Design Secrets for Mass Production (電子書)

Design Secrets for Mass Production (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

陳正倫 John Chen
圖書標籤:
  • 設計秘密
  • 批量生産
  • 工業設計
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  • 製造
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  • DFM
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具體描述

By reading this book thoroughly:

1. You can rectify incorrect concepts as early as possible; after all, if you do it right in the first place, you will always get it right.
2. You will significantly reduce the number of times of modification, the time for repeated design modifications, as well as production and tooling modification costs.
3. You, as an inexperienced designer, can enhance your own skills without solely relying on experienced ones’ guidance.
4. You, as an experienced designer, will be enlightened at the right time to integrate your own design experience without wasting time on repetitive trials and errors.
5. You, as a design supervisor, can adopt this book as a reference for the development of internal education and training as well as design guidelines to increase design efficiency in your department.
6. You, as a project manager, can anticipate design defects and remind designers to respond in time to improve the overall product development efficiency.

好的,這是一本關於“材料科學在現代建築中的創新應用”的圖書簡介,字數約為1500字。 --- 圖書名稱:新視界:材料科學在現代建築中的創新應用 內容概要 本書深入探討瞭當代建築領域中材料科學的革命性進展及其對設計美學、結構性能和可持續發展目標的深刻影響。隨著全球對能源效率、耐久性以及美學錶現的日益嚴格要求,建築師和工程師們正以前所未有的速度采納和開發新型高性能材料。本書旨在提供一個全麵的框架,梳理這些前沿材料的特性、應用案例、測試方法以及未來的發展趨勢,是為建築專業人士、材料科學傢以及高級建築學學生量身打造的深度參考指南。 本書的核心理念在於打破傳統材料的界限,展示如何通過精確的材料工程來實現建築性能的飛躍。我們不僅僅關注“什麼材料可用”,更著重於“如何優化和創新地使用現有材料”,以及“哪些新興材料將塑造未來的城市景觀”。 --- 第一部分:基礎革新——理解新一代建築材料的基石 (約400字) 本部分為後續復雜應用的理論基礎,重點聚焦於材料的微觀結構與宏觀性能之間的關係,為讀者建立起堅實的科學認知。 第一章:結構材料的演變與高性能化 本章首先迴顧瞭混凝土和鋼材在二十世紀的主導地位,隨後轉嚮對現有結構材料的深度優化。我們將詳細解析超高性能混凝土 (UHPC) 的配比設計原理,包括其極高的抗壓強度、韌性增強機製(如使用鋼縴維或聚閤物縴維),以及在預製構件和復雜麯麵結構中的應用潛力。 此外,對於結構鋼,重點討論耐候鋼 (Weathering Steel) 的腐蝕保護機製、焊接工藝的改進,以及高強度低閤金鋼(HSLA)在減輕結構自重方麵的優勢。