GATE Production and Industrial Engineering Syllabus 2027 PDF Download
The GATE Production and Industrial Engineering Syllabus 2027 has been released by the organizing IIT for candidates appearing in the GATE 2027 examination.
The syllabus includes important topics from Engineering Mathematics, General Engineering, Manufacturing Processes I & II, Quality and Reliability, Industrial Engineering, and Operations Research and Operations Management. Candidates should study the subject-wise topics to prepare for the examination. The complete syllabus is available in PDF format for download.
GATE Production and Industrial Engineering Syllabus 2027 Overview
| Subject | Details |
|---|---|
| Exam Name | GATE 2027 (Graduate Aptitude Test in Engineering) |
| Conducting Body | Indian Institute of Technology |
| Paper Name | Production and Industrial Engineering |
| Paper Code | PI |
| Total Questions | 65 |
| Topics Covered | Engineering Mathematics, General Engineering, Manufacturing Processes I & II, Quality and Reliability, Industrial Engineering, Operations Research and Operations Management |
| Total Marks | 100 |
| Syllabus Status | Released |
| Download Link | Click Here |
| Official Website | Click Here |
GATE Production and Industrial Engineering Syllabus 2027 PDF Download – Direct Link
Candidates can download the GATE Production and Industrial Engineering syllabus PDF from the direct link given below.
GATE Production and Industrial Engineering Syllabus 2027 – Topic Wise
The GATE Production and Industrial Engineering syllabus covers various sections related to engineering mathematics, general engineering, manufacturing processes, quality and reliability, industrial engineering, and operations research. Candidates can check the subject-wise topics below.
Section 1: Engineering Mathematics (इंजीनियरिंग गणित)
Linear Algebra (रैखिक बीजगणित): Matrix algebra (आव्यूह बीजगणित), Systems of linear equations (रैखिक समीकरणों की प्रणाली), Eigen values and Eigen vectors (आइगेन मान और आइगेन सदिश).
Calculus (कलन): Functions of single variable (एक चर के फलन), Limit, continuity and differentiability (सीमा, सांतत्य और अवकलनीयता), Mean value theorems (माध्य मान प्रमेय), Evaluation of definite and improper integrals (निश्चित और अनुचित समाकलन का मूल्यांकन), Partial derivatives (आंशिक अवकलज), Total derivative (पूर्ण अवकलज), Maxima and minima (उच्चिष्ठ और निम्निष्ठ), Gradient, Divergence and Curl (प्रवणता, अपसरण और कर्ल), Vector identities (सदिश तत्समक), Directional derivatives (दिशात्मक अवकलज); Line, Surface and Volume integrals (रेखा, पृष्ठ और आयतन समाकल); Stokes, Gauss and Green’s theorems (स्टोक्स, गॉस और ग्रीन के प्रमेय).
Differential Equations (अवकल समीकरण): First order equations (linear and nonlinear) (प्रथम कोटि समीकरण (रैखिक और अरैखिक)), Higher order linear differential equations with constant coefficients (उच्च कोटि रैखिक अवकल समीकरण स्थिर गुणांकों के साथ), Cauchy’s and Euler’s equations (कॉची और यूलर के समीकरण), Initial and boundary value problems (प्रारंभिक और सीमा मान समस्याएँ), Laplace transforms (लाप्लास रूपांतर).
Complex Variables (सम्मिश्र चर): Analytic functions (विश्लेषिक फलन), Cauchy’s integral theorem (कॉची का समाकल प्रमेय), Taylor series (टेलर श्रेणी).
Probability and Statistics (प्रायिकता और सांख्यिकी): Definitions of probability and sampling theorems (प्रायिकता की परिभाषाएँ और प्रतिचयन प्रमेय), Conditional probability (सप्रतिबंध प्रायिकता), Mean, median, mode and standard deviation (माध्य, माध्यिका, बहुलक और मानक विचलन), Linear regression (रैखिक प्रतिगमन), Random variables (यादृच्छिक चर), Poisson, normal, binomial and exponential distributions (प्वासों, प्रसामान्य, द्विपद और चरघातांकी बंटन).
