外观设计论文范文

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第1篇

商品包装设计是商品信息传达的媒介，是商品最直接的广告。通过独特的造型、新型的材料与精美的印刷，包装可以准确传达出商品的质感、形状、用途，有效地渲染出商品的特质和韵味，成功的包装设计更能塑造出品牌形象，以及传达企业独特的文化。

目前，包装设计领域存在着较为严重的侵权行为，企业优秀的设计经常遭受不同程度的仿冒等侵权行为，例如河北承德露露集团近来经常收到消费者的反映，说他们在市场上购买的所谓“露露”牌杏仁露，回到家后才发现受骗，因为仿冒商品的易拉罐及外包装箱上的字体、装潢设计与真正的露露极为相似，不仔细分辨根本看不出来。随着露露知名度的提高和市场覆盖率的扩大，露露商标和包装装潢被侵权和仿冒的事件屡屡发生，而且呈愈演愈烈之势。1999年，此类仿冒企业有20多家，如今已增至43家，分布在河北、辽宁、山东、河南等省。遭遇此种经历的企业不止露露一家，许多知名企业都有此经历。面对日益严重的侵权行为，包装行业应采取积极的应对措施。

一、加强企业的自我保护意识

法律赋予我们各种权利，而权利的实现要依靠主体自身来行使，即要以法律为武器，维护自身的权利。包装行业维护自身权利主要有以下途径：

1)申请外观设计专利

外观设计又称为产品外观设计，它是关于产品的形状、图案、色彩或者其结合所做出的富有美感并适于工业应用的新设计。美国有一个案例曾依据字典的定义说：“产品是指人的双手利用原材料制成的任何物品，不论该物品是直接用手制成的，还是使用机器制成的。”[1]由此看来，产品实际上涵盖了除自然物之外的一切物品。外观设计的保护始于1711年，法国里昂市为保护该市的丝绸织品图案制定了规定，这一有着近300年历史的制度在世界范围被广泛应用。目前，国内许多企业也采用申请外观设计专利的方式保护其特有的包装设计，例如湖北某酒厂曾设计了一种编钟造型的酒瓶，并申请了外观设计专利加以保护。企业在包装设计完成时，甚至在设计过程中就可申请外观设计专利，利用这种事前保护的方式，不仅可以加强企业的防范能力，而且节省了大量的企业资源。

四川省绵阳市丰谷酒业有限责任公司是一家知名的酿酒企业，该公司十分重视保护知识产权，对其产品的外包装申请了外观设计专利。2003年4月，丰谷酒业发现自己的包装设计在省内被大量仿制，仿制者是一家名为“丰各”的酒业公司，其生产的“丰各”头曲酒的酒瓶外观与“丰谷”的专利产品极其相似，丰谷酒业立即向四川省知识产权局报案。经调查，丰谷酒业公司酒瓶的外观设计当时正处于保护期，通过对“丰各”头曲酒瓶与“丰谷”头曲酒瓶的专利公告图片相比较，四川省知识产权局法律处认为二者极易混淆，因此依法做出决定：丰各酒业立即停止制造、销售侵犯外观设计专利权的“丰各”头曲，并不得以其他方式将侵权产品投入市场。丰谷酒业运用专利权有效保护了自身的利益。在诉讼过程中，外观设计专利可以作为直接证据来反驳侵权行为，较事后收集证据更能为企业的维权争取时间，节省企业成本和资源。

2)注册商标

TRIPs协议为商标作了如下定义：任何能够将一个企业的商品或服务区别于另一个企业的商品或服务的符号或者符号组合。我国商标法将商标定义为：任何能够将自然人、法人或者其他组织的商品与他人的商品区别开的可视性标志，包括文字、图形、字母、数字、三维标志和颜色组合，以及上述要素的组合。这里所说的三维标志即所谓的立体商标，主要是指以商品的外形或包装作为商标。长期以来，我国法律不保护立体商标，2001年商标法修改后，将其纳入保护范围，从立法层面为包装设计注册立体商标提供了基础。企业为自己独特的包装设计申请注册商标，比如我们常见的饮料类、酒类产品的容器以及一些袋装食品的外包装袋都可以申请注册商标。例如最为著名的立体商标是“可口可乐”玻璃瓶的瓶形商标，目前在世界上许多国家都注册了立体商标。

