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内容大纲
本书由马里兰大学的两位学者联袂撰写，是工程设计领域的经典书籍，重点关注产品设计，内容集中在设计自身（而非设计对象）相关知识的范畴，兼具系统性、实效性和实践性。
本书主要内容包括产品开发过程、团队行为与工具、信息收集、问题定义、需求识别概念生成、实体设计、详细设计、材料的选用、面向制造的设计、成本评估、决策学风险评估、可靠性评估、安全性设计、鲁棒设计和质量优化等。全书通过对设计知识较为完整的阐述帮助设计者和拟从事设计工作的学生系统地学习设计知识及其获取方法，从而缩短设计训练周期。 -
作者介绍
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目录
译者序
前言
作者简介
第1章 工程设计概述
1.1 引言
1.2 工程设计过程
1.2.1 工程设计过程的重要性
1.2.2 设计的类型
1.3 工程设计过程的思路
1.3.1 一个简单的迭代模型
1.3.2 设计方法与科学方法
1.3.3 问题求解的方法学
1.4 设计过程描述
1.4.1 第一阶段：概念设计
1.4.2 第二阶段：实体设计
1.4.3 第三阶段：详细设计
1.5 优秀设计的考虑因素
1.5.1 满足性能需求
1.5.2 全生命周期
1.5.3 社会与法律问题
1.6 计算机辅助工程
1.7 服从法案与标准的设计
1.8 设计评审
1.8.1 再设计
1.9 工程设计的社会考虑因素
1.10 总结
1.11 新术语与概念
1.12 参考文献
1.13 问题与练习
第2章 产品开发过程
2.1 引言
2.2 产品的开发过程
2.2.1 成功的因素
2.2.2 静态产品与动态产品
2.2.3 系列产品开发过程的变量
2.3 产品与工艺周期
2.3.1 产品开发阶段
2.3.2 技术开发与嵌入周期
2.3.3 过程开发周期
2.4 设计与产品开发的组织
2.4.1 并行工程团队
2.5 市场与营销
2.5.1 市场
2.5.2 市场细分
2.5.3 营销部门的功能
2.5.4 营销计划的构成
2.6 技术创新
2.6.1 发明、创新与推广
2.6.2 与创新和产品开发相关的业务
2.6.3 创新人才的特点
2.7 总结
2.8 新术语与概念
2.9 参考文献
2.10 问题与练习
第3章 团队行为与工具
3.1 引言
3.2 有效团队成员的含义
3.3 团队的领导角色
3.4 团队动力学
3.5 有效的团队会议
3.5.1 成功会议的规则
3.6 解决问题的工具
3.6.1 使用头脑风暴产生想法
3.6.2 头脑风暴后的想法优化与评估
3.6.3 创建调查机制
3.7 时间管理
3.8 规划与进度安排
3.8.1 工作分解结构
3.8.2 甘特图
3.8.3 关键路径法
3.9 总结
3.10 新术语与概念
3.11 参考文献
3.12 问题与练习
第4章 信息收集
4.1 信息的挑战
4.1.1 数据、信息与知识
4.1.2 信息素养与互联网
4.2 寻找设计信息的来源
4.2.1 设计信息
4.2.2 利用谷歌搜索信息
4.3 图书馆资源
4.3.1 百科全书
4.3.2 手册
4.3.3 教科书与专著
4.3.4 目录、小册子与手册
4.3.5 期刊
4.3.6 谷歌学术
4.4 政府资源信息
4.5 设计与产品开发的专用资源
4.5.1 工程供应商
4.5.2 技术信息
4.5.3 一般性网站
4.5.4 市场营销
4.5.5 商业数据统计
4.6 专业学会与贸易协会
4.7 法案与标准
4.8 专利与其他知识产权
4.8.1 知识产权
4.8.2 专利体系
4.8.3 技术许可
4.8.4 专利搜索
4.9 以公司为中心的信息
4.10 总结
4.11 新术语与概念
4.12 参考文献
4.13 问题与练习
第5章 问题定义与需求识别
5.1 引言
5.2 问题定义
5.3 识别客户需求
5.3.1 客户需求的初步研究
5.3.2 客户信息的收集
5.4 客户需求
5.4.1 客户需求的不同方面
5.4.2 客户需求分类
5.5 收集现有产品信息
5.5.1 产品剖析
5.5.2 产品资料与技术文献
5.5.3 产品或系统的物理学
5.6 建立工程特性
5.6.1 对标分析概述与竞争性能对标分析
5.6.2 确定工程特性
5.7 质量功能配置
5.7.1 质量屋的结构
5.7.2 构建质量屋的步骤
5.7.3 对质量屋结果的解释
5.8 产品设计任务书
5.9 总结
5.10 新术语与概念
5.11 参考文献
5.12 问题与练习
第6章 概念生成
