07反求工程与创新设计

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1、7.1反求工程概述7.2硬件反求设计与创新7.4影像反求设计7.3软件反求设计与创新第7章反求工程与创新设计7.5计算机辅助反求设计7.1反求工程概述在当今的信息时代，市场竞争日趋激烈，产品批量变小，技术含量增大，品种增多，产品的生命周期变得越来越短。传统的开发模式已很难适应新的变化需求，建立快速的市场响应技术平台已成为企业在市场竞争中立于不败之地的重要法宝。日本是应用反求工程技术推动本国科技和经济高速发展的典范，当今日本的技术经济称雄世界，究其原因与日本高度重视反求工程技术是分不开的。二次大战后日本经济严

2、重崩溃，为了发展科技振兴经济，战后日本推行了“吸收式”技术发展战略,即在引进先进技术的同时，十分注重反求工程技术的研究和应用。通过对先进的引进技术消化、吸收、改进，生产出技术水平更高、性能质量更好的产品，从而迅速占领国际市场。7.1反求工程概述例1：美国人发明的晶体管技术原来只用于军事领域，日本SONY公司买到此晶体管专利技术后进行反求工程研究，移植于民用领域，开发出晶体管半导体收音机，占领了国际市场。日本引进与改进相结合，称为：一号机引进、二号机改进、三号机出口。反求工程是一种现代快速设计方法，是消化、吸

3、收和提高先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合。以先进产品设备的实物、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，以现代设计理论、方法为指导，以先进测量技术、曲面重构技术及CAD技术等为基础，应用生产工程学、材料学、设计经验、创新思维和有关专业知识进行系统且深入地分析和研究，探索掌握其关键技术，进而开发出同类的先进产品。7.1反求工程概述7.1.1反求设计反求设计是对已知事物进行分析，从而充分消化和吸收，并在此基础上要改进、挖潜再创造的一个过程。7.1.2反求设计的过程反求设计分为两

4、个阶段：反求分析阶段与反求设计阶段。传统的产品开发——正向设计7.1反求工程概述反求分析阶段反求分析阶段是通过对原产品的功能、原理方案、零部件结构尺寸、材料性能、加工装配工艺等进行全面深入的了解，明确其关键功能和关键技术，对设计特点和不足之处作出必要的评估。从概念上讲，反求分析可以分为下面几个方面：物料分析信息分析环境分析能量分析宏观分析外观造型分析工艺和精度分析工作性能分析详细分析反求设计思想原理方案分析结构分析材料分析形体尺寸分析7.1反求工程概述1.宏观分析①能量分析主要了解原产品采用能源方式、动力源

5、、能否用其他能源代替。②物料分析零、部件的形状、材料、性态以及特殊要求，如助燃、隔热、防水等。③信息分析系统中有关信息的测取、传递、处理、采用和控制等。④环境分析工作环境要求如温度、湿度、防尘、防辐射，产品系统对环境的影响包括粉尘、污物、污水、振动和噪声等。7.1反求工程概述2.详细分析了解产品设计的指导思想是分析产品设计的重要前提，是明确反求设计要求的关键。一些产品以扩展功能、降低成本、提高市场竞争能力；携带方便、使用灵活是另一些产品的追求目标；可持续发展、节能、环保、绿色设计人性化是现代设计理念的体现。

6、例如：SONY公司设计的数显微型收录机录音卡带长3cm、宽2.1cm可录制2个小时的声音信号。微型折叠汽车。1）反求设计思想7.1反求工程概述产品是针对功能要求进行设计，功能的实现赖于原理方案的保证。探索原设计的功能原理和机构组成特点，进一步研究实现同样功能新的原理解法是实现反求设计技术创新的重要步骤。不同的功能目标可引出不同的原理方案。如设计一个夹紧装置时，把功能目标定在机械手段上，则可能设计出螺旋夹紧、凸轮夹紧、连杆机构夹紧、斜面夹紧等原理方案。如把功能目标确定扩大，则可能出现液压、气动、电磁夹紧等原理

7、方案。2）原理方案分析3）结构分析结构方式不同，对功能的保证措施也不同，随之带来的是产品特点也不同。例如，冷冲压模具设计中的弹性装置，可采用弹簧与橡胶两种不同的弹性元件。另外，满足同一动作，可以有不同的结构形式，如齿轮传动、液压传动等。7.1反求工程概述通过零件的外观比较、重量测量、硬度测量、化学分析、光谱分析、金相分析等手段，对材料的物理、化学成分、热处理进行鉴定。参照同类产品的材料牌号，选择满足力学性能和化学性能要求的国产材料代用。4）材料分析5）形体尺寸分析实物反求，则可通过常用的测量设备如万能量具、

8、投影仪、坐标机等对产品直接进行测量，以确定形体尺寸。软件反求和影象反求，则可采用参照物对比法，利用可以按照透视法求得尺寸之间的比例，并结合人机工程学和相关的专业知识，通过分析计算来确定形体尺寸。产品外观造型是产品的视觉语言，最能突出产品的个性，在商品竞争中起和重要的作用。对产品的造型及色彩进行分析，从美学原则、顾客需求心理、商品价值等角度进行构型设计和色彩设计。6）外观造型分析7.1反求工程概述7）工艺和精度分析