图书目录

CONTENTS

1Industrial Design1

Editor: ZHANG Lufang

1.1Introduction1

1.1.1The Definition of Industrial Design1

1.1.2Research Fields of Industrial Design3

1.1.3Features of Industrial Design5

1.2Design Fundamentals7

1.2.1Design and Art7

1.2.2Engineering Fundamental10

1.2.3Ergonomics11

1.2.4Expression of Design18

1.3Design Procedure23

1.3.1Traditional Product Developing Mode23

1.3.2Modern Product Developing Mode24

1.3.3The Basis for UCD Methodology24

1.3.4The Advantages and Disadvantages of the UCD26

1.4Case Studies: Breakfast Machine27

Problems28

References29

2Reverse Engineering30

Editor: LIU Yunfeng

2.1Introduction30

2.2Principle of RE30

2.2.1Conception30

2.2.2Generic Process of RE32

2.2.3Application Areas32

2.3Data Acquisition Methods33

2.3.1Contact Methods33

2.3.2Nonª²Contact Methods36

2.4Data Processing38

2.4.1Points and Images Phase38

2.4.2Polygon Phase40

2.4.3Curve Phase40

2.4.4NURBS Surface Phase41

2.5Commercial RE Software Introduction43

2.6Case Studies44

2.6.1Industrial Applicationª²Turbine Blade Reconstruction44

2.6.2Medical Applicationª²Oral and Maxillofacial Surgery48

Problems50

References50

3Rapid Prototyping Principles and Applications52

Editor: PENG Wei

3.1Introduction52

3.23D Systems¬ð Stereolithography Apparatus53

3.2.1Company Profile53

3.2.2Stereolithography Process54

3.2.3SLA Systems 57

3.2.4Advantages and Disadvantages59

3.2.5Applications and Uses60

3.3Stratasys¬ð Fused Deposition Modeling Systems60

3.3.1Company Profile60

3.3.2FDM Process61

3.3.3FDM Systems62

3.3.4Advantages and Disadvantages65

3.3.5Applications and Uses65

3.43D Systems¬ð Selective Laser Sintering Process66

3.4.1Company Profile66

3.4.2SLS Process66

3.4.3SLS Systems67

3.4.4Advantages and Disadvantages68

3.4.5Applications and Uses69

3.5Z Corporation¬ðs Threeª²Dimensional Printing70

3.5.1Company Profile70

3.5.23DP Process70

3.5.33DP Systems72

3.5.4Advantages and Disadvantages73

3.5.5Applications and Uses 73

3.6Case Studies74

3.6.1Medical Applications74

3.6.2Applications in Developing New Products76

3.6.3Applications in Architecture Education81

Problems82

References82

4Electrical discharge and Electrochemical Machining84

Editor: WANG Minghuan

4.1Electrical Discharge Machining84

4.1.1Introduction84

4.1.2Mechanism of Material Removal84

4.1.3Applications86

4.2Electrochemical Machining90

4.2.1Introduction90

4.2.2Theory of ECM91

4.2.3ECM Equipment92

4.2.4Process Control96

4.2.5Applications96

4.3Case Studies101

4.3.1Fabrication of Microª²Electrode101

4.3.2Electrochemical Machining of Microª²Hole and Microª²Slut101

4.3.3Electrochemical Machining of Internal Turbulator in Cooling Hole102

Problems103

References103

5How the Laser Works105

Editors: YAO Jianhua, ZHANG Qunli

5.1Introduction105

5.1.1Monochromaticity106

5.1.2Directionality107

5.1.3Coherence110

5.2Laser Surface Modification111

5.2.1Laser Quenching111

5.2.2Laser Cladding111

5.2.3Laser Alloying114

5.3Laser Welding114

5.3.1Process Arrangement115

5.3.2Operating Characteristics115

5.3.3Applications116

5.4Laser Cutting116

5.4.1Cutting Process 116

5.4.2Methods of Cutting117

5.4.3Characteristics of Laser Cutting123

5.5Other Applications of Laser Technology124

5.5.1Laser Surface Texturing124

5.5.2Laser Chemical Vapor Deposition125

5.6Case Studies 126

5.6.1Laser Quenching126

5.6.2Laser Cladding126

5.6.3Laser Alloying127

5.6.4Laser Welding127

5.6.5Laser Cutting128

Problems129

References129

6Nanotechnology131

Editors: XIAO Fan, NI Hao

6.1Introduction131

6.2What is Nanotechnology?131

6.2.1How It Started?132

6.2.2How Small Is a Nanometer?133

6.3Why Is Nanotechnology?134

