逆向工程是分析產品、設備或系統以了解其設計、構造或功能的過程。它涉及拆卸、檢查和研究現有物體的組件和結構,以創建其詳細的表示或模型。逆向工程的主要目標是提取有關某物如何工作或構造的有用資訊或知識,而無需訪問其原始設計文件或規格。
- 產品開發:了解競爭對手的產品或改進現有設計。
- 製造業:若要重新建立過時或遺留零件,請改善製造流程或解決生產問題。
- 軟體:分析和理解軟體程式碼,創建可互通的軟體元件或開發安全漏洞修補程式。
- 安全:出於網路安全目的識別硬體或軟體系統中的漏洞或弱點。
- 取證:分析和重建涉及機械或電子系統的事故、故障或事件。
逆向工程涉及的關鍵步驟
- 取得對象
逆向工程的第一步是取得需要分析的物件或產品。這可以是實體設備、機械部件、電子電路、軟體程式碼或任何其他有形或無形物品。
- 拆卸或解構
逆向工程師以物理方式或虛擬方式拆卸物體,以存取其各個組件和內部結構。這可能涉及拆開機械部件、打開電子設備或檢查軟體代碼。
- 分析和記錄
一旦物體被拆卸,逆向工程師就會分析並記錄其各種組件、材料、尺寸、連接和功能。他們可能使用卡尺、顯微鏡、掃描器或軟體程式等工具來收集數據並建立詳細的文件。
- 了解設計和功能
逆向工程師試圖了解被分析對象的設計原理、工程決策和功能。這涉及研究不同組件如何相互作用以及它們如何對系統的整體運作做出貢獻。
- 重建或複製
根據分析階段收集的信息,逆向工程師可以使用 CAD 軟體、3D 列印、電路設計工具或其他製造技術重建或複製物件。這使他們能夠創建原始物件的副本或修改版本。
產品設計中的逆向工程範例
競爭對手經常使用逆向工程來尋找他們可以適應的產品優勢或他們可以改進的弱點。逆向工程也可用於尋找遺失或不可用的信息,例如修改他人的工作或追蹤犯罪分子的工作時。逆向工程對於將實體模型或原型數位化為電腦輔助設計 (CAD) 檔案也很有用。現代設計軟體通常會內建逆向工程功能來完成此任務。
如何透過 3D 掃描對產品設計進行逆向工程
有時,分析現有產品或結構以創建類似產品是必要的或有益的。逆向工程可以解決問題、改進當前模型,甚至分析競爭對手的模型以建立類似的產品。產品設計中的逆向工程從成品開始,對其進行解構以更好地設計類似產品。
輕鬆進行 3D 掃描逆向工程
3D 掃描到 CAD 工作流程可協助工程師應對逆向工程的挑戰,例如改進或重新建立沒有可用設計文件的現有物件。對物件進行 3D 掃描進行逆向工程後,可以使用 STL 或 OBJ 等格式將檔案直接匯入 3D CAD 軟體中。
然而,值得注意的是,3D 掃描器不會輸出可立即製造的模型,而是輸出點雲或多邊形網格資料。因此,3D 掃描資料必須在 CAD 軟體中進一步建模。
西門子的軟體可讓您將掃描資料作為面匯入,因此無需映射曲面、建立實體或手動建立形狀。
掃描至 CAD
3D 掃描到 CAD 的工作流程不僅僅是“只需按一個按鈕”,逆向工程還需要高素質工程師的技能。
持續的技術改進最大限度地減少了設計工程師為生產用於傳統製造或 3D 列印的高品質 3D CAD 模型所需投入的手工工作。如今,用作 3D 掃描到 CAD 工作流程一部分的 3D CAD 軟體將掃描資料作為面匯入,因此無需映射曲面、建立實體或執行任何其他手動形狀建立。
3D 掃描 3D 網格
3D 掃描器可掃描各種形狀和尺寸的物體。專用感測器從多個角度掃描物件並將物件轉換為 3D 網格。
3D 掃描技術有多種:
- 結構光 3D 掃描
- 雷射三角測量 3D 掃描
- 雷射脈衝 3D 掃描
- 基於接觸的 3D 掃描
- 攝影測量
品質控製作為設計過程的一部分
品質管理應該始終是設計過程的一部分。為了滿足對高品質設計和 CAD 模型數位化日益增長的需求,3D 掃描到 CAD 對於將產品更快且無缺陷地推向市場至關重要。隨著品質要求和流程變得更加複雜,對掃描零件進行建模變得更加困難。
3D 掃描準確地呈現真實物體,包括缺陷。作為 3D 建模過程的一部分,掃描的零件會被檢查,並且可以產生顏色偏差圖來偵測翹曲或缺少的零件。
此外,用於逆向工程的 3D CAD 軟體可讓您比較不同的掃描零件是否具有正確的尺寸,或者您可以比較兩台類似機器的調整以確定是否存在需要糾正的對齊差異。
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