Inżynieria odwrotna to proces analizy produktu, urządzenia lub systemu w celu zrozumienia jego projektu, budowy lub funkcjonalności. Polega na rozmontowaniu istniejącego systemu w celu zbadania i przeanalizowania jego komponentów i struktury oraz utworzenia jego szczegółowej reprezentacji lub modelu. Podstawowym celem inżynierii odwrotnej jest wydobycie przydatnych informacji o zasadach działania lub konstrukcji bez dostępu do oryginalnej dokumentacji projektowej lub specyfikacji.
- Rozwój produktu: aby poznać produkty konkurencji lub ulepszyć istniejące projekty.
- Wytwarzanie: aby odtworzyć przestarzałe lub starsze części, usprawnić procesy produkcji lub rozwiązać problemy.
- Oprogramowanie: aby przeanalizować i zrozumieć kod oprogramowania, tworzyć współdziałające komponenty oprogramowania lub opracowywać poprawki dla luk w zabezpieczeniach.
- Bezpieczeństwo: aby identyfikować luki w zabezpieczeniach lub słabe punkty systemów sprzętowych lub oprogramowania pod kątem cyberbezpieczeństwa.
- Ekspertyzy dochodzeniowe: aby analizować i rekonstruować wypadki, awarie lub incydenty związane z układami mechanicznymi lub elektronicznymi.
Kluczowe działania inżynierii odwrotnej
- Uzyskanie obiektu
Pierwszym krokiem w inżynierii odwrotnej jest uzyskanie obiektu lub produktu, który ma zostać przeanalizowany. Może to być urządzenie fizyczne, komponent mechaniczny, obwód elektroniczny, kod oprogramowania lub dowolny inny obiekt materialny lub niematerialny.
- Demontaż lub dekonstrukcja
Inżynierowie zajmujący się inżynierią odwrotną demontują obiekt, fizycznie lub wirtualnie, aby uzyskać dostęp do jego poszczególnych komponentów i struktury wewnętrznej. Może to obejmować rozłożenie części mechanicznych, otwieranie urządzeń elektronicznych lub badanie kodu oprogramowania.
- Analiza i dokumentacja
Po rozmontowaniu obiektu inżynierowie analizują i dokumentują jego różne komponenty, materiały, wymiary, połączenia i funkcje. Mogą posługiwać się różnymi narzędziami, takimi jak suwmiarki, mikroskopy, skanery lub programy komputerowe , do gromadzenia danych i tworzenia szczegółowej dokumentacji.
- Zrozumienie projektu i funkcjonalności
Inżynierowie starają się zrozumieć zasady utworzenia projektu, decyzje inżynieryjne i funkcjonalność analizowanego obiektu. Wiąże się to ze zbadaniem, w jaki sposób różne komponenty oddziałują na siebie nawzajem i w jaki sposób wpływają na ogólne działania systemu.
- Rekonstrukcja lub odtworzenie
Na podstawie informacji zebranych w fazie analizy inżynierowie mogą zrekonstruować lub odtworzyć obiekt za pomocą oprogramowania CAD, druku 3D, narzędzi do projektowania obwodów lub innych technik produkcyjnych. W ten sposób mogą uzyskać replikę lub zmodyfikowaną wersję oryginalnego obiektu.
Przykłady inżynierii odwrotnej w projektowaniu produktów
Konkurujące ze sobą przedsiębiorstwa często stosują inżynierię odwrotną, aby zidentyfikować mocne strony produktu, które mogą dostosować we własnych projektach, lub jego słabe strony, które mogą poprawić. Można jej także używać do znajdowania informacji, które zostały utracone lub są niedostępne, na przykład podczas sprawdzania czyjejś pracy lub odtwarzania działań przestępcy. Inżynieria odwrotna jest również przydatna w przenoszeniu modeli fizycznych lub prototypów do plików projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Nowoczesne oprogramowanie do projektowania zwykle oferuje funkcję umożliwiającą takie działania.
