일 수 있다는 주장도 있다. 찰스 배비지가 1832년 핀 제조에 대한 연구를 포함하여 공장 운영을 연구한 것에서 산업 공학이 발전했다는 주장도 있다. 그러나 이러한 초기 노력은 가치 있었지만 단지 관찰적이었을 뿐, 연구된 작업의 설계를 시도하거나 전체 생산량을 늘리려는 시도는 아니었다는 주장이 일반적이다.^[5]

2. 2. 선구자

프레데릭 테일러(1856–1915)는 '과학적 관리법'의 창시자로, 시간 연구를 통해 작업 효율성을 극대화하는 방법을 제시했다. 테일러는 노동자의 작업 환경 개선과 효율성 증진을 동시에 추구했다.^[6]^[4]

프랭크 길브레스(1868–1924)와 릴리안 길브레스(1878–1972) 부부는 동작 연구를 통해 작업 과정을 분석하고 최적화하는 방법을 개발했으며, 이는 인적 요소 또는 인적 공학 분야의 발전으로 이어졌다.^[4]

헨리 로렌스 간트는 조직의 활동과 그 관계를 개략적으로 설명하는 간트 차트를 개발했다. 이 차트는 월리스 클라크에 의해 오늘날 우리에게 익숙한 형태로 공개되었다.

어셈블리 라인의 개발과 함께 헨리 포드의 공장(1913)은 이 분야에서 획기적인 발전을 이루었다. 포드는 자동차 조립 시간을 700시간 이상에서 1.5시간으로 단축했다. 또한, 그는 자본주의적 복지 경제("복지 자본주의")의 선구자였으며, 생산성 향상을 위해 직원에게 금전적 인센티브를 제공하는 기치를 내걸었다.

1927년, 당시 베를린 공과대학교는 독일 대학 중 최초로 이 학위를 도입했다.^[8] 윌리 프리온이 개발한 연구 과정은 당시에는 비즈니스 및 기술이라고 불렸으며, 산업가의 후손들에게 적절한 교육을 제공하기 위한 것이었다.

포괄적인 품질 관리 시스템(전사적 품질 관리 또는 TQM)은 40년대에 개발되었으며, 제2차 세계 대전 이후 탄력을 받아 전쟁 후 일본의 회복의 일부가 되었다.

미국 산업 공학 연구소는 1948년에 설립되었다. F. W. 테일러와 길브레스의 초기 연구는 미국 기계 기술자 학회에 제출된 논문으로 문서화되었으며, 관심은 단순히 기계 성능 개선에서 전체 제조 공정의 성능으로 확대되었으며, 특히 헨리 R. 타운 (1844–1924)의 논문 ''경제학자로서의 엔지니어''(1886) 발표로 시작되었다.^[9]

2. 3. 한국의 산업공학

한국의 산업공학은 미국이나 일본에 비해 비교적 늦게 도입되었으나, 최근 기업들의 인식 개선과 함께 그 중요성이 점차 커지고 있다. 역사적으로 산업공학은 반세기 이상 비약적인 발전을 해왔으며, 일본에서는 약 30년 만에 괄목할 만한 발전과 응용을 이루었다. 그러나 한국의 산업공학은 이제 막 시작 단계에 있다고 볼 수 있다.^[24]

각 기업 또는 조직체에서의 산업공학에 대한 인식은 거의 전무했으나, 최근 일부 기업에서 이에 대한 이해를 높여가고 있다. 생산성 향상, 원가 절감 등은 기업의 특정 분야뿐만 아니라 인사, 생산 계획 및 관리, 자재 관리 및 구매, 조직 및 자원 할당 등 기업 전체 시스템을 통해 이루어져야 한다. 산업공학은 이러한 모든 측면에서 기업 경쟁력 강화에 필수적인 기능을 수행하며, 기업 경영상 의사결정 문제에 있어서도 중요한 역할을 한다.^[24] 따라서 한국의 최고 경영층은 산업공학의 유용성에 주목할 필요가 있다.

3. 산업공학 기법의 범위

초기의 산업공학은 테일러의 과학적 관리법에서 비롯된 시간연구와 작업측정이 주요 분야였다. 그러나 현재는 기업활동에서 이익을 극대화하고 위험을 최소화하기 위하여 경영을 보조하고 경영 자체에 참여하는 데까지 이르고 있다.

