مهندسی معکوس چیست – معرفی کاربردهای مهندسی معکوس در صنایع

آشنایی با مهندسی معکوس

با استفاده از مهندسی معکوس می توانیم از یک پاسخ به سوال برسیم همچنین فرآیند رسیدن به جواب را می توانیم زودتر بدست بیاوریم. وقتی که تکنولوژی و دانش بکار گرفته شده در یک کالا و محصول را نمی‌دانیم با استفاده از روش مهندسی معکوس می‌توانیم جهت تولید دوباره‌ی محصول، به تمامی جزئیات و فرآیندهایی که در نتیجه‌ی ایجاد آن نقش داشته است پی ببریم.

در اصل مهندسی معکوس یک حرفه ی تخصصی است که به طراحی، تولید و ساخت و نگهداری و تعمیر محصولات اختصاص دارد با این تفاوت که ما از یک نمونه ی کامل شده  که در اختیارمان است برای این منظور استفاده می کنیم. در واقع با روش مهندسی معکوس یک محصول با توجه به ساختاری که دارد بازیابی می شود و معکوس روش تولید آن انجام می شود تا به تمامی اجزاء مورد استفاده در تولید آن دست پیدا کنیم.

مقایسه مهندسی مستقیم و مهندسی معکوس

انواع مهندسی عبارتست از :

• مهندسی مستقیم
• مهندسی معکوس

در مهندس مستقیم عموما یک طرحی توسط مهندسان طراحی می شود و بعد از طی کردن کلیه ی مراحل مربوط به آماده سازی، طرح طبق برنامه و ساختار تعریف شده خلق خواهد شد. در این نوع مهندسی که روش مرسوم در تمام کشورها و شرکت‌ها می باشد، کارشناسان فرآیند حرکت کردن از طراحی های منطقی و مفاهیم انتزاعی را به سمت تولید یک محصول و خدمت فیزیکی می پیمایند. در این حالت تمامی نقشه‌های مربوط به مستندات طرح ها و داده های مهندسی، جزئیات حرارتی و مدارهای الکتریکی موجود است و کارشناسان تولید هر بار می توانند برای بررسی یک محصول به آن رجوع کنند.

ولی نحوه کار در مهندسی معکوس چیست؟ در این روش بدون اینکه مسیر فرآیند تولید، نقشه انجام کار، قطعات مجموعه و زیر مجموعه های محصول براساس یک مدل کامپیوتری مشخص در اختیار تولیدکنندگان باشد، کالای مورد نظر ساخته می شود.

در روش مهندسی معکوس محصول نهایی که در اختیار داریم مبدا کار قرار می گیرد و تمامی روش های موجود برای اینکار در جهت تجزیه ی قطعات و کسب شناخت کامل از آنهاست تا بتوانیم مانند محصول نهایی در دستمان را تولید کنیم. برای اینکه بخواهیم با نحوه کار مهندسی معکوس بصورت حرفه ای آشنا شویم می توانیم از محتوای ارزشمند فیلم های آموزشی فرادرس استفاده کنیم و از تجربیات کامل اساتید این حوزه استفاده کنیم.

• آموزش مهندسی معکوس قطعات با کتیا CATIA – بخش اول — کلیک کنید

دلایل استفاده از مهندسی معکوس چیست؟

حال که با تعریف مهندسی معکوس آشنا شدیم باید در مورد دلایل استفاده از این روش نیز بیشتر بدانیم تا هر وقت که در شرایط مورد نظر قرار گرفتیم به سراغ این روش مهندسی پیش برویم. در ادامه با ذکر دلایل مختلف به بررسی چرایی استفاده از مهندسی معکوس می پردازیم.

توقف در تولید یک کالا از سوی کشور و شرکت تولید کننده آن که می تواند برای کشور ما بدلیل تحریم های بین المللی نیز باشد.

وقتی از طراحی و نقشه های تولید یک محصول اطلاعات و اسناد کافی وجود نداشته باشد می توانیم به روش مهندسی معکوس تمامی بخش ها و جزئیاتی که قبلا تولید شده است را بررسی کنیم و مشابه آن را تولید کنیم.

در عین حال که کالای مورد نظر را در اختیار داریم ولی وقتی بخواهیم کوچک‌ترین جزئیات را در آن برای بهینه سازی و سفارشی سازی تغییر دهیم نمی توانیم بدون کمک طراح آن اینکار را انجام دهیم و اگر در این مواقع طراحی اصلی آن موجود نباشد چاره ای جز استفاده از مهندسی معکوس نیست.

دلیل دیگری که می توانیم برای بهره بردن از روش مهندسی معکوس ذکر کنیم وقتی است که مستندات و اسناد مورد نظر برای طراحی یک محصول را از دست داده ایم و یا در هنگام توسعه آن تهیه و تدوین نکرده ایم. در اینصورت بجز استفاده از معندسی معکوس راه دیگری نداریم.

