第八章反求工程与创新设计课件.ppt

1、反求工程：是以先进技术或产品的实物、软件（图反求工程：是以先进技术或产品的实物、软件（图 纸、程序、技术文件等）、影像（照片、广告纸、程序、技术文件等）、影像（照片、广告 等）作为研究对象，应用现代设计理论方法学、等）作为研究对象，应用现代设计理论方法学、生产工程学、材料学等有关专业知识进行系统生产工程学、材料学等有关专业知识进行系统 深入的分析与探索，并掌握其关键技术，进而深入的分析与探索，并掌握其关键技术，进而 开发出先进产品。开发出先进产品。反求工程是针对消化吸收先进技术的一系列工作方反求工程是针对消化吸收先进技术的一系列工作方法和技术的综合工程。在掌握先进技术中创新，是机法和技术的综合

2、工程。在掌握先进技术中创新，是机械创新设计的重要途径之一。械创新设计的重要途径之一。一一、反求问题的提出反求问题的提出 任何新产品的问世都蕴含着对已有科学、技术任何新产品的问世都蕴含着对已有科学、技术 的继承和借鉴，反求工程作为一门学问进行专的继承和借鉴，反求工程作为一门学问进行专 门研究，则是出现于门研究，则是出现于20世纪中期世纪中期。为实现国产化的改进，并最终占领国际市场，为实现国产化的改进，并最终占领国际市场，就迫切需要对别国的产品进行消化、吸收、改就迫切需要对别国的产品进行消化、吸收、改 进和挖潜，这也就形成了反求设计或反求工程进和挖潜，这也就形成了反求设计或反求工程 的发展机制。的

3、发展机制。因为研究和应用反求设计或反求工程可以有效因为研究和应用反求设计或反求工程可以有效回回 避研究开发探索的风险，实现在高起点去创新产避研究开发探索的风险，实现在高起点去创新产 品，因此当今重视和研究反求工程的国家很多。品，因此当今重视和研究反求工程的国家很多。二二、反求工程经历的过程反求工程经历的过程1.1.引进技术的应用过程引进技术的应用过程 在生产实践中逐步熟悉产品或设备的操作、使用与维修，使其在生产中发挥作用。然后再结合其软件资料，进一步了解它的结构、技术性能、技术特点，尤其是要发现产品、设备的不足之处，做到“知其然”。3.3.引进技术的创新过程引进技术的创新过程 在此基础上，通过

4、消化、综合引进的技术，来进行创新设计，开发出具有自身特色的新产品。对其设计原理、结构、材料、制造工艺等进行深入研究，用现代设计理论、方法及测试手段对其性能进行计算测定，了解其材料配方、工艺流程、技术标准、质量控制等技术条件，特别要找出它的关键技术及不足之处产生的根源，做到“知其所以然”。因此从这个意义上看，反求工程又称为反求设计。因此从这个意义上看，反求工程又称为反求设计。2.2.引进技术的消化过程引进技术的消化过程三三、反求设计反求设计 1.反求设计的研究对象应该是比较先进的技术或产品，一般分为三类：1）实物反求 是指在已有产品实物的条件下，通过试验、测绘、分析，确定其关键技术，再创造出新产

5、品的过程。反求的产品实物可以是整机、部件或零件。反求的内容包括产品的功能、原理方案、结构性能、材料、精度等。2）软件反求 在软件反求过程中，产品样本、技术文件、设计说明书、使用说明书、设计图纸以及有关规范和标准等均为软件。主要内容有，深刻理解图样与技术要求；选则合适的材料、工艺过程与热处理方法；试制样机进行性能测试；最后创新出新产品。3）影像反求 在影像反求中，产品的图片、照片、广告介绍、参观介绍、影视画面等均属于影像。是反求对象中信息量最少、难度最大，但也最富有创新性的反求设计。其工作主要是依据影像提供的产品外形、尺寸、比例，运用透视变幻与投影以及各种专业知识进行琢磨、分析、领会其功能、性能

