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工程設計過程的神秘面紗：為何它是創新成功的關鍵？
工程設計過程，通常被稱為工程方法，是工程師在創造功能性產品和過程時所遵循的一系列步驟。這一過程是高度迭代的，設計的某些部分往往需要在進行到下一步之前重複多次。這意味著每一個階段都可能需要根據前面的回饋進行修改，以達到最佳效果。無論是設立目標，還是進行合成、分析、建設、測試和評估，這些都是設計過程中不可或缺的元素。
工程設計過程不僅是一個問題解決的方法，也是創新成功的基石。
工程設計的主要階段
理解工程設計過程的不同表述是至關重要的。不同的術語可能有不同的重疊程度，這影響到在任何給定模型中明確列出的步驟或被視為“高級”還是從屬級別的步驟。因此，以下是一些常見的設計過程階段的例子：
- 研究
- 概念化
- 可行性評估
- 確立設計要求
- 初步設計
- 詳細設計
- 生產規劃和工具設計
- 生產
研究階段
設計過程的各個階段（甚至在更早的階段）可能會涉及大量的時間進行資訊搜尋和研究。在這一階段，考慮現有的相關文獻、問題以及現有解決方案的成功與失敗、成本和市場需求都是非常重要的。信息的來源應當是相關的，並能夠為設計提供有價值的見解。逆向工程是分析市場上其它解決方案的一種有效技術。
設計要求的確立
確立設計要求和進行需求分析（有時稱為問題定義）是許多行業設計過程中最為重要的元素之一。設計要求控制著產品或過程的設計，這些要求包括功能、屬性和規格—這些在評估用戶需求後得出。
設計要求是驅動整個工程設計過程的核心。
可行性評估
在某些情況下，可行性研究是在設計階段前進行的，旨在評估提議項目的可行潛力。這一過程的目的是確定工程師的項目是否可以進入設計階段，這取決於可實現性和成本約束。
概念生成
概念研究（概念化、概念設計）是項目規劃的一個階段，涉及提出想法並考慮實施這些想法的利弊。這一階段的目的是最小化錯誤的可能性，管理成本，評估風險並評估項目的潛在成功。
概念生成是創新的前奏，是設計過程的創意出發點。
初步設計
初步設計（或高級設計）通常是連接設計構思和詳細設計的橋樑，在這一階段定義整體系統配置，並使用圖示、圖表和佈局展示項目的早期配置。
詳細設計
隨著初步設計的完成，進入詳細設計階段，這一階段側重於對每個項目的進一步詳細描述。計算機輔助設計（CAD）技術已使這一過程更加高效。
生產規劃
生產規劃和工具設計是計劃如何大規模生產產品的過程，包括選擇材料、生產流程和操作順序等。這一任務同樣涉及進行附加的原型測試以確保量產版本符合標準。
科學方法與工程設計的比較
工程是通過設計來制定可以解決的問題，而科學則是制定可以通過調查解決的問題。這兩個過程都從現有知識開始，並逐步變得更具體，尋找知識或解決方案的差異在於，工程設計過程重視設計、創造力和創新，而科學過程則強調解釋、預測和發現。
結論
工程設計過程的逐步制度化不僅提升了產品質量，也推動了創新與效率的實現。這一過程的各個階段在確保工程的成功方面都扮演著關鍵角色。隨著技術的發展和市場需求的變化，未來的工程設計過程將會如何演變，以滿足不斷變化的挑戰和需求呢?