6.1 创造性思维简介
6.2 创造性与问题求解
6.2.1 创造性思维的助手
6.2.2 创造性思维的障碍
6.3 创造性思维方法
6.3.1 头脑风暴法
6.3.2 快速创意生成工具
6.3.3 类比法：基于类比的发明方法
6.3.4 仿生学
6.4 设计生成方法
6.4.1 生成设计概念
6.4.2 设计的系统化方法
6.5 功能分解与综合
6.5.1 物理分解
6.5.2 功能表达
6.5.3 实施功能分解
6.5.4 功能综合的优点与缺点
6.6 形态学方法
6.6.1 形态学设计方法
6.6.2 从形态学方法图表构思概念
6.7 发明问题解决理论
6.7.1 发明：提高理想度进化法则
6.7.2 解决矛盾的创新
6.7.3 TRIZ创新原理
6.7.4 TRIZ矛盾矩阵
6.7.5 TRIZ的优缺点
6.8 词义树法
6.8.1 创建词义树
6.8.2 词义树法的优缺点
6.9 总结
6.10 新术语与概念
6.11 参考文献
6.12 问题与练习
第7章 决策确定与概念选择
7.1 引言
7.2 决策的行为方面
7.3 评价过程
7.3.1 基于绝对准则的设计选择
7.3.2 测量标度
7.4 在评价中使用模型
7.4.1 数学建模的帮助
7.4.2 数学建模的过程
7.4.3 计算机上的几何建模
7.4.4 有限元分析
7.4.5 仿真
7.5 Pugh图
7.6 加权决策矩阵
7.7 层次分析法
7.8 总结
7.9 新术语与概念
7.10 参考文献
7.11 问题与练习
第8章 实体设计
8.1 引言
8.1.1 关于设计过程各阶段术语的评论
8.1.2 设计过程模型的理想化
8.2 产品架构
8.2.1 整体化架构
8.2.2 模块化架构
8.2.3 可预算资源
8.3 构建产品架构的步骤
8.3.1 创建产品原理图
8.3.2 原理图元素的聚类
8.3.3 构建初步几何布局
8.3.4 交互方式与性能的确定
8.4 配置设计
8.4.1 备选配置方案的生成
8.4.2 配置设计分析
8.4.3 配置设计评价
8.5 配置设计的最佳实践
8.5.1 基于Pahl与Beitz的设计原则
8.5.2 接口与连接
8.5.3 配置设计检核表
8.5.4 设计目录
8.6 参数设计
8.6.1 参数设计的系统化步骤
8.6.2 参数设计的其他重要方面
8.6.3 失效模式与影响分析
8.6.4 面向可靠性与安全性的设计
8.6.5 质量与鲁棒性设计
8.7 尺寸与公差
8.7.1 尺寸
8.7.2 公差
8.7.3 几何尺寸与公差
8.7.4 公差设计指南
8.8 工业设计
8.8.1 视觉美学
8.9 人因学设计
8.9.1 人的体力
8.9.2 感官输入
8.9.3 人体测量学数据
8.9.4 面向可服务性的设计
8.9.5 面向包装的设计
8.10 生命周期设计
8.11 快速成型与测试
8.11.1 设计全过程中的原型与模型测试
8.11.2 制作原型
8.11.3 快速成型
8.11.4 测试
8.11.5 测试的统计学设计
8.12 面向X的设计
8.13 总结
8.14 新术语与概念
8.15 参考文献
8.16 问题与练习
第9章 详细设计
9.1 引言
9.2 详细设计中的活动与决策
9.3 设计与制造信息的交流
9.3.1 工程图
9.3.2 物料清单
9.3.3 书面文件
9.3.4 技术文件写作中的常见问题
9.3.5 会议
9.3.6 口头汇报
9.4 设计终审
9.4.1 评审的文档
9.4.2 评审会议的过程
9.4.3 评审结果
9.5 详细设计以外的设计与商务活动
9.6 基于计算机方法的设计与制造的便利性
9.6.1 产品生命周期管理
9.7 总结
9.8 新术语与概念
9.9 参考文献
9.10 问题与练习
第10章 材料选用
10.1 引言
10.1.1 设计与选材之间的关系
10.1.2 选材的一般原则
10.2 材料的性能需求
10.2.1 材料的分类
10.2.2 材料的性能
10.2.3 材料的规格
10.2.4 Ashby图表
10.3 选材过程
10.3.1 两种不同的选材方法
10.3.2 实体设计阶段的选材
10.4 材料性能信息源
10.4.1 概念设计
10.4.2 实体设计
10.4.3 详细设计
10.5 材料成本
10.5.1 材料的成本
10.5.2 材料成本结构
10.6 选材方法概述
10.7 材料性能指标
10.7.1 材料性能的相关指标
10.8 决策矩阵选材法
10.8.1 Pugh选材法
10.8.2 加权性能指标
10.9 计算机辅助数据库选材
10.10 设计实例
10.11 总结
10.12 新术语与概念
