역설계의 정의 및 역사부터 언제 사용되는지, 이점과 휴대용 3D스캐너가 왜 역설계 프로세스에서 필요한지 등 세세하게 소개드립니다.
평소 역설계에 대해 자세하게 궁금하셨던 분들에게 유익한 자료이길 바랍니다^^
(해당 포스팅은 크레아폼 블로그를 참고하였습니다)
"역설계란?"
역설계(Reverse engineering)는 물리적 물체의 구조, 기능 및 작동에 대한 종합적인 분석을 통해 물리적 물체의 특성을 식별하는 프로세스입니다.
물체의 전체 포면 형상을 수동으로 또는 다양한 3D측정 기술로 측정하여 물체의 3D디지털을 만듭니다.
역설계를 통해 제조업체는 부품을 복제하거나 수정 또는 개선하기 위해 부품이 어떻게 설계되었는지, 설계한 방법을 이해할 수 있습니다.
역설계는 백 엔지니어링이라고도 합니다. 설계 프로세스에서 역설계 팀은 "뒤에서" 작업하기 때문입니다.
최종 결과에서 시작하여 제품을 분해하고 물리적 설계 정보를 얻기 위해 평가와 측정을 수행합니다.
(왼) 스캔 데이터 / (오) 역설계 데이터
"역설계의 역사"
많은 사람들이 역설계가 공장 시스템의 시작과 함께 18세기에 시작되었다고 생각하지만, 그렇지 않습니다.
실제로 역설계는 인간이 바퀴, 마차, 심지어 건축 인프라와 같은 것들을 만들 때부터 존재해왔습니다.
물체를 재현하기 위해 물체의 치수는 전체 또는 부분적으로 다시 제작되었습니다.
예를 들어, 제1차 포에니 전쟁 이후 상비 해군이 없었던 로마군은 BC 264년 카르타고의 퀸퀴어림(quinquereme)을 역설계하였습니다.
로마인의 뛰어난 독창성 덕분에, 그들은 3개월 만에 300척의 함대를 만들어냈고,
그 함대를 최적화하여 카르타고 함대를 능가하는 복잡한 해군 기동력을 발휘할 수 있었습니다.
퀸퀴어림(quinquereme)? 고대 로마의 노가 5단으로 된 노예선
이러한 역설계 기술은 과거 시대부터 크게 발전했습니다.
시작은 군사 분야에서부터지만, 이제는 제조를 포함한 다양한 분야에서 유용하게 사용되고 있습니다.
수년 동안 제조업체는 3D모델링을 위해 물체의 측정값을 획득하고 CAD 소프트웨어로 가져 오기 위해 다양한 기술을 사용해왔습니다.
좌표 측정 기계(CMM), 프로브 시스템 및 로봇 장착 암은 역설계에 널리 사용되었으며 수동 방법과 관련된 문제를 제거했습니다.
하나의 3D측정 기술을 사용하는 선택은 다른 기술에 비해 필요한 공차 수준, 데이터 밀도 및 속도, 부품의 특징, 장치의 가시성과 사용 용이성에 따라 달라집니다.
오늘날 제조업체는 역설계를 위해 휴대용 3D스캐너를 점점 더 많이 사용하고 있습니다.
이유는 무엇일까요?
앞서 언급한 기술처럼 매우 정확하고 신뢰할 수 있으며 반복 가능한 결과를 빠르게 생성합니다.
또한 모든 기술 수준의 작업자가 쉽게 부품의 3D데이터를 작업 현장에서 바로 얻을 수 있습니다.
역설계용 기존 CMM 측정 구성 요소
"역설계는 언제 사용되나요?"
제조업에서 역설계는 중요한 프로세스입니다.
역설계의 일반적인 용도는 많습니다.
부품 엔지니어링에 대한 지식이 제한적이거나, 원본 문서가 누락되었거나, 2D 또는 3D도면/CAD 모델이 없는 경우에 자주 사용됩니다.
부품의 설계 정보가 종이에만 있거나 사람의 기억에 의존하는 경우 특히 중요합니다.
또한 OEM이 더 이상 부품을 만들지 않거나, OEM이 더 이상 존재하지 않거나, OEM의 교체 부품을 사용할 수 없는 경우에도 기업들은 부품을 역설계합니다.
OEM? 기존 장비 제조업체, Original Equipment Manufacturer
역설계는 생산을 위해 어셈블리를 최적화하고 새로운 기능을 가진 제품을 향상시키는데도 사용됩니다.
제조업체는 이 기술을 사용하여 결함이 있는 부품을 개선하거나 수공예 부품 또는 어셈블리를 재현합니다.
때로는 단순히 부품의 디지털 아카이브를 구축하거나 향후 참조를 위한 가상 환경을 조성하는 데에도 사용됩니다.
메트라스캔(MetraSCAN)을 사용하여 프로토타입 로봇을 스캔
"역설계의 이점은 무엇인가요?"
역설계는 여러 면에서 제조업체에게 중요합니다.
기존 제품 및 취약성이 있는 레거시 제품과 관련된 위험을 줄일 수 있습니다.
교체 부품을 재현할 뿐만 아니라 제품의 결함을 식별하고 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
게다가, 제품 혁신을 가속화할 수 있습니다.
예를 들어, 엔지니어링 팀은 기존 제품의 설계를 살펴보고 기능을 업그레이드하거나 생산 비용을 절감할 수 있는 방법을 찾을 수 있습니다. 제조업체는 리드 타임이 길고 프리미엄 비용을 요구할 수 있는 OEM에서 부품을 구매하는 대신 역설계로 부품을 신속하게 생산할 수 있습니다.
또한, 제조업체의 사전 예방적 유지보수 계획에서 핵심 전략이 될 수 있습니다.
중요한 구성 요소가 고장 나기 전에 역설계함으로써 제조업체는 교체 부품을 비축하고 예기치 않은 다운타임을 줄일 수 있습니다.
스캔된 산악 자전거 체인 스테이의 메쉬 표현
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