注册商标还涉及到商标标识的问题，商标标识是指附有文字、图形或者其组合等商标图样的物质实体。比如商标纸、商标牌、商标织带、印有商标的包装纸等。最常见的有化妆品、药品、酒的瓶贴，服装上的商标织带，食品、卷烟包装等。作为物质载体的商标标识在包装设计中扮演着越来越重要的角色，多数商品的质量、性能差别并不是很大，消费者购买行为主要是依据对品牌的认知。承载着商标的标识，在传递品牌信息中有着不可替代的作用。因此也被商标法纳入保护范围，商标法第52条第3项规定：伪造、擅自制造他人注册商标标识或者销售这种标识的，属于侵犯商标权的行为。

近来，侵犯注册商标标识的案件时有发生。2004年9月，娃哈哈集团工作人员在延边发现，该集团的“纯真年代”纯净水和“娃哈哈饮用纯净水”两个商标标识在当地遭遇不同程度的侵权。如延吉市太和泉水厂生产的“水之星”矿泉水的商标标识酷似“纯真年代”的标识，和龙市长白山矿泉水开发中心生产的“石国矿泉水”和另外一家企业生产的矿泉水的商标标识酷似“娃哈哈饮用纯净水”的标识，甚至颜色搭配都近乎一致。为此，娃哈哈集团将三家企业分别诉至延吉市工商局及和龙市工商局。经两家工商局对三家企业的调查取证，已封存了有关商标标识18万余枚，各类矿泉水1600余箱。

3)运用《反不正当竞争法》

我国《反不正当竞争法》第5条第2项规定：擅自使用知名商品特有的名称、包装、装潢，或者使用与知名商品近似的名称、包装、装潢，造成和他人的知名商品相混淆，使购买者误认为是该知名商品的，属于不正当竞争行为。该项规定是对知名商品的名称、包装及装潢的保护，但前提是知名企业。

商品的包装装潢是用来装饰、宣传商品的，它通过与众不同的图案、色彩、文字、造型甚至新型材料装饰商品，其目的既有保护商品、美化商品的一面，更有引人注目、刺激消费者购买欲望的一面。商品装潢设计作为包装设计的重要组成部分，经常与商标同时出现在商品本身或包装上。它具有区别于商标的特殊作用，意在美化商品，吸引消费者的注意力，达到推销商品的目的。由于人们的审美情趣、消费习惯是不断变化的，商品装潢也随之不断变化，不像商标那样一经注册就相对稳定，其目的也是令消费者保持对商品的新鲜感和关注度。此外，商品装潢能够反映出商品本身的特点，使消费者直接感知商品的内容，从而体现企业的个性和特征。

哈尔滨啤酒诞生于1900年，目前是东北地区最大的啤酒生产企业。2002年，哈啤集团在国内市场上发现圣士丹啤酒公司生产的多种听装、瓶装啤酒包装装潢上，标注“哈啤金酒”和“哈啤豪酒”，并且都是四个字分两排，“哈啤”在上，“金酒”和“豪酒”分别在下。哈尔滨啤酒公司先是将圣士丹诉至哈尔滨市工商行政管理局，该局依据《反不正当竞争法》对圣士丹公司予以行政处罚并查封了其部分产品。但圣士丹公司依然没有停止其侵权行为。为此，2003年10月末，哈尔滨啤酒有限公司再次至哈尔滨市中级人民法院。哈啤公司认为，“哈啤”已成为哈尔滨啤酒特有的名称，并已被广大消费者熟知和认可，被告在未经原告许可的情况下，于2002年以来擅自生产带有“哈啤”名称的7种产品在市场上销售，给原告造成了经济损失。

