Wo beginnt man beim Reverse Engineering von Produkten?

Der Hauptzweck, wenn nicht sogar der einzige Zweck, des Reverse Engineerings besteht darin, Erkenntnisse über die Konstruktions- und Entwicklungsschritte zu gewinnen, die sich hinter dem Deckmantel eines fertigen Produkts verbergen. Aber was nützt Reverse Engineering, wenn es nicht zur Lösung praktischer Probleme wie Maschinenstillstand, Ersatz von Teilen und Herausforderungen bei Wartung und Reparatur beiträgt?

Die Einführung von Reverse Engineering ist der Ausgangspunkt für ein Wissensübertragungsmodell. Aktuell trägt Reverse Engineering zur Lösung von Produktionsproblemen bei. Der Hauptvorteil besteht jedoch darin, Wissen für die Zukunft zu schaffen und zu sichern. Reverse-Engineering-Teile und -Produkte liefern wichtige Daten und Konstruktionsinformationen, die für künftige Produktentwicklungen, MRO und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen von Nutzen sind.

Denken wir daran, dass es nie zu spät ist, etwas zu lernen. Aus diesem Grund haben wir diesen Artikel erarbeitet, der Anfängern eine schrittweise Anleitung zum Reverse Engineering von Produkten bietet.

Ablauf des Reverse Engineerings (vom Scan zum CAD)

So sollten Sie das Reverse Engineering von Produkten in Angriff nehmen

Das Produkt: Finden Sie heraus, welches Produkt einem Reverse Engineering unterzogen werden soll

Meistens ist dies eine Selbstverständlichkeit. Stellen wir uns einen Lautsprecherhersteller vor, der so gut wie alle Komponenten des Lautsprechers selbst herstellt, bis auf einige wenige, nämlich den Korb, der von Lieferant A gefertigt wird.

Lieferant A wird von Unternehmen X übernommen. Unternehmen X stellt ebenfalls den Lautsprecherkorb her, die Passform stimmt jedoch nicht mehr. Daraufhin geht Unternehmen X bankrott. Theoretisch ist alle Hoffnung dahin. Das heißt, egal wie sehr man sich bemüht, ein exaktes Äquivalent des Originalteils zu finden, müsste man die Barriere der Wissensübertragung innerhalb beider Unternehmen umgehen, in der Lage sein, frühere Entwürfe abzurufen, die auf wundersame Weise die Übernahme und mögliche Umzüge überlebt haben, und vieles mehr. Gleichzeitig muss sichergestellt werden, dass der gesamte Prozess nicht gegen Patentrechte verstößt und ISO-Normen erfüllt.

Das ursprüngliche Korbdesign ist wahrscheinlich bei der Übernahme verloren gegangen, und das Design von Unternehmen X entspricht nicht den Qualitätsstandards des Lautsprecherherstellers.

Die Lösung? Lassen Sie uns den Korb und damit den gesamten Lautsprecher nachbauen und somit die gesamte Produktion intern erledigen.

Die Forschung: Recherchieren Sie und verstehen Sie die Funktionsweise des Produkts

Ihr Produkt ist Ihnen nicht fremd; die einfache Tatsache, dass einige seiner Bestandteile jedoch von einem Drittanbieter hergestellt wurden, lässt alles in einem anderen Licht erscheinen. Wenn Sie verstehen, wie das Produkt auf der Grundlage der individuellen Rolle der einzelnen Teile funktioniert, haben Sie die vollständige Kontrolle darüber, was in der Gegenwart (z. B. beim Ergründen der Produktionsphase), in der nahen Zukunft (z. B. bei Produktverbesserungen) und auf lange Sicht (z. B. bei Produktentwicklungen auf der Grundlage früherer Entwürfe) getan werden kann.

Welche Auswirkungen hat die Neukonstruktion der Komponente (z. B. des Korbs) durch Reverse-Engineering-Techniken? Sie müssen so viele Informationen wie möglich sammeln: Passform und Ausrichtung der Komponenten, Größe, Material, Anbauteile und Beziehung zu anderen Teilen (z. B. elektrisch, mechanisch, akustisch usw.), Kompatibilität und so weiter. Dieser Prozess wird Sie wahrscheinlich dazu bringen, jeden einzelnen Aspekt des Produkts zu überdenken. Was ist mit dieser Klammer? Wir sollten sie ebenfalls modellieren.

