Reverse Engineering wird zunehmend in der Industrie eingesetzt und kehrt den klassischen Konstruktionsprozess um 180 Grad um. Diese Technologie ermöglicht es, bestehende Objekte zu verbessern, zusätzliche Elemente hinzuzufügen oder neue, innovative Produkte mit genau definierten Parametern zu schaffen.
Was ist unter Reverse Engineering zu verstehen und in welchen Situationen stellt es die optimale Lösung dar?
Reverse Engineering ist ein Verfahren, bei dem ein physisch vorhandenes Objekt mit Hilfe eines Scanners und entsprechender Software im digitalen Raum nachgebildet wird, so dass exakte Kopien, verbesserte Versionen oder ein völlig neues, verwandtes Produkt hergestellt werden können. Dies stellt eine Umkehrung des traditionellen computergestützten Entwurfs (CAD) dar, bei dem zunächst ein 3D-Modell erstellt und dieses dann in die Produktion gegeben wird.
– Bei der herkömmlichen CAD-Methode wird zunächst ein Computermodell eines Objekts erstellt, indem Abmessungen und Merkmale auf 3D-Modelle angewendet werden, und dieses Modell wird dann in ein greifbares Objekt umgewandelt. Beim Reverse Engineering ist die Reihenfolge der Prozessschritte anders. Beim Reverse Engineering wird das physische Objekt gescannt und in ein 3D-Modell umgewandelt, und die Dokumentation wird mit anderen Methoden neu erstellt, erklärt Géraldine Chabirand, eine auf Reverse Engineering spezialisierte Design-Ingenieurin bei ID Lab.
Diese Technologie findet heute in vielen Fällen Anwendung. So lassen sich beispielsweise Objekte reproduzieren, für die es keine technische Dokumentation gibt, wie z. B. Teile von Oldtimern oder Maschinen. Sie ist auch eine hervorragende Lösung, wenn es darum geht, ein bestehendes Produkt zu verbessern oder seine Qualität zu überprüfen. Es gibt jedoch noch viele weitere Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologie.
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Ziele des Reverse Engineering
Während des Kalten Krieges hatte Reverse Engineering einen negativen Beigeschmack, da es kommunistischen Ländern ermöglichte, westliche Produkte und Geräte zu kopieren. Heute wird Reverse Engineering hauptsächlich zur Verbesserung, Reparatur oder Qualitätskontrolle von Produkten in Produktionsprozessen eingesetzt. Beim Reverse Engineering wird nicht nur ein bestimmtes Gerät gescannt und anhand des 3D-Modells die fehlende Komponente nachgebaut, sondern auch die gesamte technische Dokumentation. Wichtig ist auch, dass die Konstruktion in einer digital nachgebildeten Umgebung erfolgen kann, in der das Objekt verwendet wird, wobei die verschiedenen Faktoren, die das Objekt beeinflussen, auch im Laufe der Zeit berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann es angepasst oder erneuert werden.
Schritte im Reverse-Engineering-Prozess
Der erste Schritt ist die Erfassung, also das Scannen des Objekts und die Analyse der gewonnenen Daten. Diese Daten werden dann mit einer geeigneten Software wie z.B. CAD bearbeitet. Das Ergebnis ist ein 3D-Modell, das für die weitere Bearbeitung zur Verfügung steht. Im nächsten Schritt wird das Modell auf seine Originalgetreue überprüft und gegebenenfalls optimiert oder verbessert. Schließlich wird das Modell in eine CAM-Software (Computer-Aided Manufacturing) übertragen, um den Fertigungsprozess zu implementieren.
Die Vorteile aus dem Reverse Engineering
Reverse Engineering führt nicht nur zu verbesserten Produkten, sondern ermöglicht durch die exakte Abbildung realer Objekte auch die einfache und schnelle Erstellung passender Komponenten und Bauteile. Dadurch werden kostspielige Fehler vermieden und die Unzulänglichkeiten der manuellen Modellierung beseitigt. Die Technologie ermöglicht es, in kürzester Zeit mehrere Varianten eines Produktes zu erstellen und diese ohne zusätzlichen Aufwand zu verfeinern. All dies führt zu einer Zeit- und Kostenersparnis bei der Herstellung neuer Produkte, die mit herkömmlichen Methoden nicht möglich wäre. Darüber hinaus eröffnen das 3D-Scannen und die digitale Modellierung völlig neue Innovationshorizonte.
Wie kommt das Reverse Engineering in der Praxis zum Einsatz?