法院审理后认为，根据哈尔滨啤酒生产销售的时间和地域，该商品年产量、销售额、市场占有率，在行业同类产品中的排名，以及该商品的广告投入和为消费者熟知的情况等，可以认定哈尔滨啤酒为知名商品，“哈啤”为其特有名称，专用权受法律保护。任何人未经许可擅自在同类商品上使用“哈啤”名称，均系侵权行为。被告生产的啤酒包装装潢上，不论是横排书写“哈啤”还是竖排书写“哈啤”，均足以造成消费者混淆误认。这种行为损害了原告商业信誉、商品声誉，违反诚实信用的原则和《反不正当竞争法》的有关规定，侵犯了原告知名商品特有名称的专用权，应承担相应的民事责任。

4)以著作权方式保护

对于一些构思独特、创意新颖的包装装潢设计，可以通过著作权方式来保护。我国著作权法采取自动保护原则，即作品一经产生就自动取得著作权。所以，采取著作权方式保护装潢设计的，与运用《反不正当竞争法》的保护方式类似，一般都是在作品遭遇侵权后，通过诉讼的方式维护权利。

上海市荣翔礼盒有限公司是走设计产业化道路的一家礼品商品包装专业公司，拥有优秀的包装设计理念，每年投入50万元创新设计费用，并且印后加工能力完备，日产高档礼盒数万只，上千种款式，以满足各行业客户的包装要求。由于该公司礼盒设计新颖、精美，产品屡遭侵权，被一些公司仿冒。其中，上海远洋宾馆有限公司、上海精捷印务有限公司等对荣翔公司5款月饼和平面图案及书法“月饼”的著作权侵权最为典型，被荣翔公司至上海市第二中级人民法院，法院审理后判决上述两侵权单位停止对荣翔公司著作权的侵害，并在《新民晚报》上公开赔礼道歉，共同赔偿荣翔公司经济损失4万元人民币。

5)选择合适的保护方式

上面我们谈到了企业可以用许多方式来保护自己的包装设计，究竟用哪种方式要依企业自身的情况有所选择。例如通过外观设计专利来防止包装设计被侵权，虽然具有取得权利周期相对较短、授权时一般只进行形式审查、直观保护色彩和颜色及组合、且可申请系列外观设计专利等优势，但同时也存在一些缺陷：

首先，存在权利的不稳定性。当企业发现自己的外观设计遭遇侵权而时，被告一方常常会以专利授权不当为理由向国家知识产权局专利复审委员会提出宣告专利权无效的请求，并要求法院中止案件的审理，待专利权的有效性得到确认后再恢复审理程序。用此种方式拖延诉讼时间，往往能为被告争取时间，即便最终原告胜诉，被告也赢得了诉讼期间的市场，这样就使得在企业的实际维权中仅仅利用外观设计专利保护自己的特有设计有一定风险，并且可能将企业损失增加。

其次，保护期有限。外观设计专利的保护期限是10年，而国内的平均使用寿命还不到10年，超出保护期的仿制将不再视为侵权，一些好的设计如只采取申请外观设计专利的方式保护，显然不够，这也是一些经典设计往往采取同时注册商标或者采用其他方式进行保护的原因。

再次，对于外观设计的侵权判定目前存在诸多争议，主要集中在判定的前提、标准以及主要方式等方面，不同的法官可能会有不同的判决结果。不确定因素的存在，使企业即使申请了外观设计专利，也难以保证不遭遇侵权，遭遇侵权后即便也不一定胜诉。

这样看来，同时利用注册商标来保护就有一些优势，从保护期限来说，虽然外观设计和商标同为10年，但外观设计保护期满后，不再受法律保护，而商标到期后在有效期内还可以申请续展，只要企业需要就可以一直拥有它。需要注意的是，我国现行的《商标法》规定在我国注册商标采取的是分类注册原则，因此作为注册商标要想得到全面保护，就需要多项注册，以求全面保护。

