مهندسی معکوس چیست؟

مهندسی معکوس یکی از روشهایی است که شرکتها با به کارگیری آن، فرایند تکوین محصول خود را سرعت می‌بخشند. این روش در کشورهای درحال توسعه چون ایران که ازنظر دانش طراحی محصول و فناوری تولید عقب تر از کشورهای پیشرفته هستند، پاسخی به افزایش توان طراحی و تسریع فرایند تکوین است.

مقدمه 

بی شک شناخت محصول و درک عوامل موثر در مشخصه‌های آن، اولین پیش نیاز بهبود کیفیت و نوآوری است که لازمه آن درک مهندسی از مبانی عملکردی قطعه است.

مهندسی معکوس برای بازیابی و تشخیص اجزای متشکله یک محصول بویژه در صورت عدم دسترسی به طراحی اولیه کاربرد داشته و برای نگهداری، گسترش و توسعه امکانات موجود و مهندسی مجدد (RE-ENGINEERING) مورداستفاده قرار می‌گیرد.

 

این روش ، روش پذیرفته ای برای کشورهای درحال توسعه به شمار می‌رود. در این فرایند ابتدا میزان کمبود اطلاعات فنی برای پشتیبانی از تولید یک محصول معین می‌شود. سپس با انجام یک کار تیمی‌منسجم، متشکل از متخصصان و محققان رشته‌های مختلف علوم پایه به همراه مدیریت و سازماندهی مناسب تشکیلات تحقیقاتی و توسعه ای (R&D) سعی می‌شود مدارک و نقشه‌های خاص طراحی محصول به دست آید. با درنظر گرفتن مشخصات، هدف و شرایط طراحی محصول، استانداردهای ملی و رایج و همچنین پوشش دادن نقاط مجهول و ناشناخته سعی می‌شود مراحل نمونه سازی و نیمه صنعتی و در صورت لزوم ساخت و تولید محصول، انجام گردد.

فعالیتهای تحقیق و توسعه به مفهوم عام همیشه دو محصول را به همراه داشته است: یکی دانش و معلومات و دیگری فناوری و فن. نقش فعالیتهای تحقیق و توسعه در ایجاد فناوری تاحدی است که اندیشمندان گفته اند فناوری محصولی است که درکارخانجات تحقیق و توسعه تولید شده است.

فناوری شاه کلید توسعه ونیرومندترین عامل تحول اقتصادی در جوامع است. در اطلس فناوری فناوری ترکیب پیچیده ای از چهار عنصر، به شرح زیر معرفی گردیده است.

1 – سخت افزار و ماشین آلات؛
2 – دانش فنی یا ابزار اطلاعاتی؛
3 – توانائیها شامل مهارتها وابتکارات انسانی؛
4 – سازماندهی و مدیریت فناوری شامل مکانیسم‌هایی که برای تسهیل در
ادغام موثر عناصر بالا موردنیاز است. حال که اهمیت فناوری در توسعه ملی و نقش تحقیق و توسعه در دستیابی به فناوری مورد یادآوری قرار گرفت به بیان مراحل عمر فناوری‌ها می‌پردازیم.
سیکل عمر هر فناوری شامل این مراحل است:
مرحله طراحی؛
مرحله معرفی؛
مرحله رشد؛
مرحله بلوغ و اشباع؛
مرحله افول.
استراتژی‌های دستیابی به فناوری و محصولات
اصولاً برای دستیابی به فناوری به عنوان یک محصول صنعتی راههای گوناگونی وجود دارد که هر کشوری در هریک از زمینه‌های صنعتی باتوجه به ساختار علمی‌و صنعتی خود و میزان خوداتکایی در زمینه‌های علوم و فنون، میزان دسترسی به منابع ارزی موردنیاز، مواد اولیه داخلی، نوع و کیفیت نیروهای متخصص، روابط سیاسی بین المللی و منطقه ای، آنها را به کار می‌بندد. در زیر انواع مهم استراتژی‌های دستیابی به محصول جدید و فناوری موردنظر را بیان می‌کنیم:

