製造業におけるリバースエンジニアリングの基礎知識を解説
リバースエンジニアリングは、製造業やソフトウェアの分野で使われている用語です。製造業においては、既存製品を分解して構造を分析したり、図面のない既存製品を再び生産できるように3Dデータ化や図面化したりすることを指します。
昨今のリバースエンジニアリングは、3Dスキャン技術の進歩により、ノギスなどのアナログの測定ではなく、3Dスキャナーを用いたデジタルの寸法測定が主流です。3Dスキャナーの活用で、スムーズに既存製品を測定できるようになったため、ものづくりの現場ではリバースエンジニアリングを活用する企業が増えてきました。
この記事では、製造業におけるリバースエンジニアリングのメリットや方法などの基礎知識に加えて、SCANTECHが提供しているリバースエンジニアリングサービスの詳細について解説します。
リバースエンジニアリングとは
リバースエンジニアリングとは、製造業における既存製品の構造や仕様を、現物から分析・3Dデータ化・図面化・複製するなどの意味を指します。また、ソフトウェアの分野でも、既存のプログラムからオープンソースを分析することをリバースエンジニアリングと呼びますが、今回は製造業におけるリバースエンジニアリングについて詳しく解説します。
基本的に製品を作る場合は、あらかじめ設計図を作成してから、図面の情報をもとに生産します。
一方でリバースエンジニアリングでは、既に作られた製品を入手し、分解や3Dスキャンなどで構造などの情報を分析します。このように通常の生産方法とは反対の工程を踏むことから「リバースエンジニアリング」と呼ばれるようになりました。
リバースエンジニアリングの目的
製造業におけるリバースエンジニアリングの主な目的は以下の通りです。
- 既存製品の再設計
- 図面を紛失した製品の再生産
- 破損部品の修復
- 解析用CADデータの作成
- 3Dプリンターによる造形
- デジタルアーカイブ化
リバースエンジニアリングは上記のように、既存製品の構造や仕様を参考にして、新しい製品に再設計したり、自社の図面が残っていない古い製品を再び生産するなどの目的で活用されています。
また、現在は高精度な3Dスキャンで既存製品の全体図や部品の形状データを得られるため、3D上で強度試験や動作確認を行うことも可能です。
基本的に何もない状態から製品を生み出すには、はじめに設計図を用意しなければなりません。しかしリバースエンジニアリングでは、既存製品の構造や仕様を確認および参考にして、新製品の開発に役立てることができます。
図面を紛失してしまった古い製品に関しては、既存の製品を分解するなどして再び図面を作成したり、3Dスキャナーで得た3Dデータをもとに、3Dプリンターやマシニングセンタで製造したりといった活用が可能です。
リバースエンジニアリングのメリット
ここでは、製造業でのリバースエンジニアリングのメリットを詳しく解説します。代表的なメリットは以下の2点です。
- 開発コストの削減および開発期間の短縮
- 図面化されていない製品の復元
開発コストの削減および開発期間の短縮
リバースエンジニアリングでは、既存の製品から構造や仕様などの情報を得られるため、何もない状態から製品を開発するのに比べて、開発コストが抑えられるほか、開発にかかる期間も短縮できます。
1から製品を作る場合は、設計や製造工程において問題がないかを調べるために、試作品を作る必要がありますが、リバースエンジニアリングから作られた製品は、既存の構造を参考、またはそのまま流用するため、試作の手間を省ける場合があります。
図面化されていない製品の復元
リバースエンジニアリングを活用すれば、図面化されていない製品を再び製造することも可能です。特に古い製品は、データではなく紙で図面を管理していたことから、図面を紛失してしまっているケースが多くあります。
このような場合でも手元に製品さえあれば、リバースエンジニアリングの活用により、再び古い製品を生産できます。製品の仕様が分からない場合でも、既存製品を分解したり3Dスキャンして調査することで、仕様が明らかになるのもポイントです。
図面のない製品は、リバースエンジニアリングで調査した情報を図面などに記録しておくと、今後の維持管理に役立てられます。
リバースエンジニアリングの方法
製造業におけるリバースエンジニアリングは、形状測定、3Dデータ作成の工程を経て行います。ここでは、各工程の内容について詳しく解説します。
1.形状測定
形状測定には「接触式」または「非接触式」の3Dスキャナーを用いるのが主流です。
接触式とは、「プローブ」と呼ばれる測定子を測定物に当てて形状をスキャンする手法です。接触式は高精度で測定できるのがメリットですが、物理的にプローブが入らない箇所については測定できない、計測箇所が多いと測定に時間がかかるといったデメリットがあります。
一方で非接触式とは、測定物に触れずに形状をスキャンする手法です。接触式に比べて短時間で測定できるほか、製品を傷付けずに測定できます。ただし、測定物の表面に光沢や黒色がある場合は、専用の粉末スプレーを活用しないとスキャンできない場合があります。
