مهندسی معکوس در قطعات و مجموعه های صنعتی از زبان جناب مهندس محمدرضا علی پور حقیقی
قبل از هر چیزی باید بدانیم که مهندسی معکوس خاص مجموعه ها و قطعات صنعتی نمیباشد. مهندسی معکوس یک علم هست که در همه زمینه ها میتوانیم استفاده کنیم. کشاورزی، پزشکی، علوم حقوق و موارد دیگر … اما بحث ما در رابطه با مهندسی معکوس در ساخت قطعات و مجموعه های صنعتی هست. نکته بعدی که باید به آن توجه کنیم این هست که در کشور ما ایران، بیش از 90 درصد کارهایی که انجام میشود ساخت و طراحی قطعات و مجموعه ها به صورت مهندسی معکوس هست نه طراحی.
البته اینکه گفته شد در ایران بیش از 90 درصد استفاده میشود این نیست که در کشورهای پیشرفته از مهندسی معکوس استفاده نمیشود. در تمام کشورها حتی کشورهای پیشرفته مثل آمریکا و ژاپن هم از مهندسی معکوس استفاده میشود. پس بنابراین باید این علم را بشناسیم و به صورت اصولی مهندسی معکوس را انجام دهیم.
اما قبل از هر چیزی ما باید تعریفی از مهندسی معکوس داشته باشیم. مهندسی معکوس یک روش حل مساله می باشد که به جای اینکه از سوال شروع شود، از پاسخی که در دسترسمان است شروع می شود.
کاربرد مهندسی معکوس هم در دو مورد میتواند باشد:
1-زمانی که جواب یک مساله را داریم (مثلا یک قطعه را داریم) اما نمیدانیم این جواب پاسخ چه مساله ای است.
2- زمانی که سوال و جواب را میدانیم اما نمیدانیم چگونه باید به آن برسیم.
اما برای اینکه ما بتوانیم روش اصولی مهندسی معکوس را داشته باشیم لازم است که قطعات را به خوبی دمونتاژ کنیم. قبل از دمونتاژ باید عملکرد قطعه را برانداز کنیم که چه کاری انجام می دهد و بعد از اینکه به روش اصولی دمونتاژ کردیم که روش خاصی دارد،در مرحله بعدی باید روش ساخت قطعه به قطعه را بررسی کنیم که هر قطعه به چه شکلی باید ساخته شود.
روش اصولی دمونتاژ کردن
باید از تمام قطعاتی که باز میشود عکس گرفته شود و یا حتی اگه لازم هست فیلم تهیه نمایید، یادداشت برداری و شماره گذاری انجام دهید. شاخص و علامت بگذارید. همه این موارد باید انجام شود تا بعدا که عمل مونتاژ را انجام می دهیم به مشکل بر نخوریم .حتی گاها پیش می آید که در مهندسی معکوس باید اندازه گیری هایی را انجام دهیم. موقع دمونتاژ اگر اینکار انجام نشود، بعدا هم به آن ها نخواهیم رسید. به عنوان مثال وقتی می خواهید سر سیلندر یک خودرو را باز کنید اگر شما آچار بندازید و پیج ها را باز کنید، دیگر نمیتوانید به تُرک یا گشتاور آن دسترسی پیدا کنید. پس باید موقع باز کردن ترک آن را اندازه بگیرید تا بعدا بتوانید در طراحی هایتان از آن استفاده کنید. این یک مثال ساده بود. و خیلی از موارد دیگری هم وجود دارد که تا زمانیکه قطعه مونتاژ است آن اطلاعات وجود دارد. به محض دمونتاژ آن اطلاعات از بین می رود.
مورد بعدی این هست که با توجه به عملکرد مجموعه مان، می توانیم در مهندسی معکوس روش ساخت قطعات را به راحتی تغییر دهیم. اینکه گفته شد “به راحتی” یعنی اگر تیراژ ما پایین تر یا بالاتر بود که معمولا پایین تر هست، میتوانیم روشی را برای تولید در نظر بگیریم که برایمان مقرون به صرفه باشد نه اینکه دقیقا مثل روش قطعه ای که در دسترس ما هست استفاده کنیم و هزینه های ساخت را بالا ببریم. پس میتوانیم روش تولید را عوض کنیم. حتی در مراحلی میتوانیم جنس قطعه را نیز عوض کنیم. جنس قطعه نیز خیلی مهم هست. به عنوان مثال قطعه ای پلاستیکی است و با طراحی قالب تزریق پلاستیک ساخته شده است و در حال حاضر به 10 عدد نمونه از آن نیاز داریم، قطعات هم ریز و هم کوچک هستند. بنابراین به جای اینکه اقدام به طراحی قالب تزریق پلاستیک کنیم و هزینه ها را بالا ببریم فرضا میتوانیم از آلومینیوم استفاده نماییم و روش تولیدمان هم ماشینکاری باشد. عملکرد قطعه همان خواهد بود (البته باید به این نکته توجه داشته باشیم که آیا میتوانیم آلومینیوم را جایگزین پلاستیک کنیم یا خیر).
