工程技术基本规律与方法PDF电子书下载

第1章工程技术及其方法论概述 1

目 录 1

1.1工程技术的概念 2

1.2工程技术的作用与地位 2

1.2.1科学转化为生产力的中介与桥梁 2

1.2.2经济增长的动力 2

1.2.3社会进步的杠杆 3

1.2.4科学研究的支持手段 3

1.2.5精神文明的组成部分 3

1.3工程技术的特点 3

1.3.1科学性 3

1.3.3 实践性 4

1.3.2应用性 4

1.3.4复杂性 5

1.3.5创新性 5

1.4工程技术活动的全过程 6

1.4.1应用研究 6

1.4.2技术开发 6

1.4.3工程设计 6

1.4.4 程系统建造 7

1.4.5生产运行 8

1.4.6技术服务 8

1.5工程技术的分类 8

1.5.1 资源 8

1.5.2采集加工 9

1.5.3制造（建造） 10

1.6工程技术方法论概述 11

1.6.1 程技术方法论的概念 11

1.6.2工程技术方法论的研究对象 11

1.6.3研究工程技术方法论的重要意义 12

1.6.4工程技术方法论的基本课题 12

1.7工程技术方法论的研究程序、任务与结构体系 13

1.7.1 程技术研究的基本程序 13

1.7.2工程技术研究各阶段的主要任务 14

1.7.3工程技术方法论的结构体系 15

参考文献 16

第2章技术创新概论 17

2.1.2更好地满足用户各类新需求 18

2.1当代技术创新的特点 18

2.1.1突破传统 18

2.1.3多学科交叉综合 19

2.1.4显著的效益 19

2.2创新思维 19

2.2.1创新思维的形式 20

2.2.2创新思维的重要特征 20

2.3技术创新与怀疑方法 21

2.3.1怀疑是科技创新的起点 21

2.3.2用怀疑方法进行科技 22

创新 22

基础 25

2.4.1丰富的知识是创新的 25

2.4 工程技术创新能力分析 25

2.3.3怀疑方法的正确应用 25

2.4.2创新精神是创新的源泉 26

2.4.3提高创新素质是增强创新能力的关键 26

2.5技术创新规律和方法的 27

启示 27

2.5.1科学理论和技术经验相结合 27

2.5.2社会需要和技术可行的对立统一 27

2.5.3成功与失败的辩证关系 28

参考文献 28

第3章发明与革新方法 29

3.1.2技术发明和革新的程序 30

3.1.1发明与革新的一般过程 30

3.1发明与革新——技术创新的基本形式 30

3.2发明与革新方法 33

3.2.1发明与革新的经验方法 33

3.2.2技术发明革新的传统方法 36

3.2.3发明与革新的综合方法 39

3.2.4技术创新的捕捉机遇法 42

参考文献 43

第4章技术开发方法 44

4.1技术开发概述 45

4.1.1技术开发的概念 45

4.1.2原理性和局部性技术开发 45

4.1.3组合式和移植式技术开发 46

4.2.1新产品开发的构思和预测 47

4.2新产品开发 47

4.2.2新产品开发的程序和试制 49

4.3虚拟产品开发 50

4.3.1虚拟产品开发集成框架 51

4.3.2基于PDM系统的集成 51

开发环境 51

4.3.3虚拟产品开发环境下的设计与仿真 53

4.4产品创新的相关问题 55

4.4.1产品创新的特征 55

4.4.2产品创新的模式 55

参考文献 56

第5章工程设计理论与方法 57

5.1.2工程设计的本质特征 58

5.1.1工程设计的概念 58

5.1工程设计概论 58

5.1.3工程设计的程序 59

5.2工程技术设计的传统方法 60

5.2.1模型试验设计方法 60

5.2.2常规设计方法 61

5.2.3理想化设计方法 62

5.2.4经验设计方法 63

5.3现代设计技术概论 63

5.3.1现代设计的相关技术 63

5.3.2现代设计技术特点 64

5.3.3现代设计与传统设计的关系 66

5.4可靠性设计 66

5.4.1 系统的可靠性模型 67

5.4+2 系统的可靠性预测 68

5.4.3可靠性设计的技术意义 70

5.5优化设计 71

5.5.1优化设计概述 71

5.5.2优化设计的分类 71

5.5.3方案设计 71

5.5.4优化设计的数学模型 72

5.6智能设计技术 75

5.6.1智能设计概述 75

5.6.2设计分类及其与智能设 76

计的联系 76

5.6.3智能CAD系统的关键 78

技术 78

