Behzad AZ
06-24-2010, 08:19 AM
مهندسي معكوس چيست؟
مقدمه:
اگر سابقه ي صنعت و چگونگي رشد آن در كشورهاي جنوب شرقي آسيا را مورد مطالعه قرار دهيم به اين مطلب خواهيم رسيد كه در كمتر مواردي اين كشورها داراي ابداعات فن آوري بوده اند و تقريبا در تمامي موارد، كشورهاي غربي (*آمريكا و اروپا) پيشرو بوده اند. پس چه عاملي باعث اين رشد شگفت آور و فني در كشورهاي خاور دور گرديده است؟
در اين نوشتار به يكي از راهكارهاي اين كشورها در رسيدن به اين سطح از دانش فني مي پردازيم.
در صورتي كه به طور خاص كشور ژاپن را زير نظر بگيريم، خواهيم ديد كه تقريبا تمامي مردم دنيا از نظر كيفيت، محصولات آنها را تحسين مي كنند ولي به آنها ايراد مي گيرند كه ژاپني ها از طريق كپي برداري از روي محصولات ديگران به اين موفقيت دست يافته اند.
اين سخن اگر هم كه درست باشد و در صورتي كه كپي برداري راهي مطمئن براي رسيدن به هدف باشد چه مانعي دارد كه اين كار انجام شود.اين مورد، به خصوص درباره ي كشورهاي در حال توسعه ويا جهان سوم به شكاف عميق فن آوري بين اين كشورها و كشورهاي پيشرفته دنيا، امري حياتي به شمار مي رود و اين كشورها بايد همان شيوه را پيش بگيرند(البته در قالب مقتضيات زمان و مكان و ساير محدوديت ها) به عنوان يك نمونه، قسمتي از تاريخچه ي صنعت خودرو و آغاز توليد آن در ژاپن را مورد بررسي قرار مي دهيم:
توليد انبوه خودرو در ژاپن قبل از جنگ جهاني دوم ودر سال 1920 بوسيله ي كارخانه هاي "ايشي كاواجيما" آغاز شد كه مدل ژاپني فورد آمريكايي را كپي كرده و به شكل توليد انبوه به بازار عرضه نمود.
همچنين شورلت ژاپني AE جزو اولين خودرو هاي كپي شده آمريكايي توسط ژاپني ها بود كه به تعداد زياد توليد مي شد. سپس با تلاش هاي فراواني كه انجام شد(آنهم در شرايط بحراني ژاپن در آن دوره) مهمترين كارخانه*ي خودرو سازي ژاپن يعني "تويوتا" درسال 1932 فعاليت خود را با ساخت خودرويي با موتور "كرايسلر" آغاز نمود ، در سال 1934، نوع ديگري از خودرو را با موتور"شورلت" ساخته و وارد بازار نموده و از سال 1936، اولين تلاش ها براي ساخت خودروي تمام ژاپني آغاز شد. البته تا مدت ها ژاپني ها مشغول كپي برداري از اتومبيل هاي آمريكايي و اروپايي بودند.
آنها خودروي پاكارد و بيوك آمريكايي و رولزرويس، مرسدس بنز و فيات اروپايي را نيز توليد كردند كه همين توليدها زمينه ساز گسترش فعاليت خودروسازي ژاپن شد و سرانجام در دهه ي 1960 ميلادي پس از سعي و كوشش فراوان ، اولين اتومبيل تمام ژاپني كه ضمنا داراي استاندارد جهاني بود، توليد و به بازار عرضه شد.
در تمامي مطاب فوق رد پاي يك شگرد خاص و بسيار مفيد به چشم مي خورد كه "مهندسي معكوس"(Reverse Engineering ) نام دارد.
