DIPROニュース

2018

8月号2018.8.10 公開

リバースエンジニアリングサービスのご紹介

リバースエンジニアリングとは「モノ」を3D測定しCAD/CAM/CAEをはじめとするITソフトウェア上で利用できる3Dデータを作成することです。ものづくりのデジタル化が進み3Dデータ活用が一般的となった今もデザインから設計、生産技術、量産までの過程では必ず「モノ」が発生します。この「モノ」の形状がマスターである場合、マスター形状を量産するためには金型を設計しなければなりません。デザイン部門で最終決定したクレイモデルや、設計開発段階で試作・実験を繰り返し高い性能を出したエンジンポートなどでリバースエンジニアリングは頻繁に行われています。すでに世の中に売り出された製品に不具合が発生した場合は、製品の実態を分析し次の対策を講じるために、やはりリバースエンジニアリングが必要です。このように、「モノ」を計測して「3Dデータ」を作成し、既存のCAD/CAM/CAEといったソフトウェア上で作業を行うケースは沢山あり、今や、リバースエンジニアリングは、なくてはならない技術となっています。

DIPROでは、ものづくりの様々な過程で生じる「モノ」を「3Dデータ化したい」をご支援するために、計測・リバースエンジニアリングサービスをご提供しており、今年で17年目を迎えます。本号では、当サービスの特長と解析受託サービスを組み合わせた新しいサービスについてご紹介いたします。

リバースエンジニアリングの目的

3D測定できるすべての「モノ」は「3Dデータ化」することができます。クルマのエクステリアに代表されるデザイン性の高いものやエンジンなどの機能部品、人体や歯などの有機的な形状、最近は建造物なども3Dデータ化の対象になっています。

※1リバースモデリング:

測定点群やSTLなどのファセットデータを参照にカーブやサーフェスを近似して3Dモデルを作成すること。

「3Dデータ化」したい目的は様々ですが、その代表的な例をご説明いたします。

対象部品 目的 作業依頼者 後工程の
ソフトウェア
要 望 リバース
要件※2
エンジン
部品
不具合分析 設計部門 CAE
  • 不具合調査したいので今すぐに3Dデータがほしい
  • できるだけ現物に近い3Dデータが欲しい
  • CAEで強度解析したい
時間
精度
競合
分析
先行開発部門 CAD
CAE
  • 市場分析したいのですぐに3Dデータがほしい
  • 実物の設計時の3Dデータが欲しい
  • CAEで性能解析したい
時間
精度
設計
型設計
設計部門生技部門 CAD
CAM
  • マスター形状の3Dデータがほしい
  • 型設計したい
  • 型加工時にエラーが発生しない高品質なサーフェスがほしい
精度
品質

※2 リバース要件:リバースモデリングの際に優先すべき3つのデータ作成要件

  • 精度:測定データと3Dデータの最大誤差
  • 品質:測定データに近似するサーフェス表面の品質やサーフェス間の連続性など(位置・接線・曲率)
  • 時間:3Dデータの利用機会、スピード感

「不具合分析」は、海外工場で生産された製品に不具合が発生したため、現物を取り寄せ、3Dデータで強度解析を行いたい、といったケースです。この場合、可能な限り「モノ」に忠実な形状を再現したいため、現物と3Dデータの誤差を高精度に設定します。また、できるだけ早く3Dデータを取得し解析にとりかかりたいはずです。やみくもに精度を追求して詳細にデータを作りこんでも時間がかかるばかりですし、解析メッシュより細かく精度を設定しても、メッシュには反映されません。形状のどの部分が解析に影響を与えるかを理解した上で、高精度にすべき部分とそうではない部分を分けて精度を設定します。そうすることで、結果的に余計な時間をかけずに解析にとって最適なデータを得ることができます。

「競合分析」は、工業製品の開発初期段階で競合他社の製品を分析し、市場の技術動向やトレンドを調査したい、といったケースです。解析を目的としているのは「不具合分析」と同様で、やはり「モノ」に忠実にデータを作成したいのですが、3Dデータの要望については少し違った側面があります。通常、製品は部品単品ではなく、いろいろな部品が組み付いて構成されており、これを購入して3Dデータ化するには、一旦分解して部品単品ごとにデータ化する必要があります。実際に部品は組み付けるときに変形しており、これを分解すると更に変形します。測定データは変形した部品形状そのものであるため、3Dデータを忠実に再現してしまうと、部品同士が組み付かない場合があります。そのため、設計者がどのような意図で設計しているかを理解した上で、どうあるべきかを予想しながらデータを作成しなければなりません。仮に、測定データが波打っていたとしても、設計上平面であるべきは平面で、同じ軸方向を持つ部品は同軸方向でデータを作成することで、設計データとして「あるべきカタチ」を得ることができます。

「設計・型設計」は、設計・開発の段階で試作・実験を繰り返し、高性能を出した形状をマスターとしてデータ化し、量産のための金型を設計・製作したい、といったケースです。この場合、マスター形状のデータを得ることが第一目的ですから、可能な限り「モノ」に忠実な3Dデータが必要です。同時に、金型を設計・切削するというモノづくりに直結するデータとなるため、サーフェス表面の凹凸や、接線・曲率といった数値的な連続性について高い品質が要求されます。

このように「モノ」をデータ化したい目的や後工程によって、同じ部品であってもデータ作成時の要件は一様ではなく、部品特性や後工程を考慮しながら「あるべきカタチ」の作成が必要なことがわかります。

