Reverse engineering: Hvad er det?

Reverse engineering er en proces, hvor du identificerer et fysisk objekts egenskaber. Det foregår ved, at du baseret på dine målinger af objektet foretager en omfattende analyse af dets struktur, funktioner og operationer. Disse målinger kan enten foretages manuelt eller med forskellige 3D-måleteknologier. Sidste nævnte giver dig desuden mulighed for at skabe en digital 3D-repræsentation af objektet.

Som producent får du takket være reverse engineering mulighed for at forstå, hvordan en del er designet. Denne viden kan du så enten bruge til at kopiere den, forbedre og/eller ændre designet.

Reverse engineering er kendetegnet ved, at du starter med slutresultatet. For først dekonstruerer du produktet, så indsamler du fysiske designdata og til sidst fortager du så vurderinger og analyser af dit dekonstruerede produkt.

Historien om reverse engineering

Mange tror, at reverse engineering havde sin oprindelse i det 18. århundrede, fordi det var her, at fabrikssystemet blev indført. Men det er ikke tilfældet. For reverse engineering har faktisk eksisteret i meget længere tid. Det har nemlig rødder tilbage til dengang, hvor vi mennesker lavede ting som fx hjul, vogne og endda arkitektonisk infrastruktur. Her brugte man reverse engineering til at genskabe disse objekter – dog lidt mere overfladisk, end hvordan vi arbejder i dag. For først tog man objekternes dimensioner (enten som helhed eller i dele), og herefter blev objektet genopbygget.

Reverse engineering-teknikkerne har udviklet sig meget siden dengang.  Og selv om det hele måske startede lidt primitivt, er det nu en ekstrem nyttig proces, som i dag bruges indenfor mange områder, bl.a. produktion.  

I årenes løb har producenter brugt mange forskellige teknologier, når det kommer til opmåling af objekter og import fra CAD-software til 3D-modellering.

Nogle af de 3D-måleteknologier der tidligere har været meget anvendt til reverse engineering er koordinatmålemaskiner (CMM’er), probesystemer og robotmonterede leddelte arme. Fordelen ved disse er nemlig, at de eliminerer de problemer, der er forbundet med manuelle metoder.

I dag vælger flere og flere producenter dog bærbare 3D-scannere, når de skal arbejde med reverse engineering. For udover at genere nøjagtige, pålidelige og gentagelige resultater, ligesom de tidligere teknologier, er bærbare 3D-scannere også hurtigere. En anden fordel er desuden, at disse scannere nemt kan bruges på værkstedsgulvet af operatører på alle niveauer.

Hvornår bruges reverse engineering?

Reverse engineering er en proces, der har mange anvendelsesmuligheder. Og her er bare en lille liste med situationer, hvor reverse engineering med fordel kan benyttes:

• Du skal genskabe et objekt, hvor der enten er begrænset viden om objektets konstruktion, den originale dokumentation mangler eller hvis der ikke findes en tegning/CAD-model. Ved at udføre reverse engineering på objektet, kan du indsamle den manglende viden.

• En original reservedel er ikke tilgængelig hos producenten (OEM). Det kan fx skyldes, at OEM’en ikke længere laver dem, eller fordi OEM’en ikke længere eksisterer. Ud fra den viden du kan indsamle med reverse engineering, kan du lave en perfekt kopi af den originale reservedel.

• Du skal optimere emner til produktion og forbedre produkter med nye funktioner. Med 3D-scanning og det tilhørende software kan du med nøjagtighed bygge videre på eksisterende produkter i et digitalt miljø, så dine tilføjelser med stor sandsynlighed passer første gang.

• Du skal forbedre en del, der fejler, eller reproducere håndlavede dele eller emner. Med ganske få justeringer kan du konstruere et scannet emne (as built) tilbage til de oprindelige dimensioner og geometrier.

• Du vil opbygge et digitalt arkiv over dele eller skabe et virtuelt miljø til fremtidig reference. Ved hjælp af 3D-scanning skaber du en såkaldt ”Digital tvilling” af dit emne eller miljø.

Hvad er fordelene ved reverse engineering?

Faktisk er der en række fordele ved reverse engineering. Skulle vi nævne dem alle, ville dette blogindlæg blive meeeeget langt – og det er der vist ingen, der har lyst eller tid til at læse. Derfor har vi i stedet listet nogle af de fordele op, som mange af vores kunder mærket.

Én af de største fordele ved reverse engineering er, at du kan reducere de risici, der er forbundet med ældre produkter og produkter med sårbarheder (fx tandhjul, flanger osv.). For med reverse engineering kan du reproducere reservedele samtidigt med, at du kan identificere og rette eksisterende fejl.

En anden fordel ved reverse engineering er, at du kan fremskynde produktinnovation. Det skyldes, at du nemt kan arbejde videre på eksisterende designs. For du har en digital version af dit produkt. Du slipper dermed for at tegne produktet fra bunden, hvis du fx opdager noget, der kan øge dets ydeevne, opgradere funktioner eller reducere produktionsomkostninger.

Derudover kan du også ved hjælp af reverse engineering producere dine egne dele. Dette er særligt en fordel, hvis du i dag køber komponenter fra en OEM-forhandler. For ved at producere dine egne, kan du reducere OEM’s lange ventetider og de høje omkostninger. Og sidst men ikke mindst kan reverse engineering hjælpe dig til at reducere ikke-planlagte nedetider. Ved at reverse engineere kritiske komponenter, før de går i stykker, kan du hurtigt og nemt sætte nye komponenter i produktion, hvis der skulle ske noget. Altså hjælper reverse engineering til dig til at være forberedt.

Hvor bliver reverse engineering brugt?