Numerical Methods (संख्यात्मक विधियाँ): Numerical solutions of linear and nonlinear algebraic equations (रैखिक और अरैखिक बीजगणितीय समीकरणों के संख्यात्मक हल), Integration by trapezoidal and Simpson’s rules (समलंब और सिम्पसन के नियम द्वारा समाकलन), Single and multi-step methods for differential equations (अवकल समीकरणों के लिए एकल और बहु-चरण विधियाँ).
Section 2: General Engineering (सामान्य अभियांत्रिकी)
Engineering Materials (अभियांत्रिकी सामग्री): Structure, physical and mechanical properties, and applications of common engineering materials (metals and alloys, semiconductors, ceramics, polymers, and composites – metal, polymer and ceramic based) (सामान्य अभियांत्रिकी सामग्रियों की संरचना, भौतिक और यांत्रिक गुण, और अनुप्रयोग (धातु और मिश्रातु, अर्धचालक, सिरेमिक, बहुलक, और संमिश्र – धातु, बहुलक और सिरेमिक आधारित)); Iron-carbon equilibrium phase diagram (लौह-कार्बन साम्य प्रावस्था आरेख); Heat treatment of metals and alloys and its influence on mechanical properties (धातुओं और मिश्रातुओं का ऊष्मा उपचार और यांत्रिक गुणों पर इसका प्रभाव); Stress-strain behavior of metals and alloys (धातुओं और मिश्रातुओं का प्रतिबल-विकृति व्यवहार).
Applied Mechanics (अनुप्रयुक्त यांत्रिकी): Engineering mechanics – equivalent force systems, free body concepts, equations of equilibrium (अभियांत्रिकी यांत्रिकी – तुल्य बल प्रणालियाँ, मुक्त पिंड अवधारणाएँ, साम्यावस्था समीकरण); Trusses (ट्रस); Strength of materials – stress, strain and their relationship (पदार्थों की सामर्थ्य – प्रतिबल, विकृति और उनका संबंध); Failure theories (भंग सिद्धांत); Mohr’s circle (stress) (मोहर वृत्त (प्रतिबल)); Deflection of beams, bending and shear stresses (धरनों का विक्षेपण, बंकन और अपरूपण प्रतिबल); Euler’s theory of columns (स्तंभों का यूलर का सिद्धांत); Thick and thin cylinders (मोटे और पतले बेलन); Torsion (मरोड़).
Theory of Machines and Design (मशीनों का सिद्धांत और डिजाइन): Analysis of planar mechanisms, cams and followers (समतल तंत्रों का विश्लेषण, कैम और अनुगामी); Governors and fly wheels (गवर्नर और फ्लाईव्हील); Design of bolted, riveted and welded joints (बोल्टेड, रिवेटेड और वेल्डेड जोड़ों का डिजाइन); Interference/shrink fit joints (अंतर्वेधन/संकोचन फिट जोड़); Friction and lubrication (घर्षण और स्नेहन); Design of shafts, keys, couplings, spur gears, belt drives, brakes and clutches (शाफ्ट, कुंजी, युग्मक, स्पर गियर, बेल्ट ड्राइव, ब्रेक और क्लच का डिजाइन); Pressure vessels (दाब पात्र).
