3D-Reverse Engineering mit 3D-Scannen

Interview mit dem 3D-Technologieexperten Georgy Kazakevich

- Wenn wir verstehen wollen, was Reverse Engineering ist, was müssen wir zuerst wissen?

- Zunächst müssen Sie verstehen, woraus die Aufgabe des 3D-Scannens besteht. Dieser Begriff ist eigentlich vage, da 3D-Scannen als solches einfach das Sammeln von Informationen beinhaltet, die verarbeitet werden müssen. Die Rohdaten geben uns kein praktisches Ergebnis.

Denken Sie daran, was Computerspiele vor etwa fünfzehn bis zwanzig Jahren waren: Ein paar Pixel springen auf einen Flachbildschirm. Computer dieser Zeit konnten Informationen nicht mehr als mit diesen wenigen Pixeln berechnen. In den letzten Jahren ist die Rechenleistung enorm gewachsen. Jeder von uns hat ein Handy in der Tasche, das leistungsstärker ist als der Computer, der den Flug der Amerikaner zum Mond gezählt hat. Wenn Sie jetzt an Ihrem Desktop sitzen, können Sie kolossale Informationsfelder verarbeiten. Ein 3D-Scan ist, wie gesagt, nichts anderes als eine Sammlung von Informationen.

- Zu welchem ​​Zweck sammeln wir diese Informationen?

- Um Probleme in zwei Richtungen zu lösen - Geometriesteuerung und Reverse Engineering (Reverse Engineering). Dies sind zwei völlig unabhängige Prozesse, die normalerweise von verschiedenen Abteilungen behandelt werden. Reverse Engineering ist die Aufgabe der Konstruktionsabteilung. Es wird verwendet, wenn die Geometrie des Produkts skaliert oder geändert werden muss und keine Konstruktionsdokumentation vorhanden ist. Das Objekt wird gescannt und basierend auf den Scandaten erhalten wir ein CAD-Modell, das bearbeitet werden kann. Das heißt, Reverse Engineering ist relativ gesehen die Übersetzung eines materiellen Objekts in eine digitale Form. Dies ist jedoch nicht nur eine Ausleihe, sondern auch die Möglichkeit, ein manuell erstelltes Objekt auf Zeichnungen zu übertragen.



Reverse Engineering im Industriedesign in der Automobilindustrie

"Reverse Engineering kopiert also nicht immer?"

- Ja, nicht immer. Und hier geht es um Industriedesign. Nehmen Sie die Autoindustrie . Erstens werden Karosserien von Designern entworfen. Zweitens ist es sehr wichtig, dass der Luftstrom korrekt um die Maschine verteilt ist - dies wirkt sich auf den Kraftstoffverbrauch aus. Natürlich gibt es digitale Modelle, die es ermöglichen, in einen virtuellen Windkanal zu blasen und den Körper auf Rationalisierung zu überprüfen. Aber jedes digitale Modell ist immer eine Annahme. Dank der kostengünstigeren Scan-Technologie können große Hersteller wie BMW oder Mercedes neue Gehäuse entwickeln. Sie erstellen ein Modell der Maschine in voller Größe und blasen es in ein echtes Rohr. Danach können sie eine geringfügige zusätzliche Verarbeitung durchführen, um das optimale Luftströmungsmuster zu erreichen. Anschließend wird der Fall einfach gescannt und an das CAD / CAM-System übertragen. Das heißt, von einem realen Objekt erhalten wir ein virtuelles, das dann repliziert wird. Dies ist nur ein gutes Beispiel dafür, dass beim Reverse Engineering nicht nur kopiert wird.

Aber wenn Sie irgendwo über Reverse Engineering sprechen, wird es sicherlich Leute geben, die sagen: „Dies ist, was sie in China tun. Das ist schlecht". Warum es schlecht ist, können sie nicht erklären, und es macht keinen Sinn, mit ihnen zu streiten. Sie müssen sich nur die Indikatoren ansehen. Tatsache ist, dass China heute eine der am schnellsten wachsenden Volkswirtschaften der Welt ist. In den letzten zehn Jahren war dieses Land weltweit die Nummer eins für den Einsatz von 3D-Scannern .

Nimm den gleichen BMW. Sie haben keine Zeichnungen, können diese jedoch mit einem 3D-Scanner abrufen. Ja, natürlich wird Ihnen die Produktionsmethode nicht bekannt sein, sie muss entwickelt werden. Und dies ist eine weitere Antwort für diejenigen, die sagen, Reverse Engineering kopiere nur. Tatsächlich ist dies nur ein Hinweis darauf, in welche Richtung Sie sich bewegen müssen. Für ein normales Unternehmen ist es sehr wichtig, Produktionstechnologie zu entwickeln, und es kostet viel mehr Geld als das Erstellen einer Zeichnung.



Reverse Engineering-Prozess

- Lassen Sie uns darüber sprechen, was der Reverse Engineering-Prozess beinhaltet.

