第十章 反求工程技术

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1、第10章反求工程技术10.1反求工程的基本概念反求工程（ReverseEngineering）也称为逆向工程，它以先进产品或设备的实物、软件（图纸、程序、技术文件等）或影像（图片、照片等）作为研究对象，应用现代设计理论与方法、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的先进产品，是针对消化吸收先进技术的一系列方法和应用技术的组合。反求工程含义广泛，包括设计反求、工艺反求和管理反求等方面。（1）反求工程的一般步骤反求工程一般按以下步骤进行：1)引进技术的应用过程学会引进产品或生产设备的技术操作和维修，使其在生产中发挥作用并创造经济效益。在生产

2、实践中，了解其结构、生产工艺、技术性能、特点以及不足之处，做到“知其然”；2)引进技术的消化过程对引进产品或生产设备的设计原理、结构、材料、制造工艺、管理方法等项内容进行深入的分析研究，用现代的设计理论、设计方法及测试手段对其性能进行测定和计算，了解其材料配方、工艺流程、技术标准、质量控制、安全保护等技术条件，特别要找出它的关键技术，做到“知其所以然”；3)引进技术的创新过程在上述基础上，消化综合引进的技术，取众家之长，进行创新设计，开发出适合我国国情的新产品。最后完成从技术引进到技术输出的过程，创造出更大的经济效益。这一过程是利用反求工程进行创新设计的最后阶段，也是反求工程中最重要

3、的环节。（2）传统设计与反求设计a）传统设计过程如图10-1（a）所示，传统设计是通过工程师的创造性劳动，将一个事先并不知道的事物变为人类需求的产品。为此，工程师首先要根据市场需求，提出目标和技术要求，再进行功能设计，创造新方案，在经过一系列的设计活动之后，得到预期的新产品。概括地说，传统设计是由未知到已知、由想象到现实的过程，回答的是“怎么做？”的问题。b）反求设计过程图10-1反求设计与传统设计之比较反求设计则是从已知事物的有关信息（包括实物、技术资料文件、照片、广告、情报等）出发，去寻求这些信息的科学性、技术性、先进性、经济性、合理性等，并充分消化和吸收，在此基础上进行改进和再

4、创造。图10-1（b）为反求设计过程示意图，回答的是“为什么要这样做？”的问题。273传统设计过程是一个主动的创造性活动，而反求设计过程则是一种高起点的、先被动后主动的创造性活动。一个先进成熟的产品，凝集着设计者的智慧和技术，要在吃透、消化原设计的基础上设计出更强竞争力的创新产品，别有一番难度，所以说反求设计并非传统设计的简单逆过程。（3）反求工程技术优点反求工程技术具有以下优点：1)快速建立新产品的数据化模型　利用坐标测量仪器对原产品进行实际测量，快速建立起新产品的原始数据模型，为快速原形制造提供数据来源。坐标数据采集是反求工程中的第一环节，是数据处理、模型重建的基础。常用的测量方

5、法有机械坐标测量法、激光线扫描、光栅法及层切法等。2)显著提高新产品技术水平　在对原产品原理、结构、材料、精度、使用维护分析的基础上，采用价值工程、人机工程学、相似理论、精度设计、动态设计和可靠性设计等现代优化设计工具对其进行改进和提高，以制造出更好的产品来。因此，反求工程技术有助于企业迅速消化吸收和改进提高国内外先进技术，确保企业自身在同行业中新产品的技术水平优势。3)彻底改变新产品传统制造工艺方法　反求工程集成制造系统综合运用了CAD/CAE、数控、伺服驱动、激光和材料等先进技术，可在没有传统制造工具的情况下，在短时间内制造出几何形状复杂的物体。4)缩短新产品研发周期　快速响应制

6、造是21世纪对制造业更具影响的技术之一。追求完美与个性化的消费需求使产品品种多样化，企业间的竞争不再只是质量与成本的竞争，更重要的是产品上市时间的竞争。采用反求技术可避免走自行开发中不可避免的许多弯路，从而大大缩短新产品的开发周期，为企业快速占领市场创造有利条件。5)实现异地(远地)制造或虚拟制造将反求工程与快速原形制造相结合，利用互联网或局域网将三维物体数据方便地读入、传输，实现异地(远地)制造或虚拟制造。6)实现快速模具制造(RT)将快速原形制造的样本用于模具制造，可降低成本，缩短生产周期，显著提高生产效率。硅橡胶模、金属树脂模等可用原模具为样本，用反求的方法实现快速制造模具。7

7、)快速制造出复杂物体三维模型对于一些十分复杂的物体，如车身壳体、玩具、艺术造型等，用目前的CAD软件，还很难设计出十分满意的形状要求。如果运用反求技术，则可很快地将实体模型转化为CAD模型，然后利用快速原形系统制造出样件。在某些医学领域，利用层析X射线(ComputerizedTomography，CT)及核磁共振(Mag-neticResonanceImagining，MRI)等设备采集人体器官、骨骼、关节等部位的外形数据，重建三维数据化模型，然后用快速