现代产品设计中逆向工程技术的应用.pdf
逆向工程的应用领域
逆向工程的应用领域引言：逆向工程是指通过对已有产品或系统的解析、分析和研究，以获得其设计和实现的相关信息的过程。
逆向工程的应用领域广泛，涉及到软件开发、产品改进、安全评估等多个领域。
本文将从不同的角度探讨逆向工程的应用领域。
一、软件开发领域逆向工程在软件开发领域的应用非常广泛。
例如，在软件维护过程中，当开发人员需要理解已有软件的功能和实现细节时，可以通过逆向工程来分析已有代码，以便更好地进行修改和扩展。
另外，在软件逆向工程中，逆向工程师可以通过逆向分析来研究和学习其他软件的设计思路和实现方法，以提高自身的技术水平。
二、产品改进领域逆向工程在产品改进领域也发挥着重要的作用。
当企业想要改进竞争对手的产品时，逆向工程可以帮助他们分析竞争对手产品的设计和制造工艺，从而找到优化和改进的方向。
通过逆向工程，企业还可以了解市场上类似产品的设计特点和竞争对手的优势，以便更好地制定自己的产品策略。
三、安全评估领域逆向工程在安全评估领域也有重要的应用。
逆向工程师可以通过逆向分析来发现软件或系统中的潜在安全漏洞，并提供相应的修复建议。
此外，逆向工程还可以帮助安全专家深入了解黑客使用的攻击手段和技术细节，以便更好地进行安全防护和攻击溯源。
四、知识产权保护领域逆向工程在知识产权保护领域扮演着重要的角色。
企业利用逆向工程技术可以发现侵权产品的设计和制造细节，并提供证据以便维权。
逆向工程还可以帮助企业保护自己的知识产权，通过分析竞争对手的产品，发现侵权行为，及时采取法律手段进行维权。
五、反病毒和恶意软件分析领域逆向工程在反病毒和恶意软件分析领域广泛应用。
逆向工程师可以通过逆向分析来研究病毒和恶意软件的行为和传播方式，从而开发出对应的防护策略和工具。
逆向工程还可以帮助安全专家分析和评估系统的安全性，找出潜在的风险和漏洞。
六、电子取证领域逆向工程在电子取证领域也有重要的应用。
逆向工程师可以通过逆向分析来还原和重建被删除或修改的数据，以便提供法律证据。
逆向工程与新产品设计
收 稿 日期 ： ０ ．２０ ２ ５１ －１ ０
关键 词 ： 向工 程 ； 品设 计 ； 新 逆 产 创 摘 要 ： 述 了新 产 品设计 与逆 向 工程 的关 系， 点介绍 了逆 向 工程 的概念 、 用领 域 ， 向工 论 重 应 逆
程 的特 点 、 备 组成 ， 该 工程 中的关键技 术 。在 我 国 工业 的 不 断进 步 中 ， 向工程 正 日益与 设 和 逆
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面向产品创新设计的逆向工程技术实验教学
面向产品创新设计的逆向工程技术实验教学成思源;张中宝;杨雪荣;张湘伟;王小康【摘要】在实验教学中加强对本科生创新能力的培养日益受到重视.逆向工程技术是实现在已有产品基础上进行快速创新设计的重要途径,因而提出了面向产品创新设计的逆向工程技术实验.首先应用关节臂测量机来获取实体模型的点云数据,再用逆向软件对点云数据进行从点阶段到多边形和曲面阶段的一系列处理生成CAD模型,最后通过概念设计并结合正向软件对已有模型进行改进,实现创新设计.以一款手机壳模型的创新设计为例对实验教学流程进行了说明.该实验不仅能让学生掌握逆向工程的流程,并在此基础上进行创新设计,对提高学生的创新意识和设计能力具有重要的促进作用.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2019(038)004【总页数】5页(P161-164,168)【关键词】实验教学;逆向工程;创新设计;CAD建模【作者】成思源;张中宝;杨雪荣;张湘伟;王小康【作者单位】广东工业大学机电工程学院,广州510006;广东工业大学机电工程学院,广州510006;广东工业大学机电工程学院,广州510006;广东工业大学机电工程学院,广州510006;广东工业大学机电工程学院,广州510006【正文语种】中文【中图分类】G642.00 引言随着高等教育的不断发展，创新能力的培养在实践教学中也愈加重要[1-3]。