运用《反不正当竞争法》保护会相对灵活，因为其第2条可以作为兜底条款，只要违反诚实信用原则的似乎都会受到制裁。但在诉讼过程中，尤其是举证有一些困难，而且很多情况下要依赖工商部门的裁决结果。企业在维护权利时，要密切注意行政法规和部门规章，它们对于当事人的保护更为具体一些。但其第5条第2项明确规定，保护知名商品特有的名称、包装、装潢，这意味着被保护企业首先应该是知名企业，对于正在创立、成长还没有成为所谓知名的企业，即使包装设计确实新颖、独特可能也得不到该法的保护，这类企业应选择其他方式来保护自己。不同的企业自身状况都是有所不同的，在提高知识产权保护意识的同时，要根据自身情况选择有利的保护方式，因为同样应对侵权，诉讼标的不同很可能产生不同的判决结果。

二、包装设计行业的法律意识

如果说在包装设计过程中考虑自身权益，运用法律武器加以防范，是企业自我保护意识的体现，那么避免所设计的包装侵犯他人的权利，也应该是企业要考虑的问题。

包装行业中的侵权行为大多为一般侵权行为，即行为人给予主观过错实施的行为。过错是行为人的一种故意或过失的主观心理状态。无论是基于故意还是过失的侵权，都要承担法律责任。在设计过程中要故意侵权不是我们要讨论的问题，如何避免因过失而产生的侵权确是企业要注意的。

首先，必须在设计过程中查阅相关文献，比如通过专利局和商标局的文献查阅所要设计的包装是否会侵犯他人在先的专利权和商标权。前面我们提到企业保护自己的包装设计可以采取申请外观设计专利，那么在设计过程中也要考虑到自己的设计会不会侵犯他人的外观设计，注册商标也是如此。对于专利权和商标权可查阅专利文献和商标公告，对可能侵权的设计作适当的修改。

其次，对于知名商品特有的名称、包装、装潢的保护是以使用在先为前提的。搜索这方面的信息资料，可能没有现成的文献可查，这就要求企业平时多注意观察、积累，有必要的企业可以建立资料库，方便查阅。

三、充分发挥行业协会的作用

行业协会是市场经济的一部分，更是市场不可缺少的运作机制，它是为降低企业成本而生，为企业服务的。例如前面刚刚提到的建立资料库问题，的确有很多企业有实力能够自己组建资料库，但这样企业要耗费大量的资源，而且如果不只一家企业组建，对于整个行业就是一种重复建设和资源浪费。完全可以发挥行业协会的优势，本着资源共享和为企业服务的初哀由协会来做，由协会提供公共服务、规范市场并且进行行业自律。

中国包装技术协会是国务院批准成立的第一批行业协会之一，对包装行业的发展起到了特殊的推动作用，随着市场经济的深入发展，对行业协会的需求越来越强烈，协会要在逐步的发展中发挥更大的作用。

1)为企业搭建服务平台

收集整个行业关于包装设计方面的信息，组建资料库，节省企业成本，避免重复建，在这方面有许多国外的成功经验可以借鉴。

加利福尼亚州是美国第一大农业州，全加州种植杏仁树的果园达300多万亩，是世界上最大的杏仁生产基地。2002年，加州生产的杏仁产量高达49万吨，占全球产量的80％，而50年前加州生产的杏仁仅约2.3万吨。加州出产的杏仁70％已出口到世界80多个国家和地区，欧洲和日本是美国杏仁最主要的出口地区。所有这些统计数字所显示的成功，都与整个加州杏仁行业协会多年来的持续努力密不可分。加利福尼亚杏仁协会成立于1950年，隶属于美国农业部，是一个半官方、非营利的行业协会，执行联邦市场开发政策，负责制定行业政策，拟定运作项目的财政预算以及核查项目效果，担当着推广最优质的杏仁产品和提高全球杏仁消费的使命，当人们还不了解美国杏仁时，杏仁协会通过其在亚洲、欧洲、美洲各大城市的代表处举行各种推广介绍活动，进行宣传普及，广泛开发国内、国际市场，扩大人们对杏仁的了解及需求；当人们接受了杏仁之后，协会又开始对杏仁的营养价值及保健功能进行研发，进一步培养市场，并为此每年花费上百万美元的经费，与美国加州大学、加拿大多伦多大学、北京医科大学等多所院校进行合作。可以这样说，美国杏仁今天取得的成绩与杏仁协会的努力是分不开的。

