工程设计（原书第6版） [美]乔治·E. 迪特

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，全书重点关注产品设计，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。 

本书系统地介绍工程设计领域的知识，内容集中在设计自身（而非设计对象）相关知识的范畴，主要包括产品开发过程、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知识。本书兼具系统性、实效性和实践性，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。

作者简介
乔治·E.迪特（George E．Dieter）　马里兰大学机械工程系荣休教授，他在德雷塞尔（Drexel）大学获学士学位，并在卡内基·梅隆大学获科学博士学位。在杜邦工程研究实验室有短暂的工业界经历后，他成为德雷塞尔大学冶金工程系负责人，后来担任工程系主任。Dieter教授后来加入卡内基·梅隆大学，担任工程学教授和工艺研究所所长。他于1977年到马里兰大学工作，任机械工程系教授，并担任工程学院主任直至1994年。他于2020年去世，享年92岁。
Dieter教授是国际材料信息学学会，矿物、金属和材料协会，美国科学促进协会以及美国工程教育学会会士。他获得了国际材料信息学学会，矿物、金属和材料协会以及制造工程师学会的教育奖，还曾获得了美国工程教育学会最高奖项——兰姆金质奖章。Dieter教授是美国工程院院士，曾担任工程学院院长理事会主席和美国工程教育学会主席。他还是Mechanical Metallurgy的合著者，该书已经由McGraw-Hill出版社推出第3版。
琳达·C.施密特（Linda C．Schmidt）　马里兰大学机械工程系教授，她的主要研究领域包括机械设计理论和方法学、概念设计中的概念产生系统、设计理由捕获，以及工程项目设计团队的高效学习等。
Schmidt教授在卡内基·梅隆大学获机械工程博士学位，在艾奥瓦州立大学获学士和硕士学位。美国国家自然科学基金1998年授予她早期职业生涯奖。她是一个暑期研究体验项目RISE的共同发起人，该项目获得了2003年美国大学人力协会颁发的对高等教育进行学术支持的示范项目奖。Schmidt博士获得了美国工程教育学会2008年度梅里菲尔德（Merryfield）设计奖。
Schmidt教授在工程设计理论研究和机械工程专业高年级本科生和研究生的工程设计教学方面表现活跃。她合著了一本工程决策教材、一本关于产品开发的教材，并为教师开设了适合工程专业学生项目团队的团队训练课程。Schmidt博士是Journal of Engineering Valuation & Cost Analysis的客座编辑，以及Journal of Mechanical Design的副主编。她还是美国机械工程师学会、制造工程师学会和美国工程教育学会会士。

目　　录
译者序
前　言
作者简介
第1章　工程设计概述1
1.1　引言1
1.2　工程设计过程2
1.2.1　工程设计过程的重要性3
1.2.2　设计的类型4
1.3　工程设计过程的思路5
1.3.1　一个简单的迭代模型5
1.3.2　设计方法与科学方法6
1.3.3　问题求解的方法学7
1.4　设计过程描述11
1.4.1　第一阶段：概念设计11
1.4.2　第二阶段：实体设计12
1.4.3　第三阶段：详细设计13
1.5　优秀设计的考虑因素13
1.5.1　满足性能需求14
1.5.2　全生命周期15
1.5.3　社会与法律问题17
1.6　计算机辅助工程17
1.7　服从法案与标准的设计18
1.8　设计评审19
1.8.1　再设计20
1.9　工程设计的社会考虑因素21
1.10　总结22
1.11　新术语与概念23
1.12　参考文献24
1.13　问题与练习24
第2章　产品开发过程26
2.1　引言26
2.2　产品的开发过程26
2.2.1　成功的因素29
2.2.2　静态产品与动态产品32
2.2.3　系列产品开发过程的
　　　变量33
2.3　产品与工艺周期34
2.3.1　产品开发阶段34
2.3.2　技术开发与嵌入周期35
2.3.3　过程开发周期37
2.4　设计与产品开发的组织37
2.4.1　并行工程团队38
2.5　市场与营销39
2.5.1　市场40
2.5.2　市场细分41
2.5.3　营销部门的功能43
2.5.4　营销计划的构成44
2.6　技术创新45
2.6.1　发明、创新与推广45
2.6.2　与创新和产品开发相关的
　　　业务47
2.6.3　创新人才的特点48
2.7　总结49
2.8　新术语与概念50
2.9　参考文献50
2.10　问题与练习51
第3章　团队行为与工具53
3.1　引言53
3.2　有效团队成员的含义54
3.3　团队的领导角色55
3.4　团队动力学56
3.5　有效的团队会议57
3.5.1　成功会议的规则58
3.6　解决问题的工具59
3.6.1　使用头脑风暴产生想法67
3.6.2　头脑风暴后的想法优化与
　　　评估69
3.6.3　创建调查机制70
3.7　时间管理78
3.8　规划与进度安排80
3.8.1　工作分解结构80
3.8.2　甘特图82
3.8.3　关键路径法83
3.9　总结87
3.10　新术语与概念88
3.11　参考文献88
3.12　问题与练习89
第4章　信息收集92
4.1　信息的挑战92
4.1.1　数据、信息与知识94
4.1.2　信息素养与互联网95
4.2　寻找设计信息的来源98
4.2.1　设计信息98
4.2.2　利用谷歌搜索信息99
4.3　图书馆资源102
4.3.1　百科全书102
4.3.2　手册102
4.3.3　教科书与专著103
4.3.4　目录、小册子与手册103
4.3.5　期刊103
4.3.6　谷歌学术104
4.4　政府资源信息105
4.5　设计与产品开发的专用资源106
4.5.1　工程供应商106
4.5.2　技术信息107
4.5.3　一般性网站107
4.5.4　市场营销108
4.5.5　商业数据统计108
4.6　专业学会与贸易协会108
4.7　法案与标准109
4.8　专利与其他知识产权110
4.8.1　知识产权111
4.8.2　专利体系111
4.8.3　技术许可113
4.8.4　专利搜索113
4.9　以公司为中心的信息119
4.10　总结120
4.11　新术语与概念121
4.12　参考文献121
4.13　问题与练习122
第5章　问题定义与需求识别123
5.1　引言123
5.2　问题定义124
5.3　识别客户需求125
5.3.1　客户需求的初步研究126
5.3.2　客户信息的收集129
5.4　客户需求131
5.4.1　客户需求的不同方面131
5.4.2　客户需求分类133
5.5　收集现有产品信息135
5.5.1　产品剖析135
5.5.2　产品资料与技术文献136
5.5.3　产品或系统的物理学138
5.6　建立工程特性141
5.6.1　对标分析概述与竞争性能
　　　对标分析141
5.6.2　确定工程特性143
5.7　质量功能配置145
5.7.1　质量屋的结构145
5.7.2　构建质量屋的步骤147
5.7.3　对质量屋结果的解释154
5.8　产品设计任务书154
5.9　总结158
5.10　新术语与概念158
5.11　参考文献159
5.12　问题与练习159
第6章　概念生成161
6.1　创造性思维简介162
6.2　创造性与问题求解163
6.2.1　创造性思维的助手163
6.2.2　创造性思维的障碍165
6.3　创造性思维方法167
6.3.1　头脑风暴法167
6.3.2　快速创意生成工具168
6.3.3　类比法：基于类比的发明
　　　方法170
6.3.4　仿生学171
6.4　设计生成方法171
6.4.1　生成设计概念172
6.4.2　设计的系统化方法173
6.5　功能分解与综合174
6.5.1　物理分解175
6.5.2　功能表达176
6.5.3　实施功能分解180
6.5.4　功能