وقتی یک محصول خاص داریم که بخواهیم جزئیات و ویژگی های خوب آن را تقویت کنیم و از زمان تولید آن گذشته باشد نیاز داریم تا با استفاده از مهندسی معکوس بسراغ باز طراحی آن برویم و مواردی که می خواهیم را تغییر دهیم.

دلیل مهم دیگر برای استفاده از مهندسی معکوس چیست؟ کشف اجزا و فناوری های بکار گرفته شده در یک کالا و یا تکنولوژی نوین که رقبای آن شرکت و محصول میخواهند از آن نمونه برداری کنند.

اگر بخواهیم راه های جدیدی را برای افزایش بازدهی و بهبود عملکرد یک محصول در اختیار داشته باشیم چاره ای نداریم تا با استفاده از این روش مهندسی بتوانیم آن را انجام دهیم.

رقبای یک کالا و خدمات همیشه بدنبال استفاده از ویژگی های خوب یک محصول هستند تا با درک و مقایسه آن با محصولات خود به ضعف خود در طراحی و توسعه پی ببرند و در نتیجه محصول خود را ارتقا دهند.

از نکات منفی که در تجارت وجود دارد این است که شرکت و تولید کننده یک محصول قادر به ارائه آن نیست و یا تمایلی برای انجام اینکار ندارد، در نتیجه به مشتریان خود هیچگونه خدماتی را ارائه نمی کند. در این حالت شرکت وارد کننده خود با استفاده از امکانات و قطعات یک نمونه محصول کامل دست به مهندسی معکوس می زند و مشابه آن یا حتی بهتر را تولید می کند. بد نیست در اینباره تاریخچه تولید تراکتور ایرانی را در شرکت تراکتورسازی تبریز مرور کنیم که بواسطه مهندسی معکوس خود بر روی مشابه تراکتور انگلیسی توانست نمونه ای مشابه آن و البته با کیفیت بهتر را تولید کند.

اگر بخواهیم یک محصول ارزان و بهینه شده از نمونه های قدیمی را مجددا تولید کنیم نیاز داریم تا تمامی جزئیات بکار رفته در آن را مجددا بررسی کنیم. در این حالت مهندسی معکوس کمک خواهد کرد تا بهتر بتوانیم اینکار را انجام دهیم.

آشنایی با نحوه عملکرد فرآیند مهندسی معکوس

در بخش قبلی با دلایل مختلفی که نیاز پیدا می کنیم از مهندسی معکوس استفاده کنیم آشنا شدیم و باید بدانیم در اصل مهندسی معکوس توانایی ساخت و تکثیر قطعات موجود با اندازه و ابعاد همراه با تمامی ویژگی ها و خصوصیات فیزیکی آن را دارد.

ذکر این نکته مهم است قبل از اینکه بخواهیم برای انجام یک نمونه مهندسی معکوس تلاش کنیم باید برای توجیه تولید و سرمایه گذاری بر روی آن به نیازهای مورد نظر مشتریان و منافع خودمان دقت کنیم و تجزیه و تحلیل خوبی از هزینه و فایده قابل توجیه برای پروژه مهندسی معکوس داشته باشیم در غیراینصورت هم در زمینه تولید محصول به مشکل خواهیم خورد و هم اینکه ممکن است حتی بعد از تولید موفق هم نتوانیم بازاریابی و فروش خوبی برای آن داشته باشیم.

از جمله موارد مهمی که باید بدانیم اینکه فرآیند تولید با مهندسی معکوس چیست؛ در فرآیند تولید یک محصول مثلا یک قطعه ی مکانیکی باید به اطلاعات و داده های سه بعدی هندسه از یک قطعه دسترسی داشته باشیم که این داده بصورت ابر نقاط با بهره بردن از اسکنر های سه بعدی یا در رشته ی پزشکی توسط دستگاه سی تی اسکن قابل انجام است.

پس اولین گام برای اینکه بخواهیم تولید یک محصول را با تکنیک های مهندسی معکوس شروع کنیم این است که ابتدا هندسه ی قطعه به شکل مجموعه ای از نقاط در سطح آن نمایش داده شود تا راه رسیدن به هندسه کامل از یک قطعه را هموار کنیم.

• آموزش مهندسی معکوس قطعات با کتیا CATIA – بخش دوم — کلیک کنید

در گام بعدی مشاهده خواهیم کرد که یک مش سطحی کامل از قطعات مورد نظر توسط برنامه های مهندسی معکوس مثل نرم افزارهای GeoMagic و Catia بدست می آید. و در مرحله ی بعدی ما باید مش سطحی از یک قطعه را با همان نرم افزار پاک و تمیز کنیم یعنی تمامی سطوح قطعات صاف و سیقلی شوند و بعضی از خرابی های فایل اسکن شده اصلاح شوند.

اصطلاحا به این مش سطحی از سطوح مورد اشاره عمل NURBS می گویند که در مراحل بعدی تبدیل به یک فایل CAD می شود. فایل CAD در اصل فایلی است که جهت تولید محصول توسط دستگاه ها برای خواندن مورد نیاز است. نمونه ای از این مدل دستگاه ها مانند پرینت های سه بعدی و ماشین های CNC است.

