Reverse Engineering – fordított tervezés, vagy visszafejtés

Mi is az a Reverse Engineering? Hogyan integrálható a tervezési folyamatokba? Mikor érdemes Reverse Engineering folyamatot használnunk? Milyen előnyökkel jár? Miért okoz szoftveres kihívást egy Reverse Engineering feladat? Cikkünkben ezekre a kérdésekre kerestük a választ.

Mi is az a Reverse engineering?

A 3D szkenneléssel, a lézeres szkenneléssel mindenki találkozott, mindenki hallott róla, de a modell felépítése, és hogy hogyan jut el a gyártásig a modell, arról nagyon keveset hallunk. Kulcsfontosságú, hogy a szkennerek által kiadott modellt fel lehessen dolgozni. A Reverse Engineering folyamata nem más, mint a szkennelt ponthalmazok olyan 3D-s modell digitális reprodukciója, melynek végeredménye már alkalmas újra gyártásra, áttervezésre.

Hogyan integrálható a Reverse Engineering a tervezési folyamatokba?

A Reverse Engineering munka mindig fontos része volt a mérnöki tervezésnek: a mérnökök egy meglévő terméket, egy fizikailag megfogható darabot fejtenek vissza és elemeznek, hogy megértsék annak működését, funkcionalitását. Néhányan versenyképes termékek reprodukálására használják, míg mások olyan alkatrészek újraépítéséhez használják, amelyekhez nincs megfelelő műszaki dokumentáció. Lehetőség van arra is, hogy egy rosszul megtervezett termék hibáit feltárjuk a visszafejtés során. Ezek fontos előnyökkel ruházzák fel a tervező csapatot.

Annak ellenére, hogy a Reverse Engineering ma már jelentős szerepet játszik a tervezés folyamatában, sok cégnél még mindig hiányzik a digitális fejlesztési munkafolyamatokba való integrálása. A mérnököknek gyakran bonyolult, különálló szoftverekhez kell fordulniuk. Az integrálatlan rendszer jelentősen csökkenti a visszafejtés mérnöki folyamatának hatékonyságát, korlátozza a kapcsolódó tervezésre és fejlesztésre fordítható időt.

Az új integrált technológiák azonban megfelelő lehetőséget biztosítanak a fenti problémák kiküszöbölésére. Olyan szoftvereszközök jelentek meg, melyek képességeit a tervezéssel azonos környezetben tudjuk használni, ezáltal lehetőséget biztosítanak a teljes munkafolyamat egyetlen közegben történő végrehajtásához. Ezzel egyidőben lehetővé teszi a mérnökök számára a termelékenység javulását.

Mikor érdemes a Reverse Engineering folyamatot használnunk?

Számos körülményt találunk, ami miatt visszamodellezésre lehet szükségünk. Ezek között az egyik kapcsolat, hogy a terméknek nincs dokumentációja, vagy a termék csak egy bizonyos része van műszaki dokumentációval ellátva:

• A termék a jelenlegi tervezési folyamat használata előtt készült esetleg elveszett minden dokumentáció
• A terméket egy másik cég tervezve, gyártotta pl.: egy lemezalakító szerszám. A szerszám gyártójától a dokumentáció nem érkezett meg, vagy hiányos
• A termék egy mintaprojekt része volt, soha nem dolgoztak ki rá megfelelő dokumentációt pl.: autódesign agyagforma
• Egy konkurens termék funkcióit szeretnénk vizsgálni
• Reprodukálni kell egy egykoron kézzel készült terméket, vagy egy részét beépíteni pl.: egy 200 évvel ezelőtt készült kézzel dekorált whisky-s üveg
• Művészi alkotások tömegtermelésbe vezetése
• Egyedi, személyre szabott esetek pl.: egészségügyben alkalmazott egyedi protézisek

Milyen előnyökkel jár a Reverse Engineering? Geometria és modellezési típusok

A tradicionális modellezésben két alapvető modellezést használunk:

• Parametrikus modellezés, amikor alaksajátosságokkal írjuk le a modellezni kívánt terméket és egy paraméterekkel meghatározott matematikai modell készül el a háttérben,
• Közvetlen modellezés, ahol egy meglévő modell módosítása az eredeti geometria „gyurmázásával” jön létre, azaz egy felület meghúzása, elmozdítása, módosítása segítségével. Az NX-ben erre több megoldás is rendelkezésünkre áll, mint a Szinkronmodelezés vagy a Realize Shape.