10.13 参考文献
10.14 问题与练习
第11章 面向制造的设计
11.1 制造在设计中的作用
11.2 制造的功能
11.3 制造工艺分类
11.3.1 制造工艺的类型
11.3.2 各类制造工艺简述
11.3.3 制造工艺的信息源
11.3.4 制造系统的类型
11.4 制造工艺的选择
11.4.1 零件的需求量
11.4.2 形状与特征的复杂性
11.4.3 尺寸
11.4.4 材料对工艺选择的影响
11.4.5 零件的质量要求
11.4.6 制造成本
11.4.7 可用性、交货时间与交付
11.4.8 工艺选择的步骤
11.5 面向制造的设计
11.5.1 面向制造的设计原则
11.6 面向装配的设计
11.6.1 面向装配的设计原则
11.6.2 面向装配的设计分析
11.7 标准化在面向制造与面向装配的设计中的作用
11.7.1 标准化的优点
11.7.2 成组技术
11.8 防错
11.8.1 通过检验来发现错误
11.8.2 常见错误
11.8.3 防错过程
11.8.4 防错方法
11.9 加工成本的早期估算
11.9.1 并行成本核算
11.9.2 工艺建模与仿真
11.10 关于工艺特性的面向制造与面向装配的设计准则
11.11 总结
11.12 新术语与概念
11.13 参考文献
11.14 问题与练习
第12章 成本评估
12.1 引言
12.2 成本分类
12.3 拥有成本
12.4 制造成本
12.5 管理成本
12.6 作业成本分析法
12.7 开发成本的评估方法
12.7.1 类比法
12.7.2 参数与因子法
12.7.3 详细的成本评估方法
12.8 自制与外协决策
12.9 产品收益模型
12.9.1 收益提高
12.10 成本分析方法改良
12.10.1 成本指数
12.10.2 成本与尺寸之间的关系
12.10.3 学习曲线
12.11 成本设计
12.11.1 量级估算
12.11.2 概念设计阶段的成本核算
12.12 成本评估中的价值分析
12.13 制造成本模型
12.13.1 机加工的成本模型
12.14 生命周期成本
12.15 总结
12.16 新术语与概念
12.17 参考文献
12.18 问题与练习
第13章 风险、可靠性与安全性
13.1 引言
13.1.1 风险结果的规定
13.1.2 标准
13.1.3 风险评估
13.2 设计中的概率方法
13.2.1 基于正态分布的基本概率方法
13.2.2 统计表来源
13.2.3 材料性能的可变性
13.2.4 安全系数
13.2.5 基于可靠性的安全系数
13.3 可靠性理论
13.3.1 定义
13.3.2 恒定失效率
13.3.3 威布尔频率分布
13.3.4 具有可变失效率的可靠性
13.3.5 系统可靠性
13.3.6 维护与维修
13.4 面向可靠性的设计
13.4.1 不可靠的原因
13.4.2 失效最小化
13.4.3 可靠性数据来源
13.5 失效模式与影响分析
13.5.1 制作FMEA表格
13.6 缺陷与失效模式
13.6.1 硬件失效原因
13.6.2 失效模式
13.6.3 失效的重要性
13.7 面向安全性的设计
13.7.1 潜在危险
13.7.2 面向安全性的设计指南
13.7.3 警告标识
13.8 总结
13.9 新术语与概念
13.10 参考文献
13.11 问题与练习
第14章 质量、鲁棒设计与优化
14.1 全面质量的概念
14.1.1 质量的定义
14.1.2 Deming的14条观点
14.2 质量控制与保证
14.2.1 适用性
14.2.2 质量控制的概念
14.2.3 质量控制的新方法
14.2.4 ISO 9000:2015
14.3 统计过程控制
14.3.1 控制图
14.3.2 其他类型的控制图
14.3.3 从控制图确定过程统计
14.4 质量改进
14.4.1 因果图
14.5 工艺能力
14.5.1 6σ质量计划
14.6 田口方法
14.6.1 质量损失函数
14.6.2 噪声因素
14.6.3 信噪比
14.7 鲁棒设计
14.7.1 参数设计
14.8 优化方法
14.8.1 基于微积分的优化方法
14.8.2 搜索方法
14.8.3 非线性优化方法
14.8.4 其他优化方法
14.9 优化设计
14.10 总结
14.11 新术语与概念
14.12 参考文献
14.13 问题与练习
在线章节
第15章 面向可持续性与环境的设计
第16章 材料设计
第17章 经济决策
第18章 工程设计中的法律与伦理问题
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