摘 要：隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，逆向工程技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)過程中的地位越來越重要。伴隨著改革開放的深入，同行企業(yè)之間的競爭也愈演愈烈。同時人們對新產(chǎn)品的要求也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸提高。為了能使企業(yè)更好地發(fā)展，應(yīng)對新產(chǎn)品的外觀設(shè)計工作加以重視。在產(chǎn)品外觀設(shè)計工作過程中要充分利用現(xiàn)代科技發(fā)展成果，比如我們提到的逆向工程技術(shù)，該技術(shù)在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計工作過程中起到了重要的影響，極大地促進了新產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計。而對于如何使用逆向工程技術(shù)，以及逆向工程技術(shù)自身具有哪些問題，則是本文研究對象。下面就讓我們開始這方面的研究。

關(guān)鍵詞：逆向工程；產(chǎn)品開發(fā)；產(chǎn)品設(shè)計

作為一種在當(dāng)今先進制造領(lǐng)域發(fā)展中的一項關(guān)鍵技術(shù)，逆向工程技術(shù)擁有這其他技術(shù)無法比擬的重要作用。逆向工程技術(shù)通過對已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型進行掃描，利用反向技術(shù)獲取該產(chǎn)品的原始設(shè)計數(shù)據(jù)，然后對產(chǎn)品進行改進，也可以在該產(chǎn)品的基礎(chǔ)上設(shè)計出新的產(chǎn)品。

合理的運用逆向工程技術(shù)有助于企業(yè)減少在產(chǎn)品設(shè)計過程中的時間和經(jīng)費投入，節(jié)約企業(yè)資本。從而降低了產(chǎn)品的設(shè)計成本，提高了企業(yè)在市場經(jīng)濟中產(chǎn)品競爭優(yōu)勢，促使設(shè)計師設(shè)計出更好地產(chǎn)品，擴展了設(shè)計師的視野，同時也可以利用逆向工程技術(shù)的高效便捷和可操作性，對產(chǎn)品的工藝進行功能和外觀上的改良，或者對產(chǎn)品的再次開發(fā)工作。

在逆向工程技術(shù)的諸多功能中，逆向建模技術(shù)是在產(chǎn)品的外觀設(shè)計工作中有著重要作用。在與三維立體建模技術(shù)的對比中，有著自身獨特的技術(shù)優(yōu)勢。而逆向工程建模技術(shù)的參數(shù)化則可以快速完成現(xiàn)有產(chǎn)品的還原設(shè)計工作，參數(shù)化在其他建模技術(shù)方面也有應(yīng)用，在這里就不做過多冗述。

同時，在逆向建模工作中，也要充分利用計算機技術(shù)發(fā)展成果，通過利用計算機輔助技術(shù)對產(chǎn)品的各個零件進行分析，以便能夠在產(chǎn)品的設(shè)計上精益求精，使得產(chǎn)品不僅在外觀上設(shè)計成功，在功能上也要盡善盡美，提高產(chǎn)品在市場經(jīng)濟中的競爭優(yōu)勢。綜合運用當(dāng)今社會發(fā)展所帶來的計算機技術(shù)發(fā)展成果，提高企業(yè)的核心競爭力，是逆向工程技術(shù)發(fā)展的重要作用。

一、逆向工程技術(shù)的概念

逆向工程技術(shù)是指相關(guān)工作人員通過一定的技術(shù)手段，在現(xiàn)有設(shè)計理念和設(shè)計技術(shù)的支持下，對新產(chǎn)品進行徹底的分析和改進，使原始設(shè)計方案得到一定的提升，也可稱作再設(shè)計技術(shù)。通常情況下，針對不同的研究對象，逆向工程技術(shù)被人們分為實物逆向工程、軟件逆向工程和影像逆向工程三個類型。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速的當(dāng)今信息化時代背景下，逆向工程技術(shù)的應(yīng)用對現(xiàn)代設(shè)計創(chuàng)作領(lǐng)域的數(shù)字化發(fā)展進程的到了很大程度上的提高，有效的控制了企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域的成本投入，提高了企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域的經(jīng)濟效益。逆向工程設(shè)計在當(dāng)今社會的到了許多領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是在模具和醫(yī)療器械的設(shè)計生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用效果尤為顯著[ 1 ]。在模具設(shè)計生產(chǎn)領(lǐng)域中，逆向工程設(shè)計的應(yīng)用較為廣泛，其技術(shù)在實際應(yīng)用中也相對較為成熟。在模具的結(jié)構(gòu)化設(shè)計工作中，一般會有多個設(shè)計參數(shù)可以供我們進行調(diào)整，但是由于模具的整體結(jié)構(gòu)性能對每個設(shè)計參數(shù)的要求是不同的，每個設(shè)計參數(shù)對模具整體結(jié)構(gòu)性能的影響也有所不同，所以在模具設(shè)計工作中，要求在模具整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化之前先確定最優(yōu)化的模型設(shè)計方案。設(shè)計的變量控制、相關(guān)的控制條件以及目標(biāo)函數(shù)確定了最優(yōu)模型的設(shè)計。優(yōu)化結(jié)果受制于設(shè)計變量的選擇，因此盡可能的選擇最有利于優(yōu)化模型設(shè)計的設(shè)計變量，以此保證逆向工程技術(shù)在提高模型設(shè)計方面的高效性和科學(xué)性。

二、逆向工程技術(shù)的工作原理

在社會發(fā)展日新月異的當(dāng)今社會，逆向工程技術(shù)也伴隨著時代的發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步而不斷地發(fā)展完善，現(xiàn)在逆向工程技術(shù)已經(jīng)可以很好地進行三維建模等設(shè)計制造工作。逆向工程技術(shù)的工作原理具體工程主要有如下幾步：

