反求設(shè)計(jì)與產(chǎn)品創(chuàng)新

1、機(jī)械設(shè)計(jì)12竺竺竺2：竺皇竺竺2型型!!反求設(shè)計(jì)與產(chǎn)品創(chuàng)新沙玲，華憶蘇，陳慧芳，哈蘭濤(上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，上海200336)摘要：夼顰了反求工程的概念，反求設(shè)計(jì)過程廈反求分析將其用于機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)課程的教學(xué)，以摩托車壽倒指導(dǎo)學(xué)生將反求設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用于產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞反求工程；反求設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展與市場競爭的日趨激烈，產(chǎn)品正朝著多品種小批量方向發(fā)展。對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)提出了更高的要求“反求工程(ReverseEnginee

2、rlng，簡稱RE)”作為消化吸收先進(jìn)技術(shù)和縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)周期的重要支撐技術(shù)。已成為制造韭關(guān)注的熱點(diǎn)。反求設(shè)計(jì)(ReverseD骼ign)是以先進(jìn)的產(chǎn)品或技術(shù)作為對(duì)象，進(jìn)行深入分析研究，掌握關(guān)鍵技術(shù)，在消化，吸收的基礎(chǔ)上開發(fā)出同類創(chuàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)1反求工程概述反求工程也稱逆向工程(ReverseEngineering)，是指用一定的測量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，根據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)三維模型重建過程的總稱從工程技術(shù)角度來講反求對(duì)象可

3、包括實(shí)物反求、軟件反求和影像反求等三大類。目前大多數(shù)逆向工程技術(shù)的研究和應(yīng)用都集中在實(shí)物反求或?qū)嵨锬嫦蚬こ?|1實(shí)物反求實(shí)物反求是在已有實(shí)物條件下，通過試驗(yàn)、測繪和詳細(xì)分析，再創(chuàng)造出新產(chǎn)品的全過程，其中包括功能、性能、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、精度、使用規(guī)范等諸多方面的反求。通常實(shí)物反求的對(duì)象太多是比較先進(jìn)的設(shè)備、產(chǎn)品，包括從國外引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備、產(chǎn)品和國內(nèi)的產(chǎn)品實(shí)物反求的特點(diǎn)t對(duì)產(chǎn)品的性能、功能、材料等直接進(jìn)行測試分析，獲得詳細(xì)的產(chǎn)品技術(shù)資料：

4、對(duì)產(chǎn)品各組成部分的尺寸直接進(jìn)行測試分析獲得產(chǎn)品的尺寸參數(shù)：起點(diǎn)高縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期。對(duì)于發(fā)展中國家，反求工程是獲得核心技術(shù)或技術(shù)訣竅的重要途徑之一為了保證在技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，發(fā)達(dá)國家總是設(shè)法保護(hù)其技術(shù)秘密直接引進(jìn)技術(shù)費(fèi)用很高且很難得到核心技術(shù)。通過反求研究可以在消化掌握先進(jìn)技術(shù)中有所創(chuàng)新，能夠迅速趕上甚至超過技術(shù)比較先進(jìn)的競爭對(duì)手。12影像反求根據(jù)照片、圖片、影視匾面等影像資料進(jìn)行產(chǎn)品反求設(shè)計(jì)所獲取的信息量很小，反求難度較大，要求設(shè)

5、計(jì)人員有較豐富的設(shè)計(jì)實(shí)院經(jīng)驗(yàn)首先，根據(jù)影像資料可以獲得一些設(shè)計(jì)理念，引導(dǎo)設(shè)計(jì)者進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；其次，根據(jù)產(chǎn)品的工作要求分析其功能和原理方案t第三，可以分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和材料根據(jù)已知信息參考功能和工作原理進(jìn)行推理。13軟件反求軟件是指產(chǎn)品圖紙、技術(shù)資料文件，產(chǎn)品樣本、說明書等。軟件反求可知產(chǎn)品的功能、原理方案和結(jié)構(gòu)組成，如有零件圖紙還可詳細(xì)了解零件材料、尺寸、精度2反求設(shè)計(jì)21反求設(shè)計(jì)過程反求設(shè)計(jì)分為反求和再設(shè)計(jì)兩個(gè)階段反求階段主要是通過對(duì)原

6、有產(chǎn)品或技術(shù)的剡析吸取關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到為我所用；查證原有產(chǎn)品或技術(shù)存在矛盾及問題，為改進(jìn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)明確方向再設(shè)計(jì)階段也稱二次設(shè)計(jì)階段主要是仿型或開發(fā)出同類型的創(chuàng)新產(chǎn)品。反求設(shè)計(jì)過程見圖122反求分析在我們的教學(xué)中，我們以機(jī)電產(chǎn)品——摩托車為例展開反求分析：(1)反求設(shè)計(jì)思想：了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要前提是明確反求設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵。一些產(chǎn)品以擴(kuò)展功能，降低成本提高市場競爭力#攜帶方便、使用靈活是另一些產(chǎn)品的追求目標(biāo)；可持續(xù)發(fā)

7、展、節(jié)能、環(huán)保、綠色設(shè)計(jì)、人性化是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的體現(xiàn)抓住了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想，就找準(zhǔn)了原設(shè)計(jì)的根本，有利于尋求關(guān)鍵技術(shù)在此基礎(chǔ)上，才能確立自己的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想。摩托車的功能是馱人、載物、行駛，針對(duì)現(xiàn)有國產(chǎn)摩托車市場進(jìn)行分析，了解市場占有率最高的進(jìn)口摩托車的功能。(2)原理方案分析；產(chǎn)品是針對(duì)功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，功能的實(shí)現(xiàn)依賴于原理方案的保證。探索原設(shè)計(jì)的工作原理和機(jī)構(gòu)組成特點(diǎn)。同時(shí)進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)同樣功能新的原理解法是實(shí)現(xiàn)反求設(shè)計(jì)技術(shù)刨新的重要