我們還首次引入瞭可自我修復的材料係統概念,探討瞭通過微膠囊技術或細菌誘導礦化實現混凝土裂縫的“自愈閤”過程,極大地延長瞭基礎設施的使用壽命。 第二章:先進復閤材料與輕量化設計 復閤材料因其高比強度和設計靈活性,正成為解決復雜結構和幕牆係統挑戰的關鍵。本章詳述瞭縴維增強聚閤物 (FRP),特彆是碳縴維和芳綸縴維在後張拉結構、結構加固以及輕型屋頂係統中的應用。重點分析瞭FRP材料在長期環境荷載(如紫外綫、溫度變化)下的耐久性評估方法。 同時,本書深入探討瞭木結構工程的復興,詳盡介紹瞭正交膠閤木 (CLT)、膠閤木 (Glulam) 等工程木材的力學性能、防火等級的提升技術,以及其作為低碳替代材料的生態價值。討論將涵蓋CLT在多層和高層建築中的結構體係設計規範和施工連接節點技術。 --- 第二部分:功能集成——智能與響應性材料的應用 (約550字) 本部分是本書最具前瞻性的章節,關注那些能夠與環境發生動態交互、實現主動或被動功能調節的“智能”材料。 第三章:熱能與光能調控材料 建築能耗是當前全球關注的焦點。本章專門介紹瞭用於優化建築熱性能的材料技術。我們將細緻剖析相變材料 (PCM) 的熱力學特性,講解如何將其集成到牆體、地闆或天花闆中,以平滑室內溫度波動,降低空調負荷。內容將包括不同熔點PCM的選擇指南和熱循環穩定性測試。 此外,電緻變色玻璃 (Electrochromic Glass) 和熱緻變色材料的應用被重點探討。讀者將瞭解到如何利用電壓控製玻璃的透光率和遮陽係數,實現動態的自然采光管理。本章還包括對新型真空絕熱闆 (VIP) 材料的結構分析及其在超薄保溫層中的應用潛力。 第四章:聲學與錶麵工程的突破 建築聲學設計對居住質量至關重要。本章超越瞭傳統的吸聲闆,聚焦於多孔結構材料和共振吸聲體的設計原理。詳細分析瞭3D打印技術如何用於製造具有特定內部腔體結構的吸聲構件,實現對特定頻率的精準控製。 在錶麵工程方麵,本書介紹瞭自清潔與抗汙塗層,特彆是基於二氧化鈦(TiO2)的光催化技術。我們將闡述其機理、在不同基材上的附著力測試,以及其在減輕城市建築維護成本方麵的實際效益。同時,探討光緻發光材料和蓄光材料在夜間公共空間標識和應急照明中的創新應用。 第五章:傳感與結構健康監測 (SHM) 材料的“感知”能力是實現建築自主運行的基礎。本章聚焦於壓電材料和光縴傳感器在結構健康監測中的集成。讀者將學習如何將這些材料直接嵌入到關鍵結構部件中,實時采集應力、應變、振動和溫度數據。我們將討論數據采集的無綫化技術,以及如何利用這些實時數據進行預測性維護,而非定期的預防性檢查。 --- 第三部分:可持續性與循環經濟 (約550字) 未來建築的材料選擇必須服務於更宏大的環境目標。本部分著重於低碳足跡、資源的循環利用以及生物基材料的崛起。 第六章:低碳與負碳材料的研發 本書清晰地闡述瞭“碳足跡”的概念,並對比瞭傳統材料與新型替代材料的生命周期評估(LCA)。重點介紹地質聚閤物 (Geopolymer) 作為水泥的低碳替代品,分析其原材料來源(如粉煤灰、礦渣)的適用性、早期強度發展和長期耐久性。 同時,我們深入探討瞭生物碳化材料,如生物炭(Biochar)在建築材料中作為填料的應用,以及如何通過材料固碳實現“負碳”目標。本章還涵蓋瞭新型碳捕獲與利用 (CCU) 技術在建築材料製造過程中的可行性研究。 第七章:循環經濟與建築廢棄物的高值化利用 建築和拆除廢棄物(C&D waste)是全球性的環境挑戰。本章詳細介紹瞭骨料的循環利用,特彆是超高性能混凝土中迴收骨料的性能衰減分析和優化處理技術。 更進一步,本書關注模塊化與可拆卸設計對材料壽命的影響。我們將分析如何利用機械連接而非化學粘閤來組裝構件,以便在建築生命周期結束時實現材料的純淨分離和高價值迴收。重點分析瞭可逆接頭設計中的摩擦阻尼材料選擇。 第八章:生物基材料與仿生設計 自然界是最好的材料實驗室。本章介紹瞭生物基聚閤材料(如澱粉基、縴維素基材料)在非承重或臨時結構中的應用,以及其在特定環境下的可降解性設計。 仿生學設計思想被應用於宏觀結構。本章通過案例分析,展示瞭如何模仿自然界中蜂巢、骨骼或樹木的結構,設計齣具有復雜內部拓撲結構的增材製造 (3D打印) 建築構件,以最小的材料用量實現最佳的結構效率和美學效果。討論將涉及3D打印材料的流變學控製和層間粘結強度保證。 --- 結語:材料創新的未來圖景 本書的結論部分將展望未來十年材料科學在建築業的融閤方嚮,重點強調數字化孿生 (Digital Twin) 技術如何與先進材料的實時性能反饋相結閤,構建齣高度自適應、長壽命和環境友好的未來城市基礎設施。 目標讀者群體: 結構工程師、建築材料研發人員、綠色建築顧問、建築學院高年級學生及研究生。 ---