با توجه به مطالبی که تا اینجا گفته شد اگر بدانیم هدف از مهندسی معکوس چیست کار ما کپی کاری نخواهد بود. پس ما باید بدانیم که وقتی مجموعه یا قطعه ای را در اختیارمان میگذارند قرار هست که آن مجموعه یا قطعه برای ما عملکردی داشته باشد. وقتی این عملکرد را بدانیم در مهندسی معکوس، بهترین روش را برای تولید آن می توانیم به وجود بیاوریم و این مهمترین موردی هست که باید در مهندسی معکوس در نظر بگیریم.
اگر دقیقا بخواهیم عین همان قطعه را به وجود بیاوریم این کپی کاری خواهد بود و گاها ممکن است با خطاهایی مواجه شویم. یک نکته بسیار مهم این است که هر قطعه ای که برای مهندسی معکوس به شما می دهند، بدون استثنا دارای تلرانس ساخت هست. یعنی آن قطعه ممکن است در حداقل یا حداکثر ابعاد ساخته شده باشد اما مورد تایید بوده باشد. اما نکته ای که در اینجا حایز اهمیت است این است که ما اطلاعی نداریم که این قطعه واقعا در حداقل اندازه تایید شده یا حداکثر اندازه تایید شده است. به همین خاطر وقتی ابعاد برداری از آن قطعه را انجام می دهیم و به یک عدد میرسیم، نمیتوانیم آن عدد را دقیقا تولید کنیم. باید برای ساخت آن تلرانسی داشته باشیم. تلرانس هم بستگی به اینکه چه دقتی از کار میخواهیم میتواند خیلی بسته و خیلی کوچک باشد و یا میتواند خیلی باز باشد و اگر قرار باشد که تلرانس خیلی دقیقی نباشد ولی ما تلرانس دقیق بدهیم این باعث بالارفتن هزینه های تولید میشود و این مسئله کاملا اشتباه است. پس ما باید در آن مکانیزم، در آن دستگاه، در آن قطعه علاوه بر اینکه ابعاد برداری میکنیم، آن ابعاد را تجزیه و تحلیل کنیم تا بتوانیم مدل سه بعدی(در نرم افزار) با تلرانس صفر ایجاد کنیم و نهایتا همینجوری که در مبحث نقشه های دو بعدی توضیح داده شده است ما بتوانیم نقشه های دو بعدی با اعمال تلرانس برای قطعات ایجاد کنیم .
موردی که خیلی شایع هست خیلی از دوستان و همکاران قطعات را اسکن سه بعدی میکنند و ملاک تایید یا رد قطعه را انطباق هرچه بیشتر مدل سه بعدی و ابر نقاط می دانند در صورتیکه چنین چیزی مطلقا صحیح نیست. چون ممکن است قطعه ای که برای شما آورده باشند تغییر شکل داده باشد، آسیب دیده باشد، خرده شده باشد و همانطور که در ابتدا گفتیم ممکن است آن قطعه تلرانس داشته باشد که مطمئنا دارد.
پس ما مجاز هستیم که از ابر نقاط تخطی کنیم. ابر نقاط سنگ راه ما هستند که مسیرمان را گم نکنیم، نه اینکه دقیقا ابر نقاط و مدل سه بعدی بر هم منطبق باشند. این مورد کاملا اشتباه است. گاها پیش آمده که مدل سه بعدی و ابر نقاط در بعضی جاها یک دهم میلیمترحتی یک میلیمتر تا پنج میلیمتر با هم تفاوت دارند و این تفاوتی که وجود دارد جای اشکال وجود ندارد. پس باید این موارد را در مهندسی معکوس در نظر بگیریم تا بتوانیم مهندسی معکوس علمی و درست داشته باشیم .
چند نکته در رابطه با مهندسی معکوس
لازم نیست برای مهندسی معکوس حتما از اسکن سه بعدی استفاده شود. وقتیکه میخواهیم مهندسی معکوس انجام دهیم باید ابعاد را از قطعه برداریم. اما اسکن نیاز نیست. اسکن سه بعدی یکی از ابزار روش های ابعاد برداری است. ما میتوانیم از روش های دیگر هم برای ابعاد برداری استفاده نماییم و جالب اینجاست که حتی قطعاتی که با اسکن سه بعدی ابعاد برداری میشود، گاها پیش می آید که نقاطی در دید دوربین نیست و ابر نقاط در آن منطقه نداریم. بنابراین مجبور میشویم با روش های دیگر و به صورت دستی ابعاد آن قسمت را برداریم و این موارد را با هم ترکیب کنیم تا بتوانیم به ابعاد و اندازه های قطعه برسیم.