산업공학은 타 공학, 즉 기계공학과 전기공학 또는 화학공학 등의 다른 공학분야와는 특히 다른 응용을 필요로 한다. 산업공학에서는 사람과 사람이 개재되고 관계되는 시스템의 설계 및 여기에 관여되고 있는 사람의 태도에 대한 고려가 기본적으로 선행되어야 한다는 사실이다.

산업공학이 다른 공학과 다른 특징은 다음과 같다.

# 인간과 조직의 통합문제를 강조한다.

# 전체적인 문제에 관여한다.

# 결과의 경제적인 측면을 예측한다.

# 다른 공학분야보다 사회공학의 업적을 더 크게 이용한다.

이와 같이 산업공학은 여러 가지 과학지식 및 응용방법을 동원하여 경영상의 의사결정을 보조하기 위한 통합적인 방법을 개발하는 것이라 할 수 있다. 최근에는 계량적인 측면을 보다 강조하고 있으며, 과학적 방법은 산업공학에 관련된 모든 문제해결에 기본이 된다.

예컨대, 어떤 조직체(이익을 추구하는 기업체만을 의미하는 것은 아니다)의 목적을 달성하기 위하여 사람·자재·설비 및 에너지의 적정 이용방법을 개발하는 것이다. 여기에서 말하는 조직체는 어떤 회사의 과(課)일 수도 있으며, 또는 병원·비영리단체·관공서 또는 제품을 생산하여 이익을 추구하는 기업일 수도 있다.

산업공학은 이와같은 조직체의 경영상의 필요를 수행할 수 있고, 또한 보다 나은 수행방법을 개발할 수 있도록 제반 정보를 수집·분석배열시킨다. 산업공학은 새로운 시스템의 설계와 기존 시스템의 유지와 개선이란 2가지 주요한 분야를 관리한다.

1960년부터 1975년까지, 자재 소요량 계획(MRP)과 같은 공급망의 의사 결정 지원 시스템이 개발되면서, 산업 조직의 타이밍 문제(재고, 생산, 조립, 운송 등)를 강조할 수 있게 되었다. 1970년대에는 개선(카이젠) 및 간판 방식(칸반)과 같은 일본식 경영 이론이 침투하면서, 일본은 매우 높은 수준의 품질과 생산성을 달성했다. 이러한 이론들은 품질, 납기, 유연성 문제를 개선했다. 서구의 기업들은 개선의 큰 영향을 깨닫고 자체적인 지속적 개선 프로그램을 시작했다. W. 에드워즈 데밍은 1950년대부터 생을 마감할 때까지 분산 최소화에 상당한 기여를 했다.

1990년대에는 글로벌 산업 세계화 과정에 따라 공급망 관리와 고객 중심의 비즈니스 프로세스 설계가 강조되었다. 엘리 골드렛이 개발한 제약 이론 또한 이 분야의 중요한 이정표이다.

전통적으로 산업공학의 주요 측면은 공장 레이아웃 계획과 조립 라인 및 기타 제조 패러다임 설계였다. 이제 린 제조 시스템에서 산업공학자들은 시간, 돈, 재료, 에너지 및 기타 자원의 낭비를 제거하기 위해 노력한다.

산업공학이 사용될 수 있는 예로는 흐름 공정 차트 작성, 공정 매핑, 조립 워크스테이션 설계, 다양한 운영 물류 전략 수립, 효율 전문가로서의 컨설팅, 은행을 위한 새로운 금융 알고리즘 또는 대출 시스템 개발, 병원 내 운영 및 응급실 위치 또는 사용 간소화, 재료 또는 제품을 위한 복잡한 유통 계획(공급망 관리) 계획, 은행, 병원 또는 테마파크의 대기열(또는 대기열) 단축 등이 있다.

현대 산업공학자들은 일반적으로 사전 결정 동작 시간 시스템, 컴퓨터 시뮬레이션 (특히 이산 사건 시뮬레이션)과 함께 수학적 최적화 및 대기 이론과 같은 모델링을 위한 광범위한 수학적 도구와 시스템 분석, 평가 및 최적화를 위한 계산 방법을 사용한다. 산업공학자들은 또한 데이터 과학과 기계 학습 도구를 사용하는데, 이는 이들 분야가 산업공학 분야와 강력한 관련성을 가지며 산업공학자에게 필요한 기술적 배경(확률 이론, 선형 대수, 통계에 대한 강력한 기반과 컴퓨터 프로그래밍 기술 포함)이 유사하기 때문이다.^[25]

3. 1. 정통적 산업공학

정통적 산업공학은 주로 제조업체의 생산성 향상을 목표로 하였다.^[25] 이와 같은 고전적 의미에서 산업공학 전문가에 의해 수행되었던 기능은 다음과 같다.