مهندسي معكوس روشي آگاهانه براي دستيابي به فن آوري حاضر و محصولات موجوداست. در اين روش، متخصصين رشته هاي مختلف علوم پايه و كاربردي از قبيل مكانيك، فيزيك و اپتيك، مكاترونيك، شيمي پليمر، متالورژي،الكترونيك و ...جهت شناخت كامل نحوه ي عملكرد يك محصول كه الگوي فن آوري مذكور مي باشد تشكيل گروه هاي تخصصي داده و توسط تجهيزات پيشرفته و دستگاه هاي دقيق آزمايشگاهي به همراه سازماندهي مناسب تشكيلات تحقيقاتي و توسعه هاي R&D "سعي در به دست آوردن مدارك و نقشه هاي طراحي محصول فوق دارند تا پس از مراحل نمونه سازي (Prototyping) و ساخت نيمه صنعتي (Pilot plant) در صورت لزوم ، توليد محصول فوق طبق استاندارد فني محصول الگو انجام خواهد شد . همان گونه كه اشاره شد استفاده از روش مهندسي معكوس براي كشورهاي در حال توسعه يا عقب مانده روش بسيار مناسبي جهت دسترسي به فن آوري ، رشد و توسعه ي آن مي باشد. اين كشور ها كه در موارد بسياري از فن آوري ها در سطح پاييني قرار دارند، در كنار روش ها و سياست هاي دريافت دانش فني، مهندسي معكوس را مناسب ترين روش دسترسي به فن آوري تشخيص داده و سعي مي كنند با استفاده از روش مهندسي معكوس، اطلاعات و دانش فني محصولات موجود ، مكانيزم عمل كرد و هزاران اطلاعات مهم ديگر را بازيابي كرده و در كنار استفاده ار روش هاي مهندسي مستقيم (Forward Engineering) و روش هاي ساخت قطعات ، تجهيزات ، تسترهاي مورد استفاده در خط مونتاژ و ساخت مانند قالب ها ،گيج و فيكسچر ها و دستگاههاي كنترل، نسبت به ايجاد كارخانه اي پيشرفته و مجهز جهت توليد محصولات فوق اقدام نمايند. همچنين ممكن است مهندسي معكوس، براي رفع معايب و افزايش قابليت هاي محصولات موجود نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. به عنوان مثال در كشور آمريكا ، مهندسي معكوس توسط شركت "جنرال موتور" بر روي محصولات كمپاني "فورد موتور" و نيز برعكس، براي حفظ وضعيت رقابتي و رفع نواقص محصولات به كار برده شده است.
بسياري از مديران كمپاني هاي آمريكايي، هر روز قبل از مراجعت به كارخانه، بازديدي از جديدترين محصولات عرضه شده در فروشگاه ها و نمايشگاه هاي برگزار شده انجام داده و جديدترين محصولات عرضه شده مربوط به محصولات كمپاني خود را خريداري نموده و به واحد تحقيق و توسعه (R&D) تحويل مي دهند تا نكات فني مربوط به طراحي وساخت محصولات مذكور و آخرين تحقيقات ، هر چه سريع تر در محصولات شركت فوق نيز مورد توجه قرار گيرد.
جالب است بدانيد كه مهندسي معكوس حتي توسط سازندگان اصلي نيز ممكن است به كار گرفته شود . زيرا به دلايل متعدد، نقشه هاي مهندسي اوليه با ابعاد واقعي قطعات (مخصوصا زماني كه قطعات چندين سال پيش طراحي و ساخته و به دفعات مكرر اصلاح شده اند)مطابقت ندارد براي مثال جهت نشان دادن چنين نقشه هايي با ابعاد واقعي قطعات و كشف اصول طراحي و تلرانس گذاري قطعات، بخش ميكروسويچ شركت(Honywell) از مهندسي معكوس استفاده نموده و با استفاده از سيستم اندازه گيري CMM (Coordinate Measuring Machine) با دقت و سرعت زياد ابعاد را تعيين نموده و به نقشه هاي مهندسي ايجاد شده توسط سيستم CAD منتقل مي كنند.
متخصصين اين شركت اعلام مي دارند كه روش مهندسي معكوس و استفاده از ابزار مربوطه، به نحو موثري زمان لازم براي تعمير و بازسازي ابزارآلات ، قالب ها و فيكسچرهاي فرسوده را كم مي كند و لذا اظهار مي دارند كه "مهندسي معكوس زمان اصلاح را به نصف كاهش مي*دهد."