Jak przeprowadzić inżynierię odwrotną projektu produktu na podstawie skanu 3D
Są takie sytuacje, w których przeanalizowanie istniejącego produktu lub struktury w celu utworzenia podobnego produktu jest konieczne lub korzystne. Inżynieria odwrotna może umożliwić rozwiązywanie problemów, ulepszenie obecnego modelu produktu, a nawet przeanalizowanie modelu konkurencji w celu zbudowania podobnego produktu. Inżynieria odwrotna w projektowaniu produktu rozpoczyna się od dekonstrukcji gotowego produktu w celu ulepszenia zbliżonego projektu.
Łatwa inżynieria odwrotna na podstawie skanu 3D
Proces skanowania 3D do oprogramowania CAD ułatwia inżynierom pokonywanie wyzwań inżynierii odwrotnej, takimi jak ulepszanie lub odtwarzanie już istniejącego obiektu bez dostępnej dokumentacji projektowej. Po zeskanowaniu obiektu w trzech wymiarach plik można bezpośrednio zaimportować do oprogramowania CAD 3D przy użyciu formatów takich jak STL lub OBJ.
Należy jednak pamiętać, że skanery 3D nie generują modelu gotowego do produkcji, lecz dane chmury punktów lub siatki wielokątów. W związku z tym zeskanowane dane 3D wymagają dalszego modelowania w oprogramowaniu CAD.
Oprogramowanie firmy Siemens umożliwia wprowadzanie zeskanowanych danych w postaci faset, co eliminuje konieczność mapowania mapowania powierzchni, tworzenia brył lub ręcznego tworzenia kształtów.
Skanowanie do oprogramowania CAD
Proces skanowania 3D do oprogramowania CAD nie odbywa się za naciśnięciem jednego przycisku, a inżynieria odwrotna wymaga bardzo wysokich kwalifikacji.
Ciągłe ulepszenia technologiczne minimalizują pracę ręczną wymaganą do uzyskania modeli CAD 3D wysokiej jakości, które można następnie wykorzystać do tradycyjnej produkcji lub druku 3D. Oprogramowanie CAD 3D, które jest używane obecnie w procesie przepływu informacji w ramach skanowania 3D, importuje zeskanowane dane jako fasety, co eliminuje konieczność mapowania powierzchni, tworzenia brył lub wykonywania innych ręcznych operacji tworzenia kształtów.
Siatka 3D skanu 3D
Skanery 3D są przystosowane do skanowania obiektów o dowolnych kształtach i rozmiarach: specjalistyczne sensory skanują obiekt pod różnymi kątami i przekształcają go w siatkę 3D.
Istnieje kilka technologii skanowania 3D:
- Skanowanie 3D przy użyciu światła strukturalnego
- Laserowe triangulacyjne skanowanie 3D
- Skanowanie 3D impulsem laserowym
- Kontaktowe skanowanie 3D
- Fotogrametria
Kontrola jakości w ramach procesu projektowania
Zarządzanie jakością powinno zawsze stanowić część procesu projektowania. W kontekście rosnącego zapotrzebowania na digitalizację projektów i modeli CAD wysokiej jakości skanowanie 3D do oprogramowania CAD odgrywa kluczową rolę w przyspieszeniu wprowadzania produktów na rynek i wyeliminowaniu błędów. W miarę wzrostu wymagań dotyczących jakości i złożoności procesów modelowanie zeskanowanych części staje się coraz większym wyzwaniem.
Skan 3D wiernie odwzorowuje rzeczywisty obiekt, łącznie z jego defektami. W ramach procesu modelowania 3D zeskanowana część jest sprawdzana, a następnie można wygenerować kolorystyczną mapę odchyleń w celu wykrycia wypaczeń lub brakujących elementów.
Ponadto oprogramowanie CAD 3D do inżynierii odwrotnej pozwala porównać, czy różne zeskanowane części mają prawidłowe wymiary; można też porównać dostosowane wersje dwóch podobnych maszyn w celu ustalenia istnieją między nimi różnice wymagające skorygowania.
Powiązane produkty: NX CAD
