Jun
20
2016

Le reverse engineering : principes, applications et solutions

Solution de numérisation 3D vers CAO pour le développement de produits

 

Qu’est-ce que le reverse engineering ?

Le reverse engineering consiste à dupliquer un produit existant sans disposer de dessins, de documentation ou de modèles informatiques.

Dans une procédure d’ingénierie ordinaire, le concepteur du produit élabore un dessin détaillant les modalités de fabrication d’un objet puis ce dernier est mis en production et fabriqué conformément au dessin de conception.

Le reverse engineering suit la procédure inverse. Dans un premier temps, les ingénieurs identifient les composants du système et leurs interactions. L’objet est démonté afin d’en découvrir sa structure, sa fonction ainsi que son fonctionnement. La duplication peut alors se faire en capturant les dimensions physiques, les fonctionnalités et les propriétés matérielles de l’objet.

Le moment est ensuite venu de générer un dessin CAO ou une autre représentation du système analysé. La phase suivante consiste à reproduire le système original avec précision conformément au dessin établi.

On parle également de rétroconception, de rétro-ingénierie ou d’ ingénierie inverse ou inversée.

 

Pourquoi avons-nous besoin du reverse engineering ?

Voici un scénario classique dans lequel le reverse engineering s’impose : une société dispose d’une machine. L’un de ses composants est défectueux et il faut donc le remplacer. Mais le fabricant a cessé la production de la machine et ne fournit plus de pièces détachées. Le propriétaire de la machine peut alors lancer une procédure de rétro-conception sur le composant défectueux, évitant la mise au rebut de la machine.

Le reverse engineering permet de raccourcir les délais de développement d’un produit, en capturant rapidement un produit sous forme de données numériques 3D puis en exportant ces données pour une mise en œuvre rapide des phases de prototypage, d’outillage ou de fabrication.

Mais le reverse engineering peut avoir des applications bien diverses :

  • remplacer la conception originale d’une pièce dont la documentation est inadéquate ou inexistante ;
  • reconcevoir une pièce pour en éliminer une fonctionnalité erronée ou renforcer des fonctionnalités bénéfiques ;
  •  analyser des produits concurrents ;
  •  prendre en charge de nouvelles modifications dans le cas où les modèles CAO originaux ne le permettent pas ;
  • mettre à jour des produits obsolètes grâce à des technologies modernes ;
  • mettre à jour ou créer une documentation de l’existant, le “tel que construit “.
  • fournir une pièce avec des temps d’immobilisation courts, qui revêt un caractère critique pour le système, qui est dupliquée en grande quantité ou correspond à un important investissement.
  • effectuer une analyse affinée des éléments ou une analyse de mécanique des fluides numériques sur des pièces dont la conception n’a pas été documentée.

 

la rétro-conception et les applications de conception basées sur CAO pour tout le processus de gestion du cycle de vie du produit

 

Comment les objets sont-ils mesurés lors d’une procédure de rétro-conception ?

Pour « rétro-concevoir » un objet, vous avez besoin de déterminer ses dimensions physiques. Si vous ne disposez pas de valeurs extrêmement précises des cotes de l’objet, le produit rétro-conçu ne sera pas une reproduction exacte de l’original et risque donc de ne pas fonctionner.

Il est possible d’effectuer des mesures minutieuses à la main à l’aide de pieds à coulisse, de micromètres et autres instruments de ce type. Dans le reverse engineering moderne, une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) peut mesurer la géométrie d’un objet bien plus rapidement et précisément que ces instruments de mesure manuelle traditionnels.

Une MMT conventionnelle effectue des mesures de trois axes orthogonaux, X, Y et Z, opérant dans un système de coordonnées en trois dimensions. Chaque axe dispose d’une échelle qui indique la position d’un point sur cet axe.

Les MMT utilisent des palpeurs pour enregistrer des points lorsque ces instruments entrent en contact avec la surface de la pièce mesurée. Les points sont mesurés individuellement jusqu’à ce que la MMT ait collecté suffisamment de données pour que le logiciel soit en mesure de déterminer les longueurs, diamètres, angles et autres données géométriques. La machine lit les données entrantes communiquées par le palpeur en fonction des instructions de l’opérateur ou du logiciel. Les coordonnées XYZ de chaque point sont ensuite utilisées pour déterminer la taille et la position. Une MMT peut mesurer des dimensions soit en entrant en contact direct avec l’objet, soit par l’intermédiaire d’un scanner laser. Le nuage de points collecté est ensuite converti en surfaces. Ce relevé de données est ensuite exporté vers un programme CAO pour être affiné, analysé et pour élaborer des parcours-outils de coupe pour la FAO.

 

Une solution de numérisation de Arm haute résolution pour le reverse engineering : le Design ScanArm combiné au logiciel Geomagic 

Dans le but de répondre aux besoins du marché de la conception de produit, FARO a développé le Design ScanArm, un nouveau bras de mesure combiné avec un scanner 3D. Cette innovation est une solution de numérisation 3D portable conçue pour la modélisation 3D, la rétro-conception et les applications de conception basées sur CAO pour tout le processus de gestion du cycle de vie du produit.

 

Le Design ScanArm de FARO est une solution portable de numérisation 3D

 

Le Design ScanArm de FARO utilise la technologie de laser bleu à optique haut de gamme avec une vitesse de numérisation élevée pour fournir des données de nuages de points haute résolution et pour numériser sans problèmes des matériaux exigeants sans avoir besoin d’utiliser des sprays ou des cibles. L’appareil est très léger et manœuvrable, il peut être monté de manière pratique sur un bureau dans le cabinet d’études ou le laboratoire de conception. Le Design ScanArm possède une interface utilisateur simplifiée qui rend l’utilisation facile, quel que soit le niveau de compétence ou l’expérience de numérisation en 3D de l’opérateur.

En combinant la technologie de numérisation 3D de pointe de FARO et les possibilités du logiciel de modélisation de Geomagic, le Design ScanArm offre une solution clés en main qui permet aux utilisateurs de numériser rapidement n’importe quelle partie d’un objet, de concevoir ou modifier facilement les modèles rétro-conçus, de créer des modèles de CAO prêts pour la fabrication, et de vérifier l’intention de la conception des prototypes. Cette solution permet de convertir rapidement des données de numérisation en modèles CAO modifiables. Une fois les données acquises, vous pouvez utiliser les fonctionnalités de modélisation par nuages de points, par maillage, par surface ou par solide de Geomagic sans avoir recours à une autre application. Cette solution est idéale pour les ingénieurs et les fabricants qui possèdent déjà un progiciel de CAO dont leur flux de travail dépend.

 

Conclusion

Le reverse engineering est une discipline importante qui peut grandement contribuer à prolonger le cycle de vie des machines en offrant aux propriétaires de la machine la possibilité de fabriquer ses propres pièces lorsque l’équipementier en a stoppé la production. Le reverse engineering permet également de mettre à niveau des pièces avec de nouvelles technologies ou d’en revoir la conception pour leur ajouter de nouvelles fonctionnalités ou éliminer des défauts de fabrication.

Le moyen le plus simple, le plus rapide et le plus abordable de mesurer des pièces et des produits dans le cadre d’une procédure de rétro-conception, est d’utiliser une MMT portable et légère qui propose des fonctionnalités de mesure avec et sans contact. La combinaison de ces avantages, que l’on retrouve dans le FARO Design ScanArm, offre aux opérateurs une solution rapide et efficace dans l’environnement concurrentiel actuel.

 

solution de numérisation 3D portable conçue pour la modélisation 3D, la rétro-conception

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