工业工程作为一门工程学科，经过一百多年的发展形成了很多先进的思想、方法和技术。本文简要介绍精益管理、六西格玛、TOC理论三种方法的产生和基本原理。
精益管理的理念是源于日本丰田生产体系的一整套科学管理模式。
20世纪50年代，大野耐一在学习美国福特汽车公司流水线生产作业方式后，通过进一步改进创立了丰田生产方式。
1990年，麻省理工学院的国际汽车计划项目在对14个国家的90多家汽车厂调查研究的基础上，将丰田生产方式正式定义为精益生产。此后，精益生产方式广泛用于传统制造业，詹姆斯P.沃麦克于1996年进一步归纳了精益生产所包含的新的管理思维。
随着精益方法在制造行业的应用，制造商们逐渐了解到精益方法不只是一种生产体系，它还是一种商业体系，囊括了将一件产品投入市场的所有方面，包括设计、供应商管理、生产以及销售。
therefore，精益方法最终在汽车制造业之外传播开来。近年来，“精益生产”理论又被延伸至经营活动全过程，变为“精益管理”。
在企业实施精益管理的步骤包括：
①定义价值，精益思想的要点是价值，价值只能由最终的顾客定义，只有当顾客的需求被满足时才有意义；
②识别价值流活动，分析从原材料到把产品/服务交付给客户过程中的价值流过程，并识别其中的增值活动和非增值活动；
③使价值流动，精益强调要求各个创造价值的活动要流动起来；
④需求拉动，按用户需求拉动生产，只在顾客需求时进行生产；
⑤追求完美，用尽善尽美的价值创造过程为用户提供完美的价值。
六西格玛旨在通过识别和消除缺陷的原因并最大限度地减少制造和业务流程的波动来提高流程的产出质量，是一套致力于过程改进的技术和工具。
最初的六西格玛是由摩托罗拉的BillSmith提出，其目的是为了以更低的成本生产出质量更好的产品。在JackWelch的领导下，通用电气在上世纪90年代成功地应用六西格玛质量管理方法。
之后，许多著名的跨国公司开始效仿，实施六西格玛的公司数量呈指数增长，包括IBM、ABB等世界500强企业。
六西格玛可以从统计、质量和企业流程三个角度来理解其含义，从统计学的角度来看，六西格玛表示六倍标准差；从质量角度来看六西格玛表示每百万个产品的不良率小于等于3.4，即最多有3.4个不合格，合格率为99.99966%，；从企业流程角度来看，六西格玛指每百万个机会中缺陷率或失误率小于等于3.4。
六西格玛的改善步骤可概括为“DMAIC”过程：
①定义（Define），根据客户的要求，利用价值流图等方法识别价值和目标；
②测量（“Measure”），利用过程流图、测量系统分析等方法测量当前过程的相关数据；
③分析（“Analyze”），根据测量的数据分析因果关系，尽量考虑所有因素，利用实验设计、失效模式等方法进行分析，以发现产生缺陷的根本原因；
④改进（“Improve”），根据分析结果，利用防错、标准化等方法对流程进行改进；
⑤控制（“Control”），利用控制图、过程文件化等方法，对未来的状态进行控制以保证与目标间的缺陷已经纠正；并不断重复该过程，直到获得期望的结果。
TOC理论是Eliyahu M.Goldratt在他1984年出版的题为《The Goal》的书中介绍的整体管理哲学，由于该著作的畅销，TOC理论被快速传播到世界各地，被翻译成26种语言，销量超过五百万册。
在工厂、公司以及其他组织中不可避免地存在不平衡的能力，总是存在一个约束或瓶颈限制着整个系统的性能，TOC理论是一种聚焦于甄别和突破系统约束，从而提高限制系统总体性能的管理方法。
TOC理论提高瓶颈、改善系统性能的方法包括五步，也称为五步聚焦法。
第一步是甄别约束/瓶颈，即找出系统的瓶颈，如旧机器、未经训练员工、准备时间长、机器故障等；
第二步是突破约束，最大限度利用制约因素，提高其利用率或产出；
第三步是与瓶颈协同，使企业其他活动服从于开发约束过程提出来的各种措施，以实现其他部分与约束同步；
第四步是提升瓶颈，通过购买等措施增大瓶颈资源能力（加班、增加机器、增加员工
第五步是关注变化持续改进，检查其他制约因素，持续改进。
总之，精益管理、六西格玛和TOC理论是工业工程学科发展过程中形成的帮助企业改善管理的重要方法论，如表1所示，精益管理的核心是消除浪费，它关注的是系统的流；六西格玛的核心是减少波动，关注的是系统中导致缺陷的问题；TOC理论的核心是管理瓶颈，关注于发现并提高瓶颈，最终实现系统整体性能的提升。
在生产，品质生产管理过程中，消除浪费，减少波动，管理瓶颈，其中的每一个核对对管理者来讲都令人问痛，只有梳理出问题，运用科学的工具，才能真正实现系统整体的提升！
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