Koordinatenmessgeräte
Was ist Reverse Engineering und warum ist es wichtig?
Reverse Engineering kann für die Zunahme von Innovation und Wettbewerb in allen Branchen verantwortlich gemacht werden. Der Prozess umfasst heutzutage mehr als nur das Zerlegen und Wiederzusammensetzen wie in der Vergangenheit. Dazu gehören jetzt auch Software, 3D-Druck und fortschrittliche Messsysteme. Reverse Engineering wird in allen Bereichen eingesetzt, von Software über Pharmazeutika bis hin zur Fertigung, und ist ein wichtiger Bestandteil der modernen Technik.
Das Reverse-Engineering-Verfahren hat mit Hilfe von Software moderne Fortschritte gebracht, die einen optimierteren und effizienteren Ansatz ermöglichen.
Traditionell war es ein schwieriger und zeitaufwändiger Prozess, sich rückwärts durch einen Entwurf zu arbeiten. Heutzutage sind die Schritte des Reverse Engineering mit Hilfe von tragbaren KMGs und ähnlichen Geräten vereinfacht worden. Doch selbst in Anbetracht der neuen Messtechnologien hängt die Wirksamkeit des Verfahrens von mehreren Faktoren ab.
In diesem Blog befassen wir uns mit der Integration von Reverse Engineering in die Fertigungsindustrie und der Rolle, die es weiterhin spielt.
Was ist Reverse Engineering?
Vereinfacht ausgedrückt bedeutet Reverse Engineering, etwas zu zerlegen, um genau herauszufinden, wie es hergestellt wurde, ohne dass eine Blaupause zur Verfügung steht, oder das Design, die technischen Spezifikationen, die Fertigungsmethoden oder die Funktionalität eines Objekts durch das Studium eines bestehenden Produkts, Prototyps usw. abzuleiten oder zu duplizieren. Reverse Engineering ist das Gegenteil von konventionellem Engineering: Anstatt zuerst zu entwerfen und dann das Produkt zu bauen, wird beim Reverse Engineering ein Produkt erfasst und ein Entwurf auf der Grundlage seiner Abmessungen sowie Form- und Lagetoleranzmerkmale erstellt.
Warum ist Reverse Engineering wichtig?
Reverse Engineering bringt die Industrie dazu, die besten Produkte herzustellen, weil es den Wettbewerb steigert. Und das geht fortlaufend so weiter, denn die Ingenieure versuchen ständig, die nächstbeste Version zu entwickeln.
Die Motivation, der Beste zu sein, ist für Branchen wie die medizinische Industrie sehr wertvoll. Durch das Reverse Engineering, das die Ingenieure dazu antreibt, die besten orthopädischen und kieferorthopädischen Geräte herzustellen, entwickelt sich die Branche schnell weiter und liefert die besten Geräte für die Patientenversorgung.
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist eine weitere Branche, die sich durch Reverse Engineering erheblich weiterentwickelt hat. Ingenieure wetteifern darum, die haltbarsten, sichersten und funktionsfähigsten Flugzeugkomponenten zu entwickeln, wodurch die Sicherheit und Effizienz von Flugzeugen täglich erhöht wird.
Diese Praxis kommt nicht nur den Verbrauchern, sondern auch den Unternehmen zugute. Die ständigen Innovationen treiben Unternehmen zum Erfolg und führen zu einem sich weiterentwickelnden Markt. Reverse Engineering, das einem Unternehmen zur Verfügung steht, bedeutet, dass es für jedes Konkurrenzprodukt Wachstumsmöglichkeiten gibt.
So geht Reverse Engineering
Die Definition von Reverse Engineering ist einfach, aber der Prozess ist komplexer. Es geht nicht nur darum, etwas auseinander zu nehmen und seine Komponenten zu untersuchen. Der Reverse-Engineering-Prozess besteht aus drei Schritten.
- 1. Extraktion von Informationen. In diesem Schritt erfassen die Ingenieure Daten zu Oberfläche und Form- und Lagetoleranzmerkmalen. Wenn Sie ein fortschrittliches Scan- oder Koordinatensystem verwenden, ist das Ergebnis eine Punktwolke, d. h. ein 3D-Koordinatendatensatz.
- 2. Modellierung. Sobald die Ingenieure Daten zu Oberfläche und Form- und Lagetoleranzmerkmalen erfasst haben, wird die Punktwolke in ein CAD-Modell konvertiert oder die Maßangaben werden in eine DXF-, STP- oder IGES-Datei gezeichnet.
- 3. Überprüfung. Im letzten Schritt wandeln die Ingenieure das Modell in ein 3D-Produkt um und testen dessen Nutzbarkeit.
Innerhalb dieses Prozesses ist es normal, dass jeder Schritt wiederholt wird, bevor das Endprodukt veröffentlicht wird.
Anwendungsmöglichkeiten von Reverse Engineering in Fertigungsprozessen
Dank neuer Praktiken und verschiedener Arten von KMGs haben sich die Anwendungsmöglichkeiten des Reverse Engineering in der Fertigung stark erweitert.
