逆向设计又称为逆向工程或者反求工程（reverse engineering），最常用的是进行样品的几何形状方面的反求。狭义的逆向工程指用计算机辅助的测量手段对样件和模型进行测量，根据测量信息采用三维几何建模方法将其转化为计算机模型的过程。逆向工程是近年来为消化并提高引进高新技术而发展起来的一项综合性技术；它以已有的产品或技术为对象，用现代化的手段和理论，解剖并掌握所研究对象的关键技术；在充分研究对象的基础上实现再创造，开发新产品，实行“样品—反求—再创造设计—产品”的新产品设计开发过程。

日本为在制造业方面赶超英、美强国，曾提出“一代引进，二代国产，三代进出口，四代占领国际市场”的计划，并对机床、电子、汽车、光学设备和家电等行业进行优惠扶持，确立了对别国先进产品和技术进行引进、消化、吸收和再创造的发展思路，事实证明了其正确性，实际是反求工程的成功例证。

我国在建国初期，曾在引进国外先进样机的基础上，实行过引进、消化、吸收的政策，仿制和开发了一批机械产品，在我国机械工业的发展中起过很大的作用，类似于现在的反求工程。与现在借助计算机技术不同，当时的技术手段落后，没有先进的测量设备，主要依靠手工测绘和试验，不仅效率低，而且精确度差，仿制的产品质量不高，也很难有创新和技术突破，性能和质量也比样机差。现在的反求工程，在精确的测量设备支持下，依靠计算机技术，提高了开发新产品的质量和效率，使得逆向设计能够大规模的应用，大大提高了开发新产品的效率。有关文献显示，各国70%以上的技术来源于国外。反求工程作为快速开发和仿制技术，可以缩短新产品研制周期的40%以上，是提高新产品开发能力的有效手段。

反求工程可分成零件反求、部件反求或整机反求，其难度在逐渐增加，所需技术和系统性也在增加。零件反求实质上是零件复制。对于结构复杂和要求精确的关键零件，如果复制不精确，将直接影响所开发机器的性能。对拟复制零件精确测量的精度直接决定了逆向生成零件CAD模型的准确性，因此测量工作是反求工程的关键。在反求工程中，采用的测量方法可归纳为两类：一类为采用三坐标测量机的接触式测量，另一类是采用激光测量或机器视觉系统进行图像扫描的光学非接触式测量。

整机反求要复杂得多，不仅要达到样机的全部性能和功能要求，而且必须掌握它的设计思想，并在此基础上开发出自己的产品，对发展趋势要有足够的前瞻，在某些方面要有所创新，以便于在反求的基础上继续自行开发新产品和避免专利纠纷。整机反求必须对产品的使用性能有深入的理解和把握，在产品最初设计时就能够确定产品的优势和目标客户，对产品设计功能、设计成本、技术含量及绿色化程度等方面考虑到位；分析产品的结构、可制造性及可维护性。对功能零部件的结构特点精确求解，关键零件采用先进而精确的反求手段和仪器，精确测定样件的形体和相关精度（尺寸、形状和相互位置精度），并分析它们的作用，争取使反求设计的产品达到样机的质量要求；在产品的可制造性方面，尤其是工艺方面，不能像外形一样直接拷贝，必须对关键部件的制造工艺进行分析，通过试验优化确定其工艺步骤，优化选用合适的材料，测定材料的物理性能、化学成分，分析其热处理和表面处理方法及工艺方法。(www.daowen.com)

图4-5 逆向工程的具体流程

逆向工程的具体流程如图4-5所示。归纳起来可以分为分析阶段、再设计阶段和重新制造阶段。分析阶段需要进行对反求对象的功能原理、结构形状、材料性能及加工工艺等方面有一个全面深入的了解，明确其关键功能和关键技术，对设计特点和不足之处做出评估，也就是对实物样件进行形状数据采集以及二维图样、技术文档的编制等，为下一步再设计阶段积累数据。该阶段对反求工程能否顺利进行和成功与否至关重要。再设计阶段包括对产品样件或模型的测量规划、CAD模型的重构、改进设计及仿制等，具体指根据实物模型确定产品的几何元素间的拓扑关系，进行精确的测量，进而获取产品样件或模型的几何型面原始数据，以及进行必要的修正和处理；然后按照修正后的测量数据以及反求对象的几何元素拓扑关系，利用CAD系统，重构反求对象的几何模型。在有必要的情况下，对产品模型进行再设计，根据实际需要在结构和功能等方面进行必要的创新和改进。

在重新制造阶段，应结合先进的工艺技术进行制造工艺的改进，争取提高关键零部件的制造精度和效率，使产品的整体性价比更高；同时应把产品的制造工艺同后期设计阶段相结合，必要时进行再设计和修改调整。整个反求过程是一种并行的互动，而不是依循某一固定路线对产品的仿制。采用快速成形RP技术和CAD/CAM技术可以大幅提高产品的再制造进度，使产品的开发周期大大缩短，快速对产品的设计进行修改。