Thermal and Fluids Engineering (तापीय और तरल अभियांत्रिकी): Fluid mechanics – fluid statics, Bernoulli’s equation, flow through pipes, laminar and turbulent flows, equations of continuity and momentum, capillary action (तरल यांत्रिकी – तरल स्थैतिकी, बर्नौली का समीकरण, पाइपों के माध्यम से प्रवाह, स्तरीय और विक्षुब्ध प्रवाह, सातत्य और संवेग के समीकरण, केशिका क्रिया); Dimensional analysis (विमीय विश्लेषण); Thermodynamics – zeroth, first and second laws of thermodynamics, thermodynamic systems and processes, calculation of work and heat for systems and control volumes (ऊष्मागतिकी – ऊष्मागतिकी के शून्यवाँ, प्रथम और द्वितीय नियम, ऊष्मागतिकी प्रणालियाँ और प्रक्रियाएँ, प्रणालियों और नियंत्रण आयतनों के लिए कार्य और ऊष्मा की गणना); Air standard cycles (वायु-मानक चक्र); Heat transfer – basic applications of conduction, convection and radiation (ऊष्मा स्थानांतरण – चालन, संवहन और विकिरण के बुनियादी अनुप्रयोग).
Section 3: Manufacturing Processes I (विनिर्माण प्रक्रियाएँ I)
Casting (ढलाई): Types of casting processes and applications (ढलाई प्रक्रियाओं के प्रकार और अनुप्रयोग); Sand casting: patterns – types, materials and allowances (रेत ढलाई: प्रतिरूप – प्रकार, सामग्री और सहिष्णुताएँ); molds and cores–materials, making, and testing (मोल्ड और कोर – सामग्री, निर्माण और परीक्षण); design of gating system and riser (गेटिंग प्रणाली और राइजर का डिजाइन); casting techniques of cast iron, steels, and nonferrous metals and alloys (ढलवाँ लोहा, इस्पातों और अलौह धातुओं और मिश्रातुओं की ढलाई तकनीकें); analysis of solidification and microstructure development (जमाव और सूक्ष्मसंरचना विकास का विश्लेषण); Other casting techniques: Pressure die casting, Centrifugal casting, Investment casting, Shell mold casting (अन्य ढलाई तकनीकें: दाब डाई ढलाई, अपकेन्द्रीय ढलाई, निवेश ढलाई, शैल मोल्ड ढलाई); Casting defects and their inspection by non-destructive testing (ढलाई दोष और विनाशरहित परीक्षण द्वारा उनका निरीक्षण).
Metal Forming (धातु निर्माण): Stress-strain relations in elastic and plastic deformation (प्रत्यास्थ और प्लास्टिक विरूपण में प्रतिबल-विकृति संबंध); von Mises and Tresca yield criteria (वॉन मिजेस और ट्रेस्का पराभव कसौटियाँ), Concept of flow stress (प्रवाह प्रतिबल की अवधारणा); Hot, warm and cold working (तप्त, कोष्ण और शीत कर्मण); Bulk forming processes – forging, rolling, extrusion and wire drawing (थोक निर्माण प्रक्रियाएँ – फोर्जिंग, रोलिंग, एक्सट्रूज़न और वायर ड्रॉइंग); Sheet metal working processes – blanking, punching, bending, stretch forming, spinning and deep drawing (शीट धातु कर्मण प्रक्रियाएँ – ब्लैंकिंग, पंचिंग, बंकन, तनन निर्माण, स्पिनिंग और गहन ड्रॉइंग); Ideal work and slab analysis (आदर्श कार्य और स्लैब विश्लेषण); Defects in metal working and their causes (धातु कर्मण में दोष और उनके कारण).
Joining of Materials (पदार्थों का संयोजन): Classification of joining processes (संयोजन प्रक्रियाओं का वर्गीकरण); Principles of fusion welding processes using different heat sources (flame, arc, resistance, laser, electron beam) (विभिन्न ऊष्मा स्रोतों (ज्वाला, आर्क, प्रतिरोध, लेसर, इलेक्ट्रॉन बीम) का उपयोग करके संलयन वेल्डिंग प्रक्रियाओं के सिद्धांत), Heat transfer and associated losses (ऊष्मा स्थानांतरण और संबद्ध हानियाँ); Arc welding processes – SMAW, GMAW, GTAW, plasma arc, submerged arc welding processes (आर्क वेल्डिंग प्रक्रियाएँ – SMAW, GMAW, GTAW, प्लाज्मा आर्क, जलमग्न आर्क वेल्डिंग प्रक्रियाएँ); Principles of solid state welding processes – friction welding, friction stir welding, ultrasonic welding (ठोस अवस्था वेल्डिंग प्रक्रियाओं के सिद्धांत – घर्षण वेल्डिंग, घर्षण मंथन वेल्डिंग, अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग); Welding defects – causes and inspection (वेल्डिंग दोष – कारण और निरीक्षण); Principles of adhesive joining, brazing and soldering processes (चिपकने वाले संयोजन, ब्रेजिंग और सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के सिद्धांत).
