TERSİNE MÜHENDİSLİĞE NEDEN İHTİYAÇ DUYULUR VE KULLANIM ALANLARI NELERDİR?

Tersine mühendislik birçok sektörde farklı alanlarda değişik amaçlar için kullanılmaktadır. Geriye dönük mühendislik olarak da adlandırdığımız bu metot otomotiv, savunma, havacılık, sağlık, mobilya, enerji, makine, inşaat, Kültür ve sanat gibi farklı sektörlerde üretim, tasarım ve geliştirme alanlarında kullanılmaktadır.

Tersine Mühendisliğe neden ihtiyaç duyulduğu birkaç ana başlık altında toplanabilir. Bunlardan ilki üretim, proses ve üretici kaynaklı gereksinimlerdir.

• Üreticinin bir parçayı uzun zamandır üretmemesi ve tekrar üretmek istemesi, teknik dokümantasyonun eksikliği, Orijinal CAD modelinde revizyonların uygulanmamış olması en sık gereksinim duyulan konulardan biridir.
• Diğer sık karşılaşılan durumlar ise;
• Ek veya yedek parçaların tedarikinin yetersiz olması
• Ana firmanın parça sağlamada aşırı ücret talep etmesi
• Bir ürünün orijinal üreticisinin artık bulunmaması fakat bu ürüne ihtiyacın devam etmesi
• Yedek ve uyumlu aparatların üretilmesi için mekanik ve geometrik bilgilerinin ve dijital arşivinin oluşturulması
• Kalıp ve aparatların tamiri, yedeklenmesi durumları sayılabilir.

Geriye dönük mühendisliğin en çok ihtiyaç duyulduğu diğer bir alan ise Tasarım ve geliştirme çalışmalarıdır. Bu gereksinimleri ortaya çıkaran nedenleri,

• Eski ürünlerin ve parçaların üretim işlemlerinin teknolojik ve daha düşük maliyetli yöntemler ile güncellenmesi gerekmesi,
• Yeniden tasarlanmasına ihtiyaç duyulması
• Ürüne ait mekanik ve dayanım özelliklerinin geliştirilmesi
• Rakip ürünün iyi ve kötü özelliklerinin analiz edilip (benchmark)
• (…) performans, fonksiyon ve imalat süreçlerinin ortaya çıkarılıp incelenmesi,
• Mevcut ürünlerin geliştirilmesi üzerine yeni tasarımlar oluşturulması
• Ürünün orijinal dokümantasyonunun kaybolması veya hiç var olmamış olması gibi ana başlıklar halinde sıralayabiliriz.

Bu iki ana konu dışında çok farklı konularda yaratıcı çözümler de sunulabilmektedir. Örneğin inşaat alanında inovatif bir yaklaşım ile İzmir Atatürk heykeli oluşturulmuştur. 2007-2009 yılları arasında kullanılan, tasarımından üretimine kadar yenilikçi birçok fikri içeren proje, tersine mühendislik ile inşaatı birleştiren ilk proje olmuştur.

• Bunların yanı sıra tarihi eserlerin ve ürünlerin restorasyon çalışmalarında ve replikasyonlarında kullanılmaktadır.
• Örneğin çok yüksek bir öneme sahip siloam yazıtları taşınma ve kaybolma riskine karşılık replikası oluşturulmuştur.
• Yine heykel ve benzeri sanat eserinin çoğaltılması, ahşap oyma ustaları tarafından el ile üretilen mobilya, silah ve aksesuar parçalarının seri üretime uyarlanması, medikal uygulamalar olan ortez protezlerin tasarlanıp üretilmesi tersine mühendislik metodolojisinin kullanıldığı alanlardandır.

Birçok farklı sektörde üretim ve geliştirme çalışmalarında tersine mühendislik çalışmalarına gereksinim duyulmaktadır.