前　　言
本书延续了以往的传统，与其他大篇幅介绍设计基础的书相比，本书更加注重材料选择、面向制造和质量的设计。本书适用于初级和高级工程设计课程以及一些综合性、实践性的设计项目。本书中的设计过程材料（第1章～第9章）曾作为马里兰大学低年级设计课程的教材，也曾被用于指导高级设计课程，该课程包含了从选择市场到创建原型样机的完整设计项目。我们的目的是让学生将这本书视为他们专业图书馆中有价值的一部分。为此，我们也提供了很多重要的参考文献和网站。
相较上一版，本书对章节进行了重新排序，使它们更接近书中介绍的整体设计过程。虽然纸质书的篇幅有所减小，但书中的内容保持不变，还增加了一些新的有价值的部分。
新主题
信息素养。
词义树。
仿生设计生成方法。
本书的一个重大变化是将理论和发展历史相关的内容转移到了网上。这些内容与核心信息密切相关，可能会转移学生对设计过程应用的注意力。例如，第7章中关于决策理论、决策树和效用理论的内容被放到了在线材料中；书中介绍了全面质量管理（TQM）的第一个例子，第二个例子被放到了在线材料中；特定于流程的定义制造和装配指南也被放到了在线材料中。
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
我们将在线章节材料提供给学生，让学生有机会根据自己的概念设计进行决策和独立学习。这些材料可以很容易地通过www.mhhe.com/dieter6e获得。
其他可以通过在线方式获得的教学资源包括一：
解决方案手册。
PPT教案。
图像库。
设计报告和图纸指南。
本书导览

第1章　工程设计概述 第7章　决策确定与概念选择 第13章　风险、可靠性与安全性
第2章　产品开发过程 第8章　实体设计 第14章　质量、鲁棒设计与优化
第3章　团队行为与工具 第9章　详细设计 第15章　面向可持续性与环境的设计
第4章　信息收集 第10章　材料选用 第16章　材料设计
第5章　问题定义与需求识别 第11章　面向制造的设计 第17章　经济决策
第6章　概念生成 第12章　成本评估 第18章　工程设计中的法律与伦理问题

致谢
感谢那些参加我们高级设计课程的学生，他们允许我们使用其设计报告中的内容作为本书的部分案例。感谢JSR设计团队的成员，他们是Josiah Davis、Jamil Decker、James Maresco、Seth McBee、Stephen Phillips和Ryan Quinn。尤其要感谢那些不吝分享知识的马里兰大学机械工程系的同事，他们是Peter Sandborn、Chandra Thamire和Guangming Zhang。

George E. Dieter和Linda C. Schmidt
马里兰大学园
2020年