半个世纪前,英国的李约瑟提出了这样一个问题:"中国古代有杰出之科学成就,何以近代科学崛起于西方而不是中国?"这就是著名的"李约瑟难题",也称"中国难题"。有人认为这是文化与文明史中的难解之谜。现在,每当我们阅读江泽民主席的那段论述,"一个没有创新能力的民族,难以屹立于世界先进民族之林",总感觉到这应当是"李约瑟难题"最终答案的精华。反向工程是发展中国家技术创新的必由之路。我国要赶超国外先进技术,逐渐从模仿者转变为率先创新者,离不开反向工程。

 

1、反向产品的形成过程

 

    正向工程是沿着与原有实物的开发设计、生产制造的相反方向进行分析研究的。一般来讲,原有实物的开发设计、生产制造方向(正向)是在市场调研中发现新的市场需求,确定新产品功能,然后进行设计、开发、制造核营销的过程。而反向工程是从市场上已经存在的新产品开始的，即先对现有产品进行测量、模拟和仿真获得产品的设计参数和结构,掌握设计和开发的思想和原理,进而寻求和发现设计中的不足和问题,或者是与市场需求不相吻合的方面,进行改进和再创新。

    反向工程由两个部分组成:一是技术获取,指在研究原产品或工艺过程中获取技术,达到为我所用，二是模仿创新,指查证原产品或工艺设计中存在的矛盾或缺陷,进一步改进和再创新,从而使其产品比原产品更具竞争力。其中获取技术是基础,而模仿创新是反向工程的目的,通过模仿创新企业能够逐渐培育独立的技术创新能力,为实现技术的率先创新和技术跨越奠定坚实的基础。

 

2、反向工程的研究过程

 

    从工程技术角度讲，反向工程主要是指分析现有产品的功能、设计原理以及生产工艺等特征的一系列分析方法和应用技术的组合。是应用于产品开发和仿真制造的一种并行设计开发系统。

    从技术层面来看，反响工程主要讨论反向设计问题。它是从已有产品或技术进行分析，掌握其功能、原理、参数、尺寸、材料和结构,特别是关键零部件的特征,在此基础上进行仿制或再设计,开发出先进产品,这也可称之为反向设计法或二次设计法。可见反向设计分为反向分析和再设计两个阶段。相对于一般设计而言,反向首先要突出"求"的环节,即通过反向分析,明确其关键功能和关键技术。再设计或二次设计要求对原有设计中的不足之处和特点进行必要的评价,再根据市场需求进行政进和创新。二次设计是一种创造性的思维活动。反向工程的研究过程具体如下。

2.1 明确反向对象和反向任务

①假定已经取得了样机实物,明确了反向任务,确定了负责任务的主要部门和参与人员,就可以周密地制订反向工程计划。

②广泛收集国内外同类产品的设计技术资料,性能参考数据等,以供反向研究参考使用。

③落实反向研究过程所需要的测试仪器和实验设备。

④收集关于反向产品测试和试验的有关技术条件,测试方法等技术标准资料。

⑤收集反向产品的有关技术资料,包括产品说明书、电路图、维修手册、以及公开的、非公开的技术资料和文献,对收集的资料要进行整理和消化。

⑥对样机实物作实际操作使用,并按照相应的技术条件、测试方法等标准,对样品实物作全面的测试和试验。

2.2 反向分析

①拆封打开整机后盖,抽出机芯,大件可以分离。如果大件解体要考虑可恢复原样和通电测试要求,整机外亮的造型设计反向,以及包装、安装使用维护方面的设计可交叉作业,单独进行反向分析,绘制整体结构图、印刷电路板布线图、零部件的布局图,按照实物绘制电路图。若已经收集到电路图,要与实物核对有无修改,列出元器件清单。

②展开分析工作。结构分析可考虑与工艺和材料分析相结合进行。电路分析与电路的验算相结合。这一工作一般采用测定电路各点的电位和波形进行分析,必要时根据元器件数值和电路图进行电 路参数的计算,电路分析按功能块或电路单元进行。

③通过对整机的测试和解剖分析,会发现某些突出的表现。列出技术专题进行反向分析,找出专题技术与各个部分之间的联系和关系,找到它所采取的具体措施。

④对各部分反向结果进行系统的总结,形成原设计思想和原理,并力求发现产品的关键技术。

2.3 综合评估阶段

    对反向结果进行总结和评价,并与市场上同类型产品进行比较,提出该产品技术中存在的优点,以及需要改进的地方。

2.4 二次设计

    二次设计就是根据综合评价阶段的成果和思路,有重点、有目的地对原设计进行局部的改进和创新。内容包括更符合本国消费者需求的功能性和外观设计的改进,为降低生产成本的工艺性、材料性的改进,为新的设计而进行的管理组织的改进等等。对于引进技术的反向设计还可能出现另外两个不同的结果:一是只是掌握原设计思想和方案,而不进行任何改进的仿形设计和仿制品生产。仿形设计要深究其设计中的技术内涵和其潜在的技术原理。二是在反向过程中受到原设计思想和原理的极大启发,而构思出根本不同于原设计的全新的产品设计或工艺设计,形成根本性创新设计一开发设计。

2.5 施工设计与生产制造阶段

    施工设计要与新的产品生产相适应,以满足新产品生产的各项需求。进入到生产制造阶段,重点是建立与新产品生产相协调的组织管理制度、配备与新产品相适应的专业化的技术工人队伍。

 

3、反向工程的相关技术

 