对于机械类专业的学生，在本科期间不仅需要熟练掌握本专业知识和技能，还应具备一定的创新设计的能力[4]。
在数字化技术推动社会快速发展的趋势下，通过吸收先进的技术来增强自身的竞争能力，对于企业可持续发展具有至关重要的作用，而逆向工程(Reverse Engineering,RE)技术是实现在已有产品实物基础上进行快速创新设计的重要途径。
因此，通过开设面向产品创新设计的RE技术实验，在已有实物基础上进行创新设计，对于提高本科生的实践能力，并有意识地加强创新设计的培养，具有重要的作用[5-6]。
逆向工程的具体应用实例
逆向工程的具体应用实例
逆向工程是一种技术手段，主要用于通过分析和研究已有的产品或者系统来了解其工作原理、结构、设计思路等方面的内容。
在实际应用过程中，逆向工程可以被用于多个领域，以下是具体的应用实例： 1. 电子产品逆向工程：通过对已有的电子产品进行拆解和分析，从而得出其电路结构、软硬件设计等方面的信息。
这些信息可以被用于研发类似产品或者进行技术改进。
2. 汽车逆向工程：通过对汽车进行拆解和分析，了解其发动机结构、传动系统、底盘结构等方面的信息，从而提高汽车性能和安全性。
3. 航空逆向工程：通过对航空器件进行拆解和分析，了解其设计思路、材料选择等方面的信息，从而提高航空器件的性能和安全性。
4. 医疗器械逆向工程：通过对医疗器械进行拆解和分析，了解其结构、材料选择等方面的信息，从而提高医疗器械的质量和安全性。
5. 工业设计逆向工程：通过对其他产品或者系统进行逆向工程，得到设计思路和技术方案，从而提高自身产品或者系统的设计水平和技术水平。
总之，逆向工程是一种非常重要的技术手段，可以帮助企业或者个人了解已有产品或者系统的设计思路和技术方案，从而提高其自身的技术水平和竞争力。
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逆向工程实施方案
逆向工程实施方案逆向工程是指通过对产品进行分析、研究，以了解其设计和制造的过程、原理、结构及特性的技术手段。
在实际工程应用中，逆向工程通常用于产品改进、竞争对手产品分析、产品故障分析等方面。
逆向工程实施方案是指在进行逆向工程时所采取的具体步骤和方法，下面将对逆向工程实施方案进行详细介绍。
首先，进行准备工作。
在实施逆向工程之前，需要对所要分析的产品进行充分的了解和调研。
这包括对产品的结构、材料、工艺、性能等方面进行全面的了解，同时需要准备好相应的工具和设备，例如CAD软件、3D扫描仪等。
其次，进行产品解构和分析。
在实施逆向工程时，首先需要对产品进行解构，将产品进行拆解，并记录下每个零部件的结构、尺寸、材料等信息。
然后通过3D扫描等技术手段对每个零部件进行数字化建模，以获取产品的三维模型数据。
接着对产品的功能、性能、工艺进行分析，找出产品的设计特点和制造工艺，了解产品的优缺点和技术难点。
接下来，进行技术研究和仿制。
在对产品进行了全面的分析之后，可以根据产品的特点和技术要求，进行相关的技术研究和仿制工作。
这包括对产品的关键技术进行研究和攻关，寻找替代材料和工艺，优化产品的设计和制造工艺，以达到改进产品性能和降低成本的目的。
最后，进行成果评估和应用。
在完成逆向工程的相关工作后，需要对所获得的成果进行评估和验证。
这包括对仿制产品进行性能测试和验证，确保仿制产品达到设计要求。
同时还需要评估逆向工程的成本和效益，分析逆向工程的应用前景和市场潜力，为进一步的产品开发和改进提供参考。
总的来说，逆向工程实施方案是一个系统工程，需要在实施过程中充分考虑产品的特点和要求，合理安排各项工作，确保逆向工程的顺利进行和取得预期的成果。
同时，逆向工程实施方案的具体内容和步骤也会因不同的产品和需求而有所差异，需要根据具体情况进行调整和补充。
希望本文所介绍的逆向工程实施方案能够为相关工作者提供一定的参考和帮助。
逆向工程在汽车设计中的应用
