逆向工程是分析产品、设备或系统以了解其设计、构造或功能的过程。它涉及拆解、检查和研究现有对象的组件和结构,以创建它的详细表示或模型。逆向工程的主要目标是提取有关某物如何工作或构造的有用信息或知识,而无需访问其原始设计文档或规范。
- 产品开发:了解竞争对手的产品或改进现有设计。
- 制造:重新创建废弃或停产的零件,改进制造工艺或解决生产问题。
- 软件:分析和理解软件代码,创建可互操作的软件组件或开发安全漏洞补丁。
- 安全性:出于网络安全目的识别硬件或软件系统中的漏洞或弱点。
- 取证:分析和重建涉及机械或电子系统的事故、故障或事件。
逆向工程涉及的关键步骤
- 获取对象
逆向工程的第一步是获取需要分析的对象或产品。这可以是物理设备、机械组件、电子电路、软件代码或任何其他有形或无形物品。
- 拆解或解构
逆向工程以物理或虚拟方式拆解对象,以获取其各个组件和内部结构。这可能涉及拆解机械部件、打开电子设备或检查软件代码。
- 分析和文档记录
一旦物体被拆解,逆向工程师就会分析和记录其各种组件、材料、尺寸、连接和功能。他们可能会使用卡尺、显微镜、扫描仪或软件程序等工具来收集数据并创建详细的文档。
- 了解设计和功能
逆向工程师试图了解被分析对象的设计原则、工程决策和功能。这涉及研究不同组件如何相互交互以及它们如何为系统的整体运行做出贡献。
- 重建或复制
根据在分析阶段收集的信息,逆向工程师可以使用 CAD 软件、3D 打印、电路设计工具或其他制造技术重建或复制对象。这样他们就可以创建原始对象的副本或修改版本。
产品设计中的逆向工程示例
竞争对手经常使用逆向工程来寻找他们可以调整适应的产品优势或可以改进的弱点。逆向工程还可用于查找丢失或不可用的信息,例如在修改他人的作品或跟踪罪犯的作品时。逆向工程还可用于将物理模型或原型数字化为计算机辅助设计 (CAD) 文件。现代设计软件通常内置了逆向工程功能来实现这一点。
如何通过 3D 扫描对产品设计进行逆向工程
有时,分析现有产品或结构以创建类似产品是必要或有益的。逆向工程可以解决问题、改进当前模型,甚至分析竞争对手的模型以构建类似的产品。产品设计中的逆向工程从成品开始,然后对其进行解构以更好地设计类似的产品。
轻松 3D 扫描以进行逆向工程
3D 扫描到 CAD 工作流程支持工程师应对逆向工程的挑战,例如改进或重新创建没有设计文档的现有对象。在 3D 扫描对象以进行逆向工程后,可以使用 STL 或 OBJ 等格式将文件直接导入 3D CAD 软件。
但是,需要注意的是,3D 扫描仪不会输出即用型模型,而是点云或多边形网格数据。因此,必须在 CAD 软件中对 3D 扫描数据进行进一步建模。
可以使用西门子软件以小平面的形式导入扫描数据,这样就无需绘制曲面、创建实体或手动创建形状。
扫描到 CAD
3D 扫描到 CAD 的工作流程不仅仅是“按一下按钮”,逆向工程需要高素质工程师的技能。
持续的技术改进最大限度地减少了设计工程师为生成用于传统制造或 3D 打印的高质量 3D CAD 模型而需要投入的手动工作。如今,作为 3D 扫描到 CAD 工作流程的一部分,3D CAD 软件将扫描数据作为小平面导入,因此无需绘制曲面、创建实体或手动创建任何其他形状。
3D 扫描到 3D 网格
3D 扫描仪可以扫描各种形状和大小的物体。专用传感器从多个角度扫描物体并将物体转换为 3D 网格。
有几种 3D 扫描技术:
- 结构光 3D 扫描
- 激光三角测量 3D 扫描
- 激光脉冲 3D 扫描
- 接触式 3D 扫描
- 摄影测量
质量控制是设计过程的一部分
质量管理始终是设计流程的一部分。为了满足对高质量设计和 CAD 模型数字化日益增长的需求,3D 扫描到 CAD 对于更快且无缺陷地将产品推向市场至关重要。随着质量要求和工艺变得更加复杂,扫描部件建模变得更具挑战性。
3D 扫描可以准确地表示真实物体,包括缺陷。作为 3D 建模过程的一部分,扫描部件会得到检查,并可以生成彩色偏差图以检测翘曲或缺失的部件。
此外,用于逆向工程的 3D CAD 软件允许比较不同扫描部件是否具有正确的尺寸,或者比较两台类似机器的调整以确定是否存在差异需进行校正。
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