1.2产品逆向工程(Product Reverse Engineering)

　　1.2.1产品逆向工程的产生与概念

    反求技术在引进国外的先进产品、技术、生产线的消化和吸收中发挥了积极的作用，但却无法真正突破技术壁垒，打破经验的局限性，因为简单的模仿无法了解到最初的产品设计思想。

    我们把产品逆向工程定义为:在产品基因工程理论指导下根据现有产品及其相关信息重新构造产品基因的创造性工程。其本质上就是还原出产品可行的设计过程，最大程度上吸收原有产品的设计思想及其关键技术，从而支持产品的创新设计、提高我们自主设计的能力。

    产品逆向工程，将一个成熟产品输人值系统进行分析，分解至功能表面的层面上，然后进行重构，并在重构的过程中对其进行优化，包括模块化和标准化，使之在更深层面和更细粒度上符合大批量定制的生产要求。而在重构过程中，优化进行的依据则需要客户需求的获取分析结果作为参考。所以，只有准确把握市场动态和客户需求变动的前提下，产品的模块化才能在正确的方向上进行，才能真正使产品具有生命力和竞争力。

　　1.2.2产品逆向工程系统框架

    如图2所示，首先，建立数字化三维产品库，包括整机、部件、零件等，对于其他CAD系统则通过S下EP中性文件转化方法集成;然后，建立产品概念结构模型;最后，通过机电产品基因获取模块，建立分层次基因库，包括产品族、整机、部件、零件、模式、功能表面等。其中的关键技术包括面向产品概念结构的快速三维造型、与现有CAD系统计称技术(S下EP文件读取、翻译、转化等)、逆向设计过程重建与产品基因获取等。

　　1.2.3产品逆向工程与产品基因库

    建立结构合理，标准化和模块化的产品基因库，有利于生成具有良好结构的产品族模型，也是实现技术驱动型大批量定制的先决条件。产品逆向工程的结果，恰恰就是一个数字化、分层次的产品基因库，因此，我们可以利用产品逆向工程顺利实现技术驱动的大批量定制模式。

      由以上分析可知:产品基因工程是大批量定制(Mass customization )得以实现的环境与条件;产品逆向工程，是技术驱动(technology-driven)的保证与实现手段。PRE与PGE从两个方面共同支持下DMC，从而为下DMC的发展提供了一条可行的道路。

　　2 PGE框架中的用户需求分析

　　当对产品概念模型的分解过程进行到完成功能表面的创建阶段时，就要依靠设计要求，选择合理的功能模式进行重构，基于产品基囚库选取相应基囚，组合称为符合客户需求的产品族模型，信捷职称论文写作发表网，所以其中的设计需求与产品基因库均需要客户需求与分析系统的支持和参与才能建立和完成。

    在PG E框架中的用户需求获取与分析的过程，也即客户需求基因(Customer Request Genes,CRGs)的获取、建立和应用的过程。产品基因是一个复杂庞大的信息集成，产品所有特征应当包含在产品基因系统中，这样才能在控制基因的影响下，逐步生成产品实体。而需求基因则可以说成是产品基因的“基因”，它是产品生命周期的源头，因此，类似于客户需求对于产品概念设计的重要性来讲，需求基因在整个产品生命周期的范围内，同样起着至关重要的决定性作用与影响。

　　2.1需求基因模型

　　2.1.1需求基因的定义与获取

    产品生命周期最初是从市场对产品功能的需求开始的，通过对需求功能的整理、分析，得到对需求功能系统的认识，全面获得产品的功能要求，即客户对产品的需求，并按其重要性的程度制定出度量指标。我们把这些带权重的产品功能要求的信息集合，称为需求基因。

    客户需求有多种来源:包括销售数据、问卷调查、网上信息的搜集、访问信息、用户反馈、市场调研，还包括竞争对手信息获取以及对新生科研成果等多方面的来源，每一种来源均有可能成为创新产品产生和发展的原动力。

    客户需求获取技术:由于客户需求的模糊性、不确定性和不完整性等等特点，目前国内外学者对于客户需求的获取技术进行了大量的研究。其中包括利用网络环境的基于Web源的客户需求获取技术、基于数据挖掘的需求获取分析技术、基于Web的客户交流平台等许多技术。我们可以在PGE框架中应用这些优秀有效的思想方法与技术来实现客户需求的获取。

　　2.1.2需求基因的表达与应用

　　需求基因可表达为如下函数:

　　其中，Ψk(x)为第k阶基函数，ωk为相应权重，Ι为函数集的空间。

    需求基因(CRGs)与功能基因(Functional Genes , FGs)功能基因来源于功能需求，是市场需求的功能基元。FGs对应于各种类型的功能表面，经“转录”成为产品功能原型。通常地，我们通过对市场需求的分析整理，分解重构出一个个需求子功能，需求子功能对应着FGs,FGs可转录为具体功能表面，需求总功能对应着功能表面间的联系，它们相互作用，形成产品原型。由此我们可以看出，产品的功能基因来源于用户的需求功能，是以产品原型为载体，从产品原型中抽象、提取出的本质含义，虽然抽象但极具概括性。因此，在此基础上，设计产品的执行功能元件，使得各个元件随意组合，形成功能相同而形态各异的实际产品，因此功能基因可“转录”为单位作用面及其组合关系。

    可以类比目前客户需求到产品工程特性的映射研究现状:客户需求到产品工程特性的映射普遍采用QFD分析法，HoQ质量屋和层次分析法得到。由产品工程特性到产品的零部件以及产品的结构之间的映射，并未得到良好的解决方案，逆向工程在对这个问题的探求土取得了一定成果。分解重构理论在深人研究产品结构的基础上，提出了“功能表面”的概念，将产品的功能和结构结合在一起，进行综合考虑，是一种创新性的理论，对于开发新产品具有深远的意义。客户需求的分析技术就是建立在分解重构理论和生长型设计理论的基础上进行开发研究的。

　　2.2产品基因工程框架中的产品族模型及应用

　　2.2.1产品族模型