Reverse Engineering erklärt: Produktgeheimnisse & Ersatzteile entschlüsseln

Was ist Reverse Engineering?

Reverse Engineering ist der Prozess der Untersuchung bestehender Produkte, um detaillierte Informationen und Spezifikationen zu ermitteln, um zu verstehen, wie sie hergestellt werden und wie sie funktionieren. Beispielsweise haben viele alte Teile, die in Maschinen verwendet werden, den Test der Zeit bestanden. Wenn eine Komponente ausfällt oder vollständig beschädigt ist, kann die Komponente statt des gesamten Geräts ersetzt werden. Ein Prozess namens Reverse Engineering macht es möglich, diese Teile zu ersetzen.

Bei mechanischen Baugruppen umfasst dies normalerweise Demontage, dann Analyse, Messung und Aufzeichnung der Teile. Reverse Engineering ist nicht auf mechanische Teile oder Komponenten beschränkt. Auch elektronische Bauteile und Computerprogramme (Software) sowie biologische, chemische und organische Stoffe können reverse engineered werden.

Im Maschinenbau wird der Begriff Reverse Engineering (oft als RE abgekürzt) verwendet, um den Prozess der Rekonstruktion bestehender Objekte zusammenzufassen. Beim Design eines Objekts von Grund auf erstellt der Ingenieur die Designspezifikationen und generiert die Zeichnungen, die zum Bau des Projekts verwendet werden. Im Gegensatz dazu beginnen Designingenieure beim Reverse Engineering beim Endprodukt und durchlaufen den Designprozess in umgekehrter Richtung, um zu den Produktspezifikationen zu gelangen. Dabei werden wichtige Informationen über Designkonzepte und Fertigungsmethoden entdeckt.

Der Reverse-Engineering-Prozess

Um physische Produkte zu reverse-engineern, nehmen Organisationen meist Proben der betroffenen Produkte und zerlegen sie, um ihre internen Mechanismen zu untersuchen. So können Ingenieure Informationen über das ursprüngliche Design und die Konstruktion des Produkts offenlegen. Beim Reverse Engineering mechanischer Produkte ist das Erste, die Größe und Attribute der betroffenen Produkte zu analysieren, ob es sich um Flugzeuge, Schiffe, Fahrzeuge, Computer oder Industriemaschinenteile handelt. Während dieser Analyse müssen Sie Breite, Länge und Höhe der Schlüsselkomponenten im Produkt messen, da diese Abmessungen meist mit der Produktleistung zusammenhängen.

Heutzutage nutzen einige Ingenieure 3D-Scantechnologie für solche Messungen. Mit Hilfe eines 3D-Scanners können Ingenieure Produktspezifikationen präzise erfassen und diese Informationen automatisch in ihrer Datenbank speichern. 3D-Scantechnologie umfasst Koordinatenmessmaschinen (CMM), industrielle Computertomographie (CT)-Scanner, Laserscanner und Strukturlichtdigitalisierer.

Nach Erfassung und Aufzeichnung aller relevanten Informationen können Sie diese Daten verwenden, um Computer-Aided Design (CAD)-Zeichnungen für anschließende Analyse und Entwicklung zu erstellen. CAD-Konstruktionszeichnungen sind zweidimensionale und dreidimensionale digitale Darstellungen von Produkten, mit denen Sie Produktdesigns analysieren können. Diese digitalen Modelle helfen, die Designabsicht zu enthüllen und liefern Informationen für die Erstellung reverse-engineerter Komponenten.

Im Vergleich zum Originalmodell beeinflusst die Genauigkeit der erfassten Daten die Qualität und Abweichung des Reverse-Engineering-Modells. Dann werden die erfassten Oberflächendaten an das interne Designteam übergeben, um die ursprüngliche Designabsicht des Objekts festzulegen.

Wofür wird Reverse Engineering verwendet?

Reverse Engineering liefert Herstellern Informationen über Produkt- oder Komponentendesign. Bei erfolgreicher Durchführung liefert Reverse Engineering eine virtuelle Kopie des Blaupausenplans in das ursprüngliche Design. Reverse Engineering ist vielleicht die genaueste Methode, um das Design eines Produkts zu reproduzieren, das vor Jahrzehnten eingestellt wurde. Wenn der ursprüngliche Blaupausenplan lange verloren oder zerstört wurde, ist Reverse Engineering möglicherweise der einzige Weg, solche Produkte wieder zum Leben zu erwecken. Wenn ein funktionierendes Modell eines alten Produkts verfügbar ist, ist es meist möglich, seine Designschritte nachzuvollziehen und diese Erkenntnisse zu nutzen, um neue Modelle zu bauen, Ersatzteile zu reparieren oder zukünftige Produkte zu verbessern. Folgend einige der häufigsten Anwendungen von Reverse Engineering.