逆向工程在汽车设计中的应用第一章概述逆向工程是指通过解析已有的产品或零件，以轮廓、空间、性质等多方面的标准来分析其结构和构造，最终实现再设计、再制造和再加工的技术。
汽车设计行业是逆向工程应用的重要领域之一，利用逆向工程的方法可以快速实现产品设计和改进，同时也有助于解决后期售后服务的问题。
本文将介绍逆向工程在汽车设计中的应用，主要包括逆向工程的具体步骤、逆向工程在汽车设计中的优势、逆向工程在汽车售后服务中的应用以及逆向工程在汽车设计中存在的问题等。
第二章逆向工程的具体步骤逆向工程通常包括以下步骤：1.收集数据收集有关产品或零件的各种数据，包括外部形状、内部结构、材料信息等。
这些数据可以通过扫描、计算机辅助设计和数控加工等方式获取。
2.分析数据对收集到的数据进行分析和处理，包括建立三维模型、分析结构和性能、制定制造流程等。
这可以借助计算机模拟软件和逆向工程专业软件实现。
3.加工制造根据分析结果，利用数控加工设备制造出复刻产品或部件。
这可以通过数控车床、激光切割和三维打印等技术来实现。
第三章逆向工程在汽车设计中的优势逆向工程在汽车设计中的应用具有以下优势：1.快速样板制作逆向工程技术可以通过扫描、建模和数控加工等方式，迅速生成新零件或模型，为新产品的设计提供快速的样板制作。
2.保存历史数据汽车制造企业可以使用逆向工程技术快速搜集分析现有车型的状态，将车型结构、性能和密度数据收集在一起，形成历史数据，为后续的维护、升级、改进之类的工作提供支持。
3.节约成本逆向工程技术可以帮助替代传统模具加工技术，减少大型模具的周期和成本，特别是对于小批量生产和兼容性强的配件，它也可以减少相关制造和生产成本。
第四章逆向工程在汽车售后服务中的应用随着汽车制造技术的不断发展和全球市场的不断发展，汽车售后服务行业更加重视产品设计所带来的生产成本和质量问题，并在工业现场检查、审核和维修中广泛应用逆向工程技术。
逆向工程技术在汽车售后服务中可以通过建立三维模型、检测零配件的各项指标，解决零部件结构和匹配的问题。
基于逆向工程技术的产品创新设计实验教学
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据进行处理 ， 重建 Ｃ ＡＤ模 型 ， 最 后导 人 正 向设 计 软 件 中进 行 产 品创 新 设 计 。 实 践 证 明 ， 该 实 验 课 程 有 利 于 学 生 掌 握 先 进 的测 量 技 术 ， 熟 悉 逆 向工 程 设 计 的 流 程 ， 提 高 学 生 的 工 程 实践 及 创 新 能 力 。 关键 词 ：逆 向工 程 ；表 面 数字 化 ；创 新 设 计 ； 实 验 教 学 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ ； Ｇ ６ ４ ２ ． ０ 文献 标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ２ ～ ４ ９ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ １ ５ ２ 一 Ｏ ３
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逆向工程及其在产品设计中的应用
逆向工程及其在产品设计中的应用摘要逆向工程作为一种先进的数字化制造技术，相对于传统的产品设计方法具有明显的优势，近年来逆向工程在产品的设计开发领域取得了广泛地应用和长足地发展，本文主要介绍了逆向工程的原理和关键技术以及其在产品设计中的应用和未来的发展趋势。
关键词：数字化开发，逆向工程，产品设计。
引言产品数字化开发技术是现代产品开发的核心技术之一。
逆向工程是实现产品数字化设计与开发的重要方法，是当今研究的热点，它极大地缩短了产品的开发周期,提高了产品精度,是消化、吸收先进技术进而创造和开发各种新产品的重要手段。
逆向工程是20世纪80年代初分别由美国3M公司、日本名古屋工业研究所以及美国UVP公司提出并研究开发成功的。
进入20世纪90年代，逆向工程技术被放大到大幅度缩短新产品开发周期和增强企业竞争能力的重要位置上[1]。
