《產品工程設計（第四版）》是2012年6月電子工業出版社出版的圖書，作者是朱世范、史冬岩、王君。
基本介紹
- 中文名：產品工程設計（第四版）
- 作者：朱世范、史冬岩、王君
- ISBN：9787121169052
- 頁數：564頁
- 定價：98元
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2012年6月
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書介紹產品工程設計過程、產品開發過程、問題定義與需求識別、團隊行為與工具、信息採集、概念生成、決策制定、細節設計、建模與仿真、材料選擇與設計、製造設計、質量與最佳化等內容，系統、全面地介紹了產品工程設計的過程以及過程中所涉及的相關內容，真正做到了理論與實踐相結合，而且示例源於實踐，具有很好的指導性。此外，全書增加或擴充了很多新的議題，包括工作分解結構、公差、人因設計、快速成型，抗磨損設計、可製造性和可裝配性設計中標準化的作用、防錯設計、六西格瑪質量、購買決策等。
圖書目錄
目 錄
第1章 工程設計 1
1.1 緒論 1
1.2 工程設計過程 2
1.2.1 工程設計過程的重要性 2
1.2.2 設計類型 3
1.3 思考工程設計過程的方法 4
1.3.1 一個簡單的疊代模型 4
1.3.2 設計方法與科學方法 5
1.3.3 問題求解的方法學 6
1.4 優秀設計的考慮因素 9
1.4.1 性能需求的滿足 9
1.4.2 全生命周期 10
1.4.3 法規與社會問題 11
1.5 設計過程描述 12
1.5.1 第一階段——概念設計 12
1.5.2 第二階段——方案設計 13
1.5.3 第三階段——詳細設計 13
1.5.4 第四階段——製造規劃 14
1.5.5 第五階段——配送規劃 14
1.5.6 第六階段——使用規劃 14
1.5.7 第七階段——產品退役規劃 15
1.6 計算機輔助工程 15
1.7 遵守法案與標準的設計 17
1.8 設計評審 18
1.9 工程設計的社會考慮因素 20
1.10 本章小結 22
新術語和概念 23
參考文獻 23
問題與練習 24
第2章 產品開發過程 25
2.1 概述 25
2.2 產品開發過程 25
2.2.1 成功的因素 27
2.2.2 靜態產品與動態產品 29
2.2.3 系列產品開發過程的變數 29
2.3 產品與流程周期 30
2.3.1 產品研發階段 30
2.3.2 技術開發和嵌入周期 31
2.3.3 工藝開發周期 32
2.4 設計和產品開發組織 33
2.4.1 基於功能的典型組織形式 33
2.4.2 基於項目的組織形式 34
2.4.3 複合組織形式 35
2.4.4 並行工程團隊 36
2.5 市場與行銷 37
2.5.1 市場 37
2.5.2 市場區隔 38
2.5.3 行銷部門的功能 39
2.5.4 行銷計畫的因素 40
2.6 技術創新 40
2.6.1 發明、創新和推廣 40
2.6.2 與創新和產品開發相關的業務 42
2.6.3 創新人才的特點 43
2.6.4 技術創新的類型 43
2.7 本章小結 45
新術語和概念 45
參考文獻 46
問題與練習 46
第3章 問題定義和需求識別 47
3.1 緒論 47
3.2 識別客戶需求 48
3.2.1 客戶需求的初步研究 49
3.2.2 用戶信息的收集 51
3.3 用戶需求 55
3.3.1 用戶需求的不同觀點 56
3.3.2 用戶需求分類 57
3.4 工程特性的確定 58
3.4.1 標桿分析法概述 59
3.4.2 競爭性績效的標桿分析 60
3.4.3 反求工程或產品拆解 61
3.4.4 確定工程特性 62
3.5 質量功能配置 62
3.5.1 質量屋的構造 64
3.5.2 創建質量屋的步驟 65
3.5.3 質量屋結果的解釋 69
3.6 產品設計任務書 70
3.7 本章小結 73
新術語和概念 73
參考文獻 73
問題與練習 74
第4章 團隊行為和工具 75
4.1 概述 75
4.2 有效團隊成員的含義 76
4.3 團隊角色 76
4.4 團隊的動態性 77
4.5 有效的團隊會議 79
4.6 團隊存在的問題 81
4.7 問題求解工具 82
4.8 時間管理 94
