ในทางวิศวกรรมมีหลาย ๆ อย่างที่น่าสนใจให้ได้เรียนรู้ โดยเฉพาะในเรื่องของ Reverse Engineer หรือที่เรียกว่า วิศวกรรมย้อนกลับ ก็เป็นสิ่งที่น่าสนใจเช่นกัน เพราะว่าในกระบวนการทางวิศวกรรมการย้อนกลับนี้ก็หมายถึงการพาย้อนกลับไปหาถึงต้นเรื่องหรือต้นตอของสิ่งต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น
นั่นก็เพื่อช่วยให้ได้เข้าใจบางสิ่งบางอย่างมากขึ้น อย่างไรก็ตามแนวคิดนี้ได้มีการนำมาปรับใช้กับหลายด้าน ซึ่งก็รวมไปถึงการทำ 3D print ด้วย แล้วสิ่งนี้คืออะไร มีการทำงานอย่างไร และมีประโยชน์มากแค่ไหน? มาทำความเข้าใจกัน
Reveres Engineer หรือ วิศวกรรมย้อนกลับ คืออะไร?
Reverse Engineer หรือที่เรียกว่า วิศวกรรมย้อนกลับ เป็นกระบวนการทางวิศวกรรมที่สามารถช่วยแยกแยะผลิตภัณฑ์, ฟังก์ชันการทำงาน, วัสดุที่ใช้ และระบบกระบวนการออกแบบชิ้นส่วนซอฟต์แวร์บางอย่าง ให้ออกมาเป็นชิ้นส่วนทีละส่วน หรือทีละขั้นตอน โดยเป็นกระบวนการที่ผ่านการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ เพื่อให้สามารถทำความเข้าใจได้ถึงต้นกำเนิดของสิ่งต่าง ๆ
ช่วยให้เข้าใจระบบการทำงานหรือผลิตภัณฑ์ได้มากขึ้น เพื่อนำไปใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์ให้ดีขึ้นมากกว่าเดิม เช่น การนำเอาฟังก์ชันบางอย่างที่ไม่จำเป็นออก หรือการปรับวิธีการเรียนรู้และการทำงานให้เข้าใจถึงขั้นตอนการผลิตมากยิ่งขึ้น พร้อมทั้งต่อยอดองค์ความรู้ได้ด้วยการใส่ความคิดสร้างสรรค์ลงไป ซึ่งเหล่านี้ถือเป็นประโยชน์อย่างมากในการนำไปใช้ในงาน 3D Printing
กระบวนการทำงาน Reveres Engineer มีอะไรบ้างและทำงานอย่างไร?
กระบวนการทำงานของ Reverse Engineer สามารถใช้วิเคราะห์ชิ้นงาน 3D ที่มีอยู่เพื่อทำความเข้าใจการออกแบบ ฟังก์ชันการทำงาน และวัสดุที่ใช้ ให้เป็นประโยชน์ในงาน 3D Printing ได้ ดังนี้
1.การสกัดข้อมูล (Information extraction)
การสกัดข้อมูล (Information extraction) คือ กระบวนการทางคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้ในการช่วยแยกแยะข้อมูลที่มีอยู่ เพื่อช่วยกำหนดโครงสร้างและเพื่อสกัดข้อมูลที่สำคัญให้ออกมา ซึ่งจะช่วยแปลงข้อมูลให้เป็นโครงสร้าง ที่สามารถนำข้อมูลมาใช้ได้ง่ายมากยิ่งขึ้น
2. สร้างโมเดล 3 มิติของชิ้นงาน
กรณีที่ไม่มีไฟล์ CAD ของชิ้นงาน Reverse Engineering จะช่วยให้สร้างโมเดล 3 มิติขึ้นมาใหม่ได้ โดยใช้เทคนิคการสแกน 3 มิติ การวัดด้วยเครื่องมือวัดต่าง ๆ หรือการถ่ายภาพ
