《逆向工程與產品創(chuàng)新設計》 課件 1.1 筆架快速開發(fā)方案設計

逆向工程與產品創(chuàng)新設計1.1.1筆架快速開發(fā)方案設計項目一1.1.1筆架快速開發(fā)方案設計【項目客戶】某文創(chuàng)用品公司【項目背景】【技術要求】

由于年代久遠，缺乏產品三維模型數據，公司要求根據實物完成產品的曲面逆向造型設計得到產品三維模型，并進行合理的功能創(chuàng)新設計。河豚筆架文鎮(zhèn)數據完整、特征清晰、整體精度為0.1mm。【項目來源】橫向項目項目一1.1.1筆架快速開發(fā)方案設計河豚筆架文鎮(zhèn)【方案設計】

河豚造型筆架造型小巧，圓潤可愛，寓意吉祥，置于案臺，為書案增添幾分生動，即可做筆架，又可做鎮(zhèn)紙，一舉兩得，非常實用。

河豚的造型對細節(jié)的工藝要求很高，常規(guī)的測量方法無法完成產品表面數據的測量，如何利用逆向工程技術對該產品進行快速產品開發(fā)？項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計圓明園大水法遺址圓明園十二生肖獸首圓明園十二生肖獸首的前世今生項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計2012年成龍導演的作品《十二生肖》項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計電影中使用的手套掃描技術屬于逆向工程數據采集技術中的哪一種？01電影中使用的手套掃描技術在當前的技術條件下能實現嗎？02項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計傳統(tǒng)的產品正向設計流程產品需求參數概念草圖設計三維模型設計模具設計制造產品結構設計產品批量生產3D打印驗證項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計產品市場資訊收集及調研概念性設計草圖設計方案確定稿平面或是三維效果圖方案工程圖紙樣機模型思維發(fā)散思維收斂方案評審項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計零件產品模型

正向工程逆向工程二維圖紙CAD數據…項目一1.1.1筆架快速開發(fā)方案設計逆向工程(ReverseEngineering,RE)

逆向工程也稱反求工程、反向工程，是將已有產品模型（實物模型）進行測量，根據測量結果將實物轉化為工程設計CAD模型，并在此基礎上對已有產品進行解剖、改型和再創(chuàng)造的一系列分析方法和應用技術的組合過程。逆向工程技術為制造業(yè)提供了一個全新、高效的設計手段。項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計

隨著新的逆向工程原理和技術的不斷引入,逆向工程已經成為聯系新產品開發(fā)過程中各種先進技術的紐帶,在新產品開發(fā)過程中居于核心地位,被廣泛地應用于摩托車、汽車、飛機、家用電器、模具等產品的改型與創(chuàng)新設計,成為消化、吸收先進技術,實現新產品快速開發(fā)的重要技術手段。逆向工程技術的應用對發(fā)展中國家的企業(yè)縮短與發(fā)達國家的差距具有特別重要的意義。據統(tǒng)計,發(fā)展中國家65%以上的技術源于國外,而且應用逆向工程消化吸收先進技術經驗,并使產品研制周期縮短40%以上,極大提高了生產率和競爭力。因此,研究逆向工程技術,對科學技術水平的提高和經濟發(fā)展具有重大意義。逆向工程的應用與發(fā)展項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計逆向工程關鍵技術流程數據采集數據處理產品創(chuàng)新