    进行反向工程必须运用现代设计理论和方法(如系统工程、价值工程、优化工程、工业美学、形似理论等),同时要深人掌握和应用基础理论(数学、力学、材料学及电子技术等)与有关专业的理论和知识。早期的反向活动偏于模仿性和经验性,而现代产品中的高新技术和复杂多样的结构则需要应用现代设计理论及方法。如对某些引进产品的零件,其寿命的给出可精确到小时乃至分,则必须掌握疲劳和可靠性设计方法。

    反向工程技术是当前用于产品开发和仿真加工制造的一种先进手段,是集三维内外轮廓测量方法、CAD技术、激光技术、精密伺服驱动、材料技术、计算机控制及快速模具制造等技术为一体(光机电一体化)的高新技术。反向工程在技术领域分为测量数据的获取方法、测量数据处理与CAD模型重构方法和快速成型技术三个部分。

 

4、反向工程—技术模仿创新的选择

 

    从企业战略管理角度看,实施反向工程的企业在技术和市场竞争中的角色是跟随者。反向工程就是跟随者在率先创新者技术的基础上,再进行模仿创新的一个过程。在企业战略管理层面上,反向工程问题实质上就是技术模仿创新问题。

    无论是约瑟夫•熊彼特的技术创新理论,还是威廉艾伯纳西和詹姆斯厄特巴克创新过程模型(A一U创新模型)都揭示出在激烈的市场竞争中,市场上的竞争者可以分为两种类型:：率先创新者和模仿者。率先创新由于引入了一种崭新的技术从而形成一个新的技术轨道或技术平台,因而被认为是根本性的创新。而模仿是跟随者在率先者技术示范和超额利润的诱导下,学习率先创新企业的经营行为,为市场提供同类产品的过程。这个过程被约瑟夫•熊彼特 认为是对创新进行的简单模仿。
然而,随着技术创新理论的不断发展,人们对模仿的认识在逐渐的深人和细化。20世纪 80年代兴起的系统创新学派就强调了大量企业及经济组织的参与创新的重要性。他们认为这些跟随者的行为不是简单的、机械地仿制,而是在模仿中不断学习、不断创新的过程,从而使该项技术不断成熟。因此,模仿的过程更重要地表现为对原技术的改进和提高的再创新的过程。如果率先创新被认为是根本性创新(表现为间断性出现的技术突破)的话,那么模仿就是一种渐进性的创新(对新技术的持续改进和革新)。

    模仿创新的概念首先被韩国学者金麟沫提及(创造性模仿),后来我国学者在研究中逐渐加以定义。模仿创新就是指企业以率先创新者的创新思路和创新行为为榜样,并以其创新产品为示范,通过引进购买或反向破译等手段吸收和掌握率先创新的核心技术和技术秘密,并在此基础上对率先创新进行改进和完善,进一步开发和生产富有竞争力的产品参与竞争的一种渐进性创新活动。

 

5利用模仿刨新的优势,实现技术跨越

 

    任何一个技术创新成功的企业或一个后来居上的技术发达国家,技术创新发展的过程由三个阶段构成:技术引进、模仿创新和自主创新。技术模仿创新只是技术创新发展的一个过渡阶段,并不是技术创新的目标。因此,我国企业要在技术模仿创新阶段,充分利用技术模仿创新模式的优势,加快技术能力的积累,力争在未来的技术转换时期实现技术跨越,实现自主创新,在新一轮技术竞赛中成为技术市场的领袖。

5.1 在技术模仿中实现有效的组织学习

    实施技术模仿创新的企业是做有价值的新技术的学习者。这样,模仿创新者就能够充分利用率先创新者的知识外溢效应,在充分借鉴率先创新者的经验和教训的基础上,开展更为集中而有效的学习,形成快速的知识资源和技术能力的积累。这包括以下几个方面:一是在"监视中学"; 二是在"破译中学";三是在"生产中学"。

5.2 在技术模仿中迅速提高技术再创新的能力

    技术模仿创新也包括了从以复制为主到以再创新为主的不同的阶段。对于广大的中小企业来讲,技术模仿创新的重点是提高技术再创新的能力,并通过这一能力的提高,为技术跨越积累丰富的知识、技术创新实力以及创新管理经验。通过技术模仿创新中的组织学习,企业技术创新阶段逐渐实现由技术模仿创新向率先创新的转换。在技术模仿创新中,企业将围绕技术创新建立起相应的组织机构、运行机制以及相对稳定的研发队伍,这些都是技术创新不可缺失的重要元素。

5.3 在技术模仿中迅速增强企业的赢利能力

    与率先创新者相比,模仿创新者的产品具有竞争优势,主要表现在以下两个方面。

5.3.1 产品具有更为成熟的性能

    模仿创新者通过对新技术的深人学习、充分吸收和合理改进,完全有可能制造出技术性能更好、更受用户欢迎的同类产品。在产品性能的改进、工艺的进步和产品质量的提高等方面拥有明显的优势。

5.3.2 产品具有成本领先优势

    价格优势主要来源于以下因素:一是在研究与开发等上游环节的投入较少;二是在新产品的市场开拓方面投人较少;三是生产效率的提高;四是模仿创新的成本曲线较率先创新的成本曲线下降速度要快。

 

6、结束语

 

    反向工程是获得先进技术的一条重要途径,对正向工程对比而言,它沿着与原有实物的开发设计、生产制造的相反方向进行分析研究,其本质是模仿创新。反向工程通过反向分析与再创新设计,可在原有技术基础上实现技术飞跃,是我国现实可行技术发展战略之一。