逆向工程已经成为新产品快速开发的核心技术，作为支持产品再创造工程的重要技术之一，逆向工程已经成为先进制造技术的研究热点，并取得了重大的经济效应。
如CHRYSLOR汽车公司采用该技术开发新的发动机机体，节约了6个月的开发时间；福特汽车公司采用该技术，沟通了与零件制造上之间的里联系，大大节约了开支；最典型的例子是日本，日本在20世纪60年代初提出科技立国的方针：“一代引进，二代国产化，三代改进出口，四代占领国际市场”，为国产化的改进，迫切需要对别国产品进行消化、吸收、改进和挖掘。
后来逆向工程的大量应用为日本经济振兴进而创造和开发各种新产品奠定了良好的基础。
据统计，70%以上的技术来源与国外，逆向工程作为掌握技术的一种手段，可使新产品的研发周期缩短40%以上，极大地提高了生产效率[2]。
随着现代计算机、数控机床和激光测量技术的飞速发展，对逆向工程相关操作软件的需求也越来越广泛。
1.逆向工程的概述1.1逆向工程的定义逆向工程（Reverse Engineering,RE)也称反求工程，是针对现有的工件（样品或模型，尤其是复杂不规则的自由曲面），利用3D 数字化测量仪器准确、快速地测量出工件轮廓的坐标值，通过数据处理，重构曲线曲面、编辑、修改后，将图档转换成一般的CAD/CAM系统，再有加工机制做所需模型，或者用快速成型机将样品模型制作出来。
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包装工程PACKAGINGENGINEERINGVol.27No.3 2006.06现代产品设计中逆向工程技术的应用蔡克中,钟砚涛(南昌航空工业学院 , 南昌 330063)摘要:阐述了逆向工程的概念,论证了逆向工程技术在现代产品设计中应用的意义和模式,并从扫描模型的建立、数据采集、数据处理、CAD模型的重建、产品的再设计与快速成型技术等方面,对逆向工程的具体运作过程进行了比较详细的分析和研究。
同时也指出了在现代产品设计中应用逆向工程技术需注意的问题。
关键词:逆向工程;产品设计;快速成型;反向设计中图分类号:TB472文献标识码:A文章编号:1001-3563(2006)03-0156-03DiscusionontheApplicationofReverseEngineeringTechnologyinModernProductDesignCAIKe-zhong, ZHONGYan-tao(NanchangInstituteofaeronauticaltechnology, Nanchang330063, China)Abstract:Thearticleexpoundedtheconceptofreverseengineering.Itdemonstratedtheapplication significanceofreverseEngineeringtomodernproductdesign.Inaddition, thearticlediscussedindetailop-erationalprocessconcretelyofreverseengineeringfromfollowingsixaspects:establishingscanmodel, gath-eringdata, disposalofdata, reconstructingCADmodel, productredesignandtechnologyofceleritymold-ing.Atthesametime, itpointedoutsomequestionsneededtopaymorea t entiontoinapplicationofreverse engineeringtoproductdesign.Keywords:reverseengineering;productdesign;celeritymolding;reversedesign逆向工程是20世纪90年代才发展起来的,一种以先进产品设备的实物、样件、软件(包括图样、程序、技术文件等)或影像作为研究对象,应用现代设计方法学、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统分析和研究、探索掌握关键技术,进而开发出同类的更为先进的产品技术[1]。