Ezen két modellezés olyan geometriákat hoz létre, melyeket íves-, vagy síkfelületek burkolnak. Ezek képzik a geometria határelemeit és alkotnak egy analitikus modellt.

Ezzel szemben a Reverse Engineering-ben használt kiinduló modellek – melyek a legtöbb esetben valamilyen 3D szkennelési folyamat eredményeként jönnek létre – egy hálót alkotnak. A háló felületét egy pontfelhő írja le, mely pontokat az alkalmazások nagy többsége háromszögekkel köt össze, ezzel meghatározva egy felület, vagy test geometriáját. Ezt a háromszögesített megjelenítést hívjuk Facet Modelling-nek.

A háromszögesített modell felületét, annak minőségét – legyen az felbontás, vagy a felület összefüggősége – a mérnökök módosíthatják, javíthatják. Ezzel például elérhetjük a facet modell „vízzáróságát” is.

A fordított tervezés során lehetőségünk van a háromszögesített modell további felhasználására:

• javítás/módosítás utáni azonnali felhasználására pl.: 3D nyomtatás,
• részterületek analitikus modellé alakítása és módosítása után kopott szerszámrész javítása, megmunkálása CAM segítségével,
• teljesen analitikus modell újraépítése,
• konvergens modellként megnyitva további használatra.

Miért okoz szoftveres kihívást egy Reverse Engineering feladat?

A legtöbb szoftver a tradicionális és a háromszögesített modelleket nem képes együtt kezelni, ezért a cégeknek két különböző rendszert kell használni: speciális szoftvert ahhoz, hogy a szkennelés során visszanyert geometriát megkapjuk és az analitikus modellezéshez használt CAD szoftverünket. Sok esetben az adott két szoftver között nincs is jó csereadat formátum.

Ezen problémák kiküszöbölésére egy alkalmazás használata a megoldás, ahol az összes modellezési típus integráltan érhető el. Ilyen a Siemens NX is.

Az NX a háromszögesített Facet modelleket tovább tudja módosítani, úgynevezett konvergens modellé. A konvergens modellek is háromszögesített modellek, de olyan egyedi tulajdonságokkal vannak felruházva, mely lehetővé teszi az NX-en belüli vegyes felhasználásukat. Például: egy konvergens modellhez hozzá tudunk építeni vagy akár kivágni egy hagyományos parametrikus modellezéssel létrehozott testet, de akár egy összeállításban is tudjuk önálló alkatrészként használni.

Egy ilyen integrált rendszer segítségével a szkennelt állományból egy környezetben tudjuk:

• a visszaépítési folyamatot
• a módosítást
• ellenőrzést
• dokumentáció készítést

is végrehajtani, azaz ezzel teljes termékfejlesztést.

Ha a fentiekhez hasonló problémákra keres megoldást, ha felkeltettük érdeklődését tekintse meg a graphIT Kft előadásában webinárjainkat május 19-én 10 órakor. Előadásaink ingyenesek, de regisztrációhoz kötött.

IDE kattintva regisztrálhat a rövid, mindössze 15 perces vezetői összefoglalónkra.

Ha viszont, részleteiben érdekli a technikai megoldásaink Reverse Engineering témában, akkor regisztráljon bővebb, 45 perces technikai webinárunkra IDE kattintva.

Szerző: NX Csapat – graphIT Kft.

1027 Budapest, Medve utca 17.
Telefon: +36 (1) 436-9600
Fax: +36 (1) 436-9606
NXSales@graphit.hu