วิศวกรรมผันกลับ (reverse engineering) คือ กระบวนการค้นหาโครงสร้าง ฟังก์ชั่นการทำงานของอุปกรณ์หรือระบบหนึ่ง ๆ มักเกี่ยวข้องกับการแยกชิ้นส่วนของอุปกรณ์ออกจากกัน (ได้แก่ เครื่องกล อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซอฟต์แวร์) แล้ววิเคราะห์การทำงานในแต่ละส่วน จากนั้นจึงนำมาสร้างอุปกรณ์ใหม่หรือโปรแกรมใหม่ ที่ทำงานได้เหมือนเดิม

       ในปัจจุบันโลกของวิศวกรรมย้อนรอยได้มีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว ได้มีการนำอุปกรณ์หรือโปรแกรมเข้ามาช่วยในการทำ วิศวกรรมผันกลับ ( Reverse engineering) ที่เรียกว่า 3D scan หรือ 3D digitizing

       แต่ในวารสารฉบับนี้จะมองความแตกต่างของสามเทคโนโลยีทางด้าน Reverse Engineering, ได้แก่ การจับข้อมูลทางกายภาพของต้นแบบ, การตรวจสอบต้นแบบก่อนนำไปผลิต และรวมถึงการบันทึกข้อมูลของงาน หรือต้นแบบที่เคยทำไว้แต่ไม่มี CAD data แล้ว ในการทำ 3D อาจจะแบ่งได้ในสองกลุ่ม ที่เป็นกล้องถ่ายและ HYBRID, HANDHELD และอื่นๆ

       Fast SCAN ถูกใช้เพื่อสแกนมือมนุษย์และ 3D ดิจิตอล model onscreen เกือบในทันที, ภาพจาก Polhemus Inc

       ระบบพื้นฐานแบบกล้องถ่ายรูป
       เป็นพื้นฐานแบบ Light-based ซึ่งทำงานโดยหลักการ illuminating point บางระบบใช้ lasers ในขณะที่อุปกรณ์อื่นๆ ใช้ infrared, ultraviolet หรืออย่างทั่วไป CCD sensors ก็ถูกนำมาจับการสะท้อนของแสงซอฟแวร์ที่ถูกนำมาใช้ควบคุม Pattern ของความสว่าง การไหลของ triangulation ใช้หลักการตกกระทบและความแตกต่างของความยาว คลื่น แสดงเป็นข้อมูล เพื่อค้นหาตำแหน่งที่พิกัดข้อมูลที่ต้องการคือ cloud point หรือ polygonal data ซึ่งถูกรับและส่งเข้าระบบ post processing ซอฟแวร์แปลงเข้าไปใน CAD ในรูปแบบที่สามารถใช้งานได้

             Digibot III's 4-axis สแกนได้ผลโดยอัตโนมัติในการ set up ของ wheel ในหนึ่งการติดตั้ง, รูปภาพ จาก courtesy Digibotics Inc.

       ระบบ HYBRID, HANDHELD และอื่นๆ
       เป็นการผสมเทคโนโลยีมากกว่า 2 ชนิดขึ้นไป Probes ที่ติดตั้งบน ระบบ CMM มีส่วนช่วยเพิ่มความแม่นยำอาจจะถึง 10 เท่าของ ระบบ laser หรือระบบกล้องถ่ายรูปบางระบบตัวอย่างเช่น Hymarc, Kreon,Nextec และ 3D scanner ที่ขายหัว laser-sensor ติดตั้งบน CMMs, CNCs และ articulated arms ขณะที่ Renishaw มี laser เป็นทางเลือกที่เพิ่มเติมได้

       จากจุดนี้ไป ระบบจะมีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น
          - Montect s Metricor scanning system จะสร้างแสงสีขาวที่เป็น pattern ที่แน่นอนด้วย liquid-crystal light-valve สแกนบนวัตถุ ด้วยระบบนี้สามารถให้ ความแม่นยำ ดีกว่า 1/2500 FOV
          - MetriVision ผสม rotary encoders กับ novel FM-modulated laser system สามารถให้ accuracy 0.001 นิ้ว ที่ 10 เมตร
          - ระบบที่ใช้ LEDs ในกระบวนการคือ Metronor s Light Pen ถูกใช้เป็นส่วนประกอบของ photogrammetric cameras เหมือนกับใน Nextect s Hawk laser-dot และ handheld contact probe จาก Dimension Data
          - ระบบของ 3D Metric ใช้ module dual-imaging และ code white strobe flash เพื่อรวมสีและ texture ขณะที่ Minolta บันทึกผ่าน coaxial design ซึ่งสามารถตัดเงาหรือ parallax issues ได้

       Polygonal model ของม้าหิน เทียบกับ wire frame ซึ่งสร้างจากข้อมูลสแกนจาก ShapeGrabber Gantry และ PolyWorks รูปภาพ courtesy ShapeGrabber Lnc.

