Reverse Engineering – wie ist es gebaut?

Das Reverse Engineering ist ein Prozess, bei dem ein technischer Gegenstand so genau untersucht wird, dass sein Nachbau möglich ist. Das macht das Reverse Engineering zwar zum standardmäßigen Verfahren bei Raubkopierern. Es gibt jedoch genügend triftige Gründe auch für seriöse Unternehmen, sich mit dem Thema Reverse Engineering und der dazu angewendeten Messtechnik zu beschäftigen.

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Reverse Engineering – mehr als nur Kopieren

Das Reverse Engineering steht vor allem im Bereich der Produktsicherheit im Fokus. Von den im eigenen Betrieb eingesetzte Hardware, sowie von den Komponenten der Zulieferer dürfen für die eigenen Endprodukte keine Gefahren ausgehen. Ein Betrieb kann immer nur für seine selbst hergestellten Produkte eine volle Sicherheit gewährleisten.

Bei zugelieferten Komponenten ist er auf die Zusagen des Lieferanten angewiesen. In den meisten Fällen klappt das auch ganz gut. Häufig genug ist hier das Prinzip Treu und Glauben jedoch nicht ausreichend. Dafür muss noch nicht einmal böse Absicht der Auslöser sein. Hier hilft nur, mit einer präzisen Messtechnik genau herauszufinden, wie ein Bauteil geformt ist.

Dynamische Produktentwicklung

Ein zugeliefertes Modul wird stets zu einem bestimmten Zeitpunkt definiert und bestellt. Wenn es aber schließlich hergestellt und geliefert wurde, können sich die Voraussetzungen für seinen Einbau schon wieder geändert haben. Bei der immer komplexer werdenden Produktion können bereits kleine Änderungen große Auswirkungen auf das zugelieferte Modul oder die gesamte Baugruppe haben. Dazu ein Beispiel:

Eine Maschinenbau-Firma bestellt für ein bestimmtes Gerät ein Gehäuseteil. Zwischen Bestellung und Einbau haben sich einige Änderungen ereignet, welche unbemerkt eine Veränderung eines Wärmepfades zur Folge hatte.

Die Richtung, in der unerwünschte Abwärme durch einen Kühler abgeführt wurde, hat sich plötzlich geändert. Das wurde bei der Berücksichtigung der Steuerungsplatine nicht berücksichtigt. Nun verändert sich ein Wärmestrom über die Platine und beschleunigt damit das Austrocknen der Elektrolyt-Kondensatoren. Einige Jahre später fallen nun die gelieferten Anlagen reihenweise beim Kunden aus.

Reverse Engineering schafft Sicherheit

Reverse Engineering ist das planerische Erfassen eines vorhandenen Produkts mit Hilfe einer geeigneten Messtechnik. Liegt es ein mal als Zeichnung bzw. 3D-Modell vor, kann stets überprüft werden, wie sich das Produkt unter welchen Bedingungen verhält. Bei fertigen Produkten kann ein Hersteller mit Reverse Engineering seine Marktposition überprüfen. Es eignet sich hervorragend zum Feststellen eigener Stärken und Schwächen.

Jedoch hat dieses Verfahren auch für einzelne Komponenten eine wichtige Bedeutung: Reverse Engineering ist besonders für Fertigungsbetriebe und Entwurfsbüros ein enorm wichtiges Hilfsmittel für die Herstellung der maximalen Produktsicherheit. Eine 3D-Modellierung mit einer hochpräzisen Messtechnik ermittelten Datenmenge erlaubt Simulation, Tests und Variation, lange bevor das erste Produkt hergestellt wurde. Letztendlich ist Reverse Engineering damit auch für den Zulieferer ein wichtiger Ansatz, um Regresse zu vermeiden.

Moderne Messtechnik für zuverlässiges Reverse Engineering

Das Reverse Engineering ist je nach Produkt eine recht aufwändige Sache. Das gilt besonders bei komplexen Bauteilen mit einer Geometrie, dessen Toleranzen nicht vollständig bekannt sind. Häufig kommt beim Reverse Engineering deshalb die Messtechnik des 3D-Scannens zum Einsatz. Hierbei fährt ein Laser um ein Produkt herum und ermittelt alle Konturen. Doch diese Messtechnik hat gewisse Grenzen.

Es sind nicht alle Objekte klein genug, um sie in einen Laser-Scanner erfassen zu können. Das Reverse Engineering via Fotogrammetrie ist hier ein ideales Verfahren, um Passungen und ihre Toleranzen genau ermitteln zu können. Einmal als 3D-Objekt im Rechner vorhanden, ist der Konstrukteur in der Lage, verschiedene Passungen zu simulieren. Das macht das Reverse Engineering vor allem für die Serienfertigung wichtig.
Das Reverse Engineering findet bei monolithischen oder niedrigkomplexen Produkten eine zunehmende Anwendung. Anstatt mühsam ein Produkt von Hand und mit Messschieber abzuzeichnen oder einen langsamen 3D-Scanner mit begrenzter Kapazität einzusetzen, erlaubt die Messtechnik der Fotogrammetrie das Erfassen aller Maß ein Sekundenschnelle.

Fotogrammetrie – Messtechnik für Reverse Engineering

Die Fotogrammetrie wurde kurz nach der Verbreitung der Fotografie entwickelt. Es wurde erkannt, dass die hoch genauen Abbildungen vorhandener Objekte sich hervorragend zum Messen eignen. Die Fotogrammetrie ist damit nicht nur eine sehr bequeme, sondern häufig genug die einzige Möglichkeit, ein Objekt in seinen Maßen zu erfassen. Ursprünglich wurden mit der Messtechnik der Fotogrammetrie große Gebäude und Landschaften vermessen. Heute erlauben hohe Auflösungen, leistungsstarke Programme und schnelle Computer das Erfassen und Umsetzen auch bei kleinen, hochkomplexen Produkten.