并已在制造、医学、考古与军事等领域获得非常广泛的应用。
而产品设计则是现代文明不可或缺的一种社会活动,它的诞生对改善人类生活的品质,提高人们生活的水平起到了非常重要的作用。
为了能更好地为现代社会服务,产品设计一直都紧密地联系各种最新的科学技术,并给予兼揉并济。
因此,当面对逆向工程技术的大潮时,现代产品设计必然非常有必要加以充分吸收和利用,以促进产品设计的进一步发展和完善,更好地推动人类文明的进步。
1逆向工程应用于现代产品设计的意义逆向工程是先用一定的测量手段对实物或模型进行测量,而后把测量数据通过三维几何建模方法重构实物CAD模型,收稿日期:2005-09-18;修订日期:2006-02-28并在此基础上进行改进设计及生产的全过程,它在产品设计中的应用具有非常重要的意义。
1.1拓展设计师的设计思维思维是人脑对客观事物间接和概括的反映,也是人类智力活动的一种外在表现形式,更是产品设计师进行一切设计活动的前提和基础。
一个设计师创造性思维的活跃程度决定着产品最终设计的好坏与成败。
一般说来,当然希望设计师的思维越活跃、思维方式越独特越好,只有出众的设计思维才能获得优秀的设计方案。
但对于产品设计来说,以往很多时候某些优秀的设计方案并不一定确实可行。
其原因是多方面的,其中一个比较重要的可能就是因产品设计方案的曲面过于丰富,造型过于复杂而无法在计算机建立三维CAD模型,并迫使设计师放弃最优方案。
然而,随着逆向工程技术的诞生,只要是好的设计方案,即使曲面再丰富,造型再复杂,都可以通过先做实物草模,然后用三维扫描仪扫描的方式来自动生成三维CAD模型。
也就是说,逆向工程技术在产品设计中应用可以完全消除设计师的后顾之忧,大大解放了产品设计师的自由度,拓展了设计师的思维。
并把设计师从费事费力且又千篇一律的计算作者简介:蔡克中(1977-),男,江西玉山人,南昌航空工业学院讲师,主要研究方向为工业设计理论和方法,发表论文10余篇。
156蔡克中等现代产品设计中逆向工程技术的应用机建模中解脱出来,让设计师有更多的时间用在设计思维上,体的形态、色彩或结构的基础上进行产品设计[4]。
而根据参以创造出更多更好的设计方案。
考的对象,通常会有3种参考设计的方式:1.2缩短了设计周期, 降低了设计成本1)借鉴手法。
即指企业在产品设计时模仿市场上已经存在经济高度发达的今天,生产任何一种商品的企业都很在,且销售情况较好的同种类型产品的造型。
如国内某个生产多,产品的市场竞争也相当激烈。
企业为了增强产品的市场竞吸尘器的制造商,把国外(尤其是欧洲、美国或日本)市场上已争力,必然会采取许多措施,其中缩短产品的设计周期是一个经出现的、时尚的且设计理念先进的吸尘器造型借鉴过来,并极其重要的方法。
我们知道,产品的设计周期是指从提出产品在此基础上进行适当的概括、提炼、简化或变型,从而开发出仅设计的概念到产品被正式推向市场这么一系列过程的时间总在国内销售的吸尘器。
和。
在这个周期中,任何一个现代产品设计都需要建立计算机2)移植手法。
即把一种类型的优秀产品形态移植到另外的三维模型。
以往,设计师只能依据设计草图在计算机里用三一种类型的产品造型上。
如在设计一款手机时,则可借鉴某些维软件完全独立地建立CAD模型,且这部分工作所花的时间跑车的造型,来表现手机的时尚感与速度感。
同样的,也可以在整个设计周期中占据了很大的比例,尤其是曲面比较复杂的把钢笔套的外观移植到MP3的造型上来。
设计方案。
而从逆向工程技术的核心内容能够看出,现代产品3)改良手法。
即指企业对多年前推出的产品进行的一种设计可以通过三维扫描仪扫描用石膏或油泥制作的草图模型改进设计。
而之所以要重新设计,主要是原有产品的形态、色或产品实物并经相应软件的适当处理快速方便地生成产品彩已经过时原来产品的在功能上有一定缺陷原有产品在人,,、的CAD模型,节约了大量的计算机建模的时间。
