Inżynieria odwrotna

Inżynieria odwrotna (reverse engineering) to proces w którym na podstawie obiektu rzeczywistego otrzymujemy jego dokumentacje w formie 3D bądź 2D. W budowie modeli CAD detali fizycznych wykorzystywane są dane ze skanowania 3D. Oczywiście zbieranie punktów pomiarowych komponentów, do których ma powstać dokumentacja może odbywać się ręcznie, przy użyciu standardowych narzędzi lub maszyn pomiarowych. Jednak odtwarzanie skomplikowanych kształtów geometrycznych przy użyciu tradycyjnych technik jest trudne, czasochłonne a często niemożliwe. Odbudowa geometrii powierzchni odbywa się w specjalnym oprogramowaniu, po zaimportowaniu wyników skanowania 3D. Nie jest to proces automatyczny – wymaga pracy wykwalifikowanego inżyniera.

Postacie modeli w inżynierii odwrotnej:

Model parametryczny – wykorzystywany w przypadku tworzenia modeli CAD obiektów typowo mechanicznych. Wszystkie powierzchnie są w pełni parametryczne. Skazy i wady produkcyjne mogą być zignorowane. Model jest zdefiniowany matematycznie co umożliwia jego edycje. Posiada powierzchnię najwyższej klasy. Znajduje istotne zastosowanie w przypadkach gdy przewiduje się możliwość modyfikacji danych i wykonywania dokumentacji 2D.

Model powierzchniowy – nieparametryczny, dokładnie odwzorowuje stan powierzchni mierzonego obiektu. Pozwala na wychwycenie niedoskonałości powierzchni, śladów obróbki, wad produkcyjnych. Umożliwia tworzenie form swobodnych. Znajduje świetne zastosowanie w przypadku obiektów artystycznych (rzeźby itp.).

Model hybrydowy – jest kombinacją modeli opisanych powyżej – część powierzchni jest parametryczna, zaś pozostałą część tworzą powierzchnie swobodne. Model ten można modyfikować – w granicach powierzchni parametrycznych – oraz wykonywać do niego dokumentacje 2D.

Rapid Prototyping

Szybkie prototypowanie – jest jednym z podstawowych zastosowań skanera 3D. Format danych wyjściowych z procesu skanowania 3D umożliwia bezpośrednio ich wykorzystywanie do druku 3D co stanowi dużą zaletę. Wykorzystywane oprogramowanie zapewnia edycję pobranych danych jak np. wygładzanie powierzchni, łatanie otworów czy skalowanie – co umożliwia przygotowanie pliku do eksportu do drukarki 3D od razu po procesie skanowania.

Inżynieria Odwrotna w praktyce

Eksploatacja maszyn i urządzeń sprawia, że ich części i podzespoły zużywają się. Odbywa się to stopniowo w wyniku działania tarcia lub gwałtownie, powodując natychmiastowe wyłączenie danego obiektu z dalszej eksploatacji. Najprostszą metodą naprawy w takiej sytuacji, gdy problem dotyczy konkretnego podzespołu lub części jest wymiana tego elementu na nowy. Problem pojawia się wtedy gdy pożądane komponenty nie są dostępne w handlu i brak jest dostępu do dokumentacji technicznej. Jest to problem znany w przemyśle. Dotyczy maszyn i narzędzi produkowanych jednostkowo jak np. maszyny specjalne, matryce, formy czy tłoczniki.

W takich sytuacjach zastosowanie znajduje inżynieria odwrotna. Metoda bardzo szybka i tania, która pozwala na precyzyjne zeskanowanie uszkodzonego detalu, odtworzenie dokumentacji technicznej a następnie wykonanie zamiennika.

Techniki związane z inżynierią odwrotną są więc wykorzystywane wszędzie tam gdzie trzeba stworzyć model cyfrowy bądź dokumentacje dla obiektów jej nie posiadających. Nie dotyczy to tylko odtwarzania elementów zużytych. Coraz częściej techniki te znajdują zastosowanie we wzornictwie przemysłowym, kiedy najpierw powstaje prototyp fizyczny obiektu, nierzadko przy użyciu narzędzi ręcznych, a dopiero po przeprowadzeniu testów tworzony jest model cyfrowy i dokumentacja techniczna umożliwiająca wdrożenie do produkcji.

Korzyści