Funktionsweise der Messtechnik „Fotogrammetrie“

Bei der Messtechnik der Fotogrammetrie wird ein Objekt aus möglichst vielen Winkeln und Perspektiven digital fotografiert. Aus den erfassten Bildern errechnet die Software ein 3D-Modell, welches sich umgehend am Bildschirm darstellen lässt. Die Messtechnik findet bei diesem Verfahren direkt am gerenderten Modell statt. Die Maße werden bei der 3D-Erstellung gleich mit berechnet und auf Wunsch ausgegeben. Das macht diese Messtechnik zu einem schnellen und praktischen Tool.

Grenzen der Fotogrammetrie

Diese Messtechnik stößt natürlich an Grenzen, sobald das Produkt nicht nur mechanische Eigenschaften besitzt. Bei allen Arten elektronischer oder informationstechnischer Komplexität kann die Fotogrammetrie als Messtechnik für das Reverse Engineering nicht mehr eingesetzt werden. Jedoch ist sie auch in diesen Fällen ein wichtiges Hilfsmittel. Jedes Modul muss schließlich irgendwo auch eingebaut werden. Das gilt auch für Platinen und Steuerungsmodule. Hier kann diese Messtechnik wichtige Impulse für das Reverse Engineering geben, die das reine Nachvollziehen einer elektronischen Schaltung nicht kann.

Konkrete Anwendungsfelder vom Reverse Engeneering

Die Messtechnik der Photometrie für das Reverse Engineering findet vor allem in folgenden Bereichen eine besondere Anwendung:

  • Kunststoffindustrie
  • Maschinenbau
  • Automobilindustrie
  • Schiffbau
  • Flugzeugbau
  • Sonderfahrzeugbau
  • Formenbau

In der Kunststoffindustrie erlaubt das Reverse Engineering Rückschlüsse auf die eingesetzten Spritzguss-Formen. Hier kann es für alle Beteiligten sehr wichtig sein, die exakten Toleranzen zu kennen. Die technischen Eigenschaften können sich ändern, je nach dem, welche Sorte von Kunststoff eingesetzt wird. Hier genau zu wissen, wie sich die Form unter Belastung verhält ist für die Sicherheit des Produktionsprozesses unverzichtbar.

Im Maschinenbau ist das Reverse Engeneering besonders für die Gestaltung und Verbesserung von Rahmen- und Gehäusekomponenten wichtig. Auch Produktionsmaschinen haben nicht mehr nur noch gerade und flache Formen. Optimierte Gehäuse können effizienter, geräuscharmer und energiesparender eingesetzt werden. Ein nachhaltiges Reverse Engineering hilft hier, Schwachstellen und Verbesserungspotentiale aufzudecken.

Die Automobilindustrie ist für ihre vielen hochkomplex geformten Bauteile bekannt. Diese fügen sich in der fertigen Karosserie oder Innenausstattung aber erst dann zu einem harmonischen Ganzen zusammen, wenn alle Bauteile eine gleichbleibende Maßhaltigkeit aufweisen. Die Messtechnik vom Reverse Engineering hilft hier allen Beteiligten, die optimalen Fertigungsverfahren für alle Teile aus Stahlblech, Kunststoff oder Komposit-Materialien zu finden.

Beim Schiffbau und Flugzeugbau ist die Fotogrammetrie besonders gut geeignet, um alle Maße ermitteln zu können. Ein tausende Tonnen schweres Schiff kann man schlecht unter einem Laser-Scanner platzieren. Reverse Engineering durch die Messtechnik der Fotogrammetrie ist hier das beste und schnellste Mittel, um zu den gewünschten Daten zu gelangen.

Schließlich ist der Sonderfahrzeugbau in seiner ganzen Vielfalt ohne Reverse Engineering kaum umsetzbar. Sonderfahrzeuge bestehen aus zahlreichen Komponenten, die alle von verschiedenen Zulieferern stammen. In dieser Branche ist jedoch Geheimhaltung extrem hoch. Um hier an alle Daten zu gelangen, haben die einzelnen Beteiligten häufig überhaupt keine andere Möglichkeit, als mittels der Messtechnik Fotogrammetrie ein eigenes Reverse Engineering zu betreiben.

Noch stärker auf die Messtechnik vom Reverse Engineering angewiesen ist der Formenbau. GFK-Senkformen können riesige Ausmaße annehmen, beispielsweise für die Rotorblätter von Windenergieanlagen. Mit der Messtechnik der Fotogrammetrie können die Formen von großen, komplexen Formen auch aus einer größeren Distanz erfasst werden.

Schnelle Messtechnik, zuverlässiges Reverse Engineering

Insgesamt ist die Fotogrammetrie ein wirkungsvolles und zuverlässiges Tool, um durch Reverse Engineering zu validen Aussagen über ein Fremdprodukt zu gelangen. Verbesserung der eigenen Produktsicherheit, Analyse von Marktpositionen und Identifikation konstruktiver Schwächen sind durch die Messtechnik der Fotogrammetrie besonders einfach herstellbar.


Daniel Wilhelm

Daniel Wilhelm

CEO

Ihr 3D-Messtechnik Spezialist für taktile Messtechnik.

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