Powder Processing (चूर्ण प्रसंस्करण): Production of metal/ceramic powders, compaction and sintering of metals and ceramic powders (धातु/सिरेमिक चूर्णों का उत्पादन, धातुओं और सिरेमिक चूर्णों का संघनन और सिंटरिंग), Cold and hot isostatic pressing (शीत और तप्त समदाबी दबाव).
Polymers and Composites (बहुलक और संमिश्र): Polymer processing – injection, compression and blow molding, extrusion, calendaring and thermoforming (बहुलक प्रसंस्करण – अंतःक्षेपण, संपीड़न और ब्लो मोल्डिंग, एक्सट्रूज़न, कैलेंडरिंग और थर्मोफॉर्मिंग); Molding of composites (संमिश्रों की मोल्डिंग).
Section 4: Manufacturing Processes II (विनिर्माण प्रक्रियाएँ II)
Machining (मशीनिंग): Orthogonal and oblique machining (लंबकोणीय और तिर्यक मशीनिंग), Single point cutting tool and tool signature (एकल बिंदु कर्तन उपकरण और उपकरण हस्ताक्षर), Chip formation, cutting forces, Merchant’s analysis (चिप निर्माण, कर्तन बल, मर्चेंट का विश्लेषण), Specific cutting energy and power (विशिष्ट कर्तन ऊर्जा और शक्ति); Machining parameters and material removal rate (मशीनिंग पैरामीटर और पदार्थ हटाव दर); tool materials, Tool wear and tool life (उपकरण सामग्री, उपकरण घिसाव और उपकरण जीवन); Thermal aspects of machining, cutting fluids, machinability (मशीनिंग के तापीय पहलू, कर्तन तरल, मशीनीयता); Economics of machining (मशीनिंग का अर्थशास्त्र); Machining processes – turning, taper turning, thread cutting, drilling, boring, milling, gear cutting, thread production (मशीनिंग प्रक्रियाएँ – टर्निंग, टेपर टर्निंग, थ्रेड कटिंग, ड्रिलिंग, बोरिंग, मिलिंग, गियर कटिंग, थ्रेड उत्पादन); Finishing processes – grinding, honing, lapping and superfinishing (परिष्करण प्रक्रियाएँ – ग्राइंडिंग, होनिंग, लैपिंग और सुपरफिनिशिंग).
Machine Tools (मशीन उपकरण): Lathe, milling, drilling and shaping machines – construction and kinematics (लेथ, मिलिंग, ड्रिलिंग और शेपिंग मशीनें – निर्माण और गतिकी); Jigs and fixtures – principles, applications, and design (जिग और फिक्स्चर – सिद्धांत, अनुप्रयोग और डिजाइन).
Advanced Manufacturing (उन्नत विनिर्माण): Principles and applications of USM, AJM, WJM, AWJM, EDM and Wire EDM, LBM, EBM, PAM, CHM, ECM (USM, AJM, WJM, AWJM, EDM और वायर EDM, LBM, EBM, PAM, CHM, ECM के सिद्धांत और अनुप्रयोग); Effect of process parameters on material removal rate, surface roughness and power consumption (पदार्थ हटाव दर, पृष्ठ खुरदरापन और शक्ति खपत पर प्रक्रम पैरामीटरों का प्रभाव); Additive manufacturing techniques (योज्य विनिर्माण तकनीकें).
