ماهي الهندسة العكسية

الهندسة هي المهنة التي ينطوي عليها تصميم وتصنيع وبناء وصيانة المنتجات والأنظمة والهياكل، وعلى مستوى أعلى هناك نوعان من الهندسة وهم، الهندسة المتقدمة والهندسة العكسية، الهندسة المتقدمة هي العملية التقليدية للانتقال من التجريدات والتصاميم المنطقية عالية المستوى إلى التنفيذ الفعلي للنظام، وفي بعض الحالات، قد يكون هناك جزء مادي دون أي تفاصيل تقنية، مثل الرسومات أو فواتير المواد، أو بدون بيانات هندسية، مثل الخصائص الحرارية والكهربائية، وتعرف عملية تكرار مكون أو تجميع فرعي أو منتج موجود، ودون مساعدة الرسومات أو الوثائق أو نموذج الكمبيوتر، بالهندسة العكسية .

الهندسة العكسية

تسمى أيضا بالهندسة الخلفية، وهي العملية التي يتم من خلالها تفكيك جسم من صنع الإنسان لكشف تصميماته، أو بنيته، أو لاستخلاص المعرفة من الجسم، وعلى غرار البحث العلمي، الفرق الوحيد هو أن البحث العلمي يدور حول ظاهرة طبيعية، والهندسة العكسية قابلة للتطبيق في مجالات الهندسة الميكانيكية والهندسة الإلكترونية وهندسة البرمجيات والهندسة الكيميائية، وبيولوجيا الأنظمة .

الهندسة العكسية وتحليل النظام

يمكن النظر إلى الهندسة العكسية على أنها عملية تحليل النظام من أجل :

1- تحديد مكونات النظام وعلاقاته المتداخلة .
2- إنشاء تمثيلات للنظام في شكل آخر أو مستوى أعلى من التجريد .
3- إنشاء التمثيل المادي لهذا النظام .

مجالات الهندسة العكسية

الهندسة العكسية شائعة جدا في مجالات متنوعة مثل هندسة البرمجيات، والترفيه ، والسيارات ، المنتجات الاستهلاكية ، الرقائق الدقيقة ، المواد الكيميائية ، الإلكترونيات ، والتصاميم الميكانيكية، وعلى سبيل المثال عندما يأتي جهاز جديد إلى السوق، قد يشتري المصنعون المتنافسون جهازا واحدا ويفكوه ليتعلموا كيف تم بناؤه وكيف يعمل، ويجوز لشركة كيميائية استخدام الهندسة العكسية لهزيمة براءة اختراع في عملية تصنيع منافس، وفي الهندسة المدنية يتم نسخ تصميمات الجسر والبناء من النجاحات السابقة، لذلك ستكون هناك فرصة أقل للفشل الكارثي، وفي هندسة البرمجيات غالبا ما يكون كود المصدر الجيد عبارة عن تباين من الكود المصدري الجيد .

وفي بعض الحالات يعطي المصمم شكلا لأفكارهم باستخدام الطين أو الجبس أو الخشب أو المطاط الرغوي، ولكن هناك حاجة إلى نموذج CAD لتمكين تصنيع الجزء، وعندما تصبح المنتجات عضوية أكثر، قد يكون التصميم في CAD صعبا أو مستحيلا، وليس هناك ما يضمن أن نموذج CAD سيكون مقربا بشكل مقبول من الطراز المنحوت، وتوفر الهندسة العكسية حلا لهذه المشكلة لأن النموذج الفعلي هو مصدر المعلومات لنموذج CAD هذا هو يشار إليه أيضا باسم عملية جزء إلى CAD، وسبب آخر للهندسة العكسية هو لضغط أوقات تطوير المنتج، وفي السوق العالمية التنافسية تكون بشكل كبير .

ويبحث المصنعون باستمرار عن طرق جديدة لتقصير أوقات تسليم المنتجات الجديدة، ويشير التطور السريع للمنتج (RPD) إلى التقنيات التي تم تطويرها مؤخرا والتي تساعد المصنعين والمصممين على تلبية متطلبات انخفاض وقت تطوير المنتج، وعلى سبيل المثال يجب على شركات حقن الحقن أن تقلل بشكل كبير من وقت التطوير والأداة، وباستخدام الهندسة العكسية يمكن التقاط المنتج أو النموذج ثلاثي الأبعاد بسرعة في شكل رقمي، وإعادة نمذجته، وتصديرها للنماذج الأولية السريعة / الأدوات أو التصنيع السريع .

أسباب استخدام الهندسة العكسية

1- لم يعد المنتج الأصلي للمنتج ينتج .
2- هناك وثائق غير كافية للتصميم الأصلي .
3- لم يعد المصنع الأصلي موجودا، ولكن يحتاج العميل إلى المنتج .
4- فقدت وثائق التصميم الأصلية أو لم تكن موجودة .
5- يجب تصميم بعض الميزات السيئة للمنتج، على سبيل المثال قد يشير التآكل المفرط إلى مكان تحسين المنتج .
6- لتعزيز الميزات الجيدة للمنتج على أساس الاستخدام طويل المدى للمنتج .
7- لتحليل الميزات الجيدة والسيئة لمنتج المنافسين .
8- لاستكشاف طرق جديدة لتحسين أداء المنتج وميزاته .
9- للحصول على طرق قياس معيارية تنافسية لفهم منتجات المنافسين وتطوير منتجات أفضل .
10- نموذج CAD الأصلي غير كافي لدعم التعديلات أو طرق التصنيع الحالية .
11- المورد الأصلي غير قادر أو غير راغب في توفير أجزاء إضافية .
12- لتحديث المواد القديمة أو عمليات التصنيع العتيقة مع تقنيات أكثر حداثة وأقل تكلفة .
13- مصنعو المعدات الأصليون إما غير راغبين أو غير قادرين على توريد قطع الغيار، أو يطلبون تضخما في تكاليف الأجزاء ذات المصدر الوحيد .

الهندسة العكسية الميكانيكية

تتيح الهندسة العكسية تكرار جزء موجود من خلال التقاط الأبعاد والميزات وخصائص المادة للمكون، وقبل محاولة إجراء هندسة عكسية، ينبغي إجراء تحليل دورة حياة جيدة التخطيط وتحليل التكلفة / الفائدة لتبرير المشروعات الهندسية العكسية، وعادة ما تكون الهندسة العكسية فعالة من حيث التكلفة فقط إذا كانت العناصر التي يتم إجراء هندسة عكسية لها تعكس استثمارا مرتفعا أو سيتم إعادة إنتاجها بكميات كبيرة، وقد تتم محاولة إجراء هندسة عكسية لأحد الأجزاء حتى لو لم يكن ذلك فعالا من حيث التكلفة، إذا كان الجزء مطلوبا تماما وهو أمر مهم للغاية بالنسبة إلى النظام .

والهندسة العكسية للأجزاء الميكانيكية ينطوي على الحصول على بيانات الموقع ثلاثية الأبعاد في سحابة نقطة باستخدام الماسحات الضوئية ليزر أو التصوير المقطعي، ويمثل تمثيل الجزء الهندسي من ناحية النقاط السطحية الخطوة الأولى في إنشاء رقع سطح معلمية، ويتم إنشاء Polymesh جيد من سحابة نقطة باستخدام برنامج الهندسة العكسية .