逆向工程的概念

      传统的工业产品开发均是按照严谨的研究开发流程,从确定功能与规格的预期指标开始,构思产品的零件,然后进行各个零件的设计、制造以及检验,再经过组装、整机检验、性能测试等程序来完成。每个零件都有原始的设计图样及CAD模型,每个零件的加工也有自己的工序图表,每个零件的尺寸合格与否用产品检验报告来记录。此类传统的产品开发通常是从概念设计到图样,再制造、检验产品,通常称为正向工程( Forward Engineering)。

       逆向工程( Reverse Engineering)也称为反求工程、反向工程等,起源于精密测量和质量检验,它是设计下游向设计上游反馈信息的回路。产品的逆向工程是根据零件(或原型)生成图样,再制造产品。它是一种以先进产品设备的实物、样件、模型、软件(包括图样程序、技术文件等)或影像(图像、照片等)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、探索掌握其关键技术,进而开发出同类的更为先进的产品的技术,是针对消化、吸收先进技术采取的一系列分析方法和应用技术的结合。广义的逆向工程包括形状(儿何)逆向、工艺逆向和材料逆向等诸多方面,是个复杂的系统工程。

       通常所说的逆向工程即指对几何形状的逆向,称为实物逆向工程,是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。这种从实物样件获取产品数学模型并制造得到新产品的相关技术,已经成为 CAD/CAM系统中的一个研究及应用热点,并发展成为一个相对独立的领域,其相关领域包括几何测量、图像处理、计算机视觉、几何造型和数字化制造等。计算机的高度集成以及先进的测量技术使得逆向工程中的数据采集、数据处理、曲面造型及实物造型成为可能。

       产品的数字化和三维模型重建是逆向工程的两项关键技术,有关逆向工程建模方法的研究主要也集中在这两个方面,在复杂自由曲面测量、曲面逼近和拟合等曲面重建技术的研究上提出了许多方法,并相应开发了一些实验和商用软件。得到CAD模型后,其下游过程主要是利用成熟的CAD/ CAE/CAM系统的强大功能,组成一个完整的检测、设计、分析和制造系统,这也体现了集成的逆向工程系统。