Computer Integrated Manufacturing (कंप्यूटर एकीकृत विनिर्माण): Basic concepts of CAD and CAM, Geometric modeling, CNC (CAD और CAM की मूल अवधारणाएँ, ज्यामितीय मॉडलिंग, CNC); Automation in Manufacturing (विनिर्माण में स्वचालन); Industrial Robots – configurations, drives and controls (औद्योगिक रोबोट – विन्यास, ड्राइव और नियंत्रण); Cellular manufacturing and FMS – Group Technology, CAPP (कोशिकीय विनिर्माण और FMS – समूह प्रौद्योगिकी, CAPP).
Section 5: Quality and Reliability (गुणवत्ता और विश्वसनीयता)
Metrology and Inspection (मेट्रोलॉजी और निरीक्षण): Accuracy and precision (यथार्थता और परिशुद्धता); Types of errors (त्रुटियों के प्रकार); Limits, fits and tolerances (सीमाएँ, फिट और सहिष्णुताएँ); Gauge design, Interchangeability, Selective assembly (गेज डिजाइन, विनिमेयता, चयनात्मक असेंबली); Linear, angular, and form measurements (straightness, flatness, roundness, runout and cylindricity) by mechanical and optical methods (यांत्रिक और प्रकाशिक विधियों द्वारा रैखिक, कोणीय और रूप मापन (सीधापन, समतलता, वृत्तता, रनआउट और बेलनाकारता)); Inspection of screw threads and gears (स्क्रू थ्रेड और गियर का निरीक्षण); Surface roughness measurement by contact and non-contact methods (संपर्क और गैर-संपर्क विधियों द्वारा पृष्ठ खुरदरापन मापन).
Quality Management (गुणवत्ता प्रबंधन): Quality – concept and costs (गुणवत्ता – अवधारणा और लागत); Statistical quality control – process capability analysis, control charts for variables and attributes and acceptance sampling (सांख्यिकीय गुणवत्ता नियंत्रण – प्रक्रम क्षमता विश्लेषण, चर और गुणों के लिए नियंत्रण चार्ट और स्वीकृति प्रतिचयन); Six sigma (सिक्स सिग्मा); Total quality management (संपूर्ण गुणवत्ता प्रबंधन); Quality assurance and certification – ISO 9000, ISO 14000 (गुणवत्ता आश्वासन और प्रमाणन – ISO 9000, ISO 14000).
Reliability and Maintenance (विश्वसनीयता और रखरखाव): Reliability, availability and maintainability (विश्वसनीयता, उपलब्धता और अनुरक्षणीयता); Distribution of failure and repair times (भंग और मरम्मत समय का वितरण); Determination of MTBF and MTTR, Reliability models (MTBF और MTTR का निर्धारण, विश्वसनीयता मॉडल); Determination of system reliability (प्रणाली विश्वसनीयता का निर्धारण); Preventive and predictive maintenance and replacement, Total productive maintenance (निवारक और पूर्वानुमानात्मक रखरखाव और प्रतिस्थापन, संपूर्ण उत्पादक रखरखाव).
Section 6: Industrial Engineering (औद्योगिक इंजीनियरिंग)
Product Design and Development (उत्पाद डिजाइन और विकास): Principles of product design, tolerance design (उत्पाद डिजाइन के सिद्धांत, सहिष्णुता डिजाइन); Quality and cost considerations (गुणवत्ता और लागत विचार); Product life cycle (उत्पाद जीवन चक्र); Standardization, simplification, diversification (मानकीकरण, सरलीकरण, विविधीकरण); Value engineering and analysis (मूल्य अभियांत्रिकी और विश्लेषण); Concurrent engineering (समवर्ती अभियांत्रिकी); Design for “X” (“X” के लिए डिजाइन).