5.7.1仿真与虚拟设计概述 79

5.7仿真与虚拟设计技术 79

5.7.2仿真与虚拟设计技术的 80

应用 80

5.7.3仿真与虚拟设计技术发 80

展趋势 80

5.8并行设计技术 81

5.8.1并行设计概述 81

5.8.2并行设计的关键技术 82

5.9面向大批量定制的产品设 85

计方法 85

5.9.1 DFMC中的产品配置 85

5.9.2 DFMC中的产品变型设计 86

5.9.3 DFMC中的产品组合设计 86

5.9.4 DFMC的产品创新设计 87

5.10协同设计 88

5.10.1协同设计概述 88

5.10.2不同范围的网络化协同设计模式 88

5.10.3不同深度的网络化协同设计模式 90

5.10.4不同方法的网络化协同设计模式 91

5.10.5协同设计的关键技术 92

5.11工业设计技术 94

5.11.1工业设计概述 94

5.11.2工业设计技术前沿 95

5.11.3工业设计技术发展 95

趋势 95

参考文献 96

第6章工程技术试验方法 97

6.1工程技术试验概述 98

6.2工程技术试验的特点 99

6.2.1理论与实践密切结合的试探活动 99

6.2.2涉及众多因素的综合性试探活动 99

6.2.3以应用为目的的试探活动 100

6.2.4对经验的直接依赖 100

性强 100

6.3工程技术试验的重要 100

作用 100

6.3.1试验在认识方面的 100

作用 100

6.3.2试验在工程技术研究和实施中的作用 101

类型 102

6.4工程技术试验的主要 102

6.4.2析因试验 103

6.4.3中间试验 103

6.4.4性能试验 103

6.4.1对比试验 103

6.4.5模拟试验 104

6.5试验的基本程序和原则 104

6.5.1试验的准备 104

6.5.2试验的操作 107

6.5.3试验数据处理与分析 108

6.6现场试验 108

6.6.1现场试验概述 108

参考文献 109

6.6.2现场试验的基本要求 109

第7章企业主要工程技术工作 110

的基本方法 110

7.1工艺工作 111

7.1.1工艺工作的内容 111

7.1.2工艺工作在企业中的地位及作用 111

7.1.3加强工艺工作措施 112

7.1.4工艺技术的现代化 113

7.1.5工艺工程师的素质 114

要求 114

7.2设备维修 115

7.2.1设备维修的重要性 115

内容 116

7.2.2设备维修工程的主要 116

7.2.3设备维修的现代化 118

7.2.4现代设备维修人员的 119

素质 119

7.3质量工程 120

7.3.1提高产品质量的意义 120

7.3.2质量工程的基本内容 121

7.3.3质量工程的基本方法 125

7.3.4质量工程技术人员的 131

基本素质 131

7.4企业生产技术系统特征 131

7.4.1生产制造系统与技术系统的关系 131

7.4.2生产技术系统的基本特征 132

7.4.3生产技术系统运行中的矛盾 133

7.4.4生产技术系统正常运行的条件 134

参考文献 135

第8章工程技术问题的分析方法 136

8.1工程技术问题的来源 137

8.2对工程技术系统（对象）的认识过程 137

8.2.1认识的扩展 138

8.2.2认识的深化 138

8.3工程技术问题分析的 139

途径 139

8.3.1理论研究 139

8.3.2试验验证 140

8.3.4调查研究 141

8.3.3逻辑推断 141

8.4工程技术问题分析的重要方法 142

8.4.1层层深入分析法 142

8.4.2综合评判分析法 143

8.4.3逻辑链分析法 145

8.4.4相似分析法 146

8.4.5假设—验证分析法 150

8.5几项基本原则 151

8.5.1分析与综合相结合 151

8.5.2定性分析与定量分析相结合 152

8.5.3机理分析与逻辑分析相结合 152

参考文献 153

8.5.4逻辑分析与历史考证相结合 153

第9章工程技术矛盾的妥善解决 154

9.1工程技术中的矛盾 155

9.1.1局部与整体的矛盾 155

9.1.2一般性与特殊性的 155

矛盾 155

9.1.3继承与创新的矛盾 156

9.1.4现实与形势发展变化的矛盾 157

9.2解决矛盾的策略 158

9.2.1 问题分析、设计、调试与方案修正交替进行 158