第一，使用高速三圍激光掃描儀器的相關(guān)操作人員要對已經(jīng)設(shè)計好的產(chǎn)品進行細致的掃描；

第二，借助相關(guān)逆向工程軟件對掃描數(shù)據(jù)進行處理，對產(chǎn)品的原始設(shè)計結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計；

第三，評價討論重新得到的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并對其進行處理；

第四，相關(guān)設(shè)計工作者對原始設(shè)計方案進行修改，使設(shè)計方案符合產(chǎn)品的實體模型要求。

此外，企業(yè)設(shè)計部門在進行產(chǎn)品原始設(shè)計時，可以使用CAD建模系統(tǒng)的三圍立體模型構(gòu)建軟件的進行原始設(shè)計方案的設(shè)計工作[ 2 ]。

在原始設(shè)計方案確定后，利用三圍立體打印技術(shù)對原始設(shè)計方案進行打印，在得到原始設(shè)計方案實體后，可以進行逆向工程掃描技術(shù)對其進行重新掃描，采集原始設(shè)計數(shù)據(jù)，然后進行逆向工程設(shè)計，彌補原始設(shè)計方案在某些方面的不足，使得產(chǎn)品在外觀和功能上都能滿足市場需求，提高了企業(yè)的核心競爭力，增加了企業(yè)的利潤，從而促進了社會經(jīng)濟的高速發(fā)展。

三、逆向工程技術(shù)的實施條件

關(guān)于逆向工程技術(shù)的實施條件，主要有硬件條件和軟件條件，具體表現(xiàn)在以下方面：

第一，給予充分的硬件條件。相關(guān)人員在使用此項工程技術(shù)時，為了得到產(chǎn)品的三維信息數(shù)據(jù)，需要對設(shè)計產(chǎn)品進行三維掃描處理。三坐標(biāo)測量和三維掃描儀是三維數(shù)據(jù)的過程需要的硬件支持，是現(xiàn)階段企業(yè)在獲取產(chǎn)品三維測量數(shù)據(jù)時必備的兩種儀器，這兩種儀器主要來源地是英國、日本、德國或者是意大利。接觸式的測頭、非接觸式的測頭一般來講是三坐標(biāo)測量和三維掃描儀的主流類型。所謂接觸式的測頭，定義為使用者需要保證測頭和被測物體處于接觸狀態(tài)，使數(shù)據(jù)得以正常采集[ 3 ]。所謂非接觸式的測頭，定義為該種測頭無需和被測端連接，充分利用了光學(xué)和激光原理。掃描儀準確度在不斷的提升，得益于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，并且掃描儀一直處于不斷發(fā)展良好的狀態(tài)。為了保證采集到的三維數(shù)據(jù)的有效性，使用者應(yīng)該根據(jù)自己的實際情況選擇合適的設(shè)備。

第二，給予充分的軟件條件。以SETM算法、AIS算法為代表的搜索算法等，在面對龐大的候選項目集數(shù)量的時候，會導(dǎo)致計算效率明顯不高。

第三，數(shù)據(jù)集的劃分算法。DIC算法、Partition算法等是數(shù)據(jù)集劃分算法的代表算法，為了節(jié)省訪問存貯在外的相關(guān)數(shù)據(jù)的I/O開銷，這些算法將整個數(shù)據(jù)集區(qū)分為若干可以存放在內(nèi)存中進行數(shù)據(jù)處理的小塊。Partition算法在找出所有的高頻項目集時，只需要兩次掃描整個數(shù)據(jù)集，就可以完成。Apriori算法數(shù)集的數(shù)量一般比據(jù)集劃分算法的候選項目集的數(shù)量小，為了減少數(shù)據(jù)扭曲性，可以增加各數(shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)集劃分算法飛速發(fā)展，目前已經(jīng)為為研究各種分布式關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法和并行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法做出了很大貢獻。

第四，抽樣算法。抽樣算法首先找到數(shù)據(jù)集所需的樣本數(shù)據(jù)集，后對本數(shù)據(jù)集進行深度挖掘分析，使得其中的頻繁項目集凸現(xiàn)出來，讓其作為候選。生成挖掘結(jié)果的最后一步，就是掃描數(shù)據(jù)集尋找到頻繁項目集。如何計算算法邊界值，從而找出遺漏部分的頻繁項目集，是抽樣算法的要害所在。針對一些特殊的關(guān)聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘情況，如對挖掘準確性要求不太高，但是對挖掘效率要求較高的類型，抽樣算法能充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢。

綜上所述，隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，特別是計算機技術(shù)的高速發(fā)展，產(chǎn)品的設(shè)計工作已不再是簡單的模仿和復(fù)制，而是變?yōu)橐环N創(chuàng)造，一種創(chuàng)新，特別是逆向工程技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得設(shè)計工作越來越精湛，產(chǎn)品的外觀和功能得到了極大地提高?，F(xiàn)代，快速逆向工程技術(shù)的應(yīng)用，特別是在汽車制造、機械制造等設(shè)計方面的功能日益凸顯，使得這一技術(shù)得到了高速發(fā)展，所設(shè)計出的產(chǎn)品質(zhì)量和外觀也得到了極大地保障，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)在市場競爭中提高產(chǎn)品核心競爭力的重要保證。

參考文獻：

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[2] 周小東，成思源，楊雪榮，蔡闖，李碩.基于逆向工程的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2016，1（03）：37-40.

[3] 高東強，韓江平.逆向工程中的難點問題淺析[J].技術(shù)與市場，2016，1（03）：109.

作者簡介：潘立業(yè)（1987-），男，黑龍江齊齊哈爾人，本科，初級職稱。