Design for Manufacturability Handbook pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Bralla, James G. (EDT)

出品人:

頁數:1368

译者:

出版時間:

價格:$112.05

裝幀:Hardcover, 1368 pages

isbn號碼:9780070071391

叢書系列:

圖書標籤:

• design
• 機械
• DFM
• 可製造性設計
• 製造工程
• 産品設計
• 設計指南
• 工程技術
• 工業工程
• 生産製造
• 工藝設計
• 設計優化

創新驅動的製造範式：從概念到實體的工程實踐指南 圖書名稱：創新驅動的製造範式：從概念到實體的工程實踐指南 作者：[在此處填寫作者姓名] 齣版社：[在此處填寫齣版社名稱] 齣版日期：[在此處填寫齣版日期] --- 圖書簡介 在當代全球化和技術快速迭代的背景下，産品開發周期日益縮短，對製造成本、質量和上市速度的要求達到瞭前所未有的高度。本書《創新驅動的製造範式：從概念到實體的工程實踐指南》並非一本側重於單一製造工藝優化的工具手冊，而是一部深度剖析産品全生命周期——從最初的需求定義到最終的大規模量産——如何通過前瞻性的工程設計策略來實現係統性效率提升的綜閤性指南。本書旨在為産品設計師、製造工程師、供應鏈管理者以及高層決策者提供一套係統的思維框架和實用的操作方法論，以應對現代製造業所麵臨的復雜挑戰。 本書的核心哲學在於“製造思維的提前植入”（Upstream Manufacturing Integration）。我們堅信，製造的可行性、經濟性和可持續性，必須在設計概念尚未固化之前就融入到決策流程中。這種範式轉變要求工程師超越傳統的“設計-傳遞-製造”的綫性流程，轉而采用一種迭代、多學科交叉的協同開發模式。 第一部分：設計哲學的重塑與戰略規劃 本書的開篇部分將重點探討驅動現代工程實踐的核心理念轉變。我們首先深入分析瞭當前全球市場對定製化、快速響應和高可靠性的需求如何重塑瞭傳統的製造思維。 1.1 價值工程與需求解析： 傳統的價值工程（VE）往往在項目後期介入，本書則主張將價值分析融入到概念發散階段。我們將詳細闡述如何利用QFD（質量功能部署）工具，將模糊的客戶需求精確地轉化為可量化的工程規格，並探討如何通過功能成本分析來識彆和消除非增值活動。重點案例研究將展示如何在早期階段通過材料選擇和結構簡化，預先鎖定70%以上的製造成本。 1.2 數字化轉型與模型驅動開發（MDD）： 在“工業4.0”的大背景下，物理原型製造的成本和時間消耗正變得不可持續。本書將係統介紹如何構建和利用高保真數字孿生（Digital Twin）和多物理場仿真技術。我們將詳述如何利用參數化設計工具和拓撲優化算法，在不犧牲性能的前提下，引導設計自然地趨嚮於更易於製造的形態。這部分內容強調瞭PLM（産品生命周期管理）係統在集成設計、仿真和製造數據方麵的關鍵作用。 1.3 可持續性與循環經濟設計： 現代産品設計不再僅僅關乎功能和成本，環境責任已成為核心競爭力。我們將探討如何將“從搖籃到墳墓”的綫性思維轉變為“從搖籃到搖籃”的循環設計原則。內容涵蓋材料的可迴收性評估、能源效率優化以及設計用於拆解（Design for Disassembly, DfD）的量化指標和技術。 第二部分：製造集成與工藝選擇的決策科學 本部分是本書的技術核心，它將設計語言與實際的生産能力緊密連接起來，提供瞭一套係統化的工藝評估框架。 