Reverse Engineering mithilfe von 3D-Scanning ermöglicht es Automobilherstellern, vorhandene Teile für Reparaturen oder Verbesserungen zu analysieren, zu kontrollieren und nachzubauen.

Der Plan: Erstellen Sie einen Plan, wie Sie Reverse Engineering auf das Produkt anwenden

Obwohl längere Produktionsausfälle den Verkauf und die Auslieferung stark unter Druck setzen können, ist der eigentliche Feind die mangelnde Sorgfalt bei der Überlegung, wie man das Reverse Engineering des Lautsprechers angehen soll.

Wenngleich das eigentliche Ziel darin besteht, genügend Daten für den Entwurf und die Fertigung der Korb- und Klammerbaugruppe zu erhalten, gibt es keinen Grund zur Eile. Eine sorgfältig geplante Demontage des Produkts ist angebracht. Das ist jedoch nicht alles: Welche Reverse-Engineering-Methode soll angewendet werden? Ein Beratungsunternehmen oder intern? Traditionelle Messwerkzeuge, oder 3D-Scanning-Technologie? Wo werden die Daten gespeichert? Wer übernimmt die Leitung? Was soll mit den aktuellen Daten geschehen? Wie sieht das Endprodukt aus? Die Antworten auf die meisten dieser Fragen sind für die künftige Produktentwicklung und das Design von unschätzbarem Wert.

Die Zerlegung: Beginnen Sie damit, das Produkt auseinander zu nehmen und zu verstehen, wie es zusammengesetzt ist

Manche sagen, dass dies der unterhaltsame Teil sei. Die Entdeckung und Freilegung von Produkt- und Komponenteninformationen ist das, was diesen Schritt zu einem Wunder macht, das mit archäologischen Funden vergleichbar ist. Das mag zwar etwas weit hergeholt klingen, wenn man jedoch das Produkt auseinandernimmt und seine Komponenten scannt, kommen wichtige Informationen zum Vorschein, die seit dem ursprünglichen Entwurf verloren gegangen sind. Grund dafür könnte eine fehlerhafte Infrastruktur bei der Datenspeicherung, die Umstellung von Papier auf elektronische Medien und so weiter sein.

Am besten ist es, jeden Winkel zu inspizieren und sicherzustellen, dass nichts dem Zufall überlassen wird. Es geht zum einen um die Spezifikationen der Komponenten und zum anderen darum, wie sie zu einem Produkt zusammengesetzt werden. In beiden Fällen gibt es immer Raum für Verbesserungen – dazu später mehr.

Moderne Technologien wie das 3D-Scanning können ein wichtiger Bestandteil eines Reverse-Engineering-Projekts sein. Das Produkt zu zerlegen ist eine Sache, aber die Rohdaten über die mechanischen Spezifikationen, Verbindungen, Positionierung, Reibungspunkte, Tragfähigkeit usw. zu erhalten, hebt die Daten auf eine ganz andere Ebene. Das 3D-Scanning ist eine effiziente Möglichkeit, diese Daten zu extrahieren.

In unserem Fall geht es darum, so viele Informationen wie möglich über die Baugruppe aus Korb und Klammer zu erhalten. Der beste Weg ist das Scanning früherer Designs der Lautsprecherkomponenten, falls vorhanden. Ein weiterer Ansatz wäre, alles Vorhandene genau zu messen, um die Lücke, die die Korbbaugruppe hinterlässt, zu füllen.

Das Modell: Erstellen Sie ein Modell oder einen Prototyp des Produkts

Sie besitzen die Daten. Und nun?

Die nun digitalisierten Produktdaten dienen als Blaupause der Komponenten und des Produkts in ihrem aktuellen Zustand. Daher auch der Name „Reverse Engineering“: Man nehme ein fertiges Produkt und geht zurück, bis man zum ersten Entwurf gelangt.

Die Daten können dann mit spezieller oder allgemeiner Software weiter untersucht werden, um Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen, mechanische Spezifikationen wiederherzustellen, die aus verschiedenen Gründen verlorengegangen sein könnten, und die Eigenschaften der Komponenten in einem digitalen Format zu sichern, das gespeichert, geteilt, versioniert und verarbeitet werden kann. Dies ermöglicht es Ingenieuren wiederum, die Komponenten und das Produkt zu überarbeiten und einen Prototyp zu bauen, der die neu gewonnenen Informationen zum Lösen erster Probleme berücksichtigt. Wie bereits erwähnt, befasst sich das Reverse Engineering mit den Problemen des „Jetzt“ und gibt Ihnen die Flexibilität, sich an kommende Produktdesigns, Änderungen, Verbesserungen und Entwicklungen anzupassen.

