site logo 3D–решения
для промышленности и бизнеса
Блог 3D–экспертов
+7 (495) 223-02-06 info@iqb.ru

Мы в социальных сетях:

4 задачи реверс-инжиниринга, которые быстро решит 3D‑сканер

detail_img

Как выглядит процесс обратного проектирования | В каких областях применяется реверс-инжиниринг | Как 3D‑сканеры могут ускорить обратное проектирование | Каковы ожидания?

Реверс-инжиниринг (также известный как обратное проектирование или обратный инжиниринг) – привычный термин для многих специалистов, чья работа связана с 3D‑технологиями. Это метод создания виртуальной 3D‑модели на основе физической детали для использования в программах автоматизированного проектирования, конструирования и производства (CAD/CAM/CAE) либо в другом программном обеспечении для проектировщиков. 

Процесс включает в себя измерение объекта вручную или с помощью передовых технологий трехмерных измерений, таких как 3D‑сканирование, для его перевода в твердотельную 3D‑модель.

cta

Обратное проектирование имеет ценность для решения различных задач, например, анализа функциональности продукта и его компонентов, оценки затрат и выявления потенциальных нарушений патентов. Оно также может использоваться для восстановления или создания документации, которая была утеряна или в принципе не существует, – обычно это касается изделий, разработанных до того, как программное обеспечение САПР получило широкое распространение.

Физические характеристики поверхности объекта можно измерить с использованием инструментов 3D‑сканирования – ручных 3D‑сканеров, координатно-измерительных машин (КИМ) и портативных шарнирных манипуляторов (роботизированных рук). Данные измерений, как правило, представлены облаком точек и не содержат информации о топологии, поэтому они чаще всего сохраняются в виде полигональной сетки (STL‑файла), а затем трансформируются в более удобный для использования формат CAD‑модели.


Хотите оптимизировать реверс-инжиниринг или контроль качества в своей организации? Подберем 3D‑сканер и ПО или выполним проект по вашему заказу:  

Закажите консультацию 3D-экспертов


Как выглядит процесс обратного проектирования

Процесс реверс-инжиниринга

Зачем производителю проводить обратное проектирование? Воспроизвести компонент, чтобы проанализировать, почему деталь не работает, изменить или улучшить существующую оснастку или выяснить причину проблем со сборкой? Прежде чем запустить проект реверс-инжиниринга, предприятию необходимо четко определить свои потребности.

Перед началом процесса обратного инжиниринга производитель должен решить, какую технологию 3D-измерений следует использовать в первую очередь. Возьмем для примера портативный лазерный 3D‑сканер AtlaScan компании ZG Technology.

Сначала специалист проводит подготовку сканируемой детали – наклеивает позиционные метки (маркеры) на ее поверхность. Затем выполняется собственно 3D‑сканирование, то есть оцифровка объекта, который необходимо воссоздать, фиксируя все размеры и детали.

Когда процесса сканирования завершен, полученные данные обрабатываются в универсальном формате сетки или облака точек в программном обеспечении сканера ZG. Таким образом мы можем очистить, исправить и улучшить сканы. Данные сканирования в виде сетки или облака точек импортируются в программное обеспечение САПР, такое как Design X, SolidWorks, Siemens NX или PointShape Design, после чего промышленный дизайнер или специалист по обратному проектированию создает 3D-модель и вносит необходимые изменения.

Для быстрого создания прототипа на основе 3D‑модели производитель может использовать 3D‑принтер. Далее эксперт оценивает, соответствует ли 3D‑модель требованиям. Если нет, то она дорабатывается до удовлетворительного результата – изменять ее можно сколько угодно раз. После создания идеальной 3D‑модели компания имеет возможность производить детали как единично, так и серийно.

Литая деталь
Крупная литая деталь, готовая к обратному проектированию
Сканы и CAD-модель
Данные 3D‑сканированния и CAD‑модель

В каких областях применяется реверс-инжиниринг

Обратное проектирование широко используется в различных отраслях, таких как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, инструментальное производство, сохранение культурного наследия и произведений искусства, и т.д. Применение реверс-инжиниринга может помочь компаниям оптимизировать производство, получить конкурентное преимущество и сократить расходы.

Рассмотрим некоторые из наиболее распространенных задач, решаемых с помощью 3D‑измерений и обратного инжиниринга.

1. Замена устаревших деталей

Восстановление деталей, снятых с производства, – один из типичных видов применения реверс-инжиниринга – предполагает изучение и воспроизведение отдельных частей машин и механизмов для поддержания их в рабочем состоянии.