        ShapeGrabber Gantry,งานเล็กสามารถใช้ high-resolution scan head ขณะที่งานใหญ่ก็ใช้ large-volume head

       นอกจากนี้ ยังมีระบบอื่นๆอีก เช่น Point and shoot รวมถึง CamSys s ShadowBox the Rainbow 3D camera จาก Genex Technology Geometrix s 3 Scan และ Dimension 3D system 3D Scan Boo

       และที่ยิ่งไปกว่านั้น 3D scan หรือ 3D digitizing ยังมีประโยชน์ทางด้านภาคอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก ในการออกแบบหรือปรับเปลี่ยนชิ้นงานโดยอ้างอิงจากชิ้นงานเดิมที่มีอยู่

       เหตุผลที่วิศวกรรมย้อนกลับถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของภาคอุตสาหกรรม
        - ผู้ผลิตเดิม ยกเลิกการผลิตไปแล้ว
        - มีเอกสารการออกแบบดั้งเดิม ไม่เพียงพอ
        - ผู้ผลิต เลิกกิจการไป แต่ลูกค้ายังต้องการผลิตภัณฑ์
        - เอกสารการออกแบบหาย หรือไม่มี
        - บางส่วนที่ไม่ดีของผลิตภัณฑ์จำเป็นต้องปรับปรุง
        - เพื่อสนับสนุนฟีเจอร์ที่ดีของการผลิตในเทอมการใช้ที่ยาวของการผลิต
        - เพื่อการวิเคราะห์ส่วนที่ดีและไม่ดีของผลิตภัณฑ์ของคู่แข่ง
        - เพื่อค้นหาทางใหม่ในการปรับปรุงระบบการผลิต
        - เพื่อเพิ่มวิธีการแข่งขันในตลาดเพื่อเข้าใจถึงการผลิตของผู้แข่งขันและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่า
        - โมเดล CAD ที่มีอยู่เดิม ไม่เพียงพอที่จะสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงหรือวิธีการผลิตปัจจุบัน
        - ผู้ขายไม่ยอมขายให้

       วิศวกรรมย้อนกลับ สามารถทำการ ลอกแบบชิ้นงานที่มี เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลทางกายภาพ คือ ขนาดต่าง ๆ รูปทรง และ ข้อมูลวัสดุ ก่อนที่จะทำวิศวกรรมย้อนกลับ จะต้องมีการวางแผนและวิเคราะห์เกี่ยวกับระยะเวลาและค่าใช้จ่ายอย่างดี วิศวกรรมย้อนกลับเป็นวิธีที่ให้ผลคุ้มค่าหากมีการนำข้อมูล ชิ้นส่วนนั้นไปผลิตออกสู่ตลาดในปริมาณมาก ๆ ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนรถยนต์ต่าง, อุปกรณ์ไฟฟ้า ,แม่พิมพ์, โมล หรือแม้แต่อุปกรณ์ในภาคอุตสาหกรรม

       ส่วนของชิ้นงานที่ได้ คือจุดบนผิวของงาน (surface points) ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกในสร้างผิวแบบพาราเมตริก คล้ายโครงตาข่าย (polymesh) ซึ่งโครงตาข่ายที่ดีจะได้จากการคำนวนหาจุดจาก กลุ่มข้อมูลจุด (point cloud) โดยใช้ซอฟต์แวร์สำหรับวิศวกรรมย้อนกลับ โครงตาข่าย (polymesh) ที่ปรับปรุง แล้ว NURBS (Non-uniform rational B-spline) curves, หรือ NURBS surfaces สามารถบันทึกเพื่อส่งให้ ซอฟต์แวร์ ทางด้าน CAD เพื่อนำไปวิเคราะห์ไฟไนอิลิเมนต์(FEA) และสามารถสร้างแนวการกัดชิ้นงานด้วยซอฟท์แวร์CAM ซึ่งสุดท้ายจะได้งานจริงอีกชิ้นหนึ่งที่เหมือนของเดิมหรือสามารถไปทำเป็นต้น แบบแม่พิมพ์ต่อไป

       สามารถบันทึกเพื่อส่งให้ ซอฟต์แวร์ ทางด้าน CAD
       กล่าวได้ว่าวิศวกรรมย้อนกลับ เริ่มต้นจากผลิตภัณฑ์หรือชิ้นงาน และการทำงานมาสู่ กระบวนการออกแบบย้อนกลับมา จนถึง ข้อมูลการออกแบบที่อยู่ใน drawing

       สถาบันยานยนต์พร้อมให้บริการ 3D Scan พร้อมทั้งทำ Cad model 3D จากงาน SCAN ต้นแบบ
ติดต่อ คุณวรรโณ วุ่นแป้น แผนกทดสอบ สถาบันยานยนต์ 0-2323-0710 ต่อ 212

       ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิง
       โดย รศ. ดร. วิบูลย์ แสงระสีพันธุ์ศิริ
       Advanced Manufacturing Lab,
       วิศวกรมเครื่องกล , จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
       WWW.CADTHAI.COM