- Es wird grafisch dargestellt, beginnend mit dem Scannen und endend mit dem Testen des empfangenen Teils. Reverse Engineering erhält natürlich nicht nur Zeichnungen. Und auch nicht so sehr, dass Sie die Blaupausen bekommen, sondern sie zu einem bestimmten Teil machen und verstehen, dass Sie Ihr Ziel erreicht haben.

Als Beispiel haben wir das Laufrad genommen, das Bestandteil der Baugruppe von Öl- und Gasunternehmen ist. Angenommen, dieser Knoten ist von ausländischer Herstellung (was sehr häufig vorkommt). Da der Öl- und Gassektor derzeit sanktioniert wird, versuchen viele Unternehmen, unabhängig Ersatzteile für Geräte herzustellen, die zuvor aus dem Ausland geliefert wurden. Wir haben also einen Knoten, der ordnungsgemäß funktioniert, dessen Laufrad jedoch defekt ist. Und wir können keinen neuen kaufen. Wenn Sie Inland kaufen, müssen Sie die gesamte Peripherie umstellen. Wenn es also denselben Knoten mit einem funktionierenden Laufrad gibt, können wir ihn scannen und ein 3D-Modell in CAD erstellen. Abhängig von der gewünschten Produktionsmethode exportieren wir das Modell dann entweder in ein CAM-System, um es auf einer CNC-Maschine auf standardmäßige Weise zu verarbeiten, oder übertragen es auf eine additive Installation. Im zweiten Fall wird, wie wir sehen, der Produktionszyklus verkürzt. Darüber hinaus muss verstanden werden, dass der Export in das CAM-System und die Erstellung des CAM-Modells nicht automatisch erfolgen (obwohl es dafür eine spezielle Software gibt). Das ist alles menschliche Arbeit.



Der untere Teil des Pumpengehäuses und sein CAD-Modell

- Bitte teilen Sie uns Ihre praktischen Erfahrungen im Reverse Engineering mit.

- Ich werde einige interessante Projekte erwähnen, die von Experten von iQB Technologies durchgeführt wurden.

Zum Beispiel ein Pumpengehäuse. Es befindet sich in einer bestimmten Baugruppe. Es gab Probleme mit diesen Körpern - sie knackten und platzten. Wenn Sie eine neue kaufen, müssen Sie die gesamte Peripherie ändern, was natürlich viel teurer ist. Es stellte sich heraus, dass der untere Teil, auf dem die Pumpe steht, platzt, möglicherweise aufgrund von zu viel Stress oder minderwertigem Metall. Gleichzeitig wurden weder der innere noch der obere Teil beschädigt. Auf Wunsch des Kunden haben wir den unteren Teil des Gehäuses gescannt und das CAD-Modell erstellt. Basierend auf diesem Modell stellt das Unternehmen sein eigenes Teil selbst her und verwendet es als Ersatzteil.



Reverse Engineering des Getriebegehäuses

Ein weiteres Beispiel. Der Kunde hat uns ein Getriebegehäuse zur Verfügung gestellt. Die Aufgabe bestand darin , ein CAD-Modell und Zeichnungen von einer tatsächlich vorhandenen Übertragung zu erhalten, was wir auch getan haben.



3D-Scannen und Erhalten eines 3D-Modells eines Laternenpfahlsockels

Und hier sehen Sie den Laternenpfahlsockel, der allen Moskowitern bekannt ist. Es gibt ein Projekt, um all diese Sockel in Moskau zu ersetzen. Es war erforderlich, ein Modell eines modernen Untergeschosses zu erhalten und bestimmte Änderungen daran vorzunehmen. Wir haben ein 3D-Modell erstellt und es vollständig digitalisiert. Warum wurde das gemacht? Die genauen Abmessungen mussten beachtet werden, da sich unter den Steckdosen ein Elektriker und eine Vielzahl zusätzlicher Geräte befinden. Außerdem werden Befestigungselemente, die am Pfosten schließen, nicht ersetzt. Durch die Gestaltung des neuen Untergeschosses mittels Reverse Engineering konnten wir Änderungen minimieren und entsprechend die Kosten senken.



Motorrad Kurbelgehäuseschutz

Und schließlich ein solches Projekt. Unsere Kunden waren Sammler seltener Motorräder . Im Falle einer Panne müssen Teile aus dem Ausland bestellt werden - in Russland sind sie kaum zu kaufen. Wir haben Ersatzteile erhalten, die den beschädigten ähnlich sind (von einem anderen Motorrad des gleichen Modells) oder Teile, die oft kaputt gehen. Wir haben diese Teile gescannt, ein CAD-Modell darauf erstellt und jetzt werden sie in Russland hergestellt.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Reverse Engineering ist, wenn wir etwas Physisches, aber kein Digitales haben und ein Objekt von der physischen Welt in die digitale übertragen, wo wir es bereits verfeinern, auf etwas vorbereiten oder einfach an die Produktion senden können.

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