Producenter på tværs brancher udnytter reverse engineering til at optimere deres produktion, få en konkurrencefordel og reducere omkostningerne. Nedenfor har vi samlet en liste nogle af de brancher, der allerede i dag arbejder med reverse engineering.

Luft- og rumfartsindustrien
Luft- og rumfartsindustrien bruger reverse engineering til at:

– Udføre aerodynamiske analyser
– Udvikle vedligeholdelsesplaner for fly
– Tilføje, forbedre eller reparere flykomponenter
– Fremstilling af værktøj

Bilindustrien
Bilproducenter udfører ofte reverse engineering for at:

– Undersøgelse af konkurrencen
– Digitalisere dele af ældre køretøjsmodeller
– Forstå problemer med køretøjskomponenter
– Producere reservedele

Værktøjsvirksomheder
Værktøjsvirksomheder er afhængige af reverse engineering for at fremstille:

– Jigs
– Fiksturer
– Matricer
– Støbeforme
– Dele til maskiner og skæreværktøjer
– Og så videre.

Forbrugsvarer
Producenter af forbrugsvarer vælger reverse engineering for at:

– Hurtigt udvikle prototyper
– Teste og validere konceptuelle designs
– Analysere konkurrerende produkter
– Dokumentere og arkivere forskellige design iterationer

Bevarelse af kunst og kulturarv
Eksperter inden for kunst og bevarelse af kulturarv er afhængige af reverse engineering til:

– Genskabelse af kunstværker til uddannelsesformål
– Digital bevaring af billedkunst som malerier, skulpturer og gamle arkæologiske genstande og historiske bygninger
– Restaurering af kulturelle artefakter

Hvordan foregår reverse engineering?

Før du går i gang med et reverse engineering projekt, er det vigtigt, at du fastlægger dine behov. For ønsker du fx at reproducere et produkt for at blive klogere på slid og fejl, eller er du i stedet mere interesseret i at forstå hensigten bag et design. Altså vil der henholdsvis være behov for enten at reproducere et produkt som det er, inklusive fejl/slid, og et produkt der rekonstrueret helt perfekt.

Dernæst skal du beslutte, hvilken 3D-måleteknolog du skal bruge. Dette afhænger af, hvad du skal undersøge og det miljø, hvor dataindsamlingen skal foregå.

Lad os tage et eksempel:

Du har valgt at bruge en bærbar 3D-scanner. Efter du har gjort produktet klar, 3D-scanner du det og indfanger alle dets dimensioner. Nu har du så en STL-fil, som du skal have importeret til en scan-til-CAD-software. Det kunne fx være VXmodel. Herefter kan du begynde at efterbehandle dit scan – altså rense, reparere og forfine dine data. I softwaren kan du desuden opdele dit i forskellige områder og former, så du senere kan konstruere en 3D-model. Og derudover kan du i efterbehandlingsprocessen også indsætte dit produktet i et koordinatsystem (også kendt som alignment).

Den bearbejdede STL-fil skal nu importeres til en CAD-software med reverse engineering-værktøjer eller en selvstændig reverse-løsning. Heri kan du skabe 3D-modellen, som den er, eller foretage eventuelle designændringer.

Du kan nu fremstille en prototype af 3D-modellen ved at sende den til en 3D-printer. Specialister kan vurdere, om der skal arbejdes videre med 3D-modellen, før man opnår det ønskede resultat.

Når den ideelle 3D-model er skabt, kan du derefter fremstille delen, enten som en engangs- eller serieproduktion.

Hvordan gør 3D-scanning reverse engineering hurtigere?

I modsætning til manuelle metoder og andre 3D-måleteknologier fremskynder bærbare 3D-scannere reverse engineering-processen betydeligt.

For det første er de hurtige at sætte op og kan ofte bruges direkte på produktionsgulvet. De er derfor et godt supplement til traditionelle CMM-målemaskiner, som ofte er stærkt operatørafhængige og skaber flaskehalse i dagligdagen. 3D-scannere er nemlig både nemme at bruge, og så behøver de ikke at blive betjent af en måletekniker. Dette er en stor fordel i dagens udfordrede arbejdsmarked, hvor det er enormt svært at få fat i erfarne måleteknikere og kvalificeret arbejdskraft. 3D-scannere er derfor en særdeles god løsning til reverse engineering, da de kan bruges af operatører på alle niveauer.

For det andet kan 3D-scannere opfange millioner af datapunkter i sekundet. Afhængigt af objektet kan en du opnå en scanning til mesh på få sekunder. Dermed kan du takket være 3D-scannernes hastighed i høj grad accelerere dine reverse engineering-arbejdsgange.

For det tredje er 3D-scannere meget nøjagtige – uanset kompleksiteten af et objekts geometri eller overfladefinish. Med 3D-scanning eliminerer du ikke kun menneskelige fejl, der er forbundet med manuelle målinger, men du reducerer også ineffektiv dataindsamling frem og tilbage samt langvarig fortolkning af resultater.

Fremtiden for reverse engineering

Du skal ikke være bekymret for fremtiden inden for reverse engineering. Den ser nemlig rigtig lys ud. For i takt med udviklingen af både 3D-måleudstyr og reverse engineering-softwares, vil reverse engineering-arbejdsgangene kun blive mere effektive og sofistikerede. Altså bliver det kun nemmere for dig at øge dine produkters effektivitet, udvikle nye løsninger og forbedre produktionsprocesser og bundlinjer.  

Vil du vide mere om fremtidsudsigterne inden for reverse engineering? Så læs med her. Her har vi skrevet om tre af de største tendenser, som vi ser inden for reverse engineering.

Det oprindelige blogindlæg er skrevet af Creaform og kan findes her.