2.1 工藝矩陣與技術成熟度評估（TRL）： 麵對快速發展的增材製造（AM）、先進復閤材料成型和高精度減材加工等多種製造技術，如何做齣最優選擇？本書構建瞭一個多維度工藝選擇矩陣，該矩陣綜閤考慮瞭批量需求、幾何復雜性、材料性能要求以及現有生産綫的技術成熟度等級（TRL）。我們將通過具體的決策樹模型，指導工程師如何規避“過度工程化”或“能力不足”的工藝選擇陷阱。 2.2 幾何復雜性量化與約束建模： 很多設計在概念上可行，但在實際生産中卻麵臨幾何上的瓶頸。本書提齣瞭一套量化“製造復雜度指數”（MCI）的方法。通過分析特徵的交疊度、壁厚變化率和內部結構訪問難度，工程師可以直觀地瞭解設計對後續加工（如機加工刀具路徑、模具分型綫設置或AM的支撐結構需求）的影響。我們將展示如何利用拓撲約束規則集（Constraint Sets）在CAD環境中實時反饋製造可行性警告。 2.3 錶麵完整性與公差鏈管理： 性能往往取決於細節。本書深入探討瞭錶麵粗糙度（Ra值）與疲勞壽命、密封性能之間的非綫性關係，以及如何通過選擇恰當的後處理工藝（如精密研磨、激光精飾）來控製這些關鍵特性。同時，我們對復雜的公差鏈分析進行瞭係統梳理，特彆是針對長鏈裝配體，如何應用統計公差學（Statistical Tolerance Stacks）和公差域分析來保證裝配體的功能性，同時避免過度嚴格的單邊公差設定，從而節省不必要的加工成本。 第三部分：供應鏈韌性與生産係統的優化 現代製造係統的效率，越來越依賴於其與外部生態係統的集成能力。本部分聚焦於如何設計一個具有前瞻性和抗風險能力的生産係統。 3.1 模塊化設計與配置靈活性： 在高變異性的市場需求麵前，單體式設計已顯脆弱。本書強調瞭模塊化和平颱化設計策略的優勢。我們詳細闡述瞭如何通過定義清晰的“接口標準”和“黑箱”模塊，實現設計變體的快速組閤，從而滿足從小批量定製到大批量標準産品的不同市場需求。這種方法的益處不僅體現在設計階段，更體現在庫存管理和售後服務效率的提升上。 3.2 供應鏈的數字化集成與風險預警： 供應商的選擇和材料的可靠性是生産連續性的基石。本書討論瞭如何利用區塊鏈技術增強供應鏈的透明度和可追溯性。更重要的是，我們將介紹一種基於AI/ML的供應鏈風險預警模型，該模型整閤瞭地緣政治、原材料價格波動和供應商曆史績效數據，為決策者提供提前緩衝和替代方案的建議。 3.3 自動化與柔性製造單元（FMC）的部署： 自動化不應被視為簡單的機器人替代人工。本書倡導將自動化視為實現生産係統柔性的手段。我們將分析不同自動化策略（固定自動化、可編程自動化、柔性自動化）的投資迴報率（ROI）模型，並提供指導方針，說明何時應投資於集成化的FMC係統，以實現快速換型和多品種小批量生産的經濟性。這部分內容包含瞭對先進傳感技術、機器視覺在質量控製中的應用的前沿介紹。 --- 目標讀者 本書麵嚮所有參與到實體産品創新和生産過程的專業人士： 産品研發工程師和設計師： 幫助他們將製造約束內化為設計靈感。 製造與工藝工程師： 提供評估和優化新工藝的係統方法論。 運營與供應鏈管理者： 闡述如何通過設計策略提升供應鏈的整體韌性和效率。 工程管理人員和高層決策者： 描繪未來製造的藍圖，並提供量化的決策支持工具。 《創新驅動的製造範式》是一本超越傳統界限的參考書，它要求讀者以一種全局、前瞻的視角來審視産品的整個生命周期，確保創新從一開始就具備堅實的、可實現和可持續的製造基礎。通過掌握書中所述的理念和工具，企業將能夠顯著縮短上市時間，降低總體製造成本，並在激烈的市場競爭中建立起持久的製造優勢。

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