著者信息

Author:
陳正倫 John Chen
Graduating from the Department of Mechanical Engineering at the National Taiwan University of Science and Technology in 1984, I have more than 25 years of experience in product development and design. I had engaged in successful mass production of products, including telephones, test devices, palm-sized radios, PDAs, and smart phones.

Translators:
林品慧 Angie Lin
As a translator/interpreter, I believe in the power of language and communication. Aspiring to bridge the gap between different languages and cultures, I am determined to and will spare no effort to achieve my goal in life.
郭意璿 Kuo Yihsuan (Chapter 20)
Graduated from the Graduate Institute of Translation and Interpretation at National Changhua University of Education.

圖書目錄

1. Problematic Designs at a Glance 1
A. Design Defects 2
B. Manufacturing Considerations 14
C. Management Issues 15
2. Low-­Cost Designs 17
A. Design Strategies 18
B. Manufacturing Choices 28
C. Management Considerations 43
3. Stable and Smooth Operation 49
A. Exploration of Principles 50
B. Examples 54
4. Delicate Appearance 63
A. Industrial Design Problems and Improvements 64
B. Control of Appearance Gaps and Steps 73
C. Delicate Appearance and Operation 93
5. Use of Elasticity and Prepressing Setting 105
A. Principles and Classifications 106
B. Examples 123
C. Prepressing Setting 128
6. Datum and Positioning 141
A. Essentials and Plane Positioning 142
B. Height Positioning 155
C. Common Positioning Problems 161
7. Gap Values and Explanations 185
A. Principles and Empirical Value of Reserved Gaps 186
B. Improvement Measures 206
8. Impacts of Deviation enlargement 225
A. Definitions 226
B. Enlargement of Lever 228
C. Enlargement of Rotation 233
D. Enlargement of Skewness 235
9. Myths of Hook Design 245
A. Definitions 246
B. Principles 251
C. Design Thinking 260
D. Troubleshooting 279
10. Screw Application 289
11. Methods of Increasing Strength 305
A. Basic Reinforcing Methods 306
B. Reinforcement in Loading Direction 324
C. Strengthening of Adhesion of Tape 339
D. Impact Protection 348
12. Important 2D Assembly Sectional Views 355
A. Purpose and Methods 356
B. Guidelines 358
C. 2D Drawing Improvements 363
13. Simulation 369
A. Overview 370
B. Drawing-­based Simulation 372
C. Mock-­up-­based Simulation 380
D. Case Study 383
14. Designs that are Hard to Control 387
A. Effective Designs 388
B. Assembly Reliability 398
C. Blind Spots in Design 402
D. Test Improvement 410
15. Differences between Mock­-Ups and Tooling Parts 413
A. Changes of Thinking 414
B. Manufacturing Issues and Know-­How of Tooling Parts 423
16. Rounds, Chamfers, and Sharp Corners 445
A. Machined Natural Fillets and Sharp Corners 446
B. Rounds 450
C. Chamfers 456
17. 6σ Design and Tolerance Analysis 459
A. Introduction 460
B. Meaning and Attitude 463
C. Design Methods and Examples 465
D. Pitfalls and Challenges 495
18. Process Capability Improvement of Factories 501
A. Design Requirements 502
B. Process Improvement of Suppliers 505
19. Parting Line 509
A. Examination of Principles 510
B. Better Choices 514
20. Technology Management 529
A. Supervisor Functions 530
B. Talent and Organization Management 541
C. Shortening of Research and Development Time 550
D. Enhancement of Design Effects 557
21. Interaction with Readers Q&A and Case Study 570
References 589

圖書序言

  • ISBN:9789574380411
  • EISBN:9789574381630
  • 規格:普通級 / 初版
  • 齣版地:颱灣
  • 檔案格式:EPUB固定版型
  • 建議閱讀裝置:平闆
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:95.5MB

圖書試讀

We see further when standing on the shoulders of giants.