К примеру, на заводе есть оборудование, которое обеспечивает работу всей конвейерной системы в течение каждой рабочей смены. Время от времени одна из деталей машины изнашивается и требует замены. При этом некоторые детали могут больше не производиться, если машина старая.

Вместо того чтобы вкладывать огромные средства в новый конвейер, предпочтительным вариантом для производства будет сохранить прежнее оборудование и заменять неисправные детали. При обратном проектировании можно использовать 3D-сканер ZG для цифрового копирования конструкции дефектной детали. После этого можно создать новую копию детали и установить ее в машину.


Эксперты iQB Technologies рекомендуют статью 17 передовых программ для обработки данных 3D‑сканирования

2. Анализ отказов

Методы реверс-инжиниринга могут сыграть важную роль в анализе повреждений и отказов. Чтобы выяснить причину отказа машины, может потребоваться ее разборка или изучение конструкторской документации. Получив эту информацию, вы сможете узнать, как исправить или улучшить изделие, и оно снова будет функционировать должным образом.

Изучение продукта с помощью обратного проектирования помогает выявить детали, поврежденные из-за ошибок в конструкции. Анализ цифровой конструкторской документации, созданной посредством реверс-инжиниринга, также может обнаружить недостатки и помочь вам определить, как спланировать ремонт того или иного оборудования.

3D-сканер ZG AtlaScan
Технический эксперт iQB Technologies Владислав Шлепкин выполняет 3D‑сканированние с помощью ZG AtlaScan

3. Усовершенствование комплектующих

Неудивительно, что обратный инжиниринг можно использовать и для улучшения деталей. После проведения анализа отказов может потребоваться изменение какого-либо компонента. Если на рынке нет замены или альтернативной детали, можно прибегнуть к обратному проектированию для создания копии оригинальной конструкции. После этого конструкцию можно изменить для улучшения ее рабочих характеристик и надежности.

Если оборудованию требуются более прочные соединения или усиление сварных швов, проблемные детали будут исследованы на предмет контроля геометрии и перепроектированы с увеличением толщины или с применением более прочных металлов. Вы сами определите, какие размеры нужно сохранить, а какие аспекты изменить путем обратного проектирования. Если вы хотите объединить две или более деталей в единый и более функциональный компонент, реверс-инжиниринг поможет выявить эту возможность.

4. Диагностика и решение проблем

Обратное проектирование играет не менее важную роль в диагностике и решении проблем в различных промышленных процессах. В заводских условиях последовательность операций иногда замедляется из-за неисправности или неэффективной работы, и будет трудно найти источник проблемы, когда производственная система состоит из множества машин и компонентов. С помощью реверс-инжиниринга можно получить глубокое понимание того, как все работает как единое целое, и использовать эти знания для выявления проблем.


Смотрите видео Знакомство с ПО для реверс-инжиниринга PointShape Design: мастер-класс эксперта

Как 3D‑сканеры могут ускорить обратное проектирование

Благодаря повышенной точности и эффективности, в отличие от ручных методов и других технологий трехмерных измерений, портативные 3D-сканеры значительно ускоряют процесс реверс-инжиниринга. Рассмотрим основные преимущества сканеров ZG.

3D-сканирование

1. Исключительная портативность и простота в использовании:

  • перед сканированием необходима небольшая подготовка;

  • сканер можно использовать прямо на производстве;

  • доступность для операторов с любым уровнем квалификации.

2. Высокая скорость:

  • миллионы измерений в секунду;

  • формирование сетки из скана за несколько секунд.

3. Высокая точность:

  • независимо от сложности геометрии объекта;

  • независимо от сложности поверхности объекта;

  • точность может достигать 0,01 мм.

Благодаря этим характеристикам 3D‑сканеры ZG позволят значительно ускорить процесс реверс-инжиниринга.

Каковы ожидания?

Нет никаких сомнений, что у реверс-инжиниринга большое и многообещающее будущее. Эффективность и сложность рабочих процессов обратного проектирования повысятся, поскольку дальнейшие технологические инновации коснутся и измерительного 3D‑оборудования, и специализированного программного обеспечения. Компания ZG Technology – не исключение: ее продукты будут совершенствоваться и становиться все более надежными для клиентов.


Материал предоставлен компанией ZG Technology

cta


Статья опубликована 24.11.2022 , обновлена 24.11.2022

Наверх