Häufige Beispiele für Reverse Engineering in der Fertigung sind:
- Erstellung von Daten, um alte Teile, die andere Hersteller nicht mehr herstellen, effektiv zu ersetzen.
- Hilfe bei der Fehleranalyse und bei der Feststellung, warum ein anderes Teil oder eine Maschine ausgefallen ist.
- Die Versuchs-und-Irrtums-Methode kann Aufschluss darüber geben, wie ein Produkt oder ein Teil verbessert werden kann.
- In manchen Fällen ist der Reverse-Engineering-Prozess für die Reparatur bestimmter Teile oder anderer Maschinen notwendig.
Reverse-Engineering-Werkzeuge wie die 3D-Fertigungsmesssysteme machen die Aufgabe viel einfacher und benutzerfreundlicher. Professionelle Ingenieure sind unverzichtbar, aber neuere Messsysteme haben die Lernkurve vereinfacht. Der Vorteil eines einfachen handgeführten KMG besteht darin, dass es die Möglichkeiten herkömmlicher Methoden leicht übertrifft.
Vorteile der Implementierung des Reverse-Engineering-Prozesses
Je nachdem, wie die Reverse-Engineering-Beispiele angewandt werden, können die Hersteller von mehreren Vorteilen profitieren. Die folgenden Aussagen bieten eine umfassende Antwort auf die Frage: Was ist Reverse Engineering?
- Es kann helfen, Schwachstellen beim geistigen Eigentum zu beseitigen.
- Es bietet einen gesonderten Blick darauf, wie etwas möglicherweise repariert werden muss.
- Es kann zu Produkten führen, die mehr Interoperabilität mit anderen Komponenten und Systemen bieten.
- Es kann zu einer Kostenreduzierung beitragen, da die Entwicklung neuer Komponenten von Grund auf vermieden werden kann.
- Es wird immer einen Wettbewerbsvorteil geben, wenn Sie den Prozess zur Verbesserung von Produkten und zur Entwicklung neuer Produkte nutzen.
Obwohl der Begriff üblicherweise als Oberbegriff verwendet wird, ist es wichtig zu verstehen, dass es auch verschiedene Arten von Reverse Engineering gibt.
Verschiedene Arten des Reverse Engineering
Beim Reverse Engineering wenden Ingenieure zwei gängige Verfahren an: Zeichnen und Scannen. Beide Methoden verwenden CAD-Modelle für den Prototyping-Prozess, unterscheiden sich aber in der Art und Weise, wie das CAD-Modell erstellt wird.
Punktwolke
Technologien wie Scanner und KMGs erfassen Daten mithilfe eines Lasers, einer Beleuchtung oder eines taktilen Messtasters. Wenn Ingenieure Daten erfassen, erstellen diese Geräte grundlegende Geometrien und Punktwolken. Die Punktwolke wird dann in eine Software eingegeben, die daraus ein CAD-Modell erstellt. Die Ingenieure verwenden CAD-Dateien wie DXF, STP oder IGES, um das Modell weiterzuentwickeln.
Die Verwendung von Scans für das Reverse Engineering ist eine beliebte Wahl, um Daten effizient zu erfassen und genaue CAD-Modelle zu erstellen. Scanwerkzeuge ersparen Ihnen langwierige Messvorgänge und erfassen gleichzeitig Tausende von Datenpunkten. Diese Werkzeuge sind besonders nützlich, um in schnelllebigen Branchen Schritt zu halten und komplexe Messdaten zu erfassen.
Zeichnung
Auch beim Zeichnen werden CAD-Modelle verwendet, aber es folgt einem anderen Prozess als das Scannen.
Ingenieure sammeln Messpunkte mit Geräten, die diese Messungen nicht automatisch in eine Punktwolke umwandeln und dann modellieren. Stattdessen werden die Messungen von Ingenieuren gesammelt und analysiert und dann in CAD-Dateien im DXF-, STP- und IGES-Format gezeichnet.
CAD-Dateien mit Reverse Engineering
CAD-Dateien sind ein wesentlicher Bestandteil des Reverse Engineering. Mit diesen können Ingenieure die Modellierung viel einfacher und ohne 2D-Verzerrung verfolgen.
Ingenieure laden Daten in CAD-Dateien hoch, die dann ein 3D-Drahtgitter erstellen. Ingenieure verwenden das Drahtgitter, um das ursprüngliche Modell zu erweitern. Diese Dateien werden mit Zeichnungen, Druck und Modellierung bearbeitet.
DXF-, STP- und IGES-CAD-Dateien im Vergleich
Diese drei CAD-Dateien unterscheiden sich darin, wie sie Daten speichern und wie Ingenieure auf sie zugreifen. Sehen wir uns das genauer an.
