Обратная разработка (известная также как Reverse Engineering) — это процесс анализа и воссоздания продукта или технологии с целью понимания ее работы или создания аналогичного изделия. То есть проект не разрабатывают с нуля, а восстанавливают по готовому изделию, измеряя его размеры и изучая другие его параметры.
Эта дисциплина имеет широкий спектр применений, включая обеспечение совместимости, поиск уязвимостей в программном обеспечении, обратное проектирование аппаратных устройств и даже восстановление утерянных исходных кодов.
Что такое обратный инжиниринг?
Обратная разработка — это процесс, в ходе которого производится анализ продукта, его подробное изучение и исследование продукта для того, чтобы понять его структуру, функции и работу.
Основная цель реверс-инжиниринга — получить готовый комплект конструкторской документации (чертежи изделия, спецификации и 3D модели) на готовое изделие в минимально возможные сроки. Именно на конструкторской документации основаны процессы производства, эксплуатации, ремонта и модернизации изделий.
Этапы реверс-инжиниринга
Предоставление исходной информации
В качестве исходных данных исполнителю необходимо обязательно предоставить образец изделия, а также всю дополнительную информацию об изделии. Например:
— назначение детали;
— условия эксплуатации;
— сопрягаемые детали;
— материал.
Чем больше информации об изделии вы предоставляете, тем проще будет в дальнейшем проведение работ по обратному инжинирингу и тем точнее будет результат работы.
Измерение изделия
Имеется два подхода к измерению детали:
1. Ручное измерение при помощи контактных средств измерения (штангенциркуль, микрометр, координатно-измерительная машина, нутромер, профилометр и т.д.), данную методику используют для небольших деталей с простой геометрией, результат – 2D эскизы.
2. Бесконтактные средства измерения — сканирование изделия 3D сканером с постобработкой облака точек. Данный вид измерений применяют для сложных изделий, а результатом таких измерений является облако точек, а после постобработки (дополнительной обработки) — фасетная 3D модель.
Разработка 3D-модели
Иногда для повышения качества измерений применяют обе методики (комбинированно). В первую очередь необходимо отсканировать изделие и произвести постобработку сканов, получить 3D модель изделия. Для достижения высокой точности требований к изделию, производят дополнительные ручные измерения точных размеров, шероховатости, допусков формы и взаимного расположения поверхностей. Современные модели сканеров способны сканировать с точностью от 3 до 20 микрон, при которой будет видна шероховатость. Данные требования отображают на чертежах или на информационной 3D модели изделия.
Разработка чертежей
В CAD-системах имеются инструменты для разработки чертежей и спецификаций изделий, но в наши дни в норму входит отображение технических требований изделия непосредственно на 3D модели, потому что это значительно снижает трудоемкость разработки конструкторской документации и повышает читаемость требований к изделию.
Внесение изменений в конструкторскую документацию
Для повышения технологичности конструкции изделия могут быть внесены изменения в конструкторскую документацию. Как правило, это небольшие правки конструкции, например, добавление или перенос ребер жесткости, изменение присоединительных размеров, изменение радиусов скругления и т.д. Но технический прогресс не стоит на месте, на сегодняшний день имеются специальные алгоритмы топологической оптимизации конструкции изделия, которые позволяют значительно улучшить технические характеристики изделия, например, снизить массу детали в 2-3 раза с сохранением исходной прочности.
Изготовление и испытание опытного образца
Завершающий этап – изготовление опытного образца и проведение испытаний для подтверждения всех технических параметров. Альтернативный вариант, используя разработанную 3D модель изделия, произвести расчеты в системе инженерного анализа (CAE-система). Результаты расчета помогают определить недостатки конструкции изделия и оперативно внести изменения, а также подтвердить технические характеристики. В зависимости от назначения детали и требований к надежности, расчёт в CAE-системе может заменить реальные испытания опытного образца.
Преимущества обратного инжиниринга:
- Сокращение затрат — снижение стоимости изготовления изделий, при производстве партиями или сериями, за счёт локализации производства, оптимизации логистики и др. факторов;
- Многократность воспроизведения — по конструкторской документации, полученной в ходе реверс-инжиниринга, изделия можно изготавливать неограниченное количество раз на любых производствах в зависимости от ваших потребностей;
- Надёжность поставок независимо от санкционных ограничений, скачков курсов валют, одного поставщика.
- Возможность доработки дизайна, технологичности отдельных узлов или деталей в целом, унификации и др.;
- Возможность стать поставщиком деталей, изделий сторонним предприятиям, которые нуждаются в подобной продукции.