1 – استراتژی نوآوری و طراحی تا تولید محصول از طریق فعالیتهای تحقیق تا تولید؛
2 – استراتژی توسعه فناوری؛
3 – استراتژی کپی سازی ومهندسی معکوس؛
4 – استراتژی انتخاب، انتقال و بومی‌کردن فناوری؛
5 – استراتژی استفاده موثر از امکانات و فناوری موجود؛
6 – استراتژی خرید کارخانه و پروسه تولید به صورت تحویل کامل؛
7 – استراتژی خرید کالا و فناوری موردنظر.
ضرورت شناخت رفتار فناوری برای انتخاب استراتژی مناسب: یکی از تصمیم گیریهای استراتژیک در زمینه دستیابی به یک محصول و یا فناوری، انتخاب مناسبترین روش دستیابی به آن است که این تصمیم گیری به مرحله رشد و توسعه آن محصــــول یا فناوری (در مهد شکل گیری و پیدایش و تکامل آن فناوری) بستگی شدیدی دارد. مثلاً اگر یک فناوری در مهد پیدایش خود (کشور اولیه) در مرحله معرفی باشد، اقدام برای دستیابی به آن ازطریق انتقال فناوری کاری نسنجیده است. همچنین اگر محصول در مهد پیدایش خود در مرحله افول بوده و فناوری برتری جایگزین آن شده باشد، اقدام برای دستیابی به محصول اولی ازطریق همین استراتژی، کاری مخاطره آمیز است.
اصولاً اقدام برای انتقال فناوری درمورد محصولاتی که در مهد پیدایش خویش مرحله معرفی را سپری کرده و در مرحله رشد هستند برای کشورهای درحال توسعه معقول تر است. در این صورت اقدام یک کشور درحال توسعه برای دستیابی به عین این محصول یا فناوری ازطریق استراتژی تحقیق تا تولید، امری غیراقتصادی و غیرعاقلانه خواهدبود مگرآنکه اهدافی مانند تقویت پایه‌های علمی‌و فنی کشور مطرح باشد که بازهم انتخاب این استراتژی احتمالاً امری مطلوب نخواهدبود. هرچه درجه تکامل یک فناوری بیشتر باشد تا قبل ازمرحله افول و منسوخ شدن، استراتژی خرید محصول و فناوری مقرون به صرفه تر خواهدبود.

استراتژی موردنظر در این مقاله بنابر نیازهای تکنولوژیک کشورهای درحال توسعه مانند ایران وجبران این خلاء تکنولوژیک با کشورهای پیشرفته با بیشترین سرعت، استراتژی مهندسی معکوس است که در ادامه به بیان متدولوژی آن خواهیم پرداخت.
متدولوژی مهندسی معکوس
مهندسی معکوس یکی از روشهایی است که شرکتها با به کارگیری آن، فرایند تکوین محصول خود را سرعت می‌بخشند. این روش در کشورهای درحال توسعه چون ایران که ازنظر دانش طراحی محصول و فناوری تولید عقب تر از کشورهای پیشرفته هستند، پاسخی به افزایش توان طراحی و تسریع فرایند تکوین است.

ایجاد یک روش منطقی و سیستماتیک برای تعیین میزان کمبود اطلاعات فنی برای پشتیبانی از تولید یک محصول و سپس انجام یک کار تیمی‌منسجم برای تکمیل این اطلاعات، مجموعه عملیاتی است که در فرایند مهندسی معکوس به وقوع می‌پیوندد. سطحی از اطلاعات فنی موردنیاز که کلیه تلاشها در راستای تشخیص میزان کمبود آن و سپس رفع این کمبود اطلاعاتی است، بسته اطلاعات فنی (TECHNICAL DATA PACKAGE=TDP) نامیده می‌شود.

به رغم ظرافت و نیاز به دقت بسیار زیاد در مهندسی معکوس، کاهش زمان عملیات امری بسیار مهم در این زمینه است. در اینجا شرح مختصری از فرایند کلی مهندسی معکوس و متدولوژی آن بیان می‌شود:

مرحله اول – تجزیه وتحلیل عملکردی / اقتصادی: این فعالیت شامل 2 بخش است:
الف – هدف گذاری و جمع آوری اطلاعات: در این مرحله توسعه محصول، رفع عیب محصول و خودکفایی معرفی و سپس هدف از انجام پروژه درمورد هریک تبیین می‌شود. هدف از فاز جمع آوری اطلاعات این است که کلیه مستندات جمع آوری شده و تولید اطلاعات و مستندات فنی درحین اجرای مهندسی معکوس آسان گردد.
با روشهایی چون شناسایی موردهای مشابه، جمع آوری اطلاعات در زمینه تولیدکنندگان و موردبررسی قراردادن قطعات و مجموعه‌های مونتاژی یک سطح بالاتر که اطلاعات موجود درمورد عوامل خروجی و ورودی، قطعات مجاور و مصرف نهایی را مشخص می‌سازد، مشخصات و توضیحات مربوط به خرید قطعات، فهرست قطعات و شماتیک‌ها که اطلاعات اولیه برای بررسی پیکربندی یک قطعه و یا یک مجموعه را دراختیار قرار می‌دهند می‌توان بسته اطلاعات فنــــی را به دست آورد. طبیعی است که با طبقه بندی سطح اطلاعاتی در فرایندهای مهندسی، این فعالیت جامع تر و سیستماتیک تر انجام می‌شود و از دوباره کاریهای احتمالی جلوگیری و در هزینه‌ها صرفه جویی به عمل خواهدآمد.

