Пожалуй, одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются владельцы ретро-автомобилей – выход из строя отдельных деталей. С ней сталкиваются многие механики и в целом характерна не только для автомобильной промышленности. Самолеты, суда, промышленное и сельскохозяйственное оборудование и другая техника могут настолько исчерпать свой срок службы, что поиск запчастей станет крайне трудным или даже невозможным. Так как же починить прекрасный ретро-автомобиль, когда вы не можете заказать запасную часть?

Один из ответов на этот вопрос – реверс-инжиниринг, воссоздание существующего дизайна с целью репликации или замены детали, которую невозможно или трудно получить каким-либо другим способом. Как правило, он используется для восстановительного ремонта устаревшего, но все еще работоспособного оборудования или при воспроизведении дизайна деталей сторонними производителями.

Базовая часть процесса репликации – создание образа или модели детали в цифровом виде в CAD-системе. Цифровая модель геометрии создается вручную или с помощью технологии «Scan-to-CAD». После того, как геометрия воссоздана, инженер может изготовить деталь с помощью традиционных или аддитивных методов производства.

Использование технологии «Scan-to-CAD» для репликации устаревших деталей

Процесс реверс-инжиниринга можно сравнить с археологом, который исследует найденный объект, созданный с помощью прежде неизвестного ему производственного процесса. Сначала вы изучаете деталь, чтобы понять, как она работает, как она ранее использовалась и как теперь ее можно повторно воспроизвести. Если продолжить аналогию с археологией, то стоит отметить, что в ходе раскопок найти что-то целое – большая редкость. Археологам часто попадаются вышедшие из строя, поломанные древние механизмы. Нужно приложить много усилий, чтобы изучить находку, восстановить ее и сделать достоянием музейной экспозиции.

В инженерном мире этот подход работает аналогичным образом. У вас может быть техника, которая все еще актуальна или уже устарела. И если она сломалась, а производство оригинальных запасных частей по какой-либо причине остановлено или невозможно, то для ее починки вам может потребоваться воспроизвести эту деталь.

Если вам необходимо разработать новую деталь, функционал которой должен соответствовать оригинальной детали на протяжении всего нового периода эксплуатации, то вам необходимо провести валидацию новой детали.

Является ли реверс-инжиниринг легальным?

Вопросы легальности реверс-инжиниринга вызывают множество дискуссий, поэтому мы рекомендуем проконсультироваться с юристами, прежде чем пытаться воссоздавать копию стороннего продукта.

Основная идея реверс-инжиниринга заключается в сохранении работоспособности устаревшего оборудования, находящегося у вас в собственности, если оригинального поставщика продукции более не существует. В этом случае, как правило, проблем не возникает.

Однако, если вы планируете продавать детали, то подобные действия можно расценить как ребрендинг или имитацию существующего продукта – и то и другое считается подделкой техники.

В то же время, если вы воссоздаете часть оригинального продукта для создания дополнения к нему, то, скорее всего, вы вне опасности. Например, вы можете воссоздать корпус оригинального сотового телефона, чтобы разработать и протестировать для него чехол или держатель на лобовое стекло автомобиля.

Как перепроектировать детали с помощью технологии «Scan—to—CAD»

Первый шаг в реверс-инжиниринге – точно зафиксировать конфигурацию и размеры детали, которые вы хотите воссоздать. Эту операцию можно кропотливо выполнять вручную, но многим это покажется совершенно непрактичным. К счастью, в настоящее время 3D-сканеры позволяют легко автоматизировать подобную работу, а их доступность в разных ценовых диапазонах позволяет найти подходящее устройство. 3D-сканер измеряет деталь, формируя на цифровом носителе облако точек в виде STL-файла.

3D-сканер может представлять собой простую камеру, как на смартфоне, или сложное лазерное устройство, закрепленное на роботизированном манипуляторе. Чем лучше сканер, тем более подробное и точное облако точек он формирует.

Чтобы преобразовать STL- файл в твердотельную 3D-модель, инженеры могут использовать различные CAD-пакеты, в том числе Ansys SpaceClaim.

Зачастую данные сканирования могут быть повреждены, поэтому инженеру пригодятся инструменты, с помощью которых можно устранить неточности STL-файла. В SpaceClaim есть набор инструментов, позволяющий «залатать» имеющиеся отверстия и отсутствующие грани. Также можно воссоздать отсутствующую симметричную часть, когда отсканирована только половина оригинала. Если оригинальная деталь была деформирована в ходе эксплуатации, то вы можете использовать SpaceClaim и другие продукты Ansys для ее численного восстановления обратно к своей первоначальной форме.

Хотите узнать, как использовать технологии прямого моделирования в Ansys SpaceClaim для задач реверс-инжиниринга и многих других, таких как топологическая оптимизация и генеративный дизайн или просто для того, чтобы работать со сложными многокомпонентными объектами для подготовки их к численному моделированию? Закажите услугу «Онлайн мастер-класс по моделированию типовых задач клиента в ANSYS» (https://elearning.digitaltwin.ru/online-typical/) или пройдите обучение по курсам «СОЗДАНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИИ В ANSYS SPACECLAIM», «РАБОТА С ИМПОРТИРОВАННОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ В ANSYS SPACECLAIM» и «СКРИПТОВАНИЕ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ANSYS SPACECLAIM» в разделе ОНЛАЙН КУРСЫ (https://elearning.digitaltwin.ru/service-on-demand/online-module).

Оригинал статьи: https://www.ansys.com/blog/what-is-reverse-engineering