Consiste en el proceso de analizar un producto, dispositivo o sistema para comprender su diseño, construcción o funcionalidad. Consiste en desmontar, examinar y estudiar los componentes y la estructura de un objeto para crear una representación o un modelo detallado de este. El objetivo principal de la ingeniería inversa es extraer información o conocimientos útiles sobre cómo funciona o se construye algo sin tener acceso a su documentación o especificaciones de diseño originales.
- Desarrollo de productos: para comprender los productos de la competencia o mejorar los diseños existentes.
- Fabricación: para volver a crear piezas obsoletas o heredadas, mejorar procesos de fabricación o solucionar problemas de producción.
- Software: para analizar y comprender el código del software, crear componentes de software interoperables o desarrollar parches para vulnerabilidades de seguridad.
- Seguridad: para identificar vulnerabilidades o puntos débiles en sistemas de hardware o software con fines de ciberseguridad.
- Forense: para analizar y reconstruir accidentes, fallos o incidentes que afectan a sistemas mecánicos o electrónicos.
Pasos clave de la ingeniería inversa
- Obtención del objeto
El primer paso de la ingeniería inversa es adquirir el objeto o producto que hay que analizar. Puede ser un dispositivo físico, un componente mecánico, un circuito electrónico, un código de software o cualquier otro elemento tangible o intangible.
- Desensamble o deconstrucción
Los ingenieros inversos desensamblan el objeto, física o virtualmente, para acceder a los componentes y a la estructura interna. Esto puede implicar desensamblar piezas mecánicas, abrir dispositivos electrónicos o examinar código de software.
- Análisis y documentación
Una vez que se desensambla el objeto, los ingenieros inversos analizan y documentan componentes, materiales, cotas, conexiones y funcionalidades. Pueden utilizar herramientas como calibradores, microscopios, escáneres o software para recopilar datos y crear documentación detallada.
- Comprensión del diseño y la funcionalidad
Los ingenieros inversos procuran comprender los principios del diseño, las decisiones de ingeniería y la funcionalidad del objeto analizado. Esto implica estudiar la interacción de los componentes y cómo contribuyen al funcionamiento general del sistema.
- Reconstrucción o réplica
A partir de la información recopilada en la fase de análisis, los ingenieros inversos pueden reconstruir o replicar el objeto utilizando software de CAD, impresión en 3D, herramientas de diseño de circuitos u otras técnicas de fabricación. Esto les permite crear una réplica o versión modificada del objeto original.
Ejemplos de ingeniería inversa en diseño de productos
Las empresas competidoras suelen utilizar la ingeniería inversa para encontrar puntos fuertes del producto que puedan adaptar o puntos débiles que puedan mejorar. La ingeniería inversa también puede utilizarse para encontrar información perdida o no disponible; por ejemplo, al revisar el trabajo de otra persona o efectuar el seguimiento de la actividad de un delincuente. Asimismo, la ingeniería inversa es útil para digitalizar modelos físicos o prototipos en archivos de diseño asistido por ordenador (CAD). El moderno software de diseño suele tener incorporada la función de ingeniería inversa para conseguirlo.
Cómo aplicar ingeniería inversa al diseño de un producto a partir del escaneado en 3D
En ocasiones, es necesario o beneficioso analizar un producto o una estructura para crear un producto similar. La ingeniería inversa puede resolver problemas, mejorar un modelo o incluso analizar el modelo de un competidor para construir un producto similar. La ingeniería inversa en el diseño de productos parte de un producto acabado y lo deconstruye para diseñar mejor un producto parecido.
Ingeniería inversa de escaneado en 3D fácil
Un flujo de trabajo de escaneado en 3D a CAD ayuda a los ingenieros a superar retos de la ingeniería inversa, como mejorar o recrear un objeto para el que no se dispone de documentación de diseño. Tras escanear en 3D un objeto para ingeniería inversa, el archivo puede importarse al software de CAD 3D mediante formatos como STL u OBJ.
Sin embargo, los escáneres en 3D no generan un modelo listo para fabricar, sino datos de nube de puntos o malla poligonal. Como resultado, los datos escaneados en 3D después deben modelarse en software de CAD.
El software de Siemens permite introducir los datos escaneados como facetas, por lo que no es necesario asignar superficies, crear sólidos ni efectuar creaciones manuales de formas.
Escanear a CAD
El flujo de trabajo de escaneado en 3D a CAD va más allá de pulsar un botón. Además, para efectuar ingeniería inversa, los ingenieros deben tener conocimientos muy especializados.
Las continuas mejoras tecnológicas minimizan el trabajo manual en el que tiene que invertir el ingeniero de diseño para producir modelos CAD 3D de alta calidad utilizados para la fabricación tradicional o la impresión en 3D. Hoy en día, el software de CAD 3D que se utiliza como parte de un flujo de trabajo de escaneado de 3D a CAD importa los datos escaneados como facetas, por lo que no hay necesidad de asignar superficies, crear sólidos ni hacer cualquier otra creación manual de formas.
Escaneado en 3D y malla en 3D
Los escáneres en 3D están equipados para escanear objetos de cualquier forma y tamaño. Unos sensores especializados escanean el objeto desde varios ángulos y lo convierten en una malla en 3D.
Hay varias tecnologías de escaneado en 3D:
- Escaneado en 3D con luz estructurada
- Escaneado en 3D por triangulación láser
- Escaneado en 3D por impulsos láser
- Escaneado en 3D por contacto
- Fotogrametría
Control de calidad como parte del proceso de diseño
La gestión de la calidad siempre debe formar parte del proceso de diseño. Para satisfacer la creciente demanda de digitalización de diseños y modelos CAD de alta calidad, el escaneado en 3D a CAD es fundamental para comercializar productos más deprisa y sin defectos. Conforme evolucionan los requisitos y procesos de calidad para ser más complejos, se incrementa el reto del modelado de piezas escaneadas.
Un escaneado en 3D representa con precisión el objeto real, incluidos los defectos. Como parte del proceso de modelado en 3D, la pieza escaneada se inspecciona y se puede generar un mapa de desviación de color para detectar alabeos o piezas que faltan.
Además, el software de CAD 3D para ingeniería inversa permite comparar si distintas piezas escaneadas tienen las cotas correctas. También compara los ajustes de dos máquinas similares para determinar si hay diferencias en la alineación que corregir.
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