上述案例分析了行业协会在搭建企业服务平台，拓宽政府维权空间方面的效能。行业协会要充分利用这个平台将全行业企业知识产权进行注册，对保护状况进行统计、汇总并形成数据库，及时掌握行业内知识产权保护的准确数据、信息，方便企业查询，既有助于为企业提供更专业、快捷的服务；也为制定行业内相关产业政策、制定行业规范、加强行业管理、向政府汇报情况、进行横向经济协调等提供可靠依据。

2)发挥协会特有功能

行业协会可以在WTO规则下对本行业企业进行政府所不能的公开保护，在我国入世的过渡期即将结束之时，行业协会特有功能愈发突出。由于贸易摩擦的持续增加，单个企业难以面对和承担各项高额成本，而行业协会可以起到政府不能起到的特殊作用。

2003年，美国对中国纺织品设限，消息一经传出，中国棉花协会立即做出反应，以行业协会的身份表示强烈反对，美国方面十分重视，立即派特使前来交涉。这是政府在WTO机制下所不能做的。由行业协会出面就有理有据了，行业协会和政府可以实现有效的分工。而且以协会的身份使得应对举措更灵活机动。在知识产权保护方面，行业协会可以充分发挥行业内的集群优势，在日趋激烈的国际竞争中，使得许多单一企业凭借自身力量无法解决的困难得到解决，有利于协助会员企业开拓国内外市场，提高整体竞争力，参与国际竞争。

对于包装行业来讲，入世后所面临的知识产权的纠纷将会越来越多，如何让国内的企业在全球竞争中避免不必要的纠纷和蒙受重大的损失，发挥行业协会的功能优势将是包装协会的历史责任。

3)健全行业内知识产权保护和管理体系，努力营造公平竞争的环境

充分发挥协会沟通、协调的效能，在沟通的基础上，协调和处理行业内知识产权纠纷，遏制、杜绝行业内假冒伪劣产品，保证行业健康向上发展。切实维护行业利益，创造一个有序的公平竞争环境，促进行业发展。

通过建立行业内知识产权保护管理体系，整合无形资产，促进行业结构调整、优化；并逐步建立和完善行业协会知识产权管理机制，强化企业联合的知识产权保护对策，避免国内企业的自相消耗及行业内互相侵权。为企业进行知识产权保护营造法制化环境。加强行业自律机制，在公平竞争的环境下协会还可协助企业打造具有诚信的知名品牌、驰名商标。

充分发挥行业协会组织技术交流、培训的职能，开展知识产权的宣传普及工作，以及行业产品的推广活动，使企业认识到知识产权在市场经济中的地位和角色，充分发挥知识产权在市场竞争中为企业带来的应有利益；帮助企业了解国际贸易规则中的知识产权政策，提高国际竞争力；在行业内营造重视知识产权保护的氛围。

4)创新

创新是企业的生命和生存之本，企业要形成核心竞争力的关键在于技术和产品的创新，没有创新的企业无法在行业中立足。这要求企业加大设计投入，不断开发新产品，进行包装设计创新。企业要从追求短期效益转向增加研发投入、增加创新能力的长期效益的追求上来，同时重视知识产权在产品创新、树立产品品牌形象和市场开拓方面的重要作用，积极主动建立起逐渐完备的知识产权注册、保护体系。

行业协会要加速建立健全行业内知识产权保护和管理体系，为企业创新提供法制化、诚信的发展空间。在实际工作中，有些企业的创新发展因缺乏知识产权保护和管理而深受困扰，时常出现商标、专利纠纷等问题，这些问题严重阻碍了企业创新的积极性，也影响其在国际国内市场的竞争力，所以在企业创新过程中，对营造知识产权保护和管理的优质环境有着迫切的内在需求。当然，创新活动的主体是企业，行业协会主要是发挥专家的作用，进行专业性的指导，抓创新项目，引导企业在创新中寻求发展，最终促进行业的整体良性发展和产业结构的优化。

