工業工程作為一門工程學科，經過一百多年的發展形成了很多先進的思想、方法和技術。本文簡要介紹精益管理、六西格瑪、TOC理論三種方法的產生和基本原理。
01、以減少浪費、提升價值為核心的精益管理
精益管理的理念是源于日本豐田生產體系的一整套科學管理模式。
20世紀50年代，大野耐一在學習美國福特汽車公司流水線生產作業方式后，通過進一步改進創立了豐田生產方式。
1990年，麻省理工學院的國際汽車計劃項目在對14個國家的90多家汽車廠調查研究的基礎上，將豐田生產方式正式定義為精益生產。此后，精益生產方式廣泛用于傳統制造業，詹姆斯P.沃麥克于1996年進一步歸納了精益生產所包含的新的管理思維。
隨著精益方法在制造行業的應用，制造商們逐漸了解到精益方法不只是一種生產體系，它還是一種商業體系，囊括了將一件產品投入市場的所有方面，包括設計、供應商管理、生產以及銷售。
因此，精益方法最終在汽車制造業之外傳播開來。近年來，“精益生產”理論又被延伸至經營活動全過程，變為“精益管理”。
在企業實施精益管理的步驟包括：
①定義價值，精益思想的要點是價值，價值只能由最終的顧客定義，只有當顧客的需求被滿足時才有意義;
②識別價值流活動，分析從原材料到把產品/服務交付給客戶過程中的價值流過程，并識別其中的增值活動和非增值活動;
③使價值流動，精益強調要求各個創造價值的活動要流動起來;
④需求拉動，按用戶需求拉動生產，只在顧客需求時進行生產;
⑤追求完美，用盡善盡美的價值創造過程為用戶提供完美的價值。
02、致力于過程改進的六西格瑪管理方法
六西格瑪旨在通過識別和消除缺陷的原因并最大限度地減少制造和業務流程的波動來提高流程的產出質量，是一套致力于過程改進的技術和工具。
最初的六西格瑪是由摩托羅拉的BillSmith提出，其目的是為了以更低的成本生產出質量更好的產品。在JackWelch的領導下，通用電氣在上世紀90年代成功地應用六西格瑪質量管理方法。
之后，許多著名的跨國公司開始效仿，實施六西格瑪的公司數量呈指數增長，包括IBM、ABB等世界500強企業。
六西格瑪可以從統計、質量和企業流程三個角度來理解其含義，從統計學的角度來看，六西格瑪表示六倍標準差;從質量角度來看六西格瑪表示每百萬個產品的不良率小于等于3.4.即最多有3.4個不合格，合格率為99.99966%，;從企業流程角度來看，六西格瑪指每百萬個機會中缺陷率或失誤率小于等于3.4.
六西格瑪的改善步驟可概括為“DMAIC”過程：
①定義(Define)，根據客戶的要求，利用價值流圖等方法識別價值和目標;
②測量(“Measure”)，利用過程流圖、測量系統分析等方法測量當前過程的相關數據;
③分析(“Analyze”)，根據測量的數據分析因果關系，盡量考慮所有因素，利用實驗設計、失效模式等方法進行分析，以發現產生缺陷的根本原因;
④改進(“Improve”)，根據分析結果，利用防錯、標準化等方法對流程進行改進;
⑤控制(“Control”)，利用控制圖、過程文件化等方法，對未來的狀態進行控制以保證與目標間的缺陷已經糾正;并不斷重復該過程，直到獲得期望的結果。
03、提高系統瓶頸改善整體性能的TOC理論
TOC理論是Eliyahu M.Goldratt在他1984年出版的題為《The Goal》的書中介紹的整體管理哲學，由于該著作的暢銷，TOC理論被快速傳播到世界各地，被翻譯成26種語言，銷量超過五百萬冊。
在工廠、公司以及其他組織中不可避免地存在不平衡的能力，總是存在一個約束或瓶頸限制著整個系統的性能，TOC理論是一種聚焦于甄別和突破系統約束，從而提高限制系統總體性能的管理方法。
TOC理論提高瓶頸、改善系統性能的方法包括五步，也稱為五步聚焦法。
第一步是甄別約束/瓶頸，即找出系統的瓶頸，如舊機器、未經訓練員工、準備時間長、機器故障等;
第二步是突破約束，最大限度利用制約因素，提高其利用率或產出;
第三步是與瓶頸協同，使企業其他活動服從于開發約束過程提出來的各種措施，以實現其他部分與約束同步;
第四步是提升瓶頸，通過購買等措施增大瓶頸資源能力(加班、增加機器、增加員工
第五步是關注變化持續改進，檢查其他制約因素，持續改進。
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總之，精益管理、六西格瑪和TOC理論是工業工程學科發展過程中形成的幫助企業改善管理的重要方法論，如表1所示，精益管理的核心是消除浪費，它關注的是系統的流;六西格瑪的核心是減少波動，關注的是系統中導致缺陷的問題;TOC理論的核心是管理瓶頸，關注于發現并提高瓶頸，最終實現系統整體性能的提升。
在生產，品質生產管理過程中，消除浪費，減少波動，管理瓶頸，其中的每一個核對對管理者來講都令人問痛，只有梳理出問題，運用科學的工具，才能真正實現系統整體的提升!
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