6.3.1Larger to Smaller: Quantum Realm134

6.3.2Surfaces and Interfaces135

6.4How to Build Something So Small?136

6.4.1Working at the Nanoscale136

6.4.2Manufacturing at the Nanoscale138

6.4.3Nanomanufacturing140

6.5Case Studies141

6.5.1Everyday Materials and Processes141

6.5.2Electronics and Information Technology Applications143

6.5.3Sustainable Energy Applications147

6.5.4Environmental Remediation Applications148

6.5.5Nanobiosystems, Medical, and Health Applications148

6.6The Regulation of Nanotechnology149

6.7Conclusion150

Problems150

References150

7Biomanufacturing153

Editor: XIAO Fan

7.1Introduction153

7.2What is Biomanufacturing?153

7.3Specialty Areas of Biomanufacturing155

7.3.1Biotechnology155

7.3.2Bioengineering155

7.3.3Biodetection156

7.3.4Biomaterials157

7.3.5Biocomputation158

7.3.6Bioenergy159

7.4Case Studies160

7.4.1Magnetic Resonance Imaging160

7.4.2Artificial Joints161

7.4.3Heart Pacemaker162

7.4.4Angioplasty163

7.4.5Bionic Hand163

7.4.6Bioengineered Skin164

7.4.7Heartª²Lung Machine166

7.4.8Biosensor 167

7.5How Are Customised Implants Made by Biomanufacturing?167

7.5.1Introduction of Tissue Engineering167

7.5.2Rapid Prototyping and Manufacturing Techniques168

7.5.3Customised Implants for Bone Replacement170

7.6Conclusion171

Problems172

References172

8Industrial Robots175

Editor: YANG Qinghua

8.1Introduction175

8.2Robot Components176

8.2.1Manipulator176

8.2.2Actuators179

8.2.3Sensors185

8.3Classification of Robot187

8.3.1Cartesian Robots188

8.3.2Cylindrical Robots189

8.3.3Spherical Robots190

8.3.4SCARA Robots191

8.3.5Articulated Robots192

8.4Case Studies192

8.4.1Welding Robot192

8.4.2Painting Robot194

8.4.3Assembly Robot 194

Problems194

References195

9Logistics Engineering197

Editor: ZHAN Yan

9.1Introduction197

9.1.1Definition of Logistics197

9.1.2Role of Logistics198

9.1.3Current Logistics Related Issues199

9.2Inventory Management200

9.2.1Definition and Functions200

9.2.2Business Inventory200

9.2.3Techniques for Determining How Much and When to Order201

9.3Procurement & Warehousing202

9.3.1Procurement Process203

9.3.2New Developments of Procurement204

9.3.3Purpose of Warehouse204

9.3.4Warehouse Management205

9.4Supply Chain Management205

9.4.1Defining Supply Chain Management205

9.4.2Specific Benefits from Supply Chain Management Technologies206

9.4.3Future Trends in Supply Chain Management207

9.5Case Studies208

9.5.1The Basic EOQ Models with Integer Lot Size208

9.5.2Inventory Control Based on Accumulating Lotsize Disposal Model209

9.5.3The Relocation of a Hybrid Manufacturing/Distribution Facility212

Problems216

References216

10Environment Conscious Manufacturing218

Editor: PENG Wei

10.1Introduction218

10.2Basics of Industrial Metabolism219

10.2.1Systems Theory219

10.2.2Ecosystem220

10.2.3Technosystem220

10.2.4Production and Consumption222

10.2.5Vertical Disaggregation224

10.3Product Design for the Environment227

10.3.1Introduction227

10.3.2Product Design and the Environment228

10.3.3Life Cycle Concept and Environmental Protection232

10.4Reverse Logistics: The Case of the Computer Industry240

10.4.1Introduction240

10.4.2Eª²Waste241

10.4.3What Is Reverse Logistics? 242

10.5Environmental Standards and Regulations of Products246

10.5.1Environmental Standards246

10.5.2Product Certification and Labeling248

10.5.3Extension of Producer Responsibility249

10.5.4WEEE Directive250

10.5.5RoHS Directive251

10.5.6Ecodesign Directive252

10.6Case Studies254

10.6.1Case 1: Nokia¬ðs Principles and Strategies254

10.6.2Case 2: Lenovo Environmental Report 2007: A Statement of Environmental Commitment257

Problems259

References259