3 boyutlu ölçüm sistemleri

Vikipedia da şöyle tanımlanır: Üç boyutlu tarama, şekli ve görünümü hakkında veri toplamak için gerçek dünyadaki bir nesneyi veya ortamı analiz etme işlemidir. İşlem sonucunda toplanan veriler daha sonra dijital üç boyutlu modeller oluşturmak için kullanılabilir. Bu teknolojinin diğer yaygın uygulamaları arasında, artırılmış gerçeklik, hareket yakalama, jest tanıma, robotik haritalama, ortez ve protezler, tersine mühendislik, endüstriyel tasarım gibi farklı alanlar bulunmaktadır.

3 boyutlu ölçüm yöntemlerinden, dokunmadan yapılan ölçümler olarak sınıflandırdığımız çalışmalarda görüntü işleme algoritmalarını kullanmaktadır. En yalın olarak açıklamak istersek, parmak kullanılarak, mesafe tahmini hesabı nasıl yapılıyor ise matematiksel prensibi bu ve benzeri prensiplere dayanan algoritmalar kullanılmaktadır.

Görüntü işleme prensibi ile çalışanlarda veri, bir fotoğraf olarak düşünüle bilinir. Ölçüm sisteminde aydınlatma kaynağı ve kamera vardır.  Kamera sistemine kaynak sağlayacak aydınlatma kaynakları; lazer, ışık yani led veya ampul, radyasyon, manyetik  alan, olabilmektedir. Aydınlatma kaynakları nokta, çizgi, desen, bir alana yansıtılır. Bu görüntülerin işlemleri tek bir an için bir, iki ve üç boyutlu olarak yapılabilmektedir. Ölçümler bir hacim üzerinde takip edilerek tüm cismin 3 boyutlu topografyası oluşturulur.

Tersine mühendislik ve endüstriyel tasarım alanında kullanılan en yaygın yöntemler ürün üzerine çizgi kümesi veya desen, yani yapısal bir ışık dizini düşürülerek yapılır. Bu iz düşümlerinde genellikle lazer veya ışık kaynağı kullanılmaktadır. Bu prensibe dayalı ölçümlerde tek bir an, bir bakış açısı veya tek bir yönden alınan bilgiler, cismi tanımlamada yeterli olmamaktadır. Bu yüzden farklı yüzeylerden alınan ölçümlerin birleştirilmesi ve işlenmesi gereklidir.

Ölçümlerin birleştirilmesinde birkaç prensip uygulanır. Bunlardan en hassas olanı, geometrinin kendi topolojisini kullanmaktır. Bu sistemler özellik ile bir alanın yapısal ışık dizini ile ölçülmesinde kullanılır. Alınan ilk topolojik bilgi, bir sonraki topolojik bilgi ile ortak alanları üzerinden birleştirilir. Bu birleştirmelerde de ya yüzey formu üzerinden ilerlenir ya da referans noktalamalar kullanılır. Ölçüm alanı ile belirli kısıtlamaları olan bu yöntemin, fotogrometri olarak adlandırılan yardımcı sistemler ile bu kısıtlamalar ortadan kaldırılır. Bu çalışma prensibine daha detaylı olarak ileride değinilecektir.

Diğer birleştirme yöntemleri ise ilave bir sistem ile, ölçüm yapan ünite, izlenmektedir. Bu İzleme yöntemlerinden biri; üniteyi bir kolun ucuna bağlayarak 3 boyutlu konumunu eklemlerdeki encoderlardan hesaplanmasıdır. Kollu ölçüm sistemleri veya robotik uygulamalar bu alanda örnek sayılır.  Diğer izleme yöntemlerinde ise ölçüm sisteminin üzerinde bulunan referans noktalarını kamera, lazer gibi sistemler ile izleyerek 3 boyutlu konumunun tespiti yapılır.

Ölçüm sistemlerinin kalitesi, hassasiyeti ve detay alma kabiliyetleri, donanımın kalitesi, nokta aralığı, birleştirme metodu, proses algoritması gibi birkaç temel özelliğe dayanmaktadır. Sistemler, çeşitlilik göstermekle beraber kullanım alanlarına göre doğru ürün seçimi, projelerde kritik öneme sahiptir.