第2篇

【关键词】逆向工程;快速采集;曲面拟合;三维测量技术

1、引言

作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。

当今，各个行业越来越注重产品的外观设计，以此来吸引顾客，最终在商业上取得成功。这点在消费产品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。

1.1逆向工程及其应用范围

在工业领域，往往会碰到根据模型或实物来构建其三维数字模型的需求。这就用到了逆向工程技术，逆向工程(ReverseEngineering)也称反求工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量即数字化采样，然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型，从而实现产品设计与制造的过程。

逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面：

a)新零件的设计，主要用于产品改型或仿型设计；

b)已有零件的复制和仿制，再现原产品设计．复杂产品仿制等；

c)损坏或磨损零件的还原，以便修复或重制；

d)产品的检测，例如检测分析产品的变形，检测焊接质量等，以急对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。

在制造业中，逆向工程已成为消化吸收新技术和二次开发的重要建径之一。作为改进设计的一种重要手段，它有效地加快了新产品响应市场的速度。同时，逆向工程也为快速原型提供了很好的技术支持．成为制造业信息传递重要而简沽的途径之一。

另外．逆向工程在文化艺术、医学领域也有较好的应用，包括根据木制或泥塑模型进行艺术美学设计，数字文物和数字博物馆，虚拟手术等。

2、逆向工程的结构体系

逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。

(1)数据采集

数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。

(2)数据处理

对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。

(3)模型重建

将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。

3、逆向工程研究及应用现状

3.1基础研究现状

在逆向工程的基础研究方面，国内外已做了大量的工作，主要集中在CAGD领域的曲面重构和实体重构算法研究。国际市场目前已出现了不少商用的逆向工程软件系统。国内有关逆向工程的基础研究也在不少单位内展开，如浙江大学、华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学等，并取得了一定成果。

由于曲面重构的复杂性，逆向工程领域还有很多问题值得研究，包括曲面重建和体视化技术、曲面造型方法、特征检测等。

3.2应用研究现状

作为先进制造技术的重要组成部分，逆向工程的应用研究已成为国内外关注的热点之一。

逆向工程广泛应用于产品改型或仿型设计。西门子电气的逆向工程小组通过对涡轮叶片进行逆向设计，优化设计方案，在不到12天的时间内就开发出了用于其它方面的新型涡轮，目前该套系统已开始对外提供逆向工程应用服务。采用光学扫描仪对水泵叶轮进行数据采集，通过逆向设计完成水泵叶轮的三维造型。另外，在汽车的改型设计中奇瑞和通用都无一例外的应用了逆向工程技术。

在破旧零件的复原设计方面，2000年，波音公司应用逆向工程技术对波音747的尾翼进行了复原设计，并在一个工作日内制造出了零件，为老式飞机的维修和零件更换提供了快捷途径。

逆向工程在产品检测和误差分析方面也有较好的应用。早在90年代初．NASA就应用逆向工程技术开展了一项重要研究，就是研究X-38飞行器与其CAD设计模型之间的匹配精度和误差，以分析和验证CFD(计算流体力学)模拟的准确度。最近，AMT公司借助非接触的撒光扫描仪和CAI（计算机辅助检测)技术来提高零件检验的速度。扫描数据输入CAI软件，与CAD设计模型进行比较和误差分析并自动生成检验报告。之前，AMT检验一个零件需要半天时间设置和数小时运行；现在只需半小时设置，实际检测只要几分钟即可。

在医学领域的应用中，采用CT断层扫描技术获得二维图像，通过专用软件进行图像处理和模型重建．获得人体股骨的数字模型，用于人工关节定做式置换。国内外有人把逆向工程用于矫正牙套的设计中，通过对牙齿石膏模型进行扫描测量和三维重建，获得牙齿三维数字模型．然后基于该模型进行修改和矫正，制造出一系列矫正牙套。目前，该技术在国外已投入商用．在国内上海交通大学也开发出基于逆向工程的快速牙套设计和制造系统，并开始初步应用。