فناوری مهندسی معکوس برای تولید یک کالا همانطور که در بالا اشاره کردیم در اصل با مشاهده کامل یک محصول شروع می شود و از راه فرآیند طراحی در سمت مخالف آن ما را به راه حلی برای تولید یک محصول جدید می رساند. بدیهی است که برای تولید این محصول تا جایی که امکان داشته باشد باید اطلاعات کاملی از طراحی بکار گرفته شده در کالای موجود داشته باشیم و آنها را استخراج کنیم.

کاربردهای مهندسی معکوس چیست؟

اصولا تمامی بخش به بخش مورد استفاده در مهندسی معکوس کاربردی است و هرکسی می تواند بنا به سیاست کاری و مهندسی که در نظر دارد محصولات مورد نیاز خود و جامعه را تولید کند. در ادامه بررسی خواهیم کرد که کاردبردهای مهم مهندسی معکوس چیست؟

فکر اینکه مهندسی معکوس فقط در ساخت قطعات فیزیکی و صنایع کاربرد دارد اشتباه است و فرآیند این روش از مهندسی که خود شیوه ای برای حل مسائل است در حوزه های مختلفی مانند حل مسائل ریاضی، موسیقی، معماری، روانشناسی و … هم کاربردهای مختلفی دارد. برخی از نمونه کاربردهای مورد اشاره برای مهندسی معکوس عبارتند از:

طراحی قالب دندان به‌عنوان کابردی از مهندسی معکوس

وقتی بخواهیم از دندان های خودمان برای ارتودنسی یک قالب کامل و درست بسازیم ابتدا نیاز است تا توسط پزشکان قالب مناسبی از دندان ها ما توسط دستگاه های اسکن سه بعدی ساخته شود و بعد از آن با قالبگیری طرح دندان با مواد مخصوص دندان مناسب ما طراحی و تولید شود.

کاهش قیمت تولید محصول

تصور کنیم که در بخش های مختلفی از شرکت های تولید و حتی خدماتی به یک محصول خاصی نیاز داریم که از خارج کشور تامین می شود جهت کاهش قیمت تولید و ساخت آن در داخل نیاز داریم با مهندسی معکوس طراحی و ساختار نمونه ای از آن را بدست بیاوریم و مشابه آن را با قیمت خیلی کمتر مناسب برای مصرف کننده ها بسازیم.

تولید محصول از شرکت های دیگر

علاوه بر اینکه قیمت محصولی بالا هست و صرفه اقتصادی برای واردات آن نیست برخی اوقات می خواهیم از محصول نهایی که توسط یک شرکت و کمپانی بدست ما می رسد نمونه ای را خودمان بسازیم و در اختیار داشته باشیم در این حالت شناختی از شیوه ی ساختن آن نداریم و برای اینکار می توانیم از مهندسی معکوس جهت خلق دوباره آن توسط شرکت های دیگر استفاده کنیم.

انتخاب جامع بین گزینه های مختلف

در بسیاری از مواقع هست که وقتی بخواهیم از بین چند گزینه یک مورد را انتخاب کنیم به مشکل می خوریم که واقعا کدامیک مناسبتر و ساختار بهتری دارد. در این حالت با استفاده از مهندسی معکوس به این نتیجه پی خواهیم برد که کدامیک اثر مطلوب و بهتری دارد.

فهم کامل از ساز و کار سیستم ها از موارد کاربرد مهندسی معکوس

در مواقعی که می خواهیم از سیستم های مکانیکی و نرم افزاری استفاده کنیم علارغم اینکه تمامی ابزارهای مورد نیاز را در اختیار داریم ولی هیچ شناختی از سازوکار و جزئیات دقیق محصولات نداریم و به جهت اینکه با تمامی بخش های آن آشنا شویم نیاز داریم با استفاده از مهندسی معکوس اینکار را انجام دهیم.

برنامه نویسی نرم افزارها

وقتی یک نرم افزار و برنامه ی کامپیوتری را مشاهده می کنیم که چیزی از کدنویسی آن نمی دانیم تلاش خواهیم کرد تا به تمامی روش ها و تکنیک های انجام شده برای تولید آن دست پیدا کنیم برای اینکار از جمله راه های مناسبی که می توانیم به این مهم دست پیدا کنیم استفاده از فرآیند مهندسی معکوس است.

کلام آخر درباره اینکه معندسی معکوس چیست؟

در این مطلب سعی کردیم درباره ی مفهوم مهندسی معکوس و تعریف آن جزئیات و اطلاعات کاملی را بیان کنیم و بصورت اساسی بررسی کنیم مهندسی معکوس چیست و چه کاربردهای مهمی برای صنایع مختلف دارد. اگر بخواهیم با روش ها و تکنیک های مورد نظر برای شیوه های مهندسی معکوس آشنا شوید می توانید با فیلم های آموزشی فرادرس شروع به یادگیری آن کنید.

• مجموعه آموزش مهندسی صنایع — کلیک کنید