3D tarama teknolojisi (3 dimensions/3 boyutlu) ve tersine mühendislik (reverse engineering), üretim süreçlerinde verimliliği artıran, maliyeti düşüren, hız ve kaynak tasarrufu sağlayan uygulamalardır. 3D taraması bir nesnenin veya ortamın 3 boyutlu tarayıcı yardımıyla görüntüsünün alınması ve dijital ortama aktarılmasıdır. Aktarılan verinin üretime yönelik kullanılması sistematiği ise tersine mühendisliktir.

Endüstride yenilikler, geliştirmeler ve iyileştirmeler sunan bu sıralı uygulama, geleneksel üretim biçimlerinin ötesinde; otomotiv, savunma, uzay, havacılık, makine ve plastik sanayi gibi sektörlerde de kullanılır. Kullanımı; yan sanayi parça üretiminde, yedek parça imalatında, kalite kontrol süreçlerinde, firmaya ve kişiye özel imalatlarda, kuyumculuk ve sağlıkla ilgili malzeme üretiminde yaygınlaşır.

Tersine mühendislik tasarımında neyin nasıl üretileceği, üretim amacı ve yöntemi gibi hususlar geriye dönük olarak incelenir. Bu analiz sonucunda ürünün tasarım ve üretim geçmişinin ayrıntıları ortaya çıkarılır. Kalitesi yüksek, ileri teknoloji kullanan ve düşük maliyetli üretimlerin yapılması için veri toplanır. Ayrıca mevcut ürünün incelenerek daha nitelikli bir ürüne ulaşmanın yolu açılır. Rakip ürünler ve eşdeğer ürünler test edilerek rekabet gücü arttırılır.

3D Tarama ve Tersine Mühendislik Süreçleri Nasıl Çalışır?

Tersine mühendisliğin ilk kullanım alanlarından birisi II. Dünya Savaşı ve Soğuk Savaş döneminde savunma sanayidir. Söz konusu süreç, üretilmiş bir nesnenin parça bazında sökülmesi, sökülen parçaların test ve analiz edilmesini kapsar. Bu aşamada parçaların çalışma prensipleri ayrıntılı olarak incelenir. 3D tarama programıyla nesnenin farklı açılardan görüntüleri elde edilir ve yardımcı yazılım programı sayesinde birleştirilen veriyle üç boyutlu görüntüye ulaşılır. Birleştirilen görüntülerde nesnenin bütün halinin gösterilmesi amaçlanır. Üç boyutlu görüntülerle katı modele çevirme işlemine başlanabilir. Analizler sonucunda yapılan tasarımla başka ürünlerin üretimleri amaçlanır. 

Mühendislik süreçlerinde kullanılan araçlar arasında sayısallaştırma tarayıcıları, tersine mühendislik için özel yazılımlar ve hızlı prototipleme cihazları bulunmaktadır. Böylece gelişmiş 3D scanner cihazları ve ekipmanları, ilgili verileri hızlı ve hassas bir biçimde yakalayarak endüstriyel tasarımdan her türlü mühendislik uygulamasına, üretimden kalite kontrole kadar bütün süreçlerde yaygın olarak kullanılır. 3D tarama sayesinde ürün tasarımı, ürünün testi, iyileştirme ve geliştirme süreci, bakım ve hizmet alanları bir sistematikte birleşir. İş akışı hızlanır, maliyete yönelik hatalar önlenir, verimlilik ve rekabet gücü artar. Tersine mühendisliğin sonuçlarından yararlanmak için siz de Cadem Metrology’nin uzman ekibinden destek alabilir, demo hizmetinin yanı sıra servis desteği, eğitim ve cihaz kurulumu konusunda da yardım alabilirsiniz.

Endüstride 3D Tarama ve Tersine Mühendislik Uygulamaları

Sağlık ve savunma sektörü gibi bazen firmaya, devlete veya kişiye özel olan; hatta tek bir adet yapılacak üretimde 3D tarama ve tersine mühendislik daha önemli bir hale gelir. Özellikle bu iki sektörde ARGE maliyetleri yüksek ve üretim süreçleri uzundur. Tarama cihazlarının ve donanımın hızı, doğruluğu, hassasiyeti ve taşınabilir olması yaşam kalitesini yükseltir. Savunma sektöründe hem silahların ve algılayıcıların üretilmesi hem de bunların karşı sistemlerinin üretimi yoğun emek gerektiren süreçlerdir. Adli tıp uygulamalarında adli veriyi ve delilleri toplamada yardımcı olur. Arkeolojide tarihi mirası korur, eserlerin dijital kopyalarını oluşturur ve sanal müzeler kurar. 

Kalite Kontrol

3D taraması ve tersine mühendislik, kalite kontrol süreçlerinin ve testlerin, hem hassas hem de hızlı ilerlemesini sağlar. 3D tarama ile 3 boyutlu kalite kontrol raporu hazırlanır. Bu sayede doğrusallık, düzlemsellik, silindirlik, paralellik, diklik, açısallık, uzunluk ve açı gibi verilerin raporlanması sağlanır. 3D scanner sayesinde, optik tarama sonucunda veya nokta bulutunun veri karşılaştırmasından elde edilen rapor, kalite kontrol hizmetinin temelini oluşturur. Referans çakıştırma ve en uygun çakıştırma (best fit) yöntemleri sayesinde en uygun geometrik şekle ulaşılmaya çalışılır. Kalite kontrol ile ilgili en hassas çözümlere, savunma ve sağlık sektörlerinde ihtiyaç duyulur. Sağlık sektöründe gereksiz ameliyatların ve komplikasyonların önüne geçebilir. Savunma sanayinde ise hem silahların hem de algılayıcıların kalite kontrolü, testleri, gizliliği ve güvenliği sağlarken sıfır hataya yönelik çözümler sunabilir. 

