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O que é engenharia reversa e como aplicá-la?


Florianópolis, SC 31/08/2021 13h09

Por Luiz Amaral, Business Developer na ESSS

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Quando estamos na universidade é comum pensarmos como será nossa vida após a formatura. Como será o emprego, onde vamos morar, que lugares vamos conhecer. Eu queria um carro. Levar 3 horas para ir para a faculdade e outras 3 horas para voltar me levou a converter toda a economia do estágio em um veículo 1.0, ano 95. Era um marco meu possante: lataria enferrujada, um galão de água para completar o nível do fluido do radiador ao longo do trajeto, fusíveis reserva junto de cabos de bateria para o caso de uma pane inesperada (e, no entanto, parte de mim sente que aquele foi o melhor carro que já tive).

A profissão avança, começo a ter ascensão profissional e troco meu possante por um carro atual: moderno, mais econômico, mais tecnologia embarcada, pequeno e ágil, atende às demandas atuais do setor automotivo cada vez mais inovador. Essa fase não durou muito: vieram os filhos e tudo o que carregam consigo – cadeirinhas, bolsas com comida, fraldas, carrinho, brinquedos. E meu carro pequeno, ágil e moderno simplesmente perdeu sua função. Voltamos à pesquisa e surpresa: carros grandes, com conforto, destinados a grandes famílias possuem custo equiparável à sua utilidade. Sem mais delongas: voltei para a realidade de um carro antigo/clássico.

Curvas elegantes, um motor potente e nada econômico, conforto e experiência sonora únicos. Para os entusiastas neste tema, um dos maiores problemas a serem enfrentados é a necessidade de uma peça descontinuada. E esta não é uma realidade exclusiva da indústria automotiva.

A utilização da Engenharia Reversa na Indústria

Aeronaves, máquinas industriais, equipamentos agrícolas, eletrodomésticos e outros podem sobreviver mais do que a vida útil esperada no projeto, tornando as peças difíceis de encontrar. Como consertar uma máquina quando não encontramos a peça necessária?

A resposta é a engenharia reversa – a ação de recriar um projeto existente para replicar ou substituir peças que são impossíveis ou difíceis de obter de qualquer outra forma. Desse modo é possível consertar equipamentos antigos ou ajudar os engenheiros a criar projetos para apoiar produtos de terceiros.

O processo básico é replicar a peça digitalmente – normalmente em software de desenho assistido por computador (CAD). A geometria digital é criada manualmente ou usando um scanner para aproveitar a peça anterior. Uma vez recriada a geometria, o engenheiro pode então construir a peça usando métodos de fabricação tradicionais ou aditivos.

Replicando métodos de fabricação perdidos usando a tecnologia Scan-to-CAD

Pode-se dizer que a engenharia reversa é como um arqueólogo que descobriu uma peça criada por um processo de fabricação até então desconhecido durante uma escavação. Com a engenharia reversa, o arqueólogo pode recriar peças dessa máquina, para que ela esteja completa em uma exposição do museu.

No mundo da engenharia, o raciocínio é o mesmo. Especialmente engenheiros da área de manutenção sabem como é o dia a dia de reparo e adaptações de um equipamento que está há 60 anos ou mais em operação, sendo que muitas vezes o próprio desenho desse dispositivo é de tecnologia antiga, quando não é inexistente.

Como reverter a engenharia de uma peça usando a tecnologia Scan-to-CAD

O primeiro passo em um fluxo de trabalho de engenharia reversa é capturar com precisão as dimensões da peça que você gostaria de recriar. Isto pode ser feito manualmente com cuidado, mas para muitas peças isso não é prático. Felizmente, os scanners 3D atuais automatizam este trabalho e estão disponíveis em vários níveis de preço. O scanner 3D fará as medições da peça, pois forma uma nuvem de pontos. Você pode pensar nessa nuvem como uma série de pontos em um plano cartesiano. O software do scanner irá então transferir a nuvem de pontos para um arquivo STL.

Um scanner 3D pode ser tão simples quanto uma câmera telefônica ou tão complexo quanto um scanner a laser em um braço robótico. Quanto melhor o scanner, mais detalhada é a nuvem de pontos. No entanto, dados de escaneamento inadequados são comuns no mundo da engenharia. Portanto, é melhor ter acesso a ferramentas que trabalhar este arquivo STL com imperfeições.

Para transformar o arquivo STL em um modelo 3D impermeável, os engenheiros podem usar software CAD como o Ansys Discovery.

Ansys Discovery

O Ansys Discovery tem ferramentas de reparo STL que podem preencher remendos, furos e faces ausentes e então combinar o resultado na geometria restante. Isto é útil para recriar uma peça simétrica quando se tem apenas a metade do original, ou preencher os dentes ausentes de uma engrenagem, por exemplo. Se a peça original estiver deformada, você pode usar o Discovery para repará-la digitalmente de volta à sua forma original.

O potencial de uso é sem igual: engenheiros podem enfim obter novas peças que já não se encontram no mercado. Uma vez com essa geometria digitalizada, torna-se possível também verificar este projeto do passado a partir de um protótipo digital e verificar sua confiabilidade, além de extrapolar o projeto original e criar uma nova peça junto do otimizador topológico presente no Discovery, obtendo novas geometrias mais leves, inovadores e resistentes do que o projeto original. Dessa forma, se o engenheiro tiver uma impressora 3D à disposição ele pode imprimir o resultado deste processo e validar na prática o resultado obtido a partir do protótipo digital.

Ou seja, eu poderia utilizar esta tecnologia para criar novas peças para meu carro. Por mais tentadora que seja a ideia, acho difícil convencer meu público apenas com este argumento. Quem sabe a possibilidade de criar novos brinquedos junto das crianças e ter verdadeiros momentos de pai e filhos não seja um motivador maior para que este desejo se torne realidade. Enquanto isso, você pode obter um trial gratuito do Discovery para testá-lo.

*Luiz Amaral é Engenheiro mecânico pela Faculdade de Engenharia Industrial (FEI), Mestre em Propulsão e Energia pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e Mestre em Gestão de Negócios pela Business School São Paulo (BSP). Possui experiência em fluidodinâmica e simulações multifísicas e é o gerente do produto Ansys Discovery.

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