逆向工程是和正向工程相對(duì)的一項(xiàng)技術(shù)，據(jù)市場(chǎng)不完全統(tǒng)計(jì),，在現(xiàn)實(shí)生活中有百分之三十的工作是通過(guò)正向思維方式完成的,，而有百分之七十的工作是通過(guò)逆向方式進(jìn)行的，由此我們不難發(fā)現(xiàn)逆向工程的重要性,，尤其是在工業(yè)制造業(yè)領(lǐng)域,，逆向工程的價(jià)值非同一般。 一,、逆向工程的定義 逆向工程技術(shù)(Reverse Engineering,，RE)，也稱逆向工程,，是在沒(méi)有產(chǎn)品原始圖紙,、文檔的情況下，對(duì)產(chǎn)品實(shí)物進(jìn)行測(cè)量和工程分析,，經(jīng)數(shù)據(jù)處理,，重構(gòu)幾何模型，并生成數(shù)控程序,，由數(shù)控機(jī)床重新加工復(fù)制出產(chǎn)品的過(guò)程,。 它有別于傳統(tǒng)的由圖紙制造產(chǎn)品的順向思維模式,，這項(xiàng)新技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世，立即受到了各國(guó)和學(xué)術(shù)界的高度重視,。 隨著逆向工程技術(shù)的不斷發(fā)展,，逆向工程已經(jīng)成為聯(lián)系新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各種先進(jìn)技術(shù)的紐帶,，被廣泛應(yīng)用于家用電器,、汽車、摩托車,、飛機(jī),、模具等產(chǎn)品的改型與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，成為消化,、吸收先進(jìn)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)手段。特別是隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)及測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,，利用先進(jìn)制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)物的逆向工程,，已經(jīng)不局限于產(chǎn)品的仿制，已拓展到醫(yī)學(xué)界人體的骨頭,、關(guān)節(jié)等復(fù)制,，藝術(shù)界、考古界藝術(shù)品,、考古文物的復(fù)制,，并且該技術(shù)已與計(jì)算機(jī)輔助集成技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),、人工智能,、知識(shí)工程等現(xiàn)代現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造與控制技術(shù)溶于一體,，形成當(dāng)今的前沿科技。 二,、逆向工程作用 1、新零件的設(shè)計(jì) 在工業(yè)領(lǐng)域中,，有些復(fù)雜產(chǎn)品或零件很難用一個(gè)確定的設(shè)計(jì)概念來(lái)表達(dá),，為獲得更優(yōu)化的設(shè)計(jì),，設(shè)計(jì)者常通過(guò)創(chuàng)建基于功能和分析需要的一個(gè)物理模型,，來(lái)進(jìn)行復(fù)雜或重要零部件的設(shè)計(jì),，然后用逆向方法構(gòu)造出三維模型,，在該模型的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的修改,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的改型或仿形設(shè)計(jì),。 2,、已有零件的復(fù)制 在缺乏二維設(shè)計(jì)圖樣或者原始設(shè)計(jì)參數(shù)情況下，三維掃描可以將實(shí)物零件轉(zhuǎn)化為數(shù)字模型，從而通過(guò)逆向工程方法對(duì)零件進(jìn)行復(fù)制，以再現(xiàn)原產(chǎn)品或零件的設(shè)計(jì)意圖,，并可進(jìn)行產(chǎn)品的再創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 3,、損壞或磨損零件的還原 當(dāng)零件損壞或磨損時(shí),，可以通過(guò)三維掃描的方法，重構(gòu)該零件的數(shù)字模型,，對(duì)損壞的零件表面進(jìn)行還原或修補(bǔ)，并可快速生產(chǎn)這些零部件的替代零件,，從而提高設(shè)備的利用率并延長(zhǎng)其使用壽命。  4,、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的反復(fù)修改和精度的提高 例如在汽車的外形設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師基于功能和美學(xué)的需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行概念化設(shè)計(jì)，然后使用一些軟材料（例如油泥）將設(shè)計(jì)模型制作成實(shí)物模型，在這個(gè)過(guò)程中,，由于對(duì)初始模型改動(dòng)得非常大,，沒(méi)有必要花大量的時(shí)間使物理模型的精度非常高,。 這時(shí)，三維掃描的作用就非常明顯,，可以采用逆向的方法進(jìn)行模型制作,、修改和精練,，提高模型的精度,，直到滿足各種要求,。  三維掃描儀在這個(gè)過(guò)程中的應(yīng)用點(diǎn)主要有兩個(gè)： ①掃描制作好的整車油泥模型,，生成三角網(wǎng)格模型,，作為逆向設(shè)計(jì)的參考。 ② 逆向設(shè)計(jì)好的數(shù)模一般仍需多次修改或局部調(diào)整,，對(duì)應(yīng)的油泥模型也需用刮刀手工修改,，修改后再對(duì)該處油泥進(jìn)行局部掃描，并與數(shù)模進(jìn)行比對(duì),，以檢測(cè)局部修改調(diào)整的變化量,，并保證兩者統(tǒng)一。這個(gè)過(guò)程中修改和掃描會(huì)進(jìn)行很多次,，直至設(shè)計(jì)方案符合要求,。 5、數(shù)字化模型的檢測(cè) 對(duì)加工后的零件進(jìn)行三維掃描測(cè)量,，通過(guò)將該數(shù)據(jù)與原始設(shè)計(jì)的=模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)比較,，可以檢測(cè)制造誤差，提高檢測(cè)精度,。 6特殊領(lǐng)域產(chǎn)品的復(fù)制 如藝術(shù)品,、考古文物的復(fù)制，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中人體骨骼,、關(guān)節(jié)等的復(fù)制,，具有個(gè)人特征的太空服、頭盔,、假肢的制造時(shí)需要原始的三維數(shù)據(jù),，這些情況下都必須從實(shí)物模型出發(fā)得到產(chǎn)品數(shù)字化模型,。 三,、逆向工程的應(yīng)用前景——是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要途徑 在經(jīng)濟(jì)全球化的壓力下，國(guó)家,、企業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制已滲透到各個(gè)領(lǐng)域，隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,，科技成果的應(yīng)用已成為推動(dòng)生產(chǎn)力發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要手段。如何更快,、更好地發(fā)展科技和經(jīng)濟(jì),，世界各國(guó)都在研究對(duì)策，充分利用別國(guó)的科技成就加以消化吸收與創(chuàng)新,，進(jìn)而發(fā)展自己的技術(shù)已成為普遍的手段,。 由于技術(shù)保密,，除非購(gòu)買轉(zhuǎn)讓,，否則要獲得產(chǎn)品的圖樣,、技術(shù)文檔、工藝等技術(shù)資料幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的,，而產(chǎn)品實(shí)物作為商品和最終的消費(fèi)品,，是最容易獲得的一類研究對(duì)象。在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ蜅l件下,，可以基于產(chǎn)品實(shí)物逆向?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行復(fù)制,，同時(shí)通過(guò)重構(gòu)產(chǎn)品零件的模型，在探詢和了解原設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上,，實(shí)現(xiàn)對(duì)原型的修改和再設(shè)計(jì),，以達(dá)到設(shè)計(jì)創(chuàng)新、產(chǎn)品更新的目的,。 對(duì)于其他具有復(fù)雜曲面外形的零部件,，逆向工程更成為其主要的設(shè)計(jì)方式,。 事實(shí)證明，技術(shù)引進(jìn)是吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),，促進(jìn)民族經(jīng)濟(jì)高速度增長(zhǎng)的戰(zhàn)略措施,，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明，各國(guó)百分之七十以上的技術(shù)都是來(lái)自外國(guó),，要掌握這些技術(shù),，正常的途徑都是通過(guò)逆向工程。實(shí)際上任何產(chǎn)品問(wèn)世,，不管是創(chuàng)新,、改進(jìn)還是仿制，都蘊(yùn)涵著對(duì)已有科學(xué),、技術(shù)的繼承,、應(yīng)用和借鑒。  四,、小結(jié) 和國(guó)外相比,，目前我國(guó)企業(yè)對(duì)于技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上的逆向工程重視還不夠，多數(shù)企業(yè)把技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)僅僅看作是提高產(chǎn)品技術(shù)含量或者增加產(chǎn)品種類的方式,，而沒(méi)有考慮到技術(shù)引進(jìn)與逆向工程的結(jié)合對(duì)企業(yè)技術(shù)水平的提升,，沒(méi)有從更高的戰(zhàn)略角度來(lái)考慮技術(shù)引進(jìn)問(wèn)題。 逆向工程是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要途徑,，實(shí)物原型的再現(xiàn)僅僅是逆向工程的初步階段,，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的基于原型的再設(shè)計(jì)、再分析,、再提高,，從而實(shí)現(xiàn)重大改型的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，才是逆向工程的真正價(jià)值和意義所在,。 |
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