ซึ่งโมเดล 3 มิติที่ได้จาก Reverse Engineering นั้นสามารถนำไปพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างสำเนาของชิ้นงาน หรือดัดแปลงออกแบบใหม่ตามต้องการ
3. ซ่อมแซมและดัดแปลงชิ้นงาน
กรณีที่ชิ้นงานชำรุดหรือต้องการดัดแปลง Reverse Engineering ก็สามารถช่วยให้วิเคราะห์ความเสียหาย จุดบกพร่อง หรือจุดที่ต้องการดัดแปลงได้อย่างละเอียด
และสามารถออกแบบโมเดล 3 มิติใหม่สำหรับชิ้นส่วนที่เสียหาย หรือออกแบบชิ้นส่วนเพิ่มเติมสำหรับการดัดแปลงได้ จากนั้นก็นำโมเดล 3 มิติเหล่านี้ไปพิมพ์ 3 มิติ เพื่อนำชิ้นส่วนใหม่มาซ่อมแซมหรือดัดแปลงชิ้นงานได้
4. การสร้างชิ้นงานอะไหล่
กรณีที่ไม่สามารถหาอะไหล่ชิ้นนั้น ๆ ได้ตามท้องตลาด Reverse Engineering ช่วยให้สร้างโมเดล 3 มิติของอะไหล่ชิ้นนั้นขึ้นมาใหม่ได้ และให้นำโมเดล 3 มิติที่ได้นั้น ไปพิมพ์ 3 มิติเพื่อสร้างชิ้นงานอะไหล่ขึ้นมาใหม่ วิธีนี้เหมาะมากสำหรับอะไหล่หายาก อะไหล่เก่า หรืออะไหล่ที่ผลิตขึ้นเอง
5. วิเคราะห์และออกแบบชิ้นงาน
ข้อมูลที่ได้จาก Reverse Engineering นั้นสามารถนำไปวิเคราะห์โครงสร้าง วัสดุ และการทำงานของชิ้นงาน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการออกแบบชิ้นงานใหม่ให้มีประสิทธิภาพ แข็งแรง และน้ำหนักเบา แถมยังช่วยวิเคราะห์จุดอ่อน จุดที่ควรปรับปรุง เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดียิ่งขึ้น
ข้อดีของ Reveres Engineer
มาถึงในส่วนของข้อดี Reverse Engineer กันบ้าง โดยข้อดีของวิศวกรรมย้อนกลับนั้นจริง ๆ แล้วมีอยู่หลายประการมาก ๆ เนื่องจากว่าสามารถนำมาใช้ได้กับงานหลาย ๆ ส่วน ซึ่งข้อดีของวิศวกรรมย้อนกลับก็มีดังต่อไปนี้
ช่วยประหยัดต้นทุน การใช้งานวิศวกรรมย้อนกลับเป็นการวิเคราะห์และพัฒนาจากระบบหรือว่าผลิตภัณฑ์เดิม เพื่อปรับปรุงคุณภาพ ทำให้ประหยัดต้นทุนได้มากกว่า เพราะว่าไม่ต้องเสียเวลาในการสร้างผลิตภัณฑ์หรือว่าสร้างระบบใหม่ขึ้นมาใหม่
ช่วยปรับปรุงผลิตภัณฑ์และระบบให้ดีมากขึ้น การใช้ Reverse Engineer เป็นสิ่งที่จะวิเคราะห์และพัฒนาผลิตภัณฑ์หรือระบบเดิมที่อยู่ เพื่อหาต้นตอและมองเห็นถึงหลาย ๆ จุดที่จำเป็นต่อการนำมาพัฒนาได้ ซึ่งจะช่วยให้ออกแบบและพัฒนากระบวนการผลิตหรือระบบให้ดีมากกว่าเดิม
ความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์ การใช้งานวิศวกรรมย้อนกลับสามารถช่วยเพิ่มความมั่นใจให้กับผลิตภัณฑ์ได้ด้วย เพราะช่วยตรวจเช็กและวิเคราะห์จนมั่นใจว่าชิ้นส่วนที่มีอยู่หรือชิ้นส่วนทดแทนของผลิตภัณฑ์นั้น ๆ จะมีประโยชน์และเข้ากันได้จริงกับผลิตภัณฑ์
