基于增材思维的创成式正向设计刘新宇周祺修鹏_刘新宇周祺修鹏_9787111742005

本书基于增材制造技术，结合智能设计的先进技术和创新方法，引入注重因果关系和完整设计流程的正向式设计思想和方法——创成式正向设计方法。本书阐述了创成式体系和方法，创新设计方法论和系统工程基本方法；讲授了包括CAD/CAE工具的设计、仿真、优化、制造一体化的解决方案，倡导用知识工程管理学、信息论、控制论等方法将高密度、多维度的学科知识应用于多类型的设计活动。
本书旨在通过知识框架建设，实现启发式教学，帮助学生沿正向设计的流程掌握增材制造技术与设计思维，TRIZ科学创新方法论，MBSE系统工程基本方法，机械设计、工业设计、设计仿真优化一体化，常用CAD/CAE创成式软件操作技能，仿生学与AI算法，社区化设计理念和生成式编程设计思想。本书得到国家自然科学基金11932017支持。
本书可作为机械设计制造及自动化、增材制造技术、智能制造装备技术及工业设计等专业教材，也适合开发创新思维的工程师、设计师阅读并作为深造的参考用书。
为便于教学，本书配套有电子课件、微课视频、习题答案等教学资源，凡选用本书作为授课教材的教师可登录www.cmpedu.com，注册后免费下载。

创造力是人类与生俱来的天赋，孩童时代创造力如同一颗种子，慢慢通过科学思想和教育的滋养培育长大。创造力是一种理性与感性的交汇，一种规范和拓展的融合，也是发散思维和科学执行的并举。培养创造力是国家新产业能够脱离桎梏，积极进取的关键因素。
增材制造技术正处于一个关键的历史进程阶段，其广泛的适用性，使它从科学基础、工程化应用到产业化开发生产、质量控制、数字化实现等方方面面都进行着升级。在思考如何用好这些先进技术和市场上纷繁的工具载体时，可能需要有一个总体可规划的设计思想和方法。这个思想一方面要有坚实的自然科学基础，并且实践多学科的协同创新，另一方面在掌握先进工具的多元法则中蕴含着共性的正向设计流程。增材制造技术在快速发展的同时，仍缺乏增材制造产品的质量标准和体系，这是限制增材制造技术发展的重要因素。增材制造技术的发展和充分应用，需要多学科协同的应用型专业人才，这就要求把握人才培养的中心思想与精髓，着力于不断创新培养模式，拓宽人才培养途径，优化人才知识结构，提高人才培养的质量和水平，努力形成各类人才辈出、创新人才不断涌现的局面。
创成式正向设计是以系统工程的科学方法，研究创新产品和系统改进升级、技术研发和原创设计，是一种注重因果关系和完整设计流程的设计思想和方法。本书从源头解析设计意图和方法，通过创成式体系和方法，使用软件工具生成潜在的可行性设计方案的数学模型或工程模型，对比、筛选后得到最终设计方案与决策。
本书亮点：帮助学生沿正向设计的流程掌握增材制造技术与设计思维，TRIZ科学创新方法论，MBSE系统工程基本方法，机械设计、工业设计、设计仿真优化一体化，常用CAD/CAE创成式软件操作技能，仿生学与AI算法，社区化设计理念和生成式编程设计思想。本书具备创新理论的深度，通过相关专业课程的学习结合企业实践，配合企业云平台教育生产一体化方案，能够帮助使用者提高产品设计能力和产品优化能力。
本书可以采用模块化组合（见下图），方便任课教师自由组合课程学时。五大模块采用系统工程方法整合了产品设计
开发的一体化流程，建模过程吸收后现代主义思想，实现自然科学、信息科学与结构艺术的结合，同时兼顾复杂产品设计开发、仿真驱动设计、新型机构概念设计等内容。
本书由安世亚太公司具有丰富教学经验和实践能力的专业教师、企业工程师共同编写。在编写过程中，编者参阅了国内外出版的有关教材和诸多科研文献，并得到安世亚太公司从事创成式正向设计的张效军老师、河北科技大学杨光教授等业内专家的指导，在此一并表示衷心感谢！
由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。
编者

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