Ingeniería inversa

De la expresión anglosajona reverse ingineering

También se utilizan expresiones como reconstrucción, retroingeniería o numerización y modelación

Definición

La ingeniería inversa es el proceso mediante el cual se duplican informáticamente objetos o entornos a partir de un modelo físico, sin planos, documentación o modelos numéricos auxiliares. Para ello se usan métodos de ingeniería de medidas análisis y diseño.

Se trata de obtener un modelo geométrico a partir de mediciones tomadas sobre la pieza en sí.

Necesidades que motivaron el desarrollo de la ingeniería inversa

Los prototipos físicos como patrón para producir posteriormente copias son indispensables. Éste será el patrón para la ingeniería inversa

El proceso de diseño asistido con ordenador ha entrado en todas las fases del proyecto, desde la proyección hasta la comprobación de la fabricabilidad. Dado que no siempre se dispone de un modelo en 3D de las instalaciones o de objetos, es necesario poder digitalizar éstos.

Fases de la ingeniería inversa

Digitalización del modelo

Reconstrucción de objeto u entorno en sistemas de diseño asistido

Aplicaciones

Van mucho más allá de la duplicación

- Realizar modificaciones de algo existente

- Agregar elementos

- Realizar simulaciones

- Cotejar y comprobar medidas (si se ajustan a planos)

- Duplicar objetos ya existentes necesarios para desarrollar otros

- Duplicar entornos (edificios, espacios naturales, interiores de automóviles...) para documentar su realidad física.

Se trata de digitalizar el modelo de forma que los datos puedan tratarse, bien para modificarlos, mecanizarlos, realizar simulaciones...

POdemos establecer también una clasificación en función de la naturaleza del objeto/entorno a digitalizar:

- Natural o desconocido: entornos naturales (aplicable en argqueología, arquitectura...) o entornos y productos, que a pesar de haber sido concebidos por el hombre, son desconocidos (estructuras que pueden sufrir modificaciones, productos antiguos no documentados, artesanía...)

- Entornos artificiales y documentados sin modelos geométricos definidos. Como por ejemplo instalaciones de una fábrica, de la que se conocen todos los planos de las máquinas, y su layout, pero se carece de un entorno perfectamente digitalizado.

Atendiendo a su aplicación y naturaleza podemos hacer una tercera clasificación:

- Control dimensional: si se trata de entornos o productos compleojs puede ser necesario aplicar ingeniería inversa para comprobar que se ajustan a las directrices de diseño, si se han deteriorado, si están correctas...

- Retroingeniería de prototipos físicos: en la industria, para desarrollar productos que se han modelizado de forma manual o artesanal, y que no responden en principio a leyes matemáticas predefinidas.

- Aplicaciones de robótica: reproducir digitalmente entornos o productos, visión artificial.

- Realidad virtual: reproducción de entornos, ya sean naturales o artificiales.Para reconstrucciones, planificación de obras o intervenciones...

- Cálculo y simulación: en industria, para obtener modelos numéricos que permitan el cálculo y la simulación de un entorno o pieza. Para analizar comportamiento, compatibilidades, ...

- Campos no industriales: Modelos humanos para medicina, arqueología, multimedia...

Campos de aplicación de la ingeniería inversa

- Automovilística

- Arqueología

- Industria

- Medicina

- Arquitectura

- Militar

Tipos de procesos

- Prototipado simple, Se generan trayectorias de mecanizado sin necesidad de generar un modelo numérico, por ejemplo para programar posteriormente controles numéricos para máquinas que reproduzcan el modelo. Se utiliza cuando el objetivo es obtener una copia. Los métodos pueden ser con o sin contacto

- Cuando se requieren técnicas de modelización geométrica ésto no será suficiente. por ejemplo pueden aplicarse modelos poliédricos obtenidos de nubes de puntos tomadas del modelo que crean un volumen. (Ejemplo industria del videojuego o animaciones)

- Automatizado/manual según el método empleado para captar los datos.

Técnicas

Todas se basan en la obtención de coordenadas espaciales, puntos, que conformen una superficie.

Teconologías de ingeniería inversa

- Fotometría

- Sistemas de visión óptica

- Palpado mecánico

- Interferometría laser

- Sistemas láser de triangulación y telemetría