ความได้เปรียบทางการแข่งขัน ในเรื่องนี้ก็เป็นข้อดีที่น่าสนใจมากของการใช้งาน Reverse Engineer นั่นก็เพราะสามารถนำมาใช้ในการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์หรือระบบของคู่แข่งได้ และสามารถนำข้อมูลที่ได้มาใช้พัฒนาผลิตภัณฑ์และระบบให้มีประสิทธิภาพที่ดียิ่งกว่า ในระยะเวลาที่รวดเร็วกว่า
กระบวนผลิตงาน 3 มิติ ด้วยเทคนิค Reveres Engineer
ในกระบวนการผลิตงาน 3D print สามารถเอาเทคนิควิศวกรรมย้อนกลับมาปรับใช้ร่วมกันได้ด้วย ซึ่งจะช่วยสร้างโมเดล 3 มิติของชิ้นงานที่มีอยู่ได้โดยไม่จำเป็นต้องมีไฟล์ CAD เลย ตามกระบวนการดังนี้
การสแกนชิ้นงาน
โดยในขั้นตอนนี้ให้นำเอาสเปรย์มาเคลือบชิ้นงาน และใช้เทคนิควิศวกรรมย้อนกลับซึ่งจะมีความแม่นยำในการจับภาพชิ้นงานและวิเคราะห์ส่วนสำคัญของชิ้นงาน เพื่อการออกแบบชิ้นงานที่มีความแข็งแรงมากยิ่งขึ้น
การปรับแต่งชิ้นงาน
ในขั้นตอนนี้จะนำข้อมูลของชิ้นงานที่ผ่านการสแกนแล้ว มาใช้ในการปรับแต่ง ได้จากไฟล์ 3 มิติที่สแกนมาเลย ซึ่งจะไม่ทำลายส่วนสำคัญของชิ้นงานไป นอกจากนั้นยังช่วยแยกพื้นผิวของชิ้นงานที่ไม่ดีออกไปได้ พร้อมช่วยสร้างพื้นผิวใหม่ขึ้นมาแบบอัตโนมัติ และหลังจากนั้นก็สามารถนำไฟล์ชิ้นงานนี้ ที่ผ่านการปรับปรุงแล้วไปใช้ผลิตชิ้นงาน 3 มิติได้เลย
ตัวอย่างการใช้ Reverse Engineering ใน 3D Printing
- การสร้างสำเนาของชิ้นงานโบราณวัตถุ พิพิธภัณฑ์ต่าง ๆ
- การผลิตอะไหล่เครื่องจักรที่หาซื้อยาก
- การออกแบบอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เฉพาะเจาะจง เหมาะกับผู้ป่วยแต่ละราย
- สถาบันการศึกษา สามารถใช้ Reverse Engineering ในการสร้างโมเดล 3 มิติของชิ้นงานต่าง ๆ เพื่อการสอน การวิจัย และการศึกษาอื่น ๆ เพิ่มเติม
สรุป
จากที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ก็คงจะช่วยทำให้เข้าใจกันได้มากขึ้นแล้วถึงเทคนิค Reverse Engineer หรือวิศวกรรมย้อนกลับว่าคืออะไร? มีกระบวนการทำงานอย่างไร? และมีประโยชน์มากแค่ไหน? นอกจากนั้นก็ยังได้ทราบด้วยว่าการใช้เทคนิควิศวกรรมย้อนกลับกับการทำชิ้นงาน 3 มิตินั้นมีกระบวนการอย่างไร? และสามารถช่วยในเรื่องอะไรได้บ้าง? ซึ่งใครที่กำลังจะผลิตชิ้นงาน 3 มิติ และอยากให้งานออกมาดีมากที่สุดก็สามารถนำเทคนิคนี้ไปปรับใช้ได้เลย