設計模型重構實物模型STEP02三維掃描儀STEP03GeomagicWrap軟件STEP04GeomagicDesignX

軟件STEP06

3D打印手板模型STEP05

SiemensNX軟件STEP01

產品實物模型3D打印

驗證項目一1.1.1

筆架快速開發(fā)方案設計筆架逆向快速開發(fā)流程1.1.2

逆向等于山寨嗎？主講：劉鑫（浙江工業(yè)職業(yè)技術學院）項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一逆向研發(fā)很簡單么？逆向設計=山寨抄襲？“山寨”，起源于雜牌組裝手機，平時大多是指質量不好的樣子貨?，F多用于模仿、抄襲市面上已取得成功的商品上。在大多數人眼里，逆向研發(fā)設計感覺是件很掉價的事兒，說通俗點就是山寨,可是真是這樣么？1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？黑人兄弟們由于膚色較深，常規(guī)手機對其進行面部識別時難以做到準確識別，尤其是在光線不佳的情況下，人與環(huán)境幾乎融為一體，基本都對不上焦，拍照功能廢了大半。項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？非洲黑人最愛的自拍手機傳音手機打開了非洲的市場，一度成為非洲的手機霸主。占據了非洲手機市場份額的40%左右。傳音手機在國內沒有什么市場，國內又有這么多物美價廉的國產品牌，所以傳音只能選擇經濟發(fā)展水平不是很高的非洲地區(qū)。為了拓寬非洲市場，傳音手機針對非洲市場的需求，專門為非洲人打造而來獨特的拍照功能，逼近非洲人大多都是黑種人，傳音手機利用這一優(yōu)勢，深得非洲人的喜愛。項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？非洲黑人最愛的自拍手機傳音專為黑人定制的自拍手機CamonC8，完美解決黑人自拍看不到臉的世紀大難題。任何一個品牌想要打開一個市場，都需要有正確的市場定位，要對這個市場進行調研分析，充分考慮到當地用戶的消費需求，這樣才能知己知彼，做出更適合這個市場的產品，才能在這個市場站穩(wěn)腳步。項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一國產車底是逆向研發(fā)還是山寨抄襲呢？

并且新車售價只有Macan售價的五分之一，定位價格區(qū)間在10.88萬-16.18萬。山寨，用行兒話稱“向前輩致敬”，用專業(yè)術語稱汽車逆向工程設計。眾泰汽車2016全新車型SR9

保時捷的Macan1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一1.1.2逆向等于山寨嗎？

并且新車售價只有Macan售價的五分之一，定位價格區(qū)間在10.88萬-16.18萬。山寨，用行兒話稱“向前輩致敬”，用專業(yè)術語稱汽車逆向工程設計。比亞迪F3

豐田花冠項目一對于穩(wěn)坐全球量冠軍寶座的豐田來說，它也有著一段山寨車的歷史。1947年，豐田汽車已正式成立10周年，當年生產出的ToyopetSA正是山寨了大眾1939年生產的甲殼蟲轎車。1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一而直到1973年，豐田都發(fā)展了36年，它還在抄襲別人的車。比如這臺豐田Celica賽利卡2000GT就是抄襲了福特野馬。

其實逆向研發(fā)全世界各大汽車廠商都在做大眾抄雪鐵龍雙離合，抄豐田福特戴姆勒車型發(fā)動機底盤，

豐田抄福特，福特抄法國車，法國車抄戴姆勒，戴姆勒抄奔馳，1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一

其實逆向研發(fā)是全世界各大汽車廠商都在做的一件事情，逆向研發(fā)遠不是抄襲那么簡單，汽車行業(yè)的逆向研發(fā)也是通過對市面上成熟產品的研究和借鑒，同樣需要大量的研發(fā)、設計與試驗，從而來開發(fā)自己的汽車新產品。

中國汽車工業(yè)起步比較晚，一些自主品牌廠商幾乎都存在山寨的歷史，但是“源于模仿，后為創(chuàng)新”成功轉型的中國品牌也不在少數。隨著在設計開發(fā)、生產工藝以及動力總成方面的不斷地吸取成熟車企的經驗技術，中國品牌正向設計的汽車產品也逐漸被更多的人所認識和接受。1.1.2逆向等于山寨嗎？項目一現有的實物模型三維數字化模型利用優(yōu)化分析軟件和數據分析對模型進行進一步的修改和優(yōu)化改進設計認識產品再現產品

超越原產品

逆向工程技術為制造業(yè)提供了一個全新、高效的設計手段。1.1.2逆向等于山寨嗎？1.1.3逆向工程技術的應用領域主講：劉鑫（浙江工業(yè)職業(yè)技術學院）項目一1.1.3逆向工程技術應用領域

隨著新技術的不斷發(fā)展，逆向工程技術已經成為消化、吸收先進技術，進行創(chuàng)新開發(fā)，實現產品快速開發(fā)的重要技術手段。逆向工程技術的應用對發(fā)展中國家的企業(yè)縮短與發(fā)達國家的差距具有特別重要的意義。據統(tǒng)計,發(fā)展中國家65%以上的技術源于國外,而且應用逆向工程消化吸收先進技術經驗,并使產品研制周期縮短40%以上,極大提高了生產率和競爭力。作為一種新的設計方法和理念，其應用主要表現在以下幾個方面：