Praktische Anwendungsbeispiele für Reverse Engineering finden sich in vielen Bereichen der industriellen Produktion. Es ist so alltäglich geworden, dass es nicht nur das Produktdesign, sondern auch das Design von kundenspezifischen Verpackungen und Behältern beeinflusst. In unserem ID-Labor beschäftigen wir uns tagtäglich mit dem digitalen Design von Transportverpackungen für zahlreiche Branchen wie Automobil, FMCG, Möbel, Elektronik und viele mehr.
Anwendung von Reverse Engineering im ID-Labor – 3D-Reverse Engineering
Im ID Lab, dem Forschungs- und Entwicklungszentrum von Knauf Industries, gibt es eine eigene Abteilung, die für die Bereitstellung von Reverse-Engineering-Dienstleistungen für produzierende Unternehmen zuständig ist.
– Das Ziel solcher Maßnahmen kann z. B. die Aufwertung von Teilen und Geräten sein. In einigen Fällen stellen uns unsere Kunden ein physisches Teil zur Verfügung, und es ist unsere Aufgabe, die optimale Verpackung für das Bauteil zu entwickeln. In unserem Labor stellen uns unsere Kunden aus der Automobilindustrie regelmäßig vor solche Herausforderungen, und wir sind bereits darauf spezialisiert, maßgeschneiderte Rotationsverpackungen für alle Arten von Automobilkomponenten zu entwickeln. Mit der Methode des Reverse Engineering sind wir also in der Lage, die Probleme vieler unserer Kunden zu lösen, und das in vielen Fällen mit Erfolg.
Einsatz von Reverse Engineering in der Automobilbranche
Präzise Messmethoden ermöglichen die Entwicklung und Herstellung von Verpackungen aus EPS oder geschäumtem Polypropylen für alle Arten von Automobilteilen, auch in sehr komplexen Formen. Ein angemessener Schutz des Produkts während des Transports ist z. B. bei empfindlichen elektronischen Geräten von entscheidender Bedeutung. Reverse Engineering ermöglicht die Herstellung von Verpackungen, die perfekt an das physisch vorhandene Teil angepasst sind.
– Bei einigen Projekten waren die Kunden aus verschiedenen Gründen nicht in der Lage, 3D-Dateien für die Herstellung der Verpackung zur Verfügung zu stellen. Wenn ich jedoch über die physischen Teile verfüge, kann ich ein Reverse Engineering durchführen, um die 3D-Datei zu erstellen, und dann eine Verpackung herstellen, die den Anforderungen des Kunden entspricht – sagt Géraldine Chabirand.
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Anwendung des Reverse Engineering in der Druckindustrie
Eine der Herausforderungen für die Ingenieure von Knauf Industries bestand darin, auf der Grundlage eines vom Kunden bereitgestellten Teils Schutzkappen für Druckerpatronen zu entwickeln.
Die Aufgabe bestand darin, eine Schutzverpackung aus EPS für eine Kartusche zu entwerfen. Der Kunde war nicht in der Lage, die für den Entwurf der Verpackung erforderlichen 3D-Dateien zur Verfügung zu stellen. Auf dieser Grundlage habe ich eine Umkehrkonstruktion durchgeführt, um die 3D-Datei zu erhalten, und konnte dann die Schutzformen erstellen, die auf beiden Seiten der Schachtel angebracht wurden.
Die DFM-Dienstleistung (Design for Manufacturing) hat es ermöglicht, die Zeit bis zur Markteinführung zu verkürzen, ein innovatives Produkt zu schaffen und die Arbeitsintensität des gesamten Prozesses zu reduzieren.
Modernste Messtechnik – der Schlüssel zum Reverse-Engineering-Prozess
Die Bereitstellung von Reverse-Engineering-Dienstleistungen erfordert eine hochmoderne 3D-Scanausrüstung, die hochpräzise Messungen ermöglicht. Im ID-Labor von Knauf Industries haben unsere Kunststoffingenieure Zugang zu modernster Ausrüstung, mit der sie selbst komplex geformte Objekte in 3D-Modelle umwandeln können. Diese Modelle können dann als Grundlage für die Entwicklung einer Rotationsverpackung dienen, die bis ins kleinste Detail maßgeschneidert ist.
Mit unserem technischen Know-how ist der gesamte Prozess nahtlos und führt zu professionell gestalteten, 100% durchdachten und personalisierten Verpackungen für unsere Kunden.