Prototipleme

Prototip, bir ürünün piyasaya çıkışı öncesinde ürünle ilgili özelliklerin gösterildiği bir çeşit ürün simülasyonudur. Bu nedenle 3D tasarım ve tersine mühendislik uygulamalarında tasarım sürecindeki önemli aşamalardan biri haline gelir. Böylece ürün, zamandan ve kaynaktan tasarruf edilerek hızla piyasada görünür hale gelir. 3D tarama cihazları hızlı prototipleme ekipmanları olarak tersine mühendisliğin teknolojideki kullanımını yaygınlaştırır. Hızlı prototipleme cihazları modelleri yapısal olarak tabandan başlayarak katman katman tarar ve yüzeyleri üst üste ekleyerek nesneyi biçimine kavuşturur. ARGE maliyetlerinin yüksek olduğu savunma sanayi ve sağlık sektöründe prototipleme daha fazla önem kazanır. Bu sayede dijital ortamda hazırlanan tasarımlar, seri üretim öncesinde prototiplerin kullanımıyla testlerden geçer.

Ürün Geliştirme

Ürün geliştirme süreci ürünün hem daha verimli hem de düşük maliyet ile tasarım ve üretim aşamalarından geçmesidir. Özellikle yerlileştirme çalışmasıyla piyasaya sunulacak ürünlerde ürün geliştirme süreci doğrudan tersine mühendislikten faydalanır. Bu süreç; yeni bir ürünün geliştirilmesi, pazara yeni bir ürün getirilmesi, mevcut bir ürünün yenilenmesi veya bir ürünü yeni bir pazara sunma sürecinin tamamlanması işlemlerinin tamamını kapsar. Tersine mühendislik ve 3D tarama uygulama alanları kapsamında ürün geliştirme aşamaları; piyasa analizi, planlama, geliştirme, doğrulama, dokümantasyon ve üretim olarak sıralanabilir. 

Bakım ve Onarım

Otomotiv, ulaştırma, denizcilik, dayanıklı tüketim, yedek parça, savunma sanayi ve yan sanayi tersine mühendisliğin bakım ve onarım hizmetinde yararlandığı öncü sektörlerdir. Bu alanlarda tersine mühendisliğin ve 3D tarama teknolojisinin kullanıldığı yerler şu şekildedir:

  • Ürün geliştirme sonrasında piyasaya sürülen üründe ortaya çıkacak sorunları gidermek,
  • Üründeki arızayı bulmak ve onarmak,
  • Bakım ve onarım prosedürleri geliştirmek.

Tersine mühendislik uygulamaları, bakım ve onarım süreçlerini hızlandırarak ve daha da hassaslaştırarak önemli avantajlar sağlar. Aynı zamanda bu uygulamalar bakım ve onarım maliyetlerini azaltır, ürünlerin kullanım ömrünü artırır ve üründen elde edilecek maksimum faydayı garantiler. Geleneksel yöntemlerle pahalı ve uzun süren bakım ve onarım hizmetleri, tersine mühendisliğin ortaya koyduğu kalite kontrol, test ve prototipleme yöntemleriyle ürünün ömrünü uzatır. Ayrıntılı komponent yapılarının onarımı basitleşir, çalışır mekanizmalar test edilebilir hale gelir ve çok parçalı sistemlerin bakımı kolaylaşır.

3 Boyutlu Tarama ve Tersine Mühendislik Süreçlerinde Dikkat Edilmesi Gereken Önemli Noktalar

3D tarama ve tersine mühendisliğin amacı geleneksel ve karmaşık teknik çalışmalardan kaçınarak insan hatasından kaynaklanan sorunları gidermektir. Süreç içinde yer alan bilgisayar yazılımları ve dijital ekipmanları kullanmak kaçınılmaz hale gelirken, dikkat edilmesi gereken noktalar ortaya çıkar. Kalite verileri ve testler, tersine mühendisliğin bir parçasıdır. Parçaların hata yapmadan sökülmesi ve yeniden sisteme kazandırılması gerekir. Hassas olmayan veya hatalı bir ölçüm, nesnenin üç boyutlu şeklini yanlış oluşturabilir veya oluşturamayabilir. Karmaşık geometrik şekiller modelleme yapılmasını zorlaştırabilir. 

Yanlış olan veriyi bulmak da zaman alabilir veya maliyetli olabilir. Bu aşamada 3D tarama cihazının özellikleri, operatörün eğitimi ve deneyimi, ortam şartlarının standartlara uygunluğu gibi konular önem kazanır. Böyle bir durumda otomatik bir metroloji cihazına yatırım yapmak hataların azalmasına neden olabilir. Üretim sürecini optimize etmek rekabet gücünü arttırır. Cadem Metrology, yüksek çözünürlük tekniği çerçevesinde mavi ışık teknolojisini kullanarak verilerin kolay anlaşılır, kullanılır ve paylaşılır hale getirilmesini sağlar. Siz de Cadem Metrology’nin 3D taramaları için sunduğu ATOS Q, GOM Scan 1, ATOS Compact Scan, GOM ScanCobot ve TRITOP gibi cihazlarıyla iş süreçlerinizi kolaylaştırabilir, verimliliğinizi arttırabilirsiniz. 

Önceki yazımıza https://www.cademmetrology.com.tr/3d-tarama-verimliligini-etkileyen-faktorler-nelerdir/ linkinden ulaşabilirsiniz.