文物保護領域

醫(yī)療生物領域

工業(yè)產品領域個性定制消費領域項目一1.1.3逆向工程技術應用領域1、工業(yè)產品領域

航空航天、汽車工業(yè)、重工制造、新能源產業(yè)、消費電子、日用品等領域的中小型零部件逆向設計，用于新產品開發(fā)、改型設計、配件修復數字建檔、質量控制等。（1）新產品開發(fā)在飛機、汽車、輪船、摩托車、家用電器等新產品開發(fā)中，對產品比例模型，然后利用逆向工程技術得到產品表面的數字化模型，并利用計算機輔助分析（CAE）、計算機輔助制造（CAM）等先進技術，進行產品創(chuàng)新設計。

圖1-1-11

汽車新產品開發(fā)1-1-1汽輪機零件研發(fā)1-1-2

礦山機械研發(fā)

1-1-3

傳統(tǒng)制造業(yè)轉型項目一1.1.3逆向工程技術應用領域1、工業(yè)產品領域（2）沒有原始圖紙的產品改型由于工藝、美觀、使用效果、客戶要求等方面的原因，原有產品的外形或性能已經不能滿足客戶要求，必須通過市場調查分析對該產品進行再工程設計。在缺乏原始設計參數和二維設計圖紙的情況下，利用逆向工程技術將產品實物轉化為三維數字化模型，對模型進行重新工程設計以后重新進行加工，將顯著提高生產效率。

1-1-4

咖啡機優(yōu)化設計

圖1-1-12

凸輪逆向設計圖1-1-13

咖啡機配件優(yōu)化項目一1.1.3逆向工程技術應用領域1、工業(yè)產品領域（3）設備配件修復某些大型設備，如航空發(fā)動機、汽輪機、家用電器等，經常因為某一零部件的損壞而停止運行，通過逆向工程手段，可以快速生產替代零件，從而提高設備的利用率和延長使用壽命。

1-1-5

高鐵車身維修1-1-6

大型設備修復

1-1-7

鍛造模具修復

圖1-1-14

飛機配件修復圖1-1-15

攝影器材配件修復項目一1.1.3逆向工程技術應用領域1、工業(yè)產品領域（4）產品質量控制用三維掃描儀對物體進行全方位掃描，得到三維點云，配合GeomagicControlX等質量檢測軟件，可對零件進行全尺寸質量檢測，并自動生成質檢報表。三維掃描儀尤其擅長檢測用傳統(tǒng)手段無法完成的檢測任務。

1-1-8

沖壓模具質量檢測

圖1-1-16

殼體質量檢測項目一1.1.3逆向工程技術應用領域1、工業(yè)產品領域（4）產品質量控制用三維掃描儀對物體進行全方位掃描，得到三維點云，配合GeomagicControlX等質量檢測軟件，可對零件進行全尺寸質量檢測，并自動生成質檢報表。三維掃描儀尤其擅長檢測用傳統(tǒng)手段無法完成的檢測任務。圖1-1-17

模具質量檢測1-1-9

精密模具檢測1-1-10

復雜注塑件檢測1-1-11

精密葉輪三維檢測項目一1.1.3逆向工程技術應用領域2、醫(yī)療生物領域

在人體骨骼和關節(jié)的假體植入物、假肢制造等醫(yī)學領域，由于其表面形狀的特殊性，都必須從用逆向工程技術將實物轉化為數字化模型。

圖1-1-18

康復輔助器具精準醫(yī)療

1-1-12

正畸保持架設計項目一1.1.3逆向工程技術應用領域2、醫(yī)療生物領域

在人體骨骼和關節(jié)的假體植入物、假肢制造等醫(yī)學領域，由于其表面形狀的特殊性，都必須從用逆向工程技術將實物轉化為數字化模型。

圖1-1-19小耳畸形整形

1-1-13

小耳畸形數字化治療項目一1.1.3逆向工程技術應用領域2、醫(yī)療生物領域

在人體骨骼和關節(jié)的假體植入物、假肢制造等醫(yī)學領域，由于其表面形狀的特殊性，都必須從用逆向工程技術將實物轉化為數字化模型。

圖1-1-20微創(chuàng)面部整形

1-1-14醫(yī)療美容項目一1.1.3逆向工程技術應用領域3、文物保護領域

對珍貴藝術品、考古文物、生物化石、古建筑等具有重大價值的物品，可以通過逆向工程技術將這些珍貴文物數字化，以便于進行文物修復和數字化永久保存。

圖1-1-21

古生物化石數字化

1-1-16