4.9 規劃和進度安排 95
4.9.1 工作分解結構 96
4.9.2 甘特圖 97
4.9.3 關鍵路徑法 99
4.10 本章小結 101
新術語和概念 102
參考文獻 102
問題與練習 103
第5章 信息收集 104
5.1 信息的挑戰 104
5.1.1 信息計畫 104
5.1.2 數據、信息和知識 105
5.2 設計信息的分類 106
5.3 設計信息源 107
5.4 設計信息的圖書館資源 109
5.4.1 詞典和百科全書 110
5.4.2 手冊 110
5.4.3 教科書和專著 111
5.4.4 期刊 111
5.4.5 目錄、小冊子和商業信息 112
5.5 設計信息的政府資源 112
5.6 網際網路上的設計信息 113
5.6.1 谷歌上的搜尋 114
5.6.2 一些有用的設計類網址 115
5.6.3 設計和產品研發的商業網址 117
5.7 專業學會和貿易協會 118
5.8 法案和標準 118
5.9 專利和其他智慧財產權 120
5.9.1 智慧財產權 120
5.9.2 專利體系 121
5.9.3 技術許可 122
5.9.4 專利文獻 123
5.9.5 專利的閱讀 123
5.9.6 著作權 125
5.10 以公司為中心的信息 126
5.11 本章小結 127
新術語和概念 127
參考文獻 127
問題與練習 128
第6章 概念生成 129
6.1 創造性思維的介紹 129
6.1.1 大腦模型和創造性 129
6.1.2 創造性想法的思維過程 132
6.2 創造性和問題求解 132
6.2.1 創造性思維的助手 133
6.2.2 創造性思維的障礙 134
6.3 創造性思維方法 137
6.3.1 頭腦風暴法 137
6.3.2 頭腦風暴法外的創意方法 138
6.3.3 隨機輸入技術 139
6.3.4 綜攝法：基於類比的發明方法 140
6.3.5 概念圖 142
6.4 設計的創造性方法 142
6.4.1 創意的凝練與評價 143
6.4.2 設計概念生成 144
6.4.3 設計的系統化方法 146
6.5 功能分解與綜合 146
6.5.1 物理分解 147
6.5.2 功能表達 148
6.5.3 實施功能分解 150
6.5.4 功能綜合的優點和缺點 153
6.6 形態學方法 154
6.6.1 形態學設計方法 154
6.6.2 形態學方法圖表中的方案構思 156
6.7 發明問題解決理論 156
6.7.1 發明：提高理想度進化法則 157
6.7.2 克服矛盾的創新 158
6.7.3 TRIZ創新原理 159
6.7.4 TRIZ矛盾矩陣 160
6.7.5 TRIZ的優缺點 163
6.8 公理設計 164
6.8.1 公理設計簡介 164
6.8.2 公理 165
6.8.3 用公理設計來產生概念方案 165
6.8.4 用公理設計來完善現有概念 167
6.8.5 公理設計的優點和缺點 170
6.9 本章小結 171
新術語和概念 171
參考文獻 171
問題與練習 172
第7章 決策確定和概念選擇 173
7.1 介紹 173
7.2 決策確定 174
7.2.1 決策確定中的行為方面 174
7.2.2 決策理論 175
7.2.3 效用理論 178
7.2.4 決策樹 180
7.3 評價方法 181
7.3.1 基於絕對準則的比較 181
7.3.2 Pugh概念選擇法 182
7.3.3 測量標度 185
7.3.4 加權決策矩陣 186
7.3.5 層次分析法 188
7.4 本章小結 193
新術語和概念 194
參考文獻 194
問題與練習 195
第8章 實體設計 197
8.1 緒論 197
8.1.1 設計過程各階段相關術語的解釋 198
8.1.2 設計過程模型的簡化 198
8.2 產品結構 199
8.2.1 模組化結構的類型 200
8.2.2 模組化與大規模定製 201
8.2.3 產品原理圖的創建 202
8.2.4 原理圖元素的聚類 202
8.2.5 創建初步幾何布局 203
8.2.6 互動方式及性能的確定 204
8.3 結構設計 204
8.3.1 備選結構方案的生成 206
8.3.2 結構設計分析 207
8.3.3 結構設計評價 208