We learn faster by learning from the experience of predecessors.

This book is the English version of the third edition of 龜毛機構設計:講究與將就, with some contents revised and an additional chapter of readers'' Q&A added. Graduating from the Department of Mechanical Engineering at the National Taiwan University of Science and Technology in 1984, I have more than 25 years of experience in product development and design, DFM/DFA, and ODM/OBM, while having the practical experience in the production process from trial assembly, testing, improvement, simulation to troubleshooting. I had engaged in successful mass production of products, including automotive sheet metal parts, hand tool hardware, telephones, test devices, palm­sized radios, PDAs, and smart phones.

In my design career, I had observed that when inexperienced beginners were trying to look for a mechanical design book with practical design examples, they often ended up finding none. Experienced designers, however, had no willingness nor time for such a complicated and trivial work of writing. Fortunately, having engaged in mechanical design for more than 25 years and achieved mastery of relevant skills, I can now concentrate on preparing this book as a retiree. Therefore, after 39 months of efforts, the world''s first unique mechanical design book has finally been completed.

This book is especially suitable for design engineers (mechanical design, product structure design, and industrial design) in the fields of computers, communications, consumer electronics, stationery, toys, sports equipment, and peripheral accessories. As this book features clear textual description, supplemented with pictures, you will get it as you read it.

By reading this book thoroughly:
1. You can rectify incorrect concepts as early as possible; after all, if you do it right in the first place, you will always get it right.
2. You will significantly reduce the number of times of modification, the time for repeated design modifications, as well as production and tooling modification costs.
3. You, as an inexperienced designer, can enhance your own skills without solely relying on experienced ones'' guidance.
4. You, as an experienced designer, will be enlightened at the right time to integrate your own design experience without wasting time on repetitive trials and errors.
5. You, as a design supervisor, can adopt this book as a reference for the development of internal education and training as well as design guidelines to increase design efficiency in your department.
6. You, as a project manager, can anticipate design defects and remind designers to respond in time to improve the overall product development efficiency.

From the perspective of mechanical designers, this book delves into various issues of ªdesign.Ý For other technical discussions on molds, injection molding, secondary processing, and surface treatment, you may need to collect relevant information by yourself. With the figure on the left page and textual description on the right page, you may find it easy to read the book and explore the content in depth. Therefore, this book is well­suited for design technicians as well as engineering and technical supervisors. Hopefully, in addition to absorbing my experience, you will draw inferences from this book when reading it and eventually excel in this field. As what the butterfly on the front cover of this book symbolizes, I hope that you, after reading this book, will break out of your own cocoons and undergo the metamorphosis to outstanding design talents so as to excel in this field.

Oct 2020, Taipei

用戶評價

评分

說實話,一開始我對這種標榜「秘密」的設計書籍抱持著一點懷疑的態度,畢竟能在量產階段保有設計精髓的秘訣,往往掌握在少數資深專傢手裡。但這本書的敘述方式非常接地氣,不像有些翻譯書那樣生硬難懂,它的行文流暢自然,彷彿是一位業界前輩在你耳邊娓娓道來那些走過無數次產線換來的寶貴經驗。我最欣賞的是它對「妥協」的處理哲學,設計不隻是畫齣漂亮的圖麵,更是一場與供應鏈、預算、時間錶的拉鋸戰。書中探討的許多設計決策背後潛藏的商業邏輯,讓我這位習慣在純藝術創作邊緣徘徊的設計師,有瞭更清晰的市場定位感。它沒有給我廉價的捷徑,卻提供瞭紮實的骨架,讓我的作品在考慮可行性的同時,還能保持設計的初衷,這份平衡感,比起單純的技術指導要來得珍貴許多。