9.2.2通过类比、模仿与借鉴简化设计过程 158

9.2.3从多种方案中选出最好的方案 159

9.2.4通过适当途径绕开技术难点 161

9.3.1 简化原则 163

9.3工程技术矛盾解决的重要原则 163

9.3.2可调原则 165

9.3.3优化原则 165

9.4小结 167

参考文献 167

第10章工程师的学习方法 168

10.1工程师的学习概述 169

10.1.1学习的深远意义 169

10.1.2学习的形式 169

10.1.3学习的特点 169

10.1.4学习与工程师的能力建设 169

10.1.5学习型组织的创建与发展 170

10.2.1 工程师知识结构主要指标 171

10.2工程师的知识结构 171

10.2.2高效知识结构的主要特征 172

10.2.3 建立充满创造活力的高效知识结构 173

10.3专业技术课程的学习 175

10.3.1专业技术课程的特点 175

10.3.2学不好专业技术课程的原因 176

10.3.3专业技术课程学习要点 176

10.4课程设计、实习与毕业设计 178

10.4.1课程设计与实习 178

10.4.2毕业设计与工作能力训练 179

10.4.3做好走向社会的思想准备 180

10.5走好参加工作的第一步 180

10.5.3学会自己管理自己 181

10.5.1熟悉环境，脚踏实地从现实做起 181

10.5.2做到能文能武 181

10.5.4培养对本职工作的持久热情 182

10.6工程师的自学 182

10.6.1工程师自学概述 182

10.6.2 自学是新型工程师成才的根本途径 183

10.6.3在实践中不断增长才干 185

10.6.4向周围的人们学习 185

10.6.5将经验与理论转化为解决实际问题的技能 187

10.6.6重视向书本学习 188

参考文献 188

第11章工程师的培养教育 189

11.1.1高校前教育 190

11.1.2高等工程教育 190

11.1工程师培养教育的基本 190

过程 190

11.1.3就业后培训与学习 191

11.2高等工程学科的教学工作概述 191

11.2.1 高等工程学科的教学特征 191

11.2.2高等工程学科教学中的几大关系 192

11.2.3 高等工程学科教学过程 194

11.2.4高等工程学科学时比例 194

11.3高等工程技术课程教学的改革与发展趋势 195

11.3.1教学内容的改革 195

11.3.2教学方法与手段的改革 196

11.3.3工程技术教育改革的几个关键问题 197

11.3.4 21世纪工程技术教育的发展趋势 200

参考文献 202

第12章工程技术工作失误分析 203

12.1技术发明与创新中的失误 204

12.1.1大量创新意图不能实现的原因 204

12.1.2成功的创新与发明的特点 205

12.2技术开发中的失误 206

12.2.1概述 206

12.2.2 F—20开发失误实例 207

12.2.3 F—20开发失误的基本经验教训 208

12.3设计中的失误 210

12.3.1 忽略了某些重要因素而导致的设计失误 210

12.3.2对相关因素的判断错误带来的失误 212

12.3.3对不明因素持侥幸态度导致失误 213

12.3.4分析计算、数据处理或技术措施选择不当导致失误 214

12.4工程项目实施过程中的失误 216

12.4.1工程质量控制不严造成的失误 216

12.4.2管理不善造成的失误 217

12.5运行维修中的失误 218

12.5.1运行维修中的人因失误的原因与特征 218

12.5.2水电厂运行维修人因失误实例 221

12.5.3人因失误控制对策 224

12.6故障诊断中的误诊 225

12.6.1故障误诊分析 225

12.6.2降低误诊率的基本途径 226

参考文献 228

12.7小结 228

第13章相关工程技术门类方法论问题 229

13.1敏捷制造若干方法论 230

问题 230

13.1.1敏捷制造的总体技术 230

13.1.2敏捷制造方法论 231

13.1.3敏捷制造的综合基础 233

13.2工业反应过程开发方法论 235

13.2.1反应过程开发方法的重要性 235

13.3煤矿设计方法论 236

13.3.1设计方法论概述 236

13.2.3 小结 236

13.2.2工业反应过程开发的主要原则 236

