工程設(shè)計(jì)是工程師為找到解決問(wèn)題的辦法而遵循的一系列步驟。這些步驟包括解決問(wèn)題的過(guò)程，例如確定目標(biāo)和限制條件、原型設(shè)計(jì)、測(cè)試和評(píng)估。這篇文章為大家?guī)?lái)澳洲昆士蘭大學(xué)MECH2305工程設(shè)計(jì)與制造導(dǎo)論補(bǔ)習(xí)指南。

一、課程描述

本課程將向?qū)W生介紹制造和工程設(shè)計(jì)過(guò)程之間的緊密互動(dòng)。課程以 ENGG1200 的工程問(wèn)題解決活動(dòng)為基礎(chǔ)，繼續(xù)探索計(jì)算建模在設(shè)計(jì)中的作用和材料在制造中的行為。學(xué)生將了解到，設(shè)計(jì)過(guò)程包括在制造和材料性能限制條件下創(chuàng)建和規(guī)定產(chǎn)品或機(jī)器的形狀和特性。還將介紹常見(jiàn)的和新興的制造工藝。從事工程設(shè)計(jì)和制造工作的專(zhuān)業(yè)工程師將在課程中開(kāi)設(shè)客座講座，以便將關(guān)鍵概念與現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合。學(xué)生將參與大量計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造練習(xí)，包括部件的數(shù)控加工。還將向?qū)W生介紹制造過(guò)程模擬和建模的作用。主要的技術(shù)學(xué)習(xí)成果將通過(guò)學(xué)習(xí)策略的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括在線資源、傳統(tǒng)授課和主動(dòng)學(xué)習(xí) CAD 練習(xí)。

二、工程設(shè)計(jì)流程步驟

1.確定問(wèn)題

需要解決的問(wèn)題是什么?設(shè)計(jì)產(chǎn)品的對(duì)象是誰(shuí)，為什么必須找到解決方案?有哪些限制和要求?無(wú)論設(shè)計(jì)什么產(chǎn)品，工程師都需要提出這些關(guān)鍵問(wèn)題。

2.對(duì)可能的解決方案進(jìn)行頭腦風(fēng)暴

優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師在選擇開(kāi)始設(shè)計(jì)之前，會(huì)對(duì)可能的解決方案進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，建立一個(gè)盡可能多的解決方案列表。最好避免對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)判，而只是讓想法流動(dòng)起來(lái)。

3.研究創(chuàng)意/探索工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的可能性

利用他人的經(jīng)驗(yàn)探索各種可能性。通過(guò)研究過(guò)去的項(xiàng)目，你可以避免別人遇到的問(wèn)題。你應(yīng)該與不同背景的人交談，包括用戶或客戶。你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些你未曾考慮過(guò)的解決方案。

4.制定標(biāo)準(zhǔn)和限制

在列出潛在解決方案并通過(guò)研究確定項(xiàng)目需求后，下一步就是確定可能制約您工作的任何因素。要做到這一點(diǎn)，可以重新審視需求，將之前步驟中的發(fā)現(xiàn)和想法匯集在一起。

5.考慮其他解決方案

您可能希望考慮更多的解決方案，以比較潛在的結(jié)果并找到最佳方法。這就需要針對(duì)每個(gè)可行的想法重復(fù)前面的一些步驟。

6.選擇方法

評(píng)估完各種方案后，您就可以確定哪種方法最符合您的要求。拒絕不符合要求的方案。

7.制定設(shè)計(jì)方案

選定方法后，下一步就是完善和改進(jìn)解決方案，創(chuàng)建設(shè)計(jì)方案。這一階段可以貫穿整個(gè)項(xiàng)目，甚至在產(chǎn)品交付給客戶之后。

8.制作模型或原型

利用設(shè)計(jì)方案制作原型，以便測(cè)試最終產(chǎn)品的性能。原型通常使用與最終版本不同的材料制成，而且通常完成的標(biāo)準(zhǔn)較低。

9.測(cè)試和評(píng)估

每個(gè)原型都需要測(cè)試、重新評(píng)估和改進(jìn)。通過(guò)測(cè)試和評(píng)估，您可以了解哪里需要改進(jìn)。

10.完善設(shè)計(jì)

測(cè)試完成后，就可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改和改進(jìn)。隨著更多原型的創(chuàng)建和評(píng)估，這一步驟可以重復(fù)多次。

11.創(chuàng)建解決方案

完成改進(jìn)和全面測(cè)試后，您就可以決定并創(chuàng)建最終解決方案。這可能是向客戶展示的完善原型的形式。

12.交流成果

最后一個(gè)階段是交流成果?？梢圆捎脠?bào)告、演示、展板或多種方法相結(jié)合的形式。詳盡的文檔記錄可使成品的生產(chǎn)符合所需的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

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