Produktentwicklung: 3D-Modell des Helms

Die Prüfung (und Verfeinerung): Testen und verfeinern Sie Ihr Modell oder Ihren Prototyp

Dieser Schritt spricht für sich selbst; er bedeutet im Wesentlichen, die digitale Baugruppe in die Praxis umzusetzen, sie zu testen und sicherzustellen, dass sie alle Erwartungen erfüllt, die zu Beginn des Reverse Engineerings festgelegt wurden.

Was sind die Qualitätsindikatoren? Wie schneidet das Produkt im Vergleich zu früheren Designs ab? Was ist mit den möglichen Auswirkungen rauer Umweltbedingungen, Vibrationen, Hitze, Druck, wiederholter oder intensiver Nutzung, die durch Zyklustests nachgestellt werden? Selbst wenn die frühere Produktversion nicht jeden einzelnen Test- und Verfeinerungsschritt durchlaufen hat, ist dies der wichtigste Schritt, um sicherzustellen, dass Sie die Produktion eines forschungsgestützten Produkts auf der Grundlage verwertbarer Daten (erneut) starten.

Jede Diskrepanz zwischen dem geprüften Material und den Erwartungen an das Endprodukt muss zur Verfeinerung auf das Reißbrett gebracht werden.

Die Erkenntnisse: Erstellen Sie einen Bericht oder eine Präsentation über Ihre Erkenntnisse

Da das Reverse Engineering einer Komponente, einer Baugruppe oder eines Produkts keine Kleinigkeit ist, muss der gesamte Prozess zu Beginn geprüft und am Ende kontrolliert werden. Wir können gar nicht oft genug betonen, wie wichtig es ist, alles von A bis Z zu dokumentieren. Anderenfalls kann es passieren, dass eine weitere Blaupause oder ein weiterer Datensatz verloren geht, was zu einem weiteren Produktionsstopp im Werk führt. Ihr Bericht oder Ihre Präsentation sollte Folgendes enthalten:

• Grundlegende Ursache
• Vorgesehene Verwendung des Produkts am Prozessende
• Methodologie des Reverse Engineerings
• Aufgetretene Probleme
• Verbesserungsbereiche
• Vorschläge, Highlights, Gesamterfahrung

Von Ihnen wird nicht erwartet, dass Sie eine allgemeingültige Lösung für alle Probleme im Zusammenhang mit dem Produkt finden. Stattdessen sollten Sie als „Botschafter“ für den kontinuierlichen Verbesserungsprozess des Produkts fungieren. Außerdem haben Sie möglicherweise weitere kleinere Probleme aufgedeckt, für deren Lösung andere Teammitglieder oder Abteilungen hinzugezogen werden müssen.

Letztendlich sollte der Bericht oder die Präsentation ein integraler Bestandteil des Mechanismus zur Wissensübertragung in Ihrem Unternehmen sein, um den Verlust wichtiger Informationen zu verhindern.

Kontinuierliche Verbesserung und alternative Lösungen

Reverse Engineering kann auf verschiedene Weise erfolgen, und Probleme wie die Nichtverfügbarkeit des Lautsprecherkorbs lassen sich auch mit anderen Lösungen als Reverse Engineering beheben. Ein optimaler (neuer) Produktentwicklungszyklus erfordert eine Strategie, ein Gespür für die Umsetzung, wertschöpfende Aufgaben, gute Kommunikation und minimale Verschwendung; und genau hier versagen die traditionellen Reverse-Engineering-Methoden in der Regel.

Fortschrittliche Methoden und patentierte Technologien wie 3D-Scanner und Software können genutzt werden, um Zeit zu sparen und Ressourcen für wertsteigernde Arbeiten einzusetzen. Je schneller eine Lösung gefunden wird, desto besser sind die Chancen, dass Ihre Produktionsentwicklung wieder in Gang kommt.

Advanced methods and patented technologies such as 3D scanning instruments and software can be leveraged to save time and reallocate resources to value-added work. The faster the resolution, the better the chances of getting your production development process back on track.