8.4 結構設計的最佳手段與方法 208
8.4.1 設計原則 209
8.4.2 接口與連線 212
8.4.3 結構設計檢核表 214
8.4.4 設計目錄 214
8.5 參數設計 215
8.5.1 參數設計的系統化步驟 216
8.5.2 參數設計實例：螺旋壓縮線彈簧 217
8.5.3 可製造性設計（DFM）和可裝配性設計（DFA） 223
8.5.4 失效模式及影響分析（FMEA） 223
8.5.5 為可靠性和安全性設計 223
8.5.6 為質量和穩健性設計 223
8.6 尺寸與公差 224
8.6.1 尺寸 224
8.6.2 公差 225
8.6.3 形狀和位置公差 231
8.6.4 公差設計原則 235
8.7 工業設計 236
8.8 人因學設計 237
8.8.1 人體的體力 238
8.8.2 感官輸入 239
8.8.3 人體測量學數據 241
8.8.4 可服務性設計 241
8.9 為環境設計 242
8.9.1 生命周期設計 242
8.9.2 為環境設計（DFE） 244
8.9.3 為環境而設計的評分方法 245
8.10 快速成型和測試 245
8.10.1 設計過程中原型和模型測試 245
8.10.2 製作原型 246
8.10.3 快速成型 247
8.10.4 快速成型工藝 248
8.10.5 測試 249
8.10.6 測試的統計學設計 250
8.11 為X因素設計（DFX） 251
8.12 本章小結 252
新術語和概念 253
參考文獻 253
問題與練習 253
第9章 詳細設計 256
9.1 概述 256
9.2 詳細設計中的活動和決策 257
9.3 設計和製造信息的交流 259
9.3.1 工程圖 259
9.3.2 材料清單 261
9.3.3 書面檔案 262
9.3.4 技術檔案寫作中的常見問題 264
9.3.5 會議 265
9.3.6 口頭表達 265
9.4 設計終審 266
9.4.1 評審的文檔 267
9.4.2 評審會議的過程 267
9.4.3 評審結果 267
9.5 詳細設計以外的設計和商務活動 268
9.6 基於計算機方法的設計與製造的便利性 270
9.7 本章小結 271
新術語和概念 271
參考文獻 272
問題與練習 272
第10章 建模與仿真 273
10.1 工程設計中模型的作用 273
10.1.1 模型的分類 273
10.1.2 圖示模型、相似模型和符號模型 274
10.2 數學建模 275
10.3 量綱分析 280
10.4 有限差分法 284
10.5 計算機幾何建模 287
10.6 有限元分析 288
10.6.1 有限元分析概念 288
10.6.2 單元類型 291
10.6.3 有限元分析步驟 293
10.6.4 目前的套用狀況 294
10.7 仿真 295
10.7.1 仿真建模概述 295
10.7.2 仿真編程軟體 296
10.7.3 蒙特卡洛仿真 297
10.8 本章小結 299
新術語和概念 300
參考文獻 300
問題與練習 300
第11章 材料選用 302
11.1 引言 302
11.1.1 設計與選材之間的關係 302
11.1.2 選材的一般原則 303
11.1.3 材料選擇過程概述 304
11.2 材料的性能特徵 304
11.2.1 材料的分類 305
11.2.2 材料性能 306
11.2.3 材料的規格 310
11.2.4 Ashby表格 310
11.3 選材過程 311
11.3.1 設計過程和選材 312
11.3.2 概念設計階段的選材 313
11.3.3 具體設計階段的選材 314
11.4 材料性能信息源 315
11.4.1 概念設計 316
11.4.2 具體設計 316
11.4.3 詳細設計 318
11.5 材料的經濟性 318
11.5.1 材料的成本 318
11.5.2 材料成本構成 320
11.6 選材方法概述 320
11.7 計算機資料庫輔助選材 321
11.8 材料性能指標法 322
11.9 決策矩陣選材法 325
11.9.1 Pugh選材法 326
11.9.2 加權性能指標 327
11.10 設計實例 328
11.11 選材和循環利用 331
11.11.1 循環的益處 331