6、、结构特点等，然后进行从原理方案、构型综合、直到完成产品的创新。反求设计分为两个阶段反求分析阶段与再设计阶段反求分析阶段与再设计阶段1）反求分析阶段 通过对原有产品的剖析，寻找原产品的技通过对原有产品的剖析，寻找原产品的技术缺陷，吸取其技术精华、关键技术，为改术缺陷，吸取其技术精华、关键技术，为改进或创新设计提出方向。包括宏观分析和详进或创新设计提出方向。包括宏观分析和详细分析。细分析。2.反求设计的过程2）再设计阶段 是一个创新设计阶段，包括变异设计和开是一个创新设计阶段，包括变异设计和开发设计。是在对原产品进行反求分析的基础发设计。是在对原产品进行反求分析的基础上，开发出符合市场需求的新产

7、品的过程，上，开发出符合市场需求的新产品的过程，称为称为“再设计再设计”。变异设计：是在现有的产品基础上对参数、机变异设计：是在现有的产品基础上对参数、机构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列化设计。化设计。开发设计：是在分析原有的产品基础上，抓开发设计：是在分析原有的产品基础上，抓 住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。3.反求设计中的主要内容1 1）设计思想的反求）设计思想的反求 主要应包括设计产品开发的必要性与适应性、主要应包括设计产品开发的必要性与适应性、产品造型的特殊性、产品的结构特点等。产品

8、造型的特殊性、产品的结构特点等。是贯穿反求全过程的工作，在反求设计中的是贯穿反求全过程的工作，在反求设计中的每一步骤都不要忘记揣摩设计者的意图。每一步骤都不要忘记揣摩设计者的意图。2 2）功能原理的反求）功能原理的反求 可以了解功能目标的确定原则，对产品的改可以了解功能目标的确定原则，对产品的改进设计有帮助。进设计有帮助。3 3）结构形状与尺寸参数的反求）结构形状与尺寸参数的反求 即是一个分析过程，也是一个实际测绘过程，即是一个分析过程，也是一个实际测绘过程，反求中包含有实物测量、数据处理、误差分析等反求中包含有实物测量、数据处理、误差分析等内容。对产品的性能、成本、寿命、可靠性有极内容。对产

9、品的性能、成本、寿命、可靠性有极大的影响。是反求设计中工作量很大的工作。大的影响。是反求设计中工作量很大的工作。4 4）材料的的反求）材料的的反求 包括材料成分的反求、材料组织结构的反求、包括材料成分的反求、材料组织结构的反求、材料力学性能的反求以及材料的工艺反求。这些材料力学性能的反求以及材料的工艺反求。这些反求将成为反求设计时选择材料或代用材料的依反求将成为反求设计时选择材料或代用材料的依据。据。5 5）关键技术的反求）关键技术的反求 是指那些能够实现同类产品难以达到的技术是指那些能够实现同类产品难以达到的技术水平、模仿难度较大，且具有一定竞争力的技水平、模仿难度较大，且具有一定竞争力的技

10、术。关键技术包括关键功能、关键原理、关键术。关键技术包括关键功能、关键原理、关键结构和关键材料。是反求设计的重点，也是难结构和关键材料。是反求设计的重点，也是难点。点。四四、反求设计与知识产权反求设计与知识产权 保护知识产权是国际性的共同行为规保护知识产权是国际性的共同行为规 范，任何一范，任何一 项新技术、新产品都应该受到有关保护法的法律项新技术、新产品都应该受到有关保护法的法律 保护。保护。反求技术的发展基础是仿制技术，但并不同于仿反求技术的发展基础是仿制技术，但并不同于仿 制技术。其着眼点在于对原有事物进行修改和再制技术。其着眼点在于对原有事物进行修改和再 设计后而制造出新的产品。因而避

11、免了侵权的问设计后而制造出新的产品。因而避免了侵权的问 题。题。从事反求设计时，一定要懂得知识产权，不要侵从事反求设计时，一定要懂得知识产权，不要侵 害别人的专利权、著作权、商标权等受保护的知害别人的专利权、著作权、商标权等受保护的知 识产权。同时也要注意保护自己所创新部分的知识产权。同时也要注意保护自己所创新部分的知 识产权。识产权。五五、反求设计与传统设计的比较反求设计与传统设计的比较1.传统设计是一个主动的创造性活动，是通 过工程师的创造性劳动，将一个事先并不 知道的事物变为人类需求的喜爱的产品。是由未知到已知、由想象到现实的过程。2.反求设计是一种高起点地、是先被动后主动 的创造性活动

