Reverzní inženýrství je proces analýzy výrobku, zařízení nebo systému za účelem pochopení jeho návrhu, konstrukce nebo funkčnosti. Zahrnuje rozebrání, zkoumání a studium komponent a struktury existujícího objektu s cílem vytvořit jeho podrobnou reprezentaci nebo model. Hlavním cílem reverzního inženýrství je získat užitečné informace nebo poznatky o tom, jak něco funguje nebo je konstruováno, aniž by byla k dispozici původní konstrukční dokumentace nebo specifikace.
- Vývoj výrobků: Pochopení konkurenčních výrobků nebo vylepšení stávajících návrhů
- Výroba: Opětovné vytvoření zastaralých nebo starších komponent, zlepšování výrobních procesů nebo řešení problémů ve výrobě
- Software:Porozumění softwarovému kódu a jeho analýza, vytváření interoperabilních softwarových komponent nebo vývoj oprav bezpečnostních chyb
- Zabezpečení:Identifikace zranitelností nebo slabých míst v hardwarových nebo softwarových systémech pro účely kybernetické bezpečnosti
- Forenzní potřeby:Analýza a rekonstrukce nehod, selhání nebo incidentů týkající se mechanických nebo elektronických systémů
Klíčové kroky při reverzním inženýrství
- Získání objektu
Prvním krokem reverzního inženýrství je získání objektu nebo výrobku, který je třeba analyzovat. Může se jednat o fyzické zařízení, mechanickou komponentu, elektronický obvod, softwarový kód nebo jakýkoli jiný hmotný či nehmotný předmět.
- Rozebírání nebo dekonstrukce
Reverzní inženýři rozebírají objekt fyzicky nebo virtuálně, aby získali přístup k jeho jednotlivým komponentám a vnitřní struktuře. Může jít o rozebírání mechanických komponent, otevírání elektronických zařízení nebo zkoumání softwarového kódu.
- Analýza a dokumentace
Po rozebrání objektu mohou reverzní inženýři analyzovat a dokumentovat jeho různé komponenty, materiály, rozměry, spojení a funkce. Ke shromažďování dat a vytváření podrobné dokumentace mohou používat nástroje, jako jsou posuvná měřidla, mikroskopy, skenery nebo softwarové programy.
- Porozumění návrhu a funkčnosti
Reverzní inženýři se snaží pochopit principy návrhu, technická rozhodnutí a funkčnost analyzovaného objektu. To zahrnuje studium vzájemné interakce různých komponent a jejich příspěvku k celkovému fungování systému.
- Rekonstrukce nebo replikace
Na základě informací získaných během fáze analýzy mohou reverzní inženýři rekonstruovat nebo replikovat objekt pomocí systému CAD, 3D tisku, nástrojů pro návrh obvodů nebo jiných výrobních technik. To jim umožňuje vytvořit repliku nebo upravenou verzi původního objektu.
Příklady reverzního inženýrství při návrhu výrobků
Konkurence často využívá reverzní inženýrství k nalezení silných stránek výrobku, které mohou přizpůsobit, nebo slabých stránek, které mohou vylepšit. Reverzní inženýrství lze také použít k nalezení ztracených nebo nedostupných informací, a to například při revizi cizí práce nebo při sledování práce zločince. Reverzní inženýrství je také užitečné pro digitalizaci fyzických modelů nebo prototypů do souborů počítačem podporovaného navrhování (CAD). Moderní software pro návrh má obvykle integrovanou funkci reverzního inženýrství, která toho umožňuje dosáhnout.
Jak provést reverzní inženýring návrhu výrobku na základě 3D skenu
V některých případech je nutné nebo výhodné analyzovat existující výrobek nebo strukturu a vytvořit něco podobného. Reverzní inženýrství může vyřešit problémy, vylepšit stávající model nebo dokonce analyzovat model konkurence a vytvořit podobný výrobek. Reverzní inženýrství při návrhu výrobků začíná s hotovým výrobkem a jeho rozebráním, aby bylo možné lépe navrhnout podobný výrobek.
Snadné 3D skenování při reverzním inženýrství
Pracovní postup 3D skenování do systému CAD podporuje inženýry při zvládání výzev reverzního inženýrství, jako je vylepšení nebo znovuvytvoření již existujícího objektu, pro který není k dispozici žádná konstrukční dokumentace. Po 3D skenování objektu pro zpětné inženýrství lze soubor přímo importovat do systému pro 3D CAD ve formátech STL nebo OBJ.
Je však důležité si uvědomit, že 3D skenery nevytvářejí model připravený k výrobě, ale data v podobě mračen bodů nebo polygonů sítě. Výsledkem je, že naskenovaná 3D data musí být dále modelována v systému CAD.
Software společnosti Siemens umožňuje přenášet naskenovaná data ve formě facet, takže není nutné mapovat povrchy, vytvářet tělesa nebo ručně vytvářet tvary.
Skenování do systému CAD
Pracovní postup 3D skenování do systému CAD je více než jen „stisknutí tlačítka“, jelikož pro reverzní inženýrství jsou zapotřebí dovednosti vysoce kvalifikovaných inženýrů.
Neustálé zdokonalování technologií minimalizuje ruční práci, kterou musí konstruktér investovat do výroby vysoce kvalitních modelů 3D CAD používaných pro tradiční výrobu nebo 3D tisk. Systém 3D CAD, který se dnes používá jako součást pracovního postupu 3D skenování do systému CAD, importuje naskenovaná data jako facety, takže není třeba mapovat povrchy, vytvářet tělesa ani provádět jiné ruční vytváření tvarů.
3D skenování 3D sítě
3D skenery si poradí se skenováním objektů všech tvarů a velikostí. Specializované senzory snímají objekt z různých úhlů a převádějí jej do 3D sítě.
Existuje několik technologií 3D skenování:
- 3D skenování ve strukturovaném světle
- 3D skenování laserovou triangulací
- Laserové pulzní 3D skenování
- Kontaktní 3D skenování
- Fotogrammetrie
Kontrola kvality jako součást procesu navrhování
Správa kvality by měla být vždy součástí procesu návrhu. Aby bylo možné uspokojit rostoucí poptávku po digitalizaci vysoce kvalitních návrhů a CAD modelů, je 3D skenování do systému CAD klíčové pro rychlejší a bezchybné uvádění výrobků na trh. S tím, jak se požadavky na kvalitu a procesy vyvíjejí a stávají se složitějšími, je modelování naskenovaných komponent stále větší výzvou.
3D sken přesně zobrazuje skutečný objekt včetně vad. V rámci procesu 3D modelování se naskenovaná komponenta zkontroluje a může se vytvořit mapa barevných odchylek, která odhalí deformace nebo chybějící prvky.
Systém 3D CAD pro reverzní inženýrství navíc umožňuje porovnat, zda mají různé naskenované komponenty správné rozměry, nebo můžete porovnat seřízení dvou podobných strojů a zjistit, zda existují rozdíly v seřízení, které je třeba opravit.
Související produkty: NX CAD