总的来说，国外在逆向工程研究和应用方面起步较早：国内逆向工程应用主要集中在复杂曲面零件的开发和模具设计上。在汽车、航空、玩具等行业应用比较广泛。

4、逆向工程中的关键技术

4.1实物数字化技术

即实物扫描的区域规划及精度保证技术,研究在扫描时影响测量精度的各种因素,保证精度而采用的方法和措施,检查和验证精度的方法;在进行扫描区域划时如何综合考虑扫描精度、扫描效率和曲面拟合重构时的拟合精度、曲面拼接光顺性问题;零件基准测量的精度保证问题。德立科技有限公司新推出的基于美国星科和普赛技术的柔性三坐标测量及激光扫描检测系统FlexME代表着新一代逆向工程(ReverseEngineering,RE)和计算机辅助检测(ComputerAidedInspection,CAI)系统已经开始进入中国。与传统的三坐标测量或激光扫描系统不同,星科的柔性三坐标测量关节臂,以及基于该关节臂和普赛公司的激光扫描测头的FlexME系统不仅测量精度高、速度快、柔性好、范围大,而且轻巧易搬、对使用环境无特殊要求,可以用于机械产品的逆向工程、模具制造的计算机辅助检测、产品加工装配的在线或离线检测。

4.2测量数据的预处理

即云状数据处理技术:研究高密度、大容量的点云数据的处理技术,包括多次扫描点云的拼接问题,扫描点云的数据简化问题、云状数据的特征提取问题等。

4.3曲面重建技术

研究如何选择合适的数学表示方法、拟合修改算法、控制参数及曲面重构方法。以得到高质量、高精度的曲面模型。基于神经网络技术的研究最近报道较多,曾建江等采用了一个神经网络模型和相应的快速学习算法应用于曲面重建。该模型可以有效地逼近曲面并剔除输入数据点中的“坏”点。张伟等提出基于神经网络的三角网格方法可在有效保持原数据点集的拓扑特征的同时实现期望规模和精度的三角网格剖逆向工程的关键技术及其研究。

4.4重构曲面的评价和检验问题

研究对曲面的评价指标、检验方法以及修正工具。在SURFACER和很多CAD软件中,都采用NURBS来表示曲面。它可以表示非常复杂形状的曲面,但曲面的表示、显示、操作都不能用很直观的方式进行,很难对曲面进行评价、检验和修改。利用图形的质心和最小惯性主轴作为定位基准,可实现被测自由曲面与标准CAD模型的自动对齐,为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。但这种方法实现自由曲面的在线检测还需克服一些因素的影响,如CMM实际测量系统的速度、实际测量路径的转换精度以及由于工件自身高度在工件处于视场中心以外的区域时给定位及测量精度带来的影响。

5、逆向工程中相关技术的研究重点

5.1三维数字化技术

目前大多数测量系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象,通用性差。需发展面向逆向工程的通用测量系统,高速、高精度地实现三维物体表面的数字化,并能根据几何外形和后续应用选择测量方式及路径,能进行路径规划和自动测量。

5.2数据预处理

研究热点还将集中于扫描点云的数据简化问题云状数据的特征提取问题。

5.3曲面重建技术

基于神经网络技术的曲面重建技术的研究将会有很大前途,研究的重点是复杂的特征约束重建以及如何快速、准确地识别和还原出点云数据中的特征及约束,并且在保证有效约束的前提下如何提高特征模型重建的速度。

5.4重构曲面的评价和检验问题

这方面的研究还较少,相信随着逆向工程在工业生产中发挥越来越大的作用,在线检测的使用和重构曲面的评价会引起大家足够的重视的.

6、结论

产品的外观设计越来越复杂化、多元化，使得逆向工程技术在产品外观设计中的地位显得尤为重要。产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造都非常需要逆向工程技术的支持。

随着科学技术的不断进步和研究工作的不断深入，逆向工程中技术中现有的瓶颈将会被一一解除，产品外观设计也会取得长足的发展.

