Reverse Engineering ist der Prozess der Analyse eines Produkts, Geräts oder Systems, um sein Design, seine Konstruktion oder seine Funktionalität zu verstehen. Dabei werden die Komponenten und die Struktur eines bestehenden Objekts zerlegt, untersucht und untersucht, um eine detaillierte Darstellung oder ein Modell davon zu erstellen. Das Hauptziel des Reverse Engineering besteht darin, nützliche Informationen oder Wissen darüber zu extrahieren, wie etwas funktioniert oder konstruiert ist, ohne Zugriff auf die ursprüngliche Konstruktionsdokumentation oder Spezifikationen zu haben.
- Produktentwicklung: Um Konkurrenzprodukte zu verstehen oder bestehende Designs zu verbessern.
- Fertigung: Um veraltete oder ältere Teile neu zu erstellen, Fertigungsprozesse zu verbessern oder Produktionsprobleme zu beheben.
- Software: Um Softwarecode zu analysieren und zu verstehen, interoperable Softwarekomponenten zu erstellen oder Patches für Sicherheitslücken zu entwickeln.
- Sicherheit: Um Schwachstellen oder Schwachstellen in Hardware- oder Softwaresystemen für Cybersicherheitszwecke zu identifizieren.
- Forensik: Zur Analyse und Rekonstruktion von Unfällen, Ausfällen oder Zwischenfällen mit mechanischen oder elektronischen Systemen.
Die wichtigsten Schritte beim Reverse Engineering
- Abrufen des Objekts
Der erste Schritt beim Reverse Engineering ist die Erfassung des Objekts oder Produkts, das analysiert werden muss. Dabei kann es sich um ein physisches Gerät, eine mechanische Komponente, eine elektronische Schaltung, einen Softwarecode oder einen anderen materiellen oder immateriellen Gegenstand handeln.
- Demontage oder Dekonstruktion
Reverse Engineers zerlegen das Objekt, entweder physisch oder virtuell, um auf die einzelnen Komponenten und die interne Struktur zuzugreifen. Dabei kann es sich um das Auseinandernehmen mechanischer Teile, das Öffnen elektronischer Geräte oder das Untersuchen von Softwarecode handeln.
- Analyse und Dokumentation
Sobald das Objekt zerlegt ist, analysieren und dokumentieren Reverse Engineers seine verschiedenen Komponenten, Materialien, Abmessungen, Verbindungen und Funktionalitäten. Sie können Werkzeuge wie Messschieber, Mikroskope, Scanner oder Softwareprogramme verwenden, um Daten zu sammeln und eine detaillierte Dokumentation zu erstellen.
- Design und Funktionalität verstehen
Reverse Engineers versuchen, die Konstruktionsprinzipien, technischen Entscheidungen und die Funktionalität des zu analysierenden Objekts zu verstehen. Dabei wird untersucht, wie verschiedene Komponenten miteinander interagieren und wie sie zum Gesamtbetrieb des Systems beitragen.
- Rekonstruktion oder Replikation
Basierend auf den Informationen, die während der Analysephase gesammelt werden, können Reverse Engineers das Objekt mit Hilfe von CAD-Software, 3D-Druck, Schaltungsdesign-Tools oder anderen Fertigungstechniken rekonstruieren oder replizieren. Auf diese Weise können sie ein Replikat oder eine modifizierte Version des ursprünglichen Objekts erstellen.
Reverse-Engineering-Beispiele im Produktdesign
Wettbewerber nutzen häufig Reverse Engineering, um Produktstärken zu finden, die sie anpassen können, oder Schwächen, die sie verbessern können. Reverse Engineering kann auch verwendet werden, um Informationen zu finden, die verloren gegangen sind oder nicht verfügbar sind – z. B. bei der Überarbeitung der Arbeit einer anderen Person oder bei der Verfolgung der Arbeit eines Kriminellen. Reverse Engineering ist auch nützlich, um physische Modelle oder Prototypen in CAD-Dateien (Computer-Aided Design) zu digitalisieren. Moderne Designsoftware verfügt in der Regel über eine integrierte Reverse-Engineering-Funktionalität, um dies zu erreichen.