ب – ارزیابی اطلاعات و برنامه ریزی: هدف از انجام این فاز، مشخص کردن سطح اطلاعات ناقص موردنیاز و نیز تخمین هزینه انجام مهندسی معکوس است. باتوجه به این سطح تخمین زده شده، برآوردهای اولیه روی تخصصها، آزمایشات، تجهیزات و… برای اجرای مهندسی معکوس صورت می‌گیرد و پس ازتخمین هزینه، تخصیص منابع و برآورد زمان معقول برای تولید این اطلاعات برای کامل کردن بسته اطلاعات فنی، نمودار گانت اجرایی پروژه ارائه می‌شود و یک نقشه برای روند کار حاصل می‌آید.

مرحله دوم – آنالیز عملکرد و دمونتاژ مورد: هر مـــوردی می‌تواند متشکل از چند جزء (مکانیسم‌ها و اجزای مختلف) باشد که هریک وظیفه خاصی را برعهده دارند و برآیند آنها وظیفه موردنظر را برای مورد به وجود می‌آورد. و در این مرحله از فرایند، تیم مهندسی معکوس باید بتواند پارامترها و مشخصه‌های مهم ورودی و خروجی هر جزء را شناسایی کند. پس از شناسایی اجزاء و ورودی و خروجیهای آن (با استفاده از قضاوت مهندسی، طراحی آزمایشات، شبیه سازی رایانه ای و…)، باید عملکرد اجزاء با مدارک فنی موجود ممیزی شود تا مغایرتهای آن مشخص شود (FUNCTIONAL CONFIGURATION AUDIT= فاز FCA = ممیزی عملکرد فنی اجزاء). درادامه اطلاعات فنی موردنیاز اجزاء ازطریق آزمایش استخراج می‌شود. (فاز PCA یا ممیزی فیزیکی اجزاء (PHYSICAL CONFIGURATION AUDIT) تفکیک و مونتاژ اجزاء، درصورتی که قابل تجزیه به اجزای سطح پایین تر باشـــد، می‌تواند تا رسیدن به سطح قطعه ادامه یابد تا اینکه یک سطح برای مونتاژ بیان شود. درتفکیک بایـــد وظیفه عملکردی اجزای پایین تر شناسایی شود تا ممیزی عملکرد فنی اجزاء و ممیزی فیزیکی اجزاء بر روی آنها نیز صورت گیرد.

در انتهای این مرحله بسته‌های اطلاعات فنی که طی عملیات ممیزی عملکرد فنی اجزاء و ممیزی فیزیکی اجزاء ایجاد و تکمیل شده اند پس از صحه گذاری، اطلاعات لازم درباره تهیه نقشه‌های سطح یک (که چگونگی حرکت مکانیسمها و انتقال عملکرد به اجزای دیگر را کاملاً مشخص می‌کنند) را فراهم خواهندآورد.

مرحلــــــــه سوم – آنالیز سخت افزاری و نرم افزاری: این فعالیت که مهمترین بخش مهندسی معکوس است شامل موارد زیراست:

الف) آنالیز مواد: با آنالیز شیمیایی و متالورژیک، مطالعه لایه‌های سطحی، اندازه گیری خواص مکانیکی، بررسیهای ساختاری و عیوب انجام می‌گیرد؛

ب) بررسی فرایند ساخت: باتوجه به نوع سطوح فیزیکی در قطعه، فرایند ممکن برای تولید این سطوح، بررسی تنشهای سطحی و ساختار میکروسکوپی و اندازه گیری بعضی از ویژگیهای غیـــربحرانی مانند صافی سطح که به طورفرعی در تشخیص فرایند ساخت کمک می‌کند، انجام می‌شود.

ج) آنالیز ابعادی: که مشتمل بر مراحلی چون اندازه گیری ابعادی، آنالیز تلرانس و آنالیز حساسیت است؛

د) آنالیز الکتریکی – الکترونیکی درصورت نیاز: باتوجه به مشخصه‌های خروجی مدار، مسیر مدارها، مواد، روشهای زدودن پوششها، اتصالات موردنیاز برای تولید مجدد.