작업측정 ― 테일러의 과학적 관리법에서 비롯된 시간 연구. 과거에는 시계와 비슷한 기구를 사용하여 표준 시간을 측정했으나, 최근에는 PTS법(기정 시간법)이라는 WF법, MTM법, DMT법이 널리 채택되고 있다.^[25]
방법공학(方法工學) ― 운영연구·동작연구·자재관리·생산계획·안전관리·표준관리^[25]
관리결정 ― 생산관리·재고관리·품질관리·예산관리^[25]
직무평가와 임금결정 ― 상여금 결정·직무평가·인사고과·임금관리^[25]
공장관리 ― 공장부지 선정·설비구입 및 교체·제품설계·공구 및 치구설계^[25]

이러한 기능은 현재도 산업공학의 주요 기능이며, 이와 병행하여 산업공학의 기능 및 임무는 확대되어 가고 있다.^[25] 경영상의 의사결정을 보조하거나 '시스템' 개념적인 일의 처리 등 경영에 직간접적으로 참여하고 있다.^[25]

전통적으로 산업공학의 주요 측면은 공장 레이아웃 계획과 조립 라인 및 기타 제조 패러다임 설계였다.^[25] 이제 린 제조 시스템에서 산업공학자들은 시간, 돈, 재료, 에너지 및 기타 자원의 낭비를 제거하기 위해 노력한다.^[25]

산업공학은 작업 측정·개선을 기반으로 사무 작업에도 사용되는 경우가 있다.^[25] 작업 개선은 작업 연구라고 하며, 길브레스의 동작 연구가 기초가 된다.^[25] 현재는 메모 모션 분석, 마이크로 모션 분석 등의 고도의 촬영 기술이나 VTR 등으로 분석을 한다.^[25]

그 외 주요 사무 관리를 원활하게 하기 위해 다음과 같은 것들이 있다.^[25]

자재 관리^[25]
재고 관리^[25]
설비 관리^[25]
운반 관리^[25]
에너지 관리(동력 관리, 열 관리 등)^[25]
품질 관리^[25]
외주 관리^[25]

현대 산업공학자들은 일반적으로 사전 결정 동작 시간 시스템, 컴퓨터 시뮬레이션 (특히 이산 사건 시뮬레이션)과 함께 수학적 최적화 및 대기 이론과 같은 모델링을 위한 광범위한 수학적 도구와 시스템 분석, 평가 및 최적화를 위한 계산 방법을 사용한다. 산업공학자들은 또한 데이터 과학과 기계 학습 도구를 사용하는데, 이는 이들 분야가 산업공학 분야와 강력한 관련성을 가지며 산업공학자에게 필요한 기술적 배경(확률 이론, 선형 대수, 통계에 대한 강력한 기반과 컴퓨터 프로그래밍 기술 포함)이 유사하기 때문이다.^[25]

3. 2. 시스템 개념으로서의 산업공학

산업공학은 다른 공학 분야와 달리 인간과 조직의 통합 문제를 강조하고, 전체적인 문제에 관여하며, 결과의 경제적인 측면을 예측하고, 사회공학의 업적을 크게 이용한다. 이는 경영상의 의사 결정을 보조하기 위한 통합적인 방법을 개발하는 데 활용된다.

최근 산업공학은 계량적인 측면을 강조하며, 과학적 방법은 산업공학 관련 문제 해결에 기본이 된다. 조직체(기업, 병원, 비영리단체, 관공서 등)의 목적 달성을 위해 사람, 자재, 설비, 에너지의 적정 이용 방법을 개발한다. 산업공학은 새로운 시스템 설계와 기존 시스템의 유지 및 개선을 관리한다.

최근 경향은 조직공학적인 측면에 비중을 두고 있는데, 이는 산업공학이 주위 환경과 고립될 수 없다는 사실에 기인한다. 정통적인 산업공학의 기능만으로는 전체 시스템 운영 문제 해결에 효과적이지 않기 때문에, 경영 조직을 전체적이고 통합적인 측면으로 분석하고 평가하는 것이 중요해졌다. 산업공학은 조직 분석에서 전체 시스템 분석, 기본 문제 분리, 중요 변수 측정 및 체계화를 수행한다.