So rekonstruieren Sie ein Produktdesign aus einem 3D-Scan
Es gibt Zeiten, in denen es entweder notwendig oder vorteilhaft ist, ein bestehendes Produkt oder eine bestehende Struktur zu analysieren, um ein ähnliches Produkt zu erstellen. Reverse Engineering kann Probleme lösen, ein aktuelles Modell verbessern oder sogar das Modell eines Mitbewerbers analysieren, um ein ähnliches Produkt zu bauen. Reverse Engineering im Produktdesign beginnt mit einem fertigen Produkt und dekonstruiert dieses, um ein ähnliches Produkt besser zu entwerfen.
Einfaches Reverse Engineering des 3D-Scannens
Ein 3D-Scan-to-CAD-Workflow unterstützt Ingenieure dabei, die Herausforderungen des Reverse Engineering zu meistern, wie z. B. die Verbesserung oder Wiederherstellung eines bereits bestehenden Objekts, für das keine Konstruktionsdokumentation verfügbar ist. Nach dem 3D-Scannen eines Objekts für das Reverse Engineering kann die Datei in Formaten wie STL oder OBJ direkt in die 3D-CAD-Software importiert werden.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass 3D-Scanner kein fertigungsfertiges Modell ausgeben, sondern Punktwolken- oder Polygonnetzdaten. Infolgedessen müssen die 3D-gescannten Daten in einer CAD-Software weiter modelliert werden.
Mit der Software von Siemens können Sie gescannte Daten als Facetten importieren, sodass Sie keine Oberflächen abbilden, Volumenkörper erstellen oder Formen manuell erstellen müssen.
Scannen in CAD
Der 3D-Scan-to-CAD-Workflow ist mehr als "nur ein Knopfdruck" und für das Reverse Engineering sind die Fähigkeiten hochqualifizierter Ingenieure erforderlich.
Kontinuierliche technologische Verbesserungen minimieren die manuelle Arbeit, in die der Konstrukteur investieren muss, um hochwertige 3D-CAD-Modelle zu erstellen, die für die traditionelle Fertigung oder den 3D-Druck verwendet werden. Heutzutage importiert die 3D-CAD-Software, die als Teil eines 3D-Scan-to-CAD-Workflows verwendet wird, die gescannten Daten als Facetten, sodass es nicht erforderlich ist, Oberflächen abzubilden, Volumenkörper zu erstellen oder andere Formen manuell zu erstellen.
3D-Scannen von 3D-Netzen
3D-Scanner sind in der Lage, Objekte aller Formen und Größen zu scannen. Spezielle Sensoren scannen das Objekt aus mehreren Winkeln und wandeln es in ein 3D-Netz um.
Es gibt verschiedene 3D-Scantechnologien:
- 3D-Scannen mit strukturiertem Licht
- Lasertriangulation 3D-Scannen
- Laserpuls-3D-Scannen
- Kontaktbasiertes 3D-Scannen
- Photogrammetrie
Qualitätskontrolle als Teil des Designprozesses
Das Qualitätsmanagement sollte immer Teil des Designprozesses sein. Um der steigenden Nachfrage nach der Digitalisierung hochwertiger Designs und CAD-Modelle gerecht zu werden, ist das 3D-Scannen in CAD entscheidend, um Produkte schneller und fehlerfrei auf den Markt zu bringen. Da sich Qualitätsanforderungen und Prozesse immer komplexer entwickeln, wird die Modellierung gescannter Teile zu einer größeren Herausforderung.
Ein 3D-Scan stellt das reale Objekt einschließlich der Defekte genau dar. Im Rahmen des 3D-Modellierungsprozesses wird das gescannte Teil inspiziert, und es kann eine Farbabweichungskarte erstellt werden, um Verwerfungen oder fehlende Teile zu erkennen.
Darüber hinaus können Sie mit der 3D-CAD-Software für das Reverse Engineering vergleichen, ob verschiedene gescannte Teile die richtigen Abmessungen haben, oder Sie können die Einstellungen zweier ähnlicher Maschinen vergleichen, um festzustellen, ob es Unterschiede in der zu korrigierenden Ausrichtung gibt.
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