نتایج حاصل از این قسمت در نقشه‌های سطح 2 ثبت و ترسیم می‌شوند.
مرحله چهارم – بهبود محصول و آنالیز ارزش: با استفاده از اطلاعات جدید تهیه شده هنگام فرایند و انجام بازنگری مهندسی ارزشی در کاندیداهای درنظرگرفته شده برای مهندسی معکوس می‌توان برخی از حوزه‌های پرهزینه مثل عیوب طراحی، طراحی اضافی، عملکرد بهبود، محدودیتهای بیش از حد درمورد تلرانس‌ها، نیازمندیهای بیش از اندازه برای عملکردها و… را آشکار و آنها را قبل از تکمیل فرایند اصلاح کرد.

مرحله پنجم – برنامه ریزی فرایند تولید و تهیه ملزومات تضمین کیفیت: در این مرحله کلیه بسته‌های اطلاعاتی که تاکنون کامل شده از دیدگاه قابلیت تولید و فرایندهای ساخت موردتوجه قرار می‌گیرند. به طور خلاصه خروجی این مرحله به ایجاد نقشه‌های سطح 3 منجرمی‌شود که ملزومات ضروری و موردنیاز واحدهای طراحی، مهندسی، ساخت وکنترل کیفیت را برای دستیابی یا ساخت آیتم موردنظر شامل می‌شود.

به طورکلی نقشه‌های سطح 3 نتیجه فرایند مهندسی معکوس بوده که شامل کلیه پارامترهای مستندسازی شده لازم جهت تولید یک آیتم خواهندبود و هدف از انجام آن تصدیق و تایید دقت بسته اطلاعات فنی برای پشتیبانی از تولید قطعات است تا از این طریق اطمینان کافی از صحت و دقت و کامل بودن نقشه‌ها و مشخصه‌های ایجاد شده توسط فرایند مهندسی معکوس حاصل شود.

مرحله ششم – تهیه مستندات نهایی: درهنگام ساخت و تست محصول تولیدی در فاز تولید نمونــــه، بسیاری از نقشه‌های مهندسی و رویه‌های تست، چندین بار بازنگری و اصلاح می‌شوند که تمام سطوح بازنگری شده از سطح صفر تا آخرین نتایج باید در بسته اطلاعات فنی قرار داده شوند. با اضافه شدن اطلاعات به دست آمده از بازرسی‌ها و اطمینان کیفیت نمونه‌های تولیدشده، به بسته اطلاعات فنی، یک بستـــه اطلاعات فنی کامل شده به دست می‌آیـــد و پس از مطابقت با استانداردهای بسته‌های اطلاعات فنی در انتها یک بسته اطلاعات فنی نهایی کامل در ارتباط با محصول که هدف فراینـــــد مهندسی معکوس است، به دست می‌آید.

مزایا و دستاوردهای مهندسی معکوس
1 – ایجاد توانایی و تقویت تکنیکی – فناوری ساخت ازطریق شناخت و درک کامل محصول (اخذ دانش فنی محصول) و به وجود آوردن اعتماد به نفس د رمهندسان و کارشناسان صنعت در مواجهه با صنایع و فناوری‌های داخلی؛

2 – امکان طراحی یک محصول بهنگام، در سطح استانداردهای جهانی با کشف راههای جدید بهبود و توسعه محصول، درجهت ارضای نیازهای مشتری مثل عملکرد بهتر، افزودن ویژگیها و رفع نواقص محصول. همچنین ارضای نیازهای بازار مثل تغییر فناوری یا بهبود آن و کاهش هزینه؛