1960년부터 1975년까지 자재 소요량 계획(MRP) 같은 공급망 의사 결정 지원 시스템이 개발되어 생산 조직의 타이밍 문제를 강조했다. 1970년대에는 개선(카이젠), 간판 방식(칸반) 같은 일본식 경영 이론이 도입되어 품질, 납기, 유연성 문제가 개선되었고, 서구 기업들도 지속적 개선 프로그램을 시작했다. W. 에드워즈 데밍은 분산 최소화에 기여했다. 1990년대에는 공급망 관리와 고객 중심 프로세스 설계가 강조되었고, 엘리 골드렛의 제약 이론도 중요한 이정표가 되었다.

공학은 전통적으로 전체를 이해하기 위해 부분으로 나누는 분해적 접근을 취하지만, 산업 및 시스템 공학(ISE)은 전체 시스템 맥락 없이는 어떤 부분도 이해할 수 없다는 반대 접근 방식을 취한다. 시스템 한 부분의 변화는 전체에 영향을 미치며, 단일 부분의 역할은 전체 시스템에 기여하는 것이다.

산업공학은 인간 요인과 상황의 기술적 측면, 그리고 다른 요인과의 관계를 고려하는 반면, 다른 공학 분야는 무생물체 설계에 초점을 맞춘다. 산업공학 기술자는 사람, 정보, 자재, 장비를 통합하여 혁신적이고 효율적인 조직을 만들며, 모든 산업에서 일한다. 산업공학은 사회적 기술을 적용하여 모든 직원과 협력하며, 사람들의 작업 환경 개선에 초점을 맞춘다.

산업공학은 이산 변수 수학을 기반으로 한다는 점에서 다른 공학과 다르며, 선형 대수 및 차분 방정식을 강조한다. 이는 생산 시스템 최적화에 유용하다.

전통적으로 산업공학은 공장 레이아웃 계획과 조립 라인 설계를 다루었으나, 현재는 린 제조 시스템에서 시간, 돈, 재료, 에너지 등 자원 낭비 제거를 위해 노력한다. 산업공학은 흐름 공정 차트 작성, 공정 매핑, 워크스테이션 설계, 물류 전략 수립, 금융 알고리즘 개발, 병원 운영 개선, 유통 계획, 대기열 단축 등 다양한 분야에 활용된다.

현대 산업공학자들은 사전 결정 동작 시간 시스템, 컴퓨터 시뮬레이션(특히 이산 사건 시뮬레이션)과 함께 수학적 최적화, 대기 이론 등 모델링을 위한 수학적 도구와 계산 방법을 사용한다.^[25] 또한 데이터 과학과 기계 학습 도구를 활용하는데, 이는 산업공학과 관련성이 높고 산업공학자에게 필요한 기술적 배경과 유사하기 때문이다.^[25]

4. 의사 결정을 위한 서비스로서의 산업공학

급속한 기술 발전과 경쟁 심화로 인해 경영 문제는 점차 복잡해지고 있으며, 의사 결정에 필요한 정확한 정보 획득이 어려워지고 있다. 이러한 상황에서 경영층은 산업공학 전문가들을 활용하여 정보 수집, 데이터 분석, 복잡한 문제 연구 등을 수행하고 있다.^[25]

산업공학은 기업, 정부 부처, 서비스 업체 등 다양한 조직에서 이익 극대화 및 손실 최소화를 위한 공학적 기여를 한다. 산업공학은 운영 계획 및 프로그램 개발, 인적·경제적 자원의 효율적 관리를 지원한다.

산업공학 전문가들이 경영층에 직접 참여하여 기여할 수 있는 분야는 다음과 같다.

회사 또는 조직의 목적 확립, 정화, 수정
목적 수행에 필요한 인적 자원 조직 및 시스템 설계
기존 시스템에 대한 자원의 효율적 할당에 대한 조언 (인적, 물적 자원, 자금 등)
자원 활용을 위한 기본 조직 설계 (제품/서비스 분배 시스템 및 관리 조직 포함)
관리 조직 설계
조직 목표 달성 과정에서의 결과 평가 (투자 결과와 초기 목표 간 차이 평가)

투자 결과가 만족스럽지 않을 경우, 산업공학은 조직 구성, 목적, 자원 할당, 자원 이용, 관리 기능 등의 문제를 재조사할 수 있다.

전통적으로 산업공학은 공장 레이아웃 및 조립 라인 설계에 중점을 두었으나, 현대에는 린 제조 시스템에서 시간, 돈, 재료, 에너지 등 자원 낭비 제거를 위해 노력한다.

산업공학의 활용 예시는 다음과 같다.