11.11.2 回收的步驟 332
11.11.3 面向回收的設計 333
11.11.4 依據生態屬性進行選材 334
11.12 本章小結 335
新術語和概念 336
參考文獻 336
問題與練習 337
第12章 材料設計 339
12.1 引言 339
12.2 脆性斷裂設計 339
12.2.1 平面應變斷裂韌性 341
12.2.2 斷裂力學的局限性 343
12.3 疲勞斷裂設計 344
12.3.1 疲勞設計準則 345
12.3.2 疲勞參數 345
12.3.3 有關疲勞設計的信息源 347
12.3.4 無限壽命設計 348
12.3.5 安全壽命設計策略 349
12.3.6 損傷容限設計策略 352
12.3.7 疲勞壽命預測的深入討論 354
12.4 耐腐蝕性設計 354
12.4.1 腐蝕的基本形式 354
12.4.2 腐蝕防護 355
12.5 耐磨設計 357
12.5.1 磨損的類型 357
12.5.2 磨損模型 358
12.5.3 磨損預防 359
12.6 塑膠設計 360
12.6.1 塑膠的分類及其性能 360
12.6.2 剛度設計 362
12.6.3 零件的時間依賴性 363
12.7 本章小結 364
新術語和概念 364
參考文獻 365
問題與練習 365
第13章 可製造性設計 366
13.1 製造在設計中的角色 366
13.2 製造的功能 367
13.3 製造工藝分類 368
13.3.1 製造工藝類型 369
13.3.2 各類製造工藝簡述 369
13.3.3 製造工藝的信息源 370
13.3.4 製造系統的類型 372
13.4 製造工藝的選擇 372
13.4.1 需要的零件數量 374
13.4.2 形狀和特徵複雜度 376
13.4.3 尺寸 377
13.4.4 材料對工藝選擇的影響 378
13.4.5 零件的質量要求 380
13.4.6 製造成本 382
13.4.7 可用性、交貨時間和運送 384
13.4.8 工藝選擇的進一步信息 385
13.5 可製造性設計（DFM） 390
13.5.1 可製造性設計原則 390
13.5.2 特定的設計法則 392
13.6 可裝配性設計（DFA） 392
13.7 標準化在可製造性和可裝配性設計中的角色 394
13.7.1 標準化的優點 395
13.7.2 零件標準化的實現 396
13.7.3 成組技術 396
13.8 防錯 398
13.8.1 通過檢驗來發現錯誤 398
13.8.2 常見錯誤 399
13.8.3 防錯過程 400
13.8.4 防錯方法 400
13.9 加工成本的早期估算 401
13.10 可製造性和可裝配性設計中的計算機方法 406
13.10.1 可裝配性設計分析 406
13.10.2 可製造性設計的並行成本核算 409
13.10.3 工藝建模和仿真 411
13.11 鑄件設計 412
13.11.1 鑄件設計原則 413
13.11.2 優質鑄件的生產 414
13.12 鍛件設計 415
13.12.1 閉式模鍛件的可製造性設計原則 416
13.12.2 計算機輔助鍛造設計 417
13.13 金屬薄板設計 417
13.13.1 薄板衝壓成型 418
13.13.2 薄板彎曲成型 418
13.13.3 拉伸和拉深 419
13.13.4 計算機輔助金屬薄板設計 420
13.14 切削工藝設計 420
13.14.1 可切削性 422
13.14.2 可製造性設計中的可切削性原則 422
13.15 焊接設計 423
13.15.1 連線工藝 423
13.15.2 焊接工藝 424
13.15.3 焊接設計 426
13.15.4 連線成本 427
13.16 設計中的殘餘應力 428
13.16.1 殘餘應力的來源 428
13.16.2 由淬火產生的殘餘應力 429
13.16.3 與殘餘應力相關的其他問題 431
13.16.4 殘餘應力的釋放 431
13.17 熱處理設計 431
13.17.1 與熱處理有關的問題 432
13.17.2 熱處理的可製造性設計 433
13.18 塑膠工藝的設計 433
13.18.1 注射成型 434
13.18.2 擠壓成型 434
13.18.3 吹塑 434