同时,由于快机工程上设计不合理等问题,并已严重影响到产品的销售。
速成型系统在逆向工程中的使用[2],很多后期的细致模型甚上述3种设计手法,虽然过程不仅相同,但有一些共同的至是样机都可以利用快速成型系统来完成,从而又在很大程度特点。
即都是以某个已经存在的产品为参照物,且都要求在原节省了制作实物模型的时间。
由此可知,逆向工程在现代产品有产品造型的基础上,通过分析、消化、吸收和改进来创造一个设计中的应用,能够大大提高产品设计的效率,缩短产品设计全新的产品。
然而,以往设计师必须先测量被参考产品或零部的周期,进而降低产品设计的成本。
件的各种尺寸,然后才能够在计算机里建立产品的三维模型。
但逆向工程技术的出现,则可用三维扫描仪直接扫描被参考产2逆向工程应用于现代产品设计的模式品或零部件的形态,并通过相应的软件,就能非常迅速地生成产品的CAD模型,以便于产品设计的后续工作。
这实际上也根据三维扫描仪扫描的对象,可以把逆向工程技术应用于是逆向工程技术应用于现代产品设计中的一种常见的模式。
产品设计的模式分为2种。
3逆向工程在产品设计中应用的过程2.1扫描实物模型, 有利于建立复杂的产品 CAD模型由于数字技术的飞速发展,在现代产品设计与开发的过程中,充分利用计算机便成为了一种必然的趋势,其目的有2点:由上文可知,在现代产品设计中融入逆向工程技术具有非(1)通过计算机来绘制产品的预想效果图;(2)利用计算机来常重要的现实意义,但具体的实施过程中到底是如何进行的辅助产品的加工制造(如力学分析、结构设计、模具设计与加呢?根据逆向工程技术的原理并结合产品设计的特点,经过比工工艺设计等)。
而要实现上述2个目的,传统上,设计师必较系统的研究认为,在实际的产品设计中利用逆向工程技术应须利用一些三维软件(如3DSMAX、RHINO、PRO/E、UG等)在遵循以下系列步骤:扫描模型的建立、数据的采集、数据的处电脑里凭空建立一个三维的数字模型。
通常情况下,设计师建理、CAD模型的重建、产品的再设计和快速成型。
立一个造型不太复杂的三维数字模型也很方便。
但有些产品 3.1扫描模型的建立很可能被设计的曲面丰富、造型复杂,如汽车、吸尘器等。
这逆向工程是通过三维扫描技术把实物模型转变为CAD模时,如果要在电脑里直接建立符合要求的三维数字模型就会非型的,因此,在扫描之前必须建立或确定被扫描的对象,这实际常困难,甚至是最熟练的造型师利用最先进的三维软件都不可上也是逆向工程应用于产品设计的前期准备工作。
一般情况能建立。
但逆向工程技术的出现,则可轻松地解决这个问题,下,建立被扫描的对象的方式有2种。
如果是创新产品设计方即设计师可先用石膏、油泥、泡沫塑料等材料迅速地做出一个式,则设计师需要用石膏、油泥或泡沫塑料,把设计方案快速地产品的实物模型[3],然后利用三维扫描仪把实物模型转化为制作出来,以获得被扫描的对象。
如果是改良设计或借鉴设计一个符合要求的、可以编辑的产品CAD模型。
由此可知,逆向模式,则设计师只需根据设计目的选定被参考的产品实体或零工程技术有利于产品CAD模型的建立,尤其是曲面复杂的产部件,以得到被扫描的对象。
品。
3.2数据的采集2.2扫描产品实体, 快速建立产品的 CAD模型数据采集是通过一定的方法来收集有效数值信息的一项许多时候,企业会在参考现实存在或曾经出现过的原有物实用技术,而对于逆向工程,则是利用特定的测量设备和测量157包装工程PACKAGINGENGINEERINGVol.27No.3 2006.06方法来获取实物模型或零部件表面离散点的几何坐标数据。
逆向工程最高的目标创新。
即是实物模型数字化的过程,它是逆向工程技术最基本、最重 3.5快速成型技术的使用要的步骤。
因而,如何高效、高精度地测量并收集模型表面的在完成实物的CAD模型重建后,其后续工作就是利用快数据,一直是逆向工程的主要研究内容之一。
当前,测量三维速成型技术来迅速、精确并经济地生成可触摸的物理原型或模表面形态的方法可分为接触式测量和非接触式测量2大类。