흐름 공정 차트 작성 및 공정 매핑
조립 워크스테이션 설계
운영 물류 전략 수립
금융 알고리즘/대출 시스템 개발 (은행)
병원 운영 및 응급실 위치/사용 최적화
복잡한 유통 계획 (공급망 관리) 수립
대기열 단축 (은행, 병원, 테마파크 등)

현대 산업공학자들은 사전 결정 동작 시간 시스템, 컴퓨터 시뮬레이션(특히 이산 사건 시뮬레이션)과 함께 수학적 최적화, 대기 이론 등의 모델링 도구와 시스템 분석, 평가, 최적화를 위한 계산 방법을 사용한다. 또한 데이터 과학과 기계 학습 도구를 활용하며, 이는 산업공학과 관련성이 높고 필요한 기술적 배경이 유사하기 때문이다.

장기 경영 계획 수립에는 경영 예측, MAPI법 중심의 설비 계획 (신제품 연구·개발·평가), 정보 시스템 (설계·관리), 사무 자동화(OA), 상품 계획 등이 중요하며, 운용 과학(OR)이 주요 기법으로 활용된다.

5. 하위 분야

산업공학은 기계공학, 전기공학, 화학공학 등 다른 공학 분야와 달리 인간과 조직의 통합 문제를 강조하고, 전체적인 문제에 관여하며, 결과의 경제적인 측면을 예측하고, 사회공학의 업적을 크게 이용한다. 이러한 특징으로 인해 산업공학은 경영상의 의사결정을 보조하기 위한 통합적인 방법을 개발하는 데 기여한다.

산업공학은 조직체(기업, 병원, 비영리단체, 관공서 등)의 목적 달성을 위해 사람, 자재, 설비 및 에너지의 적정 이용 방법을 개발한다. 이를 위해 새로운 시스템을 설계하고, 기존 시스템을 유지 및 개선하는 두 가지 주요 분야를 관리한다.

산업공학은 다음과 같이 여러 하위 분야를 포함하고 있다.

운용 공학(Operations Engineering)
최적화 이론(Optimization Theory)
운용 관리(Operations Management)
공급망 관리/물류(Supply Chain Mgmt & Logistics)
시뮬레이션 및 추계적 모델(Simulation & Stochastic Models)
생산 시스템(Manufacturing Systems)
경제성 공학(Engineering Economics)
전략 기획(Corporate Planning)
인간공학(Human Factors/Ergonomics)
생산성 관리(Productivity Improvement)
생산 계획 및 관리(Production Planning and Control)
작업 관리
CAM(Computer Aid Manufacturing)
재료 관리(Material Management)
시설 계획 및 디자인(Facilities Design and/or Work Space Design)
통계적 공정 관리/통계적 품질 관리(Statistical Process Control or Quality Control)

산업 공학자들은 이러한 하위 분야 중 하나에 집중하거나, 공급망 및 물류, 시설 및 에너지 관리와 같이 여러 분야를 결합하여 다루기도 한다.^[13]^[14]

6. 교육

산업공학은 대학교에서 학사, 석사, 박사 학위 과정을 통해 전문 인력을 양성한다. 워싱턴 협정의 회원국 내에서 인증된 산업 공학 학위는 다른 모든 서명국 내에서도 동등한 인증을 받는다.^[15]

학부 과정에서는 화학, 물리학, 역학, 재료 과학, 컴퓨터 과학, 전자/회로, 공학 설계 및 미적분학, 선형대수학, 미분 방정식, 통계학을 포함하는 공학 수학을 배운다.^[17]^[18]^[19]^[20]^[21]^[22] 산업공학과 관련된 구체적인 과정에는 최적화, 응용 확률, 확률적 모델링, 실험 설계, 통계적 공정 관리, 시뮬레이션, 제조 공학, 인간 공학/안전 공학, 공학 경제학과 같은 분야가 있다. 선택 과목은 제조, 공급망 및 물류, 분석 및 기계 학습, 생산 시스템, 인간 요소 및 산업 디자인, 서비스 시스템과 같은 전문적인 주제를 다룬다.