13.18.4 滾塑 434
13.18.5 熱成型 435
13.18.6 模壓成型 435
13.18.7 鑄造 435
13.18.8 複合材料製造工藝 435
13.18.9 塑膠製造工藝的可製造性設計原則 436
13.19 本章小結 437
新術語和概念 438
參考文獻 438
問題與練習 439
第14章 風險、可靠性和安全性 440
14.1 緒論 440
14.1.1 風險結果的規定 441
14.1.2 標準 442
14.1.3 風險評估 442
14.2 設計中的機率方法 443
14.2.1 基於常態分配的基本機率方法 443
14.2.2 統計表來源 445
14.2.3 包含外加應力和材料強度的頻率分布 445
14.2.4 材料性能的可變性 446
14.2.5 機率設計 448
14.2.6 安全係數 449
14.2.7 最壞情況設計 449
14.3 可靠性理論 450
14.3.1 定義 451
14.3.2 恆定失效率 452
14.3.3 威布爾頻率分布 453
14.3.4 具有可變失效率的可靠性 454
14.3.5 系統可靠性 456
14.3.6 維護和維修 458
14.3.7 深入討論 459
14.4 可靠性設計 459
14.4.1 不可靠性的原因 460
14.4.2 失效最小化 461
14.4.3 可靠性數據來源 462
14.4.4 可靠性成本 463
14.5 失效模式和效應分析（FMEA） 463
14.6 缺陷和失效模式 466
14.6.1 硬體失效原因 467
14.6.2 失效模式 467
14.6.3 失效的重要性 468
14.7 安全性設計 468
14.7.1 潛在危險 469
14.7.2 安全性設計的指導方針 469
14.7.3 警告標識 470
14.8 本章小結 470
新術語和概念 471
參考文獻 471
問題與練習 472
第15章 質量、健壯設計與最佳化 474
15.1 全面質量的概念 474
15.1.1 質量的定義 474
15.1.2 戴明的14條觀點 475
15.2 質量控制與保證 476
15.2.1 適用性 476
15.2.2 質量控制的概念 477
15.2.3 質量控制的較新方法 478
15.2.4 質量保證 478
15.2.5 ISO 9000 478
15.3 質量改進 479
15.3.1 Pareto圖表 479
15.3.2 因果圖 479
15.4 工藝能力 481
15.5 統計過程控制 484
15.5.1 控制圖 484
15.5.2 其他類型的控制圖 486
15.5.3 依據控制圖確定過程統計 487
15.6 田口方法 487
15.6.1 損失函式 487
15.6.2 噪聲因素 489
15.6.3 信噪比 490
15.7 健壯設計 490
15.7.1 參數設計 490
15.7.2 公差設計 494
15.8 最佳化方法 494
15.8.1 基於微積分的最佳化方法 497
15.8.2 搜尋方法 499
15.8.3 非線性最佳化方法 502
15.8.4 其他的最佳化方法 504
15.9 最佳化設計 505
15.10 本章小結 506
新術語和概念 506
參考文獻 507
問題與練習 507
第16章 成本評估 510
16.1 概述 510
16.2 成本分類 510
16.3 管理成本 513
16.4 作業成本分析法 515
16.5 成本估算方法 517
16.5.1 類比法 517
16.5.2 參數法和因子法 518
16.5.3 成本評估具體方法 519
16.6 自製和外協決策 521
16.7 製造成本 522
16.8 產品收益模型 523
16.9 成本分析方法細化 526
16.9.1 成本指數 526
16.9.2 成本與規格的關係 527
16.9.3 學習曲線 528
16.10 面向成本的設計 529
16.10.1 數量級估計 530
16.10.2 概念設計時的成本預算 531
16.11 成本計算中的價值分析 532
16.12 製造成本模型 534
16.13 生命周期費用預算 536
16.14 本章小結 539
新術語和概念 539
參考文獻 540
問題與練習 540
縮略語和首字母縮略詞 544