3 – ایجاد توان بالقوه جهت جذب، درانتقال فناوری‌های پیشرفته؛
4 – تربیت نیروی متخصص موردنیاز در صنایع استراتژیک؛
5 – به وجود آوردن قدمهای سیستماتیک برای کمک به درک و مستندسازی طراحی و فرایند طراحی؛
6 – امکان الگوبرداری رقابتی درجهت درک محصولات رقبا و توسعه بهتر محصولات خود؛
7 – امکان انجام مهندسی مجدد با استفاده از دانش فنی اخذشده به وسیله مهندسی معکوس.
نتیجه گیری
مهندسی معکوس یکی از روشهای دسترسی به دانش فنی است. لازمه اجرای این روش وجود نمونه‌هایی از محصول است که مبنای کار تحقیقات قرار می‌گیرد. در این روش برای دستیابی به دانش فنی به برون فکنی اطلاعات فنی از طریق تجزیه محصول متوسل می‌شویم که اصطلاحاً کشف کردن (DEFAKTAGE) دانش فنی نامیده می‌شود. در این فرایند، کارشناسان مربوطه، مشخصات، هدف و شرایط طراحی محصول را درنظر گرفته و سعی در ساخت و تولید محصول طبق استانداردهای ملی و رایج خود دارند و نقاط مجهول و ناشناخته مسئله را نیز با درایت و بررسیهــــای کارشناسی و تحقیقات پوشش می‌دهند، بدون اینکه از ابتدا درگیر جزئیات فنی و طراحی محصول شده باشند. شاید بتوان از مهندسی معکوس به عنوان کپی برداری آگــــاهانه از یک محصول نام برد،‌روشی که عده ای از کشورهای شرق آسیا و اروپا بعداز جنگ جهانی دوم عملاً پیاده کردند و درحال حاضر جزء کشورهای پیشرفته و صنعتی محسوب می‌شوند.

درهر صورت تجربه‌های مفیدی که در دهه اخیر با حمایت طرح اعطای کمکهای فنی و تکنولوژیک به صنایع به وسیله تامین سرمایه ارزان و حمایتهای دولتی ازطریق سیاستگذاری مناسب مالیاتی و… روی موضوعها و محصولات مختلف در کشور صورت گرفته، همه مؤید بهره وری و مثمرثمربودن این استراتژی در پاسخ به نیازهای کشور است. نکته جالب اینکـــه کارشناسان داخلی با چنین تجربه‌هایی اعتماد به نفس و جسارت فنی لازم برای مواجهه با کارشناسان خارجی در مرحله انتقال فناوری پیدا می‌کنند و بدیهی است در این صورت، شرایط جذب کامل مراحل انتقال فناوری، شناختن نقاط کور فنی و علمی‌صنایع داخلی و سعی در برطرف کردن آن، جهت دادن صحیح به انتقال فناوری، مشاوره با مسئولان در راستای تصمیم گیری و عقد قراردادهای تولید و مشارکت با شرکتهای خارجی و… فراهم خواهدآمد.

از مهندسی معکوس در زمینه‌های مختلف سخت افزاری و نرم افزاری ازجمله: برای غلبه بر عیبها یا گسترش تواناییهای دستگاههای موجود، تهیه قطعات یدکی و ایجاد مراکز تعمیر و نگهداری دستگاههای پیشرفته، به عنوان ابزاری برای یادگیری، ابزاری برای ساختن محصولات جدید و سازگار که از محصولات موجود در بازار ارزان تر باشند، ابزاری برای رقابت، برای بالابردن کارآیی نرم افزارها، مورداستفاده قرار می‌گیرد و در حیطه‌های سخت افـــزار و نرم افزار رایانه ای اهمیت ویژه ای دارد.

منابع:
1 – اخوان، امیرناصر مروری بر کپی سازی و مهندسی معکوس صنایع هوایی، شماره 77، آبان 7
2 – پاک نظر، ثریا مهندسی معکوس روشی برای تولید محصولات جدید وب، شماره 24، خرداد 81
3 – جایگاه و نقش فعالیتهای تحقیق در استراتژیهای دستیابی به تکنولوژی موردنیاز کشور پیام پولاد، شماره 10، مهر 73
4 – سیدحسینی سیدمحمد – ناظمی‌جمشید توسعه ساختارهای مهندسی و تکوین محصول در صنعت مجله علمی‌پژوهشی اقتصاد و مدیریت، شماره 46، پاییز 79
5 – فتحی علیرضا مهندسی معکوس کارآفرین، شماره 9، مهر و آبان 80
6 – مهندسی معکوس راهی برای احاطه برمبانی طراحی، پیام ایران خودرو، شماره 46، مرداد 79
7 – مهندسی معکوس (یک ضرورت)، شرکت خدمات علمی‌صنعتی استان تهران، صنعت خودرو، شماره 22، مهر 78
8 – ناطق محمدجواد تامین سرمایه ارزان به عنوان یکی از روشهای موثر حمایتی دولت از توسعه تکنولوژی ملی، صنعت و توسعه، شماره 16، مهر و آبان 76
9 – هلالی، حسن مهندسی معکوس اطلاعات علمی، شماره 2، آذر 73 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

انسانی؟!؟! * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.