대학원 과정에서는 생산 공학, 분석 및 기계 학습, 컴퓨터 지원 제조, 공학 경제학, 금융 공학, 인간 공학 및 인적 요소(안전 공학), 린 식스 시그마, 경영 과학, 자재 관리, 운영 관리, 운영 연구 및 최적화 기술, 사전 결정 동작 시간 시스템, 제품 개발, 생산 계획 및 관리, 생산성 향상, 프로젝트 관리, 신뢰성 공학, 로봇 공학, 통계적 공정 관리 또는 품질 관리, 공급망 관리 및 물류, 시스템 다이내믹스, 시스템 시뮬레이션, 확률적 프로세스, 시간 및 동작 연구, 시설 설계 및 작업 공간 설계, 품질 공학, 시스템 분석 및 기술등을 배운다.

어떤 내용을 가르치고 연구해야 하는지에 대한 합의는 국가마다 다르다.^[24] 예를 들어, 튀르키예는 기술적인 학위에 중점을 두는 반면, 덴마크, 핀란드, 영국은 경영에 초점을 맞춘 학위를 제공한다. 미국은 사례 연구, 그룹 문제 해결에 중점을 두며 기술적인 측면과 비기술적인 측면 사이의 균형을 유지한다.

'2022년 U.S. News학부 랭킹^[16]
대학교	순위
조지아 공과대학교	1
퍼듀 대학교	2
미시간 대학교	3
버지니아 공과대학교	3
코넬 대학교	5
펜실베이니아 주립 대학교	6
캘리포니아 대학교 버클리	7
위스콘신 대학교 매디슨	8
노스웨스턴 대학교	9
스탠퍼드 대학교	10

'2019년 U.S. News대학원 순위^[23]
대학교	순위
조지아 공과대학교	1
미시간 대학교	2
노스웨스턴 대학교	3
캘리포니아 대학교 버클리	4
버킹니아 공과대학교	4
펜실베이니아 주립대학교	6
퍼듀 대학교	6
위스콘신 대학교-매디슨	6
코넬 대학교	9
매사추세츠 공과대학교	9

7. 관련 분야 및 협회

7. 1. 관련 분야

공학 경제학, 공학 관리, 기업 공학, 환경, 보건 및 안전, 인간 공학, 산업 디자인, 유지보수 공학, 제조 공학, 산업 안전 보건, 운영 공학, 운영 과학, 생산 공학, 프로젝트 관리, 품질 공학, 안전 공학, 시스템 공학 등이 산업공학과 관련이 있다.

장기 경영 계획 수립에 중요한 경영 예측, MAPI법(MAPI)이 중심이 되는 설비 계획(신제품의 연구·개발·평가), 정보 시스템(설계·관리), 사무 자동화(OA), 상품 계획 등이 있으며, 이들을 포괄하는 주요 기법은 운용 과학(OR)이다.

좁은 의미에서 산업공학(IE)의 기초가 되는 부분은 작업 연구(작업 측정·개선)이다. 작업 측정은 프레더릭 테일러의 과학적 관리법에서 비롯된 시간 연구이다. 과거에는 시계와 비슷한 기구를 사용하여 표준 시간을 측정했으나, 최근에는 PTS법(기정 시간법)이라는 WF법, MTM법, DMT법이 널리 채택되고 있다. 이를 통해 작업 실행 전의 계획 단계에서 작업이나 동작 등의 상호 관계를 "정량적"으로 분석하는 것이 가능하다.

작업 개선은 작업 연구라고 하며, 길브레스의 동작 연구가 기초가 된다. 현재는 메모 모션 분석, 마이크로 모션 분석 등의 고도의 촬영 기술이나 VTR 등으로 분석을 한다.

그 외에 생산 현장의 작업뿐만 아니라, 산업 공학은 작업 측정·개선을 기반으로 한 사무 작업에도 사용되는 경우가 있다. 생산 계획, 공장 배치, 작업 관리, 임금 관리 등이 있으며, 또한 이러한 주요 사무 관리를 원활하게 하기 위해 자재 관리, 재고 관리, 설비 관리, 운반 관리, 에너지 관리(동력 관리, 열 관리 등), 품질 관리, 외주 관리 등이 있다. 산업 디자인에 의해 개발된 제품의 예시로는 아이팟 나노가 있다. 공학·기술적인 수법을 이용하여 원가 관리나 원단위 관리의 계산을 보충할 수 있다.

7. 2. 관련 협회

산업 및 시스템 공학 연구소
운영 연구 및 관리 과학 연구소(INFORMS)
인간 요소 및 인체 공학 학회(HFES)
미국 공학 교육 학회(ASEE)
미국 품질 학회(ASQ)
유럽 산업 공학 및 관리 학생회(ESTIEM)
인도 산업 공학 연구소(IIIE)
워싱턴 어코드
남아프리카 공학 위원회

참조

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