Che cos'è il reverse engineering?

Quando siamo all’università è comune pensare a come sarà la nostra vita dopo la laurea. Come sarà il lavoro, dove andremo a vivere e quali posti visiteremo. Volevo una macchina. Metterci 3 ore per andare all’ateneo e altre 3 ore per tornare mi ha fatto spendere tutti i soldi del tirocinio in un veicolo 1.0 del 95. La mia auto era il mio punto di riferimento: carrozzeria arrugginita, un litro d’acqua per rabboccare il livello del fluido del radiatore lungo il percorso, fusibili di scorta insieme ai cavi della batteria nel caso si verificasse un guasto imprevisto (eppure una parte di me sente che questa è stata la miglior macchina che abbia mai avuto).

La professione avanza, comincio ad avere una crescita professionale e cambio la mia macchina con un’auto attuale: moderna, più economica, con una tecnologia più integrata, piccola e agile, soddisfa tutte le esigenze del settore automobilistico che è sempre più innovativo. Questa fase è durata poco: poi sono arrivati i bambini e tutto quello che portano con sé – seggiolini auto, borse con la pappa, pannolini, passeggino, giocattoli. E la mia macchina agile e moderna ha semplicemente perso la sua funzione. Torniamo alla ricerca e sorpresa: le auto grandi, dotate di tutte le comodità, destinate a famiglie numerose hanno un costo paragonabile alla loro utilità. Senza ulteriori indugi: sono tornato alla realtà di un’auto vecchia/classica.  

Curve eleganti, motore potente e per niente economico, comodità ed esperienza sonora uniche. Per gli appassionati di questo tema, uno dei maggiori problemi da affrontare è la necessità di trovare componenti ormai fuori produzione. E questa non è una realtà esclusiva dell’industria automobilistica.

L’uso del reverse engineering nell’industria

Aerei, macchinari industriali, attrezzature agricole, elettrodomestici e altro possono durare più a lungo della loro durata prevista, rendendo difficile la ricerca di componenti. Come riparare una macchina quando non riusciamo a trovare la parte necessaria?

La risposta è reverse il engineering ovvero l’azione di ricreare un progetto esistente per replicare o sostituire parti altrimenti impossibili o difficili da ottenere in qualsiasi maniera. In questo modo è possibile riparare vecchie apparecchiature o aiutare gli ingegneri a creare progetti per supportare prodotti di terze parti.

Il processo di base consiste nel replicare digitalmente la parte, in genere tramite software di progettazione al computer (CAD). La geometria digitale viene creata a mano o utilizzando uno scanner per sfruttare la parte precedente. Una volta ricreata la geometria, l’ingegnere può quindi costruire la parte utilizzando metodi di produzione tradizionali o additivi.

Replica dei metodi di produzione perduti utilizzando la tecnologia Scan-to-CAD

Si può dire che il reverse engineering è come un archeologo che ha scoperto una parte creata da un processo di fabbricazione precedentemente sconosciuto durante uno scavo. Con il reverse engineering, l’archeologo può ricreare parti di questa macchina in modo che sia completa in una mostra di museo.

Ingegneri che utilizzano la produzione di additivi per creare la parte di una replica.

Nel mondo dell’ingegneria il ragionamento è lo stesso. Gli ingegneri nel settore della manutenzione sanno soprattutto rièprarare e adattare quotidianamente apparecchiature che sono in funzione da 60 anni o più, e spesso il design di questo dispositivo è una tecnologia vecchia, se non ormai inesistente. 

Sviluppa veicoli migliori e più sicuri attraverso progettazione basata sulla simulazione.

Come eseguire reverse il engineering di una parte utilizzando la tecnologia Scan-to-CAD

Il primo passo in un flusso di lavoro di reverse engineering consiste nell’acquisire con precisione le dimensioni della parte che si desidera ricreare. Questo può essere fatto a mano con cura, ma per molte parti questo processo non è pratico. Fortunatamente, gli scanner 3D attuali automatizzano questo lavoro e sono disponibili a vari prezzi. Lo scanner 3D misurerà la parte mentre forma una nuvola di punti. Si può pensare a questa nuvola come ad una serie di punti su un piano cartesiano. Il software dello scanner trasferirà quindi la nuvola di punti in un file STL.

Scanner 3D di un componente che verrà ricreato in CAD mediante reverse engineering.

Uno scanner 3D può essere semplice come la fotocamera di un telefono cellulare oppure complesso come uno scanner laser su un braccio robotico. Migliore è lo scanner e più dettagliata è la nuvola di punti. Tuttavia, i dati di scansione inadeguati sono un problema comune i nel mondo dell’ingegneria. Pertanto, è meglio avere accesso a strumenti che lavorano questo file STL con imperfezioni.

Trasforma un file STL in un modello 3D impermeabile utilizzando Ansys Discovery.

Ansys Discovery

Ansys Discovery dispone di strumenti di riparazione STL che possono riempire toppe, buchi e facce mancanti e quindi fondere il risultato nella geometria rimanente. Ciò è utile per ricreare una parte simmetrica quando si dispone soltanto della metà dell’originale o per riempire i denti mancanti di un ingranaggio ad esempio. Se la parte originale è deformata, può utilizzare Discovery per ripararla digitalmente riportandola alla sua forma originale. 

Ansys Discovery può essere utilizzato per trasformare una scansione in un modello 3D adatto alla produzione.

Il potenziale di utilizzo è incomparabile: gli ingegneri possono finalmente ottenere nuove parti che non si trovano più sul mercato. Una volta digitalizzata questa geometria, è anche possibile verificare questo progetto dal passato utilizzando un prototipo digitale per verificarne l’affidabilità, oltre ad estrapolare il progetto originale e creare una nuova parte con l’ottimizzatore topologico presente in Discovery, ottenendo nuove geometrie più leggere, innovative e resistenti rispetto al progetto originale. In questo modo se l’ingegnere ha a disposizione una stampante 3D, può stampare il risultato di questo processo e validare in pratica il risultato ottenuto dal prototipo digitale. 

Potrei in teoria utilizzare questa tecnologia per creare nuove parti per la mia macchina. Ciò nonostante, per quanto l’idea sia affascinante, trovo difficile convincere il mio pubblico solo con questo argomento. Chissà, forse la possibilità di creare nuovi giocattoli insieme ai bambini e vivere veri momenti padre-figlio potrebbe essere una motivazione migliore per realizzare questo desiderio. Nel frattempo, puoi contattare ESSS e scoprire come implementare Discovery nella tua azienda.

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