DIPROのリバースエンジニアリングサービス

ものづくりを発祥するDIPROだからこそ
部品特性や後工程を考量してデータを作成いたします

4~5年くらい前から3Dプリンタや3Dスキャナが大ブームとなり、その流れを受けてか、沢山のリバースエンジニアリング用ソフトウェアがリリースされました。最近はハイエンドCADの機能の1つとしても開発が盛んです。その中で、「オートサーフェス機能」というのがあります。

「オートサーフェス」とは測定データにサーフェスを自動で近似して作成するもので、これを使うと「誰でも・簡単に、短時間」でリバースモデリングができます。先日開催された設計・製造ソリューション展でも、多くのオートサーフェスを売りとしたサービス会社が出展しており、「短時間・低コスト」が流行りのようです。

 
オートサーフェスによるリバースモデリング
オートサーフェスによるリバースモデリング
手作業によるリバースモデリング
手作業によるリバースモデリング

しかし、前述のようにリバースエンジニアリングの目的は様々です。データの後工程に応じて、精度や品質といった要件を最適に設定し、「あるべきカタチ」を自動で設定するのは難しいかもしれません。3Dデータを得られたとしても、結局は自社にあるCAD上で作り直しということになり、「モノ」の3Dデータ化の作業をトータルでみた時に「短時間・低コスト」になっていないかもしれません。

DIPROのリバースエンジニアリングサービスは、部品の「あるべきカタチ」を予想し、デザインから設計、解析、加工、CGなど幅広く対応可能な3Dデータを作成します。また、お客様のご利用目的や後工程をしっかりとお聞きしたうえで、リバースモデリング時の最適な要件を設定し、CAD/CAM/CAEをはじめとするITソフトウェアにダイレクトに渡せるデータをご提供いたします。

わたしたちは、自動車のものづくりの実務経験をもとに、設計・生産技術・量産までの過程における専門家集団です。これらを土台として長きに亘りリバースエンジニアリングサービスを提供してきました。この実績をベースに測定、リバースモデリングからCAD/CAM/CAE連携までと、さまざまなシーンでお客様への高いサービスをご提供しています。ものづくりを発祥するDIPROだからこそ自信を持っておすすめしているサービスです。

サービス内容のご案内

サービス種類

DIPROのリバースエンジニアリングサービスは4つの種類をご提供しています。

  1. 3D測定サービス
    お客様からお預かりした「モノ」を測定し点群やファセット(ポリゴン)データとしてお渡しします。測定データはお客様のご要望に応じて、間引きやノイズ除去などの加工も可能です。
  2. リバースモデリング
    点群やファセットなどの測定データから3Dモデルを作成します。測定データはX、Y、ZのASCIIデータや、ファセットのSTLデータなど、各種形式に対応しています。3DモデルはIGES、Parasolid、STEPに代表される中間ファイルや、各種CADのフォーマットに対応しています。
  3. 検査
    「モノ」の測定データとCADデータを比較・演算して、誤差カラーマップを作成します。演算結果は、数値データおよび誤差カラーマップの画像をご提供します。
  4. 測定データ加工
    お客様が測定した点群データやSTLデータの加工をします。分割して測定したデータの位置合わせや結合、不要なノイズの除去、断面作成などご相談に応じて加工します。測定データを3Dプリンタや解析メッシング用の参照データとしてご利用される場合は、エラーの原因となるメッシュの不具合を検出して修正することも可能です。

各種ご相談に応じますので、お気軽にお問合せください。

3D測定システム

「モノ」の素材、形状、色、サイズ、ご要望の精度に応じて、あらゆる測定タイプにご対応いたします。

光学式スキャンタイプ
光学式スキャンタイプ
X線CTスキャナタイプ
X線CTスキャナタイプ
レーザスキャナタイプ
レーザスキャナタイプ

DIPROトータルサービス/エンジニアリングベンチマークソリューションのご紹介

自社製品と競合製品をシミュレーションで性能比較してみませんか?

このところ製造業を中心にデジタルツインという言葉が注目を集めています。実際に起きていることをデジタル化してシミュレーションを行う事で、最近のトレンドのようです。 その流れを受けてか、他社分析のためのリバースエンジニアリング活用が増えています。新製品の開発段階では、競合製品を購入し実験や解析をして、自社製品と比較や市場の動向調査がかかせません。 こういったトレンド、ニーズの高まりをうけて「リバースエンジニアリングサービス」と「解析受託サービス」を組み合わせた「エンジニアリングベンチマークソリューション」を新設いたしました。

ご利用メリット

当サービスでは、「モノ」をお預かりして、3D測定からデータ作成、解析までを一括でお請けいたします。

各専門技術者が連携して作業を行うため、過剰な要件設定や担当者間で何度も生じる不要なやり取りが発生しません。

DIPROのCAD/CAM/CAEの知見をもとに、各ITソフトウエアとのデータ連携もスムーズに行え、過剰品質や時間の無駄を回避でき、最適な費用でご活用いただけます。

最後に

DIPROのリバースエンジニアリングサービスは、これまで自動車、重工業、家電をはじめとする様々な業界のお客様にご利用いただきました。3Dデータの精度、利用技術が向上し、「モノ」をデータ化したいニーズは増大するばかりです。

解析サービスとリバースエンジニアリングのように、その他の各種3Dコンテンツサービスとのトータルサービスもご提案しておりますので、お困り事などございましたらお気軽にお問合せください。

(プロダクションエンジニアリングサービス部 中西 善美)

サービスのお問い合わせ先

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