参考文献：

[1]《逆向工程的关键技术及其研究》孙进航空精密制造技术2007.02第43卷1期

[2]关于对工业设计专业教学中《材料与工艺》课程的思考张公明设计与艺术2007.01

[3]逆向工程中测量数据曲面重构技术研究中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2006年第22卷第12-1期

[4]基于样件数字图像的工件三维重建框架王小芳,闫光荣,雷毅《组合机床与自动化加工技术》2007.03

第3篇

工程管理的机制保证工程的外观质量在大多数的水利工程项目的建设中，很多建设单位由于工程任务量多，再加之施工周期紧张等因素，往往忽视了水利工程外观质量控制问题，这就导致在实际的水利工程施工中，一旦出现外观质量问题，也无法对其进行及时的补救处理，不得不进行二次返工，这不仅会造成大量资源的过度浪费，还大大增加了工程建设成本。

因此，为了更好的解决这一问题，在正式开展水利工程施工以前，建设单位就应该针对水利工程外观质量问题而采取有效的控制措施，同时监理单位也要充分做好自身职责工作，不断提高管理能力水平，对施工质量进行严格的监管。其次，建设单位也要制定明确的规章管理制度，只要发现质量问题，就要立即与上级领导之间进行汇报，坚决不可以存在侥幸心理，随意降低质量标准，这样不仅是对人们生命财产安全的一种保障，还有利于我国水利工程基础建设的可持续发展。

2加强对施工过程的管理和外观质量控制

目前，我国很多水利建设单位在中标之后，并为在实际的水利工程施工中成立专门的监理机构，致使一些施工管理工作无法落到实处，再加之由于缺乏完善的质量管理体系与规章制度的约束，施工人员不规范的施工行为也在普遍发生，最终导致各种质量问题的出现，大大降低了水利工程的服务质量。并且，在一些水利工程建设中，常常会存在分包施工的情况，这不仅给施工管理工作带来极大的不便，又因为多数的施工人员文化程度较低，综合素质能力参差不起，缺乏专业的技能知识，尽管拥有一定的施工经验，但对现代化施工设备却不能正确、熟练的操作使用，这也是影响水利工程外观质量的主要因素之一。其次，还有部分施工单位总体施工技术水平不高，也是对水利工程的外观质量造成一定的影响。

因此，为了有效防止质量危害的发生，水利建设单位必须加强做好水利工程外观质量控制工作，对施工过程进行严格的管理，从而确保水利工程的建设质量。我国现在很多的水利工程外观质量问题都发生在混凝土砌石护坡的工程当中，特别是输水隧洞工程的混凝土施工问题比较严重，混凝土外观质量问题主要体现在五个方面：混凝土表面有一定的蜂窝和气泡等，混凝土的表面不平整，出现了起伏，露出钢筋的孔洞比较稀疏；施工缝处理的不合理，新老混凝土之间存在一定色差外观颜色不均匀。

比如某一水库加固工程中，因为施工队伍的技术水平落后，出现了违规的施工模板的投入资金不足，使用不合理，造成了外观质量不达标，工程监理部门也已经要求重新的施工，这就造成了不必要经济损失，拖延了工期。施工单位要认真总结经验教训，用走出去的方法，到混凝土外观质量做得好的交通行业上去取经，取长补短，大家行驶在高速公路上就能看到，交通行业混凝土工程的外观质量控制得确实不错;引进先进施工机械学习先进施工工艺，从而控制好水利工程的外观质量。在施工中，要加强施工队伍技术力量从人员、机械设备、建筑材料、施工方案、施工工艺、施工环境、工程投资、工程进度等方面做好施工工序质量控制，通过层层把关环环相扣严格按规范要求施工，进一步强化施工作业人员的外观质量意识，要事先制定预防措施，明确外观质量控制要点，建立健全外观工程质量控制体系，并使该体系正常有效运转。

3设计单位要确保工程结构安全、适用、经济、美观

水利工程建筑物结构设计在保证安全、适用、经济的前提下应综合考虑水工建筑物有无民风、民俗、民情、旅游开发、城市发展、其他风格等要求,设计出具有地方特色的标志性建筑、景点性建筑充分体现出水工建筑物结构的特点和美观。

4结束语