現在は3Dスキャナーの技術が進歩し、非接触式でも高精度な測定が可能になっているため、精度を重視する場合でも非接触式が採用されていることが多くあります。
2.3Dデータ作成
3Dスキャナーで得たデータは点群データの状態で、そのままでは3DCADで使えません。専用のソフトウェアから取得したデータの編集を行い、3DCADなどで使えるように変換する必要があります。
変換したデータは、3Dプリンターやマシニングセンタで活用できますが、必要に応じて変換したデータから2次元の図面や加工データを作成します。
SCANTECHのリバースエンジニアリングサービス
SCANTECHでは、既存の製品や部品などの形状を3Dスキャンして、お客様の使用用途に合わせた形式に3Dモデリングを行う、リバースエンジニアリングサービスを提供しています。
SCANTECHのリバースエンジニアリングサービスの特徴は、以下の3点です。
1.非接触式3Dスキャナーによる3Dスキャン
3Dスキャナーには、測定物にプローブなどを接触させて形状を測定する「接触式」と、レーザー光などを照射して測定物に接触することなく形状を測定する「非接触式」があります。
SCANTECHのリバースエンジニアリングサービスでは、非接触式の3Dスキャナーを使用するため、対象となる製品を傷つけずにスキャンできます。また、複雑な形状や高速スキャンに対応しているのもポイントです。
通常、非接触式は、光沢や黒色のある場所だとスキャンが難しくなりますが、SCANTECHの3Dスキャナーであれば、これらの箇所でも対応できます。
2.測定精度が0.1mm未満
SCANTECHで使用する3Dスキャナーは、測定精度が0.1mm未満のため、既存製品の形状を高精度でリバースエンジニアリングしたい場合に適しています。
また、スキャンした既存製品はデータ処理の際に、テクスチャーの適用によりカラー化できるため、欠陥部分をチェックしやすい特徴もあります。
3.あらゆる状況下でも高精度なデータが得られる
SCANTECHでは、3種類のハンディ3Dスキャナーを用いることで、あらゆる状況下でも高精度なデータが得られます。各種3Dスキャナーの特徴は以下の通りです。
SIMSCANは、軽量かつ小型のハイエンドハンディ3Dスキャナーで、4mまでの小型～中型程度の測定物に使用します。本体はわずか570gの重量かつ、500mlペットボトル程度のサイズが特徴。取り回し性に優れており、測定が難しい狭いエリアや、構造物の裏側などの測定に対応します。
KSCAN-MAGICは、小型～大型（4m以上のモノや10mクラスのモノ）の高精度な計測をするのに適したモデルです。赤外線レーザーとブルーレーザーのハイブリッドスキャン技術などにより、高速スキャンも実現しています。また、SIMSCANの基本性能に加えて、写真測量機能と赤外線測定（広範囲スキャン）に対応します。
TRACKSCANは、対象物のサイズが中型〜大型（4m以上のモノや10mクラスのモノ）まで対応する、ハイエンドモデルのハンディ3Dスキャナーです。従来では必要とされるマーカーも本製品では不要となるため、文化財などの傷を付けたくない測定物をスキャンしたい場合に適しています。
また、これら3種類の3Dスキャナーは、ブルーレーザーを光源としているため、従来必要とされる光沢物や黒い対象物への粉末スプレーの塗布が不要です。
リバースエンジニアリングサービスのご利用を検討中の方や、詳細について知りたい方は、以下のページを確認してみてください。
リバースエンジニアリングに関するよくある質問
最後に、お客様からよくいただく、リバースエンジニアリングに関連するご質問について回答いたします。
リバースエンジニアリングは違法にならないのですか？
リバースエンジニアリングの行為そのものは、入手した製品を分解したり解析するもので、特許権の侵害になりません。
ただし、製品の売買契約で、リバースエンジニアリングを禁止している場合や、他社製品のリバースエンジニアリングにより、そのまま製造・販売・展示するなどの行為は、違法になる場合があるので注意してください。
リバースエンジニアリングサービスはどのくらいの大きさまで測定できますか？
SCANTECHでは、3種類のハンディ3Dスキャナーを使い分けることで、4mまでの小型〜中型サイズや、4〜10mクラスの大型サイズまで、さまざまな大きさの製品に対応します。
11mを超える製品のリバースエンジニアリングを検討中の方も、弊社まで気軽にご連絡ください。
まとめ
製造業におけるリバースエンジニアリングは、既存製品から構造や仕様などの情報を得ることを指します。リバースエンジニアリングの目的は、既存製品の構造を参考にしたり、図面のない製品を3Dデータ化や図面化して、再び生産したりといった内容が挙げられます。
リバースエンジニアリングで、製品や部品の寸法をとるには、主に3Dスキャナーを用います。SCANTECHのリバースエンジニアリングサービスでは、3種類の非接触式ハンディ3Dスキャナーを使い分けることで、さまざまな製品の形状を測定できます。
リバースエンジニアリングサービスのご利用を検討中の方は、ぜひ一度SCANTECHまでご相談ください。