8、步驟摩托車是由動(dòng)力源、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等組成，而動(dòng)力源可以是目前使用的電能，也可以是其他如太陽能、熱能等l傳動(dòng)系統(tǒng)可以用機(jī)械傳動(dòng)，也可以是電傳動(dòng)等等；具體分析見圖2(3)結(jié)構(gòu)分析：零部件是功能的載體結(jié)構(gòu)方式不同對(duì)功能的保證措施也不同，隨之帶來的是產(chǎn)品特點(diǎn)也不同滿足同一執(zhí)行動(dòng)作可l；王有不同的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式，如齒輪傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等結(jié)構(gòu)分析的同時(shí)要考慮提高性能，降低成本，提高安全可靠性等方面是否有改革創(chuàng)新的空閫。具體分析

9、見圖2作者筒赍：沙玲(1970)女碩士，耐教授，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械CAD和機(jī)器視盤機(jī)械設(shè)計(jì)第24卷增刊圍1反求設(shè)計(jì)過程【6)I藝和精度分析：分析產(chǎn)品的加工過程和關(guān)鍵工藝十分重要。在此基礎(chǔ)上選擇合理工藝參數(shù)，確定新設(shè)計(jì)產(chǎn)品的制造工藝方法構(gòu)件表面形狀、尺寸、元素的相對(duì)位置要求是保證零件功能的基本條件。在反求過程中，必須對(duì)尺寸精度、配合精度、形位精度、表面粗糙度等進(jìn)行深入分析。這里我們主要是針對(duì)摩托車中的主要零部件(發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、傳

10、動(dòng)箱、制動(dòng)器)進(jìn)行了工藝和精度分析(7)I作性能分析t對(duì)產(chǎn)品的主要工作性能如強(qiáng)度、剛度、精度、壽命、安全等進(jìn)行試驗(yàn)測定，掌握其設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)規(guī)范。(B)外觀造型分析：產(chǎn)品的外觀造型是產(chǎn)品的視覺語言，最能突出產(chǎn)品的個(gè)性，在商品競爭中起著重要的作用造型設(shè)計(jì)和分析的基本原則是實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀和人性化，但首先要保證功能要求(9)其他；包括使用、維護(hù)、包裝技術(shù)等，先進(jìn)的產(chǎn)品應(yīng)具有良好的使用性能和維護(hù)性能。包裝是商品的視覺語言，能傳達(dá)產(chǎn)品的個(gè)性。包

11、裝策略是產(chǎn)品營銷的重要組成部分。3結(jié)論在機(jī)電產(chǎn)品市場競爭日益激烈的情況下，引進(jìn)、消化和吸收國外先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念、方法是提升產(chǎn)品競爭力的一種有田2罩托車反求分析過程力途徑，而通過反求設(shè)計(jì)。更容易得到創(chuàng)新的產(chǎn)品在培養(yǎng)現(xiàn)(4)材料分析：同一零件，采用不同的材料及材料處理方代設(shè)計(jì)人才的高校教學(xué)中，我們注重現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理論式，對(duì)零件的功能、加工工藝、使用性能有重要影響。探求原的教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)的聯(lián)系將反求設(shè)計(jì)應(yīng)用于具體的摩托車設(shè)設(shè)計(jì)零件材料

12、的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和表面處理情況，可以使用表計(jì)，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)進(jìn)口高檔摩托車進(jìn)行反求分析，提出眾多的設(shè)面觀測、化學(xué)分析、金相檢驗(yàn)等方法測定材料的物理性能和計(jì)方案再進(jìn)行方案優(yōu)選，得出令廠家滿意的方案，將課堂教主要力學(xué)性能，可確定材料牌號(hào)及熱處理方式，從而可在自己學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合起來，取得了良好的效果的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮選擇適用的國產(chǎn)材料替代。(5)形體尺寸分析：在能夠獲得原產(chǎn)品實(shí)體或圖紙的情況參考文獻(xiàn)下，!璧童!孥測苧竺析零部件形體尺寸，井用圖

13、紙表達(dá)t對(duì)于fl】黃純顥機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)IM】北京高等教育出版牡。2000，只能獲得原產(chǎn)品圖像的情況，則可通過透視法求得尺寸之問的；三j劉之生反求工程技術(shù)ii北京機(jī)械工業(yè)出版杜1992比例，再接參照物反求原物尺寸現(xiàn)可利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，13]黃純顥設(shè)計(jì)方_i擊學(xué)fⅦ北京：機(jī)槭工業(yè)出版社，1992將自動(dòng)測量、重構(gòu)C^D模型、自動(dòng)成型、數(shù)控加工結(jié)合起來，14]王文探等反求工程技術(shù)及其應(yīng)用田河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)用于蘭維實(shí)伴造型的設(shè)計(jì)與反求20

14、@，9(上接第85頁)Collaboratived4噸llofdyeami口endtrlbolog，forrotorbearing目口‰GUOyo％，以F姐‘YU“Xiaeyang(KeyLaboratoryofEducationMinimyforModemDesignandRotorBeringSySUCh；Xi。nJiaomngUniversity；)[i鈾Shanxi710049Chirm)。Abstract：Designf打Ro

15、torBearingSys啪mainlyis曲B捆i朋ofdynamicsand岍bok科斯RotorBearingSystelllDuetothecouplingofd”“jIawithaibologymepxoassofd∞l辨forrotorbearingSystemisaproceofcollabonItivedesignBasedoilexamplesofdynamicsdesignand仃iboIo斟designforbyd

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