13.3.2设计技术方法的分类 237

13.3.3设计工作的哲学和思维逻辑基本原则 237

13.3.4煤矿设计方法论的研究体系 238

13.3.5煤矿设计方法论的 240

检验 240

13.4岩石力学与隧道围岩支护设计方法论探讨与实践 240

13.4.1岩石力学两大前沿课题与隧道支护设计方法 241

13.4.2隧道围岩—支护系统是一种开放的复杂巨系统 241

13.4.3典型类比分析法——中西文化融合的产物 242

13.4.4二滩水电站导流隧洞施工中设计复核 244

13.4.5“取象、比类、运数”与“典型、类比、分析” 244

参考文献 245

第14章计算机科学与工程若干问题的方法论 246

14.1计算科学与技术基本 247

体系 247

14.1.1 学科发展的主线、特点和内在规律 247

14.1.2计算机学科的方法论 252

14.2软件设计面向对象方法论 256

14.2.1概述 256

14.2.2传统软件设计方法存在的问题 256

14.2.3面向对象的软件设计方法 257

14.2.4面向对象方法与科学认识的辩证法 260

14.3数据仓库方法论 262

14.3.1数据仓库的系统特征 262

14.3.2数据模型的一般分析方法 262

14.3.3元数据 263

14.3.4数据粒度 264

14.3.5数据分割 264

14.3.6数据集成 265

14.3.7 小结 265

14.4 Java性与泛系理论的关系之探讨 265

14.4.1概述 265

14.4.2泛系理论与Java性 266

14.4.3泛系对称／简化哲学与Java性 267

参考文献 269

第15章工程技术系统方法论探讨与应用 270

15.1系统与系统方法概述 271

15.1.1系统的概念 271

15.1.2系统论 271

15.1.3 系统方法 272

15.1.4当代科学技术的复杂性与综合集成方法 273

15.2系统论指导下的工程技术方法论 274

15.3大型复杂工程系统研究开发中的方法论 275

15.3.1 大型复杂工程中的系统方法 275

15.3.2大型自动化工程项目开发中Agent的应用方法 277

15.4城市规划中的系统方 278

法论 278

15.4.1城市规划的系统观 278

15.4.2城市规划系统工程方法论 280

15.4.3综合集成 282

15.4.4支撑工具与技术 282

15.5.1 人—机智能系统 283

15.5 “人—机智能工程技术系统”的系统论特征分析 283

15.4.5小结 283

15.5.2人—机智能系统的主要特点 284

15.6标准化系统工程方法论 285

15.6.1标准化系统工程概述 285

15.6.2系统工程方法论的三维结构 286

15.6.3标准化系统工程的空间结构 287

15.6.4航空部门可靠性、维修性管理标准化的分析 288

15.7全面安全管理6 Sigma（6σ）的方法论 290

15.7.1 6Sigma（6σ）概述 290

15.7.2 6Sigma（6σ）方法在全面安全管理中的优越性 290

15.7.3 6Sigma（6σ）现代全面安全管理中应用范围 291

15.7.4 6Sigma（6σ）方法论概述 291

15.7.5 6Sigma（6σ）方法的步骤及运用 292

参考文献 294

15.7.6小结 294

第16章工程技术中的信息论与控制论问题 295

16.1信息论与控制论概述 296

16.2设备故障诊断中的信 297

息论 297

16.2.1概述 297

16.2.2故障诊断的信息机制 297

16.2.3智能诊断信息融合方法 299

16.2.4小结 303

16.3质量管理的信息与控制机制 303

16.3.1控制的基础：信息 303

16.3.4系统控制 304

16.3.2闭环控制 304

16.3.3实时控制 304

16.3.5 自适应控制 305

16.3.6白箱和黑箱方法 305

16.4控制科学与自动化技术的相互关系 305

16.4.1近代自动化技术的出现与工程控制论的诞生 305

16.4.2 自动化技术与控制科学的发展演变 306

16.4.3 两者的关系 308

16.5系统论、信息论、控制论与现代钻井科学技术 308

16.5.1钻井科学技术概述 308

16.5.2钻井工程的系统特征 308

16.5.3钻井工程中的信息与控制 308

参考文献 309