Engineering design process

第1章导论1

11教学目标2

12工程设计的定义2

121设计层次2

13工程设计的重要性和面临的挑战3

14系统设计介绍4

15设计过程6

151确定客户需求7

152市场分析(需求)9

153定义目标（需求）11

154功能建立（产品理念）12

155任务说明（产品理念）14

156概念化（解决理念）14

157可能性评估（解决理念）15

158具体化设计15

159分析和优化16

1510实验16

1511市场营销17

16职业精神和伦理规范17

161美国国家专业工程师协会(NSPE)伦理规范17

实验1伦理21

实验2伦理与道德框架25

17习题30

171小组活动30

172个人习题30

18参考文献31



第2章基本通用技能33

21目标34

22团队协作34

221形成一个团队35

实验3破冰——形成团队35

222团队的活力41

实验4团队活力43

23时间安排45

231甘特图45

232关键路径法/计划评审法46

233关键路径法/计划评审法的定义46

234关键路径法或计划评审法

网络开发47

实验5项目管理（微软项目管理软件）49

24研究技巧66

25技术写作和介绍66

251撰写报告的步骤67

252图解指南68

253写作的技术性细节68

26表达方式69

261目标69

262口头陈述的障碍70

263口头陈述的注意事项70

264口头陈述技巧71

265问/答环节71

实验6表达方式71

27问题75

271团队活动75

272个人活动76

28参考文献77



第3章了解需求和收集信息（市场分析）79

31目标80

32定义问题：需求80

33收集信息:明确需求82

34怎样进行市场分析82

341确定问题83

342构思策略84

343组织和核实收集的信息85

35相关的信息资源85

351产品信息86

352工业信息86

353公司信息87

354市场信息88

36网络工具89

37案例研究：自动铝罐粉碎机89

371需求89

372市场调研89

373市场信息90

374专利90

38问题91

381小组活动91

382个人活动91

39参考文献92



第4章客户要求93

41目标94

42确立客户要求94

43划分出客户要求的重要性95

44个案研究：自动铝罐压缩机的要求97

45组织客户要求：构建目标树98

46个案研究：自动铝罐压缩机的设计目标树101

实验7客户需求评估——Kano模型103

47思考105

471团队活动105

48参考文献106



第5章建立功能结构107

51目标108

52功能108

53功能分解与功能结构109

531“边界”与整体功能图109

532功能树110

533功能结构111

54建立功能结构的步骤113

55功能结构示例114

56反向设计116

561反向设计示例：洗碗机117

57反向设计示例：订书机117

实验8反向设计119

58思考120

581团队活动120

59参考文献120



第6章设计规格122

61目标123

62性能说明方式125

63个案研究：自动铝罐压缩机的设计规格表127

64质量功能配置方式128

65质量屋：自动铝罐压缩机133

66思考137

661团队活动137

662个人活动138

67参考文献138



第7章发展概念140

71目的141

72开发工作结构141

73从功能上发展概念的步骤142

74头脑风暴144

741头脑风暴法的原理144

742构思144

75创造性145

751如何提高创造性146

76建立理念——实例147

761机械通风口147

762轮椅取回装置148

763自动式容器破碎机148

77问题150

771团队活动150

772个人活动150

78参考文献151



第8章初步设计方案评估152

81学习目标153

82备选方案的草图设计154

83评价所选设计思路154

831皮尤评价矩阵155

832决定矩阵156

84方案评估：机加工车间套件158

85概念评估：自动瓶罐粉碎机163

86课后问题167

861集体活动167

862个体活动167

87参考文献167



第9章具体设计168

91学习目标169

92产品绘图170

93原型171

94面向X的设计（DFX）172

941面向制造的设计172

942面向装配的设计173

943面向环保的设计173

95安全考虑173

951安全分析技术173

96人的因素174

961人类感应能力174

962人体测量数据175

实验9人体工效学176

97解决的问题181

971团队活动181

98参考文献181



第10章详细设计182

101学习目标183

102分析183

103材料选择184

1031材料分类和特性184

1032材料选择程序185

1033主要加工方法186

104材料选择理论——概述186

1041密度186

1042熔点186

1043线性热膨胀系数186

1044导热性187

1045材料的强度187

1046延展性187

1047疲劳特性187

1048冲击特性188

1049硬度188

105材料清单188

实验10材料选择指南189

106几何尺寸和公差190

实验11几何尺寸和公差192

实验12使用Pro/MECHANICA进行结构分析图示193

107详细设计：机械化蔬菜收割机197

108成本分析203

109成本分类204

1010成本估算方法205

1011劳动成本207

1012产品定价207

10121损益平衡图207

10122线性规划208

1013习题210

10131小组习题210

10132独立习题212

1014参考文献213



第11章设计项目214

111设计项目规则215

112自动铝罐粉碎机216

1121目标216

1122设计规范216

113硬币分拣竞赛217

1131目标217

1132约束条件217

114太阳能玩具车模型217

1141目标217

1142设计规范217

115车间培训工具包218

1151设计规范218

116购物车218

1161设计规范218

117机械通风口219

1171设计规范219

118全地形车219

119珍雨伞219

1110治疗轮椅模型220

1111一次性血泵220

1112贩卖机220

1113小组项目221

11131项目221

11132原料221

11133机械加工221

11134项目提交221