评分

這本書的封麵設計真的很吸引眼球,那種簡約中帶著俐落線條的風格,讓人一眼就覺得它不是那種空泛理論的教科書,而是真正能從實務麵切入的工具書。我特別喜歡它在色彩運用上的大膽,雖然是關於「量產」的主題,但視覺呈現上卻一點都不死闆,反而散發齣一種高級的設計感。讀完這本書,我感覺自己對設計流程的理解又上瞭一個層次,尤其是在成本控製與美學平衡之間的拿捏,書中提到的幾個案例分析,簡直是教科書等級的示範。不過,對於初學者來說,可能某些術語會需要花點時間消化,但這也側麵說明瞭內容的深度。總體而言,如果你是從事產品開發或工業設計領域,這本書絕對是書架上不可或缺的一本參考書,它提供的視角是從「如何讓好設計順利走到市場」這個核心齣發,非常務實,值得細細品味,讓人忍不住想立刻應用到手邊的專案中去驗證書中的理論是否如預期般有效。

评分

這本電子書的排版與閱讀體驗齣乎我的意料地好,電子書格式的優勢在於可以隨時查閱和標記,對於需要頻繁迴顧關鍵流程圖錶的我來說實在太方便瞭。內容上,它對於設計師和工程師之間的溝通障礙有非常深入的剖析,並且提齣瞭實際可行的溝通模闆和詞彙庫。以前常常因為描述不清而導緻打樣失敗好幾次,浪費瞭不少時間和材料費,但讀瞭這本書後,我學會瞭如何用更精確的語言去描述錶麵處理的細微差異,以及不同材料在熱脹冷縮效應下的公差要求。這種「翻譯」的藝術,纔是真正決定產品能否成功量產的關鍵。對於我們這種習慣在虛擬世界中工作的設計師而言,這本書成功地將我們從螢幕前拉齣來,直麵工廠的現實挑戰,讓設計不再是單嚮的輸齣,而是雙嚮的協作成果。

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我對書中探討的「模具設計對外觀細節的限製與影響」這塊內容印象特別深刻。它詳細解析瞭開模時的拔模角、分割線、以及如何利用包裝結構來隱藏一些必要的結構開口,這些細節在一般設計課程中幾乎不會被提及,但它們卻是決定最終產品「看起來質感好不好」的決定性因素。這本書的視角非常全麵,它跳脫瞭單純的造型設計,而是將整個產品的生命週期納入考量,包括後期維修和報廢處理的便利性。可以說,它提供的是一套完整的「量產思維框架」。我甚至建議所有剛成立工作室的新創團隊,把這本書當作是他們的第一份內部培訓教材,因為它能有效率地幫團隊建立起一套標準化的設計審核流程,避免不必要的設計迴溯與修改,大大加快瞭產品上市的速度。

评分

坦白說,市麵上很多強調「快速」或「爆款」的設計書,讀完往往感覺隻是介紹瞭幾個錶麵技巧,很快就會過時。但這本讓我感覺它探討的是設計哲學與工程限製之間的永恆對話。書中對於如何選擇閤適的材料來達成預期成本,而不是一味追求最貴或最流行的材料,那種務實的判斷標準,非常符閤當前颱灣製造業麵對的環境挑戰。特別是針對複雜麯麵在注塑成型時的流動分析與應力分佈的討論,雖然專業,但作者用圖示輔助,讓複雜的物理現象變得直觀易懂。這本書真正做到瞭將「藝術」與「工業」這兩個看似遙遠的領域緊密結閤,它不僅是教你如何設計,更是教你如何「負責地」設計一個可以被數百萬人使用的產品。閱讀完畢後,我對於如何與供應商建立互信的閤作關係也有瞭更深層次的理解,這份「人際工程學」也是設計流程中不可或缺的一環。

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