Work System Design (कार्य प्रणाली डिजाइन): Taylor’s scientific management, Gilbreths’s contributions (टेलर का वैज्ञानिक प्रबंधन, गिलब्रेथ का योगदान); Productivity – concepts and measurements (उत्पादकता – अवधारणाएँ और मापन); Method study, Micro-motion study, Principles of motion economy (विधि अध्ययन, सूक्ष्म-गति अध्ययन, गति अर्थव्यवस्था के सिद्धांत); Work measurement – time study, Work sampling, Standard data, PMTS (कार्य मापन – समय अध्ययन, कार्य प्रतिचयन, मानक डेटा, PMTS); Ergonomics (अर्गोनॉमिक्स); Job evaluation and merit rating (कार्य मूल्यांकन और गुण रेटिंग).
Facility Design (सुविधा डिजाइन): Facility location factors and evaluation of alternate locations (सुविधा स्थान कारक और वैकल्पिक स्थानों का मूल्यांकन); Types of plant layout and their evaluation (संयंत्र लेआउट के प्रकार और उनका मूल्यांकन); Computer aided layout design techniques (कंप्यूटर सहायक लेआउट डिजाइन तकनीकें); Assembly line balancing (असेंबली लाइन संतुलन); Materials handling systems (सामग्री प्रबंधन प्रणालियाँ).
Section 7: Operations Research and Operations Management (संक्रिया विज्ञान और संचालन प्रबंधन)
Operation Research (संक्रिया विज्ञान): Linear programming – problem formulation, simplex method, duality and sensitivity analysis (रैखिक प्रोग्रामन – समस्या सूत्रीकरण, सिंप्लेक्स विधि, द्वैत और संवेदनशीलता विश्लेषण); Transportation and assignment models (परिवहन और आबंटन मॉडल); Integer programming (पूर्णांक प्रोग्रामन); Constrained and unconstrained nonlinear optimization (सप्रतिबंध और अप्रतिबंध अरैखिक अनुकूलन); Markovian queuing models (मार्कोवीय कतारबद्ध मॉडल); Simulation – manufacturing applications (सिमुलेशन – विनिर्माण अनुप्रयोग).
Engineering Economy and Costing (अभियांत्रिकी अर्थव्यवस्था और लागत): Elementary cost accounting and methods of depreciation (प्रारंभिक लागत लेखांकन और मूल्यह्रास की विधियाँ); Break-even analysis (सम-विच्छेद विश्लेषण); Techniques for evaluation of capital investments (पूंजी निवेश के मूल्यांकन के लिए तकनीकें); Financial statements (वित्तीय विवरण); Activity based costing (क्रिया आधारित लागत).
Production Control (उत्पादन नियंत्रण): Forecasting techniques – causal and time series models, moving average, exponential smoothing, trend and seasonality (पूर्वानुमान तकनीकें – कारणात्मक और समय श्रृंखला मॉडल, गतिशील औसत, चरघातांकी समरीकरण, प्रवृत्ति और मौसमीता); Aggregate production planning (समग्र उत्पादन योजना); Master production scheduling (मास्टर उत्पादन अनुसूची); MRP, MRP-II and ERP (MRP, MRP-II और ERP); Routing, scheduling and priority dispatching (रूटिंग, अनुसूची और प्राथमिकता प्रेषण); Push and pull production systems, concepts of Lean and JIT manufacturing systems (पुश और पुल उत्पादन प्रणालियाँ, लीन और JIT विनिर्माण प्रणालियों की अवधारणाएँ); Logistics, distribution, and supply chain management (लॉजिस्टिक्स, वितरण, और आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन); Inventory – functions, costs, classifications, deterministic inventory models, quantity discount (सूची – कार्य, लागत, वर्गीकरण, नियतात्मक सूची मॉडल, मात्रा छूट); Perpetual and periodic inventory control systems (सतत और आवधिक सूची नियंत्रण प्रणालियाँ).
Project Management (परियोजना प्रबंधन): Scheduling techniques – Gantt chart, CPM, PERT and GERT (अनुसूची तकनीकें – गैंट चार्ट, CPM, PERT और GERT).