مورد بعدی این هست که دیده شده بعضی مواقع وقتی مهندسی معکوس انجام میشود، سپس نمونه اولیه ایجاد میگردد. یعنی یک نمونه ای از قطعه با روش های ساخت سریع ایجاد میشود. معمولا کم پیش می آید که نیاز به این مورد باشد. وقتیکه شما مهندسی معکوس میکنید قطعه و مجموعه در اختیار شما قرار دارد و عملکرد آنرا میبینید. پس نیازی نیست که دوباره آنرا بسازید و چک کنید. و حتی دیده شده در این موارد از روش پرینت سه بعدی برای نمونه های اولیه استفاده میشود اما پرینت سه بعدی دارای دقت زیادی نیست. حتی بهترین پرینتهای سه بعدی شاید نتواند آن دقت قطعه شما را که با قالب ساخته میشود به وجود بیاورد و تامین کند. بنابراین شما نمیتوانید موارد را کامل ببینید و علاوه بر آن اصلا نیازی نیست. برای شما بهتر هست که کنترل ها را در نرم افزار انجام دهید و این هزینه های مجدد را انجام ندهید. معمولا نمونه اولیه ابزار طراحی هست نه مهندسی معکوس.
البته خاطر نشان کنم که اگر در مهندسی معکوس تغییراتی اعمال کردید آنموقع میتوانید نمونه اولیه ای درست کنید تا بتوانید مشکلاتی که احتمال دارد در کار وجود داشته باشد در نمونه هایی که درست میکنید ببینید و مرتفع کنید و متحمل هزینه های ساخت قالب نشوید چون بعد ساخت قالب تغییرات برای شما هزینه بر خواهد بود .
یکی از مواردی که مهم می باشد این است که شما باید جنس قطعات را بدانید. برای این منظور لازم است که آنالیز مواد انجام دهید. اما همانطور که قبلا گفته شد الزامی ندارد که حتما از موادی که در آن مجموعه به کار رفته است، استفاده نمایید و گاها میتوانید آن متریال را عوض کنید. اما برای قطعات خاصی که متریالش قابل تغییر نیستند درصد عناصر و حتی سختی قطعه و شرایط مکانیکی قطعه( که به چه شکل هست) مهم هست ما باید بدانیم تا بر اساس آن بتوانیم قطعه ای مشابه آن را تولید کنیم، در غیر اینصورت ممکن است مهندسی معکوس ما با شکست مواجه شود. حتی ممکن است با شکست مواجه نشود اما کیفیت و مرغوبیت کار ما به آن حدی که مدنظر است نباشد و کلا آن قطعه توسط استاندارد رد شود.
و مورد آخر اینکه در رابطه با مهندسی معکوس همانطور که ما در طراحی باید DFAM (Design for Assembly and Manufacturing) را در نظر بگیریم در مهندسی معکوس هم باید این موارد را لحاظ کنیم و همه موارد DFX را باید رعایت کنیم .
خلاصه ای از مهندسی معکوس
معمولاً هدف از مهندسی معکوس، استخراج دانش یا طراحی نهفته در یک محصول است. این کار معمولا با هدف تولید مجدد آن محصول انجام میشود. باید توجه کرد که مهندسی معکوس کپی کاری نیست و هنگام مهندسی معکوس لازم است موارد زیر نیز در نظر گرفته شود:
محصول را خوب بشناسیم.
عملکرد قطعه بررسی دقیق شود.
اگر مجموعه ای در اختیار داریم دمونتاژ شود ( باز شود).
ابعاد برداری و کروکی برداری کنیم ( با یکی از روش های ابعاد برداری).
جنس قطعه و یا مجموعه را آنالیز کنیم .
اصول و ملاحظات طراحی را در ساخت قطعه در نظر بگیریم و در صورت لزوم روش تولید را نسبت به نمومه اصلی عوض کنیم.
مدل سه بعدی و نقشه دو بعدی ( همراه با تلرانس ابعادی) ایجاد کنیم.
قبل از تولید انبوه نمونه سازی کنیم ( مگر در مورد ساخت قطعات کم تیراژ و پر هزینه).
نمونه های ساخته شده را آزمایش و تست کنیم.
در تمام مراحل مهندسی معکوس لازم است به محصول بهینه و اقتصادی فکر کنیم.
در زیر چند نمونه قطعه و ملاحظات ساخت آنها آمده است:
با توجه به تیراژ و امکانات موجود روش بهینه و اقتصادی ساخت برگزیده می گردد
تیراژ کم برای ساخت یک Blade
لازم نیست در مهندسی معکوس روش تولید همانند روش تولید قطعه اصلی باشد
———————————————————————————————————
شناخت قطعه و یا مجموعه و عملکرد آن در انجام مهندسی معکوس لازم است
نمونه برخی از قطعات اسکن و مهندسی معکوس شده توسط کدافزار
“ضمانت عودت قطعاتی که جهت هرگونه خدمات تحویل شرکت کدافزار میشود،
حداکثر یک ماه پس از تاریخ تحویل پروژه خواهد بود و پس از آن هیچگونه مسئولیتی پذیرفته نمی شود.”
شرکت مهندسی کیان کَدافزار آماده ارائه خدمات مهندسی معکوس با کیفیت عالی به صنایع مختلف می باشد.
بدون دیدگاه