1. Ersatz von Altteilen (Legacy Parts Replacement)

Eine der häufigsten Anwendungen von Reverse Engineering ist der Ersatz alter Teile, was die Überprüfung und das Kopieren ausgewählter Teile einer größeren Maschine umfasst, um sie am Laufen zu halten. Wenn die Maschine alt ist, werden einige Teile möglicherweise nicht mehr produziert. Durch Reverse Engineering können Sie mit einem 3D-Scanner das Design des defekten Teils digital kopieren. Davon ausgehend können Sie eine neue Kopie der Komponente erstellen und in Ihre Maschine einbauen. Je nach Größe und Komplexität der relevanten Komponenten können die anfänglichen Kosten für deren Reverse Engineering den Preis von Updates oder anderen Modellen übersteigen. Sobald Sie jedoch eine digitale Kopie des Originaldesigns erstellt und das Teil erfolgreich kopiert haben, können Sie diese Informationen nutzen, um die Baugruppe immer wieder neu zu erstellen. Reverse Engineering ermöglicht es Ihnen, Teile zu kopieren, die in Ihren bevorzugten mechanischen Einstellungen funktionieren, unabhängig davon, ob der Originalhersteller noch geschäftstätig ist.

2. Teile-Service oder Reparatur

Die Daten, die Sie aus Reverse Engineering erhalten, sind nützlich, wenn alte Teile oder Komponenten, die der OEM nicht mehr unterstützt, Reparatur oder Service benötigen, um zu verstehen, wie das Produkt funktioniert. Dieses Wissen kann Ihnen helfen, Reparaturen präzise und effizient durchzuführen. Wenn keine Designdokumente verfügbar sind, können Unternehmen Reverse Engineering nutzen, um sie zu erstellen. Sie können diese Informationen dann verwenden, um zu erfahren, wie Sie das Teil reparieren oder warten. Die aus Reverse Engineering gewonnenen Daten können Ihnen helfen, festzustellen, welche Komponenten ersetzt werden müssen, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Es kann Ihnen auch helfen, besser zu verstehen, wie Sie am besten auf ein Teil zugreifen, es entfernen und ersetzen, was Ihren Reparaturprozess informiert.

3. Fehlereanalyse

Reverse-Engineering-Technologie kann eine wichtige Rolle in der Fehlereanalyse spielen. Wenn die Maschine ausfällt, müssen Sie sie möglicherweise zerlegen oder die Designdokumente prüfen, um die Ursache zu ermitteln. Sobald Sie diese Informationen haben, wissen Sie, wie Sie das Produkt reparieren oder verbessern können, damit es wieder funktioniert. Die Verwendung von Reverse Engineering zur Produktprüfung kann beschädigte Teile fehlerhafter Designs finden. Das Anzeigen digitaler Designdateien, die durch Reverse Engineering erstellt wurden, kann auch Defekte aufdecken und Sie darüber informieren, wie Sie Ihre Ausrüstung reparieren planen.

4. Teilverbesserung

Reverse Engineering wird auch für Teilverbesserungen eingesetzt. Nach der Fehlereanalyse müssen Sie möglicherweise die Komponenten ändern, oder es sind nur die für das Upgrade erforderlichen Komponenten. Wenn keine Ersatz- oder Austauschteile auf dem Markt verfügbar sind, können die Teile reverse engineered werden, um eine Kopie des Originaldesigns zu erstellen.

5. Diagnose und Problemlösung

Reverse Engineering kann auch für Diagnose und Problemlösung in einer Reihe von Industrieprozessen eingesetzt werden. In Fabrikumgebungen verlangsamt sich der Betriebsprozess manchmal aufgrund von Fehlfunktionen oder schlechter Leistung. Wenn ein Fertigungssystem aus vielen Maschinen und Komponenten besteht, kann es schwierig sein, die Problemquelle zu bestimmen. Durch Reverse Engineering können Sie bestimmen, wie alles zusammenarbeitet, und dieses Wissen nutzen, um festzustellen, wo Dinge schiefgehen können.

6. Wettbewerbsanalyse

Jede Organisation kann Wettbewerberprodukte durch Reverse Engineering analysieren.

7. Digitales Archivieren

Museumsobjekte und historische Artefakte können durch 3D-Scannen erfasst, dann reverse engineered werden, und die generierten CAD-Daten können aufbewahrt werden, um zukünftige Schäden am Objekt oder das Kopieren beliebiger Teile des Objekts zu verhindern.