12、。是从已知事物的有关信息出 发，去寻求这些信息的科学性、技术性、先 进性、经济性、合理性等，其更重要的本质 是在此基础上要改进、挖潜进行再创造。难 度较大，并非传统设计的简单逆过程。一一、机械设备反求机械设备反求(实物反求实物反求)设计的种类与特点设计的种类与特点1.种类1 1）整机的反求）整机的反求是指对整台机械设备进行反求设计。是指对整台机械设备进行反求设计。2 2）部件的反求）部件的反求 是指机械装置中的某一些部件，反求是指机械装置中的某一些部件，反求部件一般是机械中的重点或关键部件，部件一般是机械中的重点或关键部件，也是各国进行技术控制的部件。也是各国进行技术控制的部件。3 3）零件反

13、求）零件反求反求的零件一般是机械中的关键零件。反求的零件一般是机械中的关键零件。2.特点 具有形象直观的实物，有利于形象思维。具有形象直观的实物，有利于形象思维。可对产品或设备的性能、材料等项内容直接进行可对产品或设备的性能、材料等项内容直接进行 测试与分析，以获得详细的设计资料测试与分析，以获得详细的设计资料。可对产品或设备的尺寸直接进行测试与分析，以可对产品或设备的尺寸直接进行测试与分析，以 获得重要的尺寸设计资料获得重要的尺寸设计资料。目的是反求仿制时，缩短了设计周期，提高了产目的是反求仿制时，缩短了设计周期，提高了产 品的生产起点与速度。品的生产起点与速度。仿制产品与引进产品有可比性，

14、有利于提仿制产品与引进产品有可比性，有利于提高产品的质量。高产品的质量。在仿制的基础上加以改进和创新，为开发在仿制的基础上加以改进和创新，为开发新产品提供了有利条件。新产品提供了有利条件。二二、机械设备反求设计的过程机械设备反求设计的过程 由设计过程可以看出，实物反求设计的创新性可以体现在产品设计中的许由设计过程可以看出，实物反求设计的创新性可以体现在产品设计中的许多方面：设计思想、方案选择、零部件结构设计、尺寸公差设计、材料选择、多方面：设计思想、方案选择、零部件结构设计、尺寸公差设计、材料选择、工艺设计等都有设计是发挥创造的空间。工艺设计等都有设计是发挥创造的空间。一、技术资料反求(软件反

15、求)设计的特点1.抽象性 技术资料不是实物，需要发挥人的想象力，技术资料不是实物，需要发挥人的想象力，是一个处理抽象信息的过程。是一个处理抽象信息的过程。2.科学性 要求人们从各种技术信息中，去伪存真，从要求人们从各种技术信息中，去伪存真，从低级到高级，逐步探索，获取可为我所用的技低级到高级，逐步探索，获取可为我所用的技术信息。术信息。是一个分析、计算的逻辑思维过程，要具有高是一个分析、计算的逻辑思维过程，要具有高度的技术性。度的技术性。4.综合性 要求综合运用决策理论、模糊理论、相似理论、要求综合运用决策理论、模糊理论、相似理论、计算机技术等多门学科知识，是一门综合性很强的计算机技术等多门学

16、科知识，是一门综合性很强的技术。技术。5.创造性 是一个创造、创新的过程。应充分发挥人的创是一个创造、创新的过程。应充分发挥人的创造性及集体智慧。造性及集体智慧。3.技术性2.技术资料反求成功的可能性论证并非所有技术资料反求设计都能成功。并非所有技术资料反求设计都能成功。3.原理、方案、技术条件反求设计4.零、部件结构、工艺反求设计5.产品的使用、维护、管理反求6.产品综合性能测定及评价二、技术资料反求设计的一般过程1.必要性论证 包括对引进对象做市场调研及技术先进性、包括对引进对象做市场调研及技术先进性、可操作性论证等。可操作性论证等。既无实物，又无技术软件，仅有产品照片、图既无实物，又无技术软件，仅有产品照片、图片、广告介绍、参观印象、和影视画面等，设计片、广告介绍、参观印象、和影视画面等，设计信息最少，用这些信息来构思、想象、反求开发信息最少，用这些信息来构思、想象、反求开发新产品时，可参考以下步骤：新产品时，可参考以下步骤：1.搜集影像资料2.根据影像资料进行原理方案分析、结构分析3.原理方案的反求设计与评估4.技术设计的反求设计5.技术性能与经济性的评估