Реверсивный инжиниринг (реверс)
Это процесс изучения оригинального товара, а затем воспроизводство его собственными усилиями, т.е. разработка наоборот: в начале готовое изделие, а затем техническая документация и последующее изготовление его копии.
В ряде случаев такой подход является оптимальным и, возможно, единственным. Например, есть работающее оборудование, а детали для него уже не выпускаются или они нужны срочно, а сроки поставки неприемлемо велики.
Китай построил свою современную экономику на реверс-инжиниринге. Все передовые производственные компании используют реверс-инжиниринг, чтобы получить ускоренно новые компетенции или продукцию.
К тому же реверс-инжиниринг нельзя называть простым копированием. Он обязательно включает и внешние изменения в геометрию новые материалы и технологии на основе собственного опыта. Это позволяет получать изделия даже более высокого качества.
В сегодняшних условиях «обратный инжиниринг» абсолютно легально используют такие ведущие Российские компании, как «РУСАЛ», «ТВЭЛ» и др.
Цели для реверсивного инжиниринга разные: от доработки (модернизации), корректировки рабочей программы или изделия до создания собственного ПО или изделия.
Основные сферы промышленности, охваченные реверсом:
- Машино и автомобилестроение. Военная промышленность. Причем здесь копирование производится как отдельных частей, так и целых изделий.
Среди примеров реверс-инжиниринга, которые сразу повысили прибыльность предприятий:
- Автозапчасти
- Пластмассовые изделия
- Литые детали
- Вставки в прессформы
- Изделия из стекла
- Бытовая техника
- Мебель
- Электроника. Реплики (повторы) процессоров, частей компьютеров, телефонов, фотоаппаратов и др.
- Программное обеспечение. Главная цель реверса ПО - создание приближенной копии исходного кода ПО, найти уязвимости в программах, и потом использовать их по своему усмотрению (необходимость атак).
Реверсивная программная инженерия использует такие методики:
- Анализ обмена информацией: выявление структуры работы программы.
- Дизассемблирование ПО: получение машинного кода на понятном языке ассемблера, на который можно воздействовать.
- Декомпиляция кода: преобразование кода программы, написанного на языке высокого уровня, в низкоуровневый код понятного устройства (любой использованный файл EXE в Windows)
Реверсивный инжиниринг использует следующие новейшие технологии:
- Обработка данных лазерного 3D сканирования и создания редактируемых твердотельных CAD-моделей, совместимых с ПО CAD-заказчика.
- Преобразование полученных цифровых данных (полигональная сетка) в САD-файл. С его помощью производится изменение формы и технологии модели в соответствии с замыслом, например, запуск в производство с учётом всех требований к изготовлению деталей (толщина, размер ребер, углы сходимости).
Основные преимущества используемых реверс-технологии:
- Эффективность и гибкость реверс-инжиниринга.
- Значительная экономия времени и денег в процессе проектирования.
- Получение высококачественных данных и точных 2D чертежей, которые обеспечивают надежный процесс изготовления и сборки деталей изделий.
- Быстрота и простота 3D-сканирования и обработки данных в ПО.
- Высокая точность сканирования и моделирования, в том числе, работа со сложнейшими формами и фактурами. Результат - идеальное соответствие полученной модели оригинальному изделию.
- Значительная экономия времени и производственных расходов.
Реверс-инжиниринг – это не копирование изделий, а сложный и специфический процесс его создания с аналогичными или лучшими свойствами.
Основной его этап — исследование изделия для получения его геометрических характеристик и свойств материалов:
- Вопрос по свойствам материалов: определение химического состава, применение твердомера, металлографических микроскопов, разрывных машин, копров на ударную вязкость и других.
- Геометрические характеристики получают с помощью комплекта штангенциркулей, штангенрейсмасов, микрометров, нутромеров, радиусомеров и координатно-измерительных машин и современных сканеров (точность и мобильность) и др. Недостатки сканеров: не способен забираться в полости, невозможность сканирования глубоких отверстий, недружелюбность к острым кромкам, поэтому штангенциркуль и микромеры не утрачивают своей актуальности. В дополнение к скану требуется выполнение эскизов отдельных элементов изделий, затем в результаты сканирования удаляются ненужные объекты (опоры, крепления и пр.), чтобы оставить только изделие.
Затем производится склейка сканов, выполненных с разных сторон изделий с математической обработкой полученного облака точек и основанную на нем фасетную модель изделия со всеми его неточностями и дефектами
Затем реализуются следующие шаги реинжиниринга:
- Передача моделей в САD систему, где, используя специальные приложение, задаются базовые поверхности, ориентируется модель в пространстве, рассекается плоскостями и в этих сечениях производятся замеры.
- Средствами CAD систем строится 3D-модель точно также, как при проектировании с чистого листа.
- Сравнение построенной модели со сканированной моделью отклонения можно увидеть в виде цветных диаграмм, а также их измерить.
- Отправляемые в производство модель и чертеж должны иметь теоретически верные размеры с допусками на изготовление.
Чтобы сделать изделие качественным необходимо изучить опыт применений подобных изделий, причины поломок, характер износа и прочие важные для эксплуатации характеристики. На основе этих данных требуется так модернизировать изделие, чтобы повысит его потребительские характеристики, либо снизить себестоимость без снижения качеств.
С точки зрения задач, стоящих перед Россией, необходимо, чтобы конструкторские, технологические бюро, лаборатории, институты и передовая наука генерировала те наработки, которые должны лечь в основу оборудования и технологии будущего.
Реверс-инжиниринг не опережающего типа — это путь в никуда. Исключение — те ситуации, когда мы работаем с оборудованием длительного срока эксплуатации, когда производителей отдельных компонентов уже нет на рынке или на них утрачена документация. Для их воспроизводства и возможно копирование, то есть реверс-инжиниринг в чистом виде.
В соответствии с вышеизложенным, подготовка специалистов, владеющих профессиональными компетенциями в области реверс-инжиниринг, становится все более актуальной. Соответственно, возникает необходимость создания учебной материально-технической базы, формирующей у обучаемых специалистов необходимые знания, умения и навыки по всем этапам и задачам современного реверс-инжиниринга с учетом опыта Китая, России и других стран.
Такая задача поставлена и будет решена в НПП «Учтех-Профи». Для этого есть кадровый педагогический и производственный потенциал, современная материально-техническая база и ряд таких разработок учебной продукции как: сканеры, лаборатории 3-D моделирования и прототипирования, материаловедения, технических измерений (в том числе координатно-измерительные машины).
Образцы создаваемых учебных лабораторных комплексов должны отображать следующие области потенциального использования реверс-инжиниринга:
- Машиностроение и автомобилестроение. Военная промышленность
- Электроника
- Программное обеспечение
В завершенном виде уже сейчас предлагается следующая линейка учебной продукции, как составных готовых элементов комплексной проблемы реверсивного инжиниринга:
- инженерная графика;
- метрология и технические измерения, технология машиностроения, автоматизированные системы измерения;
- системы CAD/CAM;
- 2D и 3D моделирование и прототипирование;
- материаловедение и технологии материалов;
- неразрушающий контроль и дефектоскопия.
Дополнительные возможности НПП «Учтех-Профи» — формирование и создание таких лабораторий «под ключ». Этому способствует широкая номенклатура (более 8 000 наименований) учебного оборудования (стенды, тренажеры, эмуляторы и имитаторы, разрезы) и интерактивных информационных технологий (с светодиодными элементами, 3D технологии, анимация) labstand.ru.
Контакты для связи:
e-mail: info@labstand.ru
Тел.: 8-351-729-90-11