DXF
DXF-Dateien, oder Drawing Exchange Format oder Drawing Interchange Format, sind eine Art von CAD-Datendatei, die für den Austausch von 2D-Zeichnungsdaten oder textbasierten Formaten verwendet wird. Bei dieser Datei handelt es sich um die am stärksten teamorientierte Art von CAD-Datei. Es ist ein offenes Format, sodass mehrere Ingenieure gleichzeitig daran arbeiten können. Das kollaborative Design lässt sich an alle CAD-Anwendungen anpassen. DXF-Dateien sind nicht nur für die einfache Zusammenarbeit bekannt, sondern auch dafür, dass sie genaue Entwürfe ohne Verzerrungen des gemessenen Objekts erzeugen.
STP
STP-Dateien – auch STEP genannt – wurden von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelt, um den Dateiaustausch zwischen Softwareprogrammen zu standardisieren. Diese Datei speichert detaillierte Informationen über 3D-Modelle. Aufgrund der fortschrittlichen Modelldaten wird sie für die 3D-Modellierung und den 3D-Druck verwendet. Ingenieure können diese Daten problemlos gemeinsam nutzen, um neue Modelle zu entwerfen.
IGES
IGES-Dateien – Initial Graphics Exchange-Dateien – sind CAD-Dateien für Blaupausen und Entwürfe. Diese Datei wird für technische Zeichnungen wie Drahtgitter, Modelle und Schaltpläne verwendet. Diese Zeichnungen werden dann für die Planung und Preisgestaltung von Entwürfen verwendet. IGES-Dateien sind nicht so fortschrittlich wie STP- und DXF-Dateien, werden aber dennoch häufig verwendet.
Häufige Herausforderungen beim Reverse Engineering
Die Anwendungsfälle für Reverse Engineering in der Fertigung sind vielfältig, und häufig sind rechtliche und ethische Überlegungen im Spiel. Unternehmen haben diese Praxis genutzt, um Technologien und Geschäftsgeheimnisse zu ihrem eigenen Vorteil zu stehlen, weshalb zahlreiche Länder strenge Vorschriften erlassen haben.
Der Umfang dieser Details variiert weltweit, aber in den USA gibt es vor allem zwei Dinge zu beachten, bevor Sie versuchen, ein Produkt zurückzuentwickeln. Im Allgemeinen ist dieses Verfahren gemäß dem Defend Trade Secrets Act (DTSA) zulässig.
- Es ist legal, wenn die Originalversion legal erworben wurde. Zu den unlauteren Mitteln gehören Diebstahl, Bestechung und Täuschung.
- Es ist legal, wenn keine vertraglichen Vereinbarungen verletzt werden.
Natürlich geht das Thema viel tiefer. Im Allgemeinen sind in den USA ethische Anwendungen des Reverse Engineering erlaubt, um Produkte zu verbessern oder die Interoperabilität mit zuvor inkompatiblen Produkten zu erreichen.
Die Zukunft des Reverse Engineering
Das Reverse Engineering passt sich schnell an und verändert sich. Es gibt ständig neue Innovationen, und die Ingenieure haben Millionen von Möglichkeiten, Produkte kostengünstiger, benutzerfreundlicher und fortschrittlicher zu gestalten. Die Möglichkeiten sind motivierend, aber auch entmutigend, wenn Unternehmen das Gefühl haben, dass sie nicht mit neuen Technologien Schritt halten können. Glücklicherweise können führende Systeme und Maschinen diesen Prozess einfacher und kostengünstiger gestalten.
KEYENCE bietet 3D-Koordinatenmessgeräte der Modellreihen XM und WM an, die Messdaten im Handumdrehen erfassen. Diese Geräte erstellen Datenpunktwolken, die der Scanmethode des Reverse Engineering ähneln.
Die KMGs der Modellreihen XM und WM mit Messtaster sind handgeführt und erfordern praktisch keine Schulung. Mit einem Knopfdruck erfassen diese Geräte Datenpunkte zu Form- und Lagetoleranzen in Sekundenschnelle, erstellen Punktwolken aus Freiformaufnahmen und exportieren DXF-, STP- und IGES-Dateien. Diese Dateien werden dann in der CAD-Software zu vollständigen 3D-Modellen.
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Das 3D-Fertigungsmesssystem schließt die Lücke zwischen großen Messgeräten und Handmessmitteln. Durch die intuitive Bedienung kann jeder Benutzer ganz einfach Form-und Lagetoleranzen direkt in der Fertigung durchführen. Das kompakte und portable Design erlaubt es das Gerät überall, standortunabhängig einzusetzen. Nach jeder Messung wird automatisch ein Prüfbericht mit Bildern erstellt. Zudem kann mit 3D-CAD-Daten gemessen werden.
Die Mobilen 3D-Koordinatenmessgeräte der Modellreihe WM können die Abmessungen und Formen von Produkten problemlos messen. Abmessungen können mit dem Messtaster und Formen mit dem Laser-Scanner gemessen werden. Die kabellosen Messtaster sorgen für einen uneingeschränkten Einsatz und ermöglichen so eine einfache Messung über einen großen Bereich. Da keine Vorbereitung wie Sprühen oder Kleben von Referenzpunkten erforderlich ist, kann das Scannen schnell und mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
