Trattazione storico-teorica dei processi di ingegneria inversa applicati al settore aerospaziale

Reverse engineering is the process of capturing the geometry of physical objects for use in design and manufacturing applications. Nowadays, goingwell beyond the practice of copying a design, reverse engineering includes all applications where CADdata that accurately defines a component is non existent or unavailable. Reverse engineering has changed from a skilled manual process to an engineering tool using modern measuring hardware (that collect the geometric data that represent a physical object) and sophisticated computer software (that manipulate and transform the data produced by the hardware into 3–D geometric models). It has rapidly expanded from its origin in maintenance into the areas of design and production. This expansion is the result of both a change in the basic design process and the development of specialized equipment to support reverse engineering. In particular, recent improvements in 3–D scanning have enabled more reverse engineering to be done in aerospace. There’s no perfect tool or method that will cover all situations. This applies also to reverse engineering software. Given the constraints of cost, accuracy, and speed, the selection process has to be done by matching the application requirements with the unique set of capabilities of a system. This degree thesis primarily aims at presenting and analyzing the way the aerospace field has approached and practiced the reverse engineering process, both analyzing the historical developments and examples and applications of the modern industry. The latter include replacing legacy parts, reducing costs of hard tooling, computer software simulations, and part inspection and control. The approaches to technology development and procurement are also described – build, buy, or steal – as well as the hybrid approaches of reverse engineering, coproduction, and codevelopment.

L’ingegneria inversa (reverse engineering) è il processo di acquisizione della geometria di oggetti fisici per l’utilizzo in applicazioni di progettazione e fabbricazione. Attualmente, andando ben al di là della pratica di copiare un progetto, l’ingegneria inversa include tutte le applicazioni in cui i dati CAD, che definiscono con precisione una componente, sono inesistenti o non disponibili. Nel tempo, il reverse engineering si è evoluto, passando da un processo manuale specializzato ad uno strumento ingegneristico che impiega moderni hardware di misura (per l’acquisizione dei dati geometrici che rappresentano un oggetto fisico) e software sofisticati (per la manipolazione e la trasformazione dei dati prodotti dall’hardware in modelli geometrici digitali 3–D). Si è rapidamente esteso dalla sua origine nella manutenzione, alle aree di progettazione e produzione. Questa espansione è frutto sia di un cambiamento nel processo di progettazione di base che dello sviluppo di apparecchiature specializzate a supporto dell’ingegneria inversa. In particolare, recenti miglioramenti nella scansione 3–D hanno permesso molteplici attività di ingegneria inversa nel settore aerospaziale. Non esiste uno strumento o un metodo perfetto in grado di far fronte a tutte le situazioni. Questo vale anche per i software. Considerati i vincoli di costo, precisione e velocità, il processo di selezione deve essere effettuato facendo corrispondere i requisiti delle applicazioni con il set unico di capacità di un sistema. L’obiettivo principale di questa tesi è quindi quello di presentare e analizzare il modo in cui il settore aerospaziale ha affrontato e messo in pratica il processo di ingegneria inversa, analizzando sia la componente dello sviluppo storico sia gli esempi e le applicazioni dell’industria moderna. Questi ultimi includono la sostituzione di parti datate, la riduzione dei costi di hard tooling, le simulazioni tramite software e l’ispezione delle parti. Vengono inoltre descritti gli approcci allo sviluppo e all’approvvigionamento della tecnologia – acquisto, costruzione, o appropriazione indebita – così come gli approcci ibridi di reverse engineering, coproduzione e cosviluppo.