Il reverse engineering è il processo di analisi di un prodotto, dispositivo o sistema finalizzato a comprenderne il design, la costruzione o la funzionalità. Esso consiste nello smontare, esaminare e studiare i componenti e la struttura di un oggetto esistente per creare una rappresentazione dettagliata o un modello di esso. L'obiettivo principale del reverse engineering è estrarre informazioni o conoscenze utili su come funziona o viene costruito qualcosa senza accedere alla documentazione o alle specifiche di progettazione originali.
- Sviluppo del prodotto: comprendere i prodotti della concorrenza o migliorare i progetti esistenti.
- Produzione: ricreare parti obsolete o obsolete, migliorare i processi di produzione o risolvere problemi di produzione.
- Software: analizzare e comprendere il codice software, creare componenti software interoperabili o sviluppare patch per le vulnerabilità di sicurezza.
- Sicurezza: identificare vulnerabilità o punti deboli nei sistemi hardware o software per scopi di sicurezza informatica.
- Forensics: analizzare e ricostruire incidenti, guasti o inconvenienti che coinvolgono sistemi meccanici o elettronici.
Passaggi chiave del reverse engineering
- Ottenimento dell'oggetto
Il primo passaggio del reverse engineering è l'acquisizione dell'oggetto o del prodotto che deve essere analizzato. Potrebbe trattarsi di un dispositivo fisico, di un componente meccanico, di un circuito elettronico, di un codice software o di qualsiasi altro elemento tangibile o intangibile.
- Smontaggio o decostruzione
I reverse engineer smontano l'oggetto, fisicamente o virtualmente, per accedere ai suoi singoli componenti e alla struttura interna. Ciò può comportare lo smontaggio di parti meccaniche, l'apertura di dispositivi elettronici o l'esame del codice software.
- Analisi e documentazione
Una volta smontato l'oggetto, i reverse engineer analizzano e documentano i relativi vari componenti, materiali, dimensioni, connessioni e funzionalità. Possono utilizzare strumenti come calibri, microscopi, scanner o programmi software per raccogliere dati e creare documentazione dettagliata.
- Comprendere il design e la funzionalità
I reverse engineer cercano di comprendere i principi di progettazione, le decisioni ingegneristiche e la funzionalità dell'oggetto analizzato. Ciò comporta lo studio di come i diversi componenti interagiscono tra loro e di come contribuiscono al funzionamento generale del sistema.
- Ricostruzione o replica
Sulla base delle informazioni raccolte durante la fase di analisi, i reverse engineer possono ricostruire o replicare l'oggetto utilizzando software CAD, stampa 3D, strumenti di progettazione di circuiti o altre tecniche di produzione. In questo modo è possibile creare una replica o una versione modificata dell'oggetto originale.
Esempi di reverse engineering nella progettazione di prodotti
I concorrenti utilizzano spesso il reverse engineering per trovare i punti di forza del prodotto che possono adattare o i punti deboli che possono migliorare. Il reverse engineering può essere utilizzato anche per trovare informazioni perse o non disponibili, ad esempio quando si rivede il lavoro di qualcun altro o si tiene traccia del lavoro di un criminale. Il reverse engineering è utile anche per digitalizzare modelli fisici o prototipi in file CAD (Computer-Aided Design). I moderni software di progettazione di solito hanno funzionalità di reverse engineering integrate per raggiungere questo obiettivo.
Come effettuare il reverse engineering del design di un prodotto da una scansione 3D
Ci sono momenti in cui è necessario o vantaggioso analizzare un prodotto o una struttura esistente per creare un prodotto simile. Il reverse engineering può risolvere problemi, migliorare un modello attuale o persino analizzare il modello di un concorrente per costruire un prodotto simile. Il reverse engineering nella progettazione del prodotto inizia con un prodotto finito e lo decostruisce per progettare meglio un prodotto simile.
Reverse engineering delle scansioni 3D
Un flusso di lavoro da scansione 3D a CAD supporta gli ingegneri nel padroneggiare le sfide del reverse engineering, come il miglioramento o la ricreazione di un oggetto già esistente per il quale non è disponibile alcuna documentazione di progettazione. Dopo la scansione 3D di un oggetto per il reverse engineering, il file può essere importato direttamente nel software CAD 3D utilizzando formati come STL o OBJ.
Tuttavia, è importante notare che gli scanner 3D non producono un modello pronto per la produzione, ma dati di nuvole di punti o mesh poligonali. Di conseguenza, i dati scansionati in 3D devono essere ulteriormente modellati in un software CAD.
Il software di Siemens consente di introdurre i dati digitalizzati come sfaccettature, eliminando la necessità di mappare le superfici, creare solidi o effettuare altre attività di creazione manuale di forme.
Da scansione a CAD
Il flusso di lavoro da scansione 3D a CAD non consiste soltanto nel "premere un pulsante" e per il reverse engineering sono necessarie le competenze di ingegneri altamente qualificati.
I continui miglioramenti tecnologici riducono al minimo il lavoro manuale in cui il progettista deve investire per produrre modelli CAD 3D di alta qualità utilizzati per la produzione tradizionale o la stampa 3D. Oggi, il software CAD 3D utilizzato come parte di un flusso di lavoro da scansione 3D a CAD importa i dati scansionati come sfaccettature, quindi non è necessario mappare superfici, creare solidi o eseguire qualsiasi altra creazione manuale di forme.
Scansione 3D con conversione in mesh 3D
Gli scanner 3D sono attrezzati per scansionare oggetti di tutte le forme e dimensioni. Sensori specializzati scansionano l'oggetto da più angolazioni e convertono l'oggetto in una mesh 3D.
Esistono diverse tecnologie di scansione 3D:
- Scansione 3D a luce strutturata
- Scansione 3D a triangolazione laser
- Scansione 3D a impulsi laser
- Scansione 3D basata su contatto
- Fotogrammetria
Controllo di qualità nell'ambito del processo di progettazione
La gestione della qualità dovrebbe sempre far parte del processo di progettazione. Per soddisfare la crescente domanda di digitalizzazione di progetti e modelli CAD di alta qualità, la scansione 3D su CAD è fondamentale per portare i prodotti sul mercato più velocemente e senza difetti. Poiché i requisiti e i processi di qualità si evolvono fino a diventare più complessi, la modellazione delle parti scansionate diventa sempre più impegnativa.
Una scansione 3D rappresenta accuratamente l'oggetto reale, compresi i difetti. Nell'ambito del processo di modellazione 3D, la parte scansionata viene ispezionata e può essere generata una mappa di deviazione del colore per rilevare deformazioni o pezzi mancanti.
Inoltre, il software CAD 3D per il reverse engineering consente di confrontare se le diverse parti scansionate hanno le dimensioni corrette, oppure è possibile confrontare le regolazioni di due macchine simili per determinare se ci sono differenze nell'allineamento da correggere.
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