مهندسين معكوس، اضافه بر اينكه بايد محصول موجود را جهت كشف طراحي آن به دقت مورد مطالعه قرار دهند، همچنين بايد مراحل بعد از خط توليد يعني انبارداري و حمل و نقل را از كارخانه تا مشتري و نيز قابليت اعتماد را در مدت استفاده ي مفيد مورد تجزيه و تحليل قرار دهند. چرا كه مثلا فرايند آنيلينگ مورد نياز قطعه،ممكن است براي ايجاد مشخصات مورد نظر در هنگام عمل كرد واقعي محصول يا در طول مدت انبارداري و حمل و نقل طراحي شده و لزوم وجود آن تنها در هنگام اجراي مراحل مذكور آشكار خواهد شد.
چه بسا كه بررسي يك پيچ بر روي سوراخي بر بدنه ي محصول(كه به قطعات و اجزاي ديگر متصل نشده) ، متخصصان مهندسي معكوس را ماه ها جهت كشف راز عملياتي آن به خود مشغول كند، غافل از اينكه محل اين پيچ، امكاني جهت تخليه ي هوا، تست آب بندي يا امكان دسترسي به داخل محصول جهت تست نهايي مي باشد. از سوي ديگر مهندسين معكوس بايد عوامل غير مستقيمي را كه ممكن است در طراحي و توليد محصول مذكور تاثير بگذارند، را به دقت بررسي نمايند. به دليل اينكه بسياري از اين موارد با توجه به خصوصيات و مقتضيات زماني و مكاني ساخت محصول مورد نظر، توسط سازندگان اصلي توجيه پذير باشد اما ماجراي آن به وسيله ي مهندسين معكوس فاجعه ساز باشد. مثلا فرايند توليد قطعات تا حدود قابل توجهي بستگي به تعداد محصولات مورد نياز و ... دارد . اگر تعداد محصولات مورد نياز جهت كشور ثانويه در بسيار كمتر از كشور اصلي كه در حد جهاني و بين*المللي فعاليت نموده ، باشد پس به عنوان مثال تعيين فرايند يك قطعه با باكاليتي (نوعي مواد پليمري) از طريق ساخت قالب هاي چند حفره اي با مكانيزم عملكرد خود كاربا توجه به معضلات پخت قطعه در داخل قالب ، مي تواند براي مجريان مهندسي معكوس فاجعه ساز باشد ( اگر كه اين مهندسان از فرايند هاي ساده تر با توجه به تيراژ توليد محصول و نيز خصوصيات تكنولوژيكي كشور خود استفاده نكنند.) بنابراين، مرحله ي بعد از كشف طراحي، تطبيق طراحي انجام شده بر مقتضيات زماني و مكاني كشور ثانويه مي*باشد كه بايد به دقت مورد توجه متخصصين مهندسي معكوس واقع شود.
خلاصه اينكه مهندسي معكوس ممكن است يك كاربرد غير معقول و نامناسب از كاربرد هنر و علم مهندسي به نظر برسد، اما آن يك حقيقت از زندگي روزمره ي ما به شمار مي رود.
مقدمه:
اگر سابقه ي صنعت و چگونگي رشد آن در كشورهاي جنوب شرقي آسيا را مورد مطالعه قرار دهيم به اين مطلب خواهيم رسيد كه در كمتر مواردي اين كشورها داراي ابداعات فن آوري بوده اند و تقريبا در تمامي موارد، كشورهاي غربي (*آمريكا و اروپا) پيشرو بوده اند. پس چه عاملي باعث اين رشد شگفت آور و فني در كشورهاي خاور دور گرديده است؟
در اين نوشتار به يكي از راهكارهاي اين كشورها در رسيدن به اين سطح از دانش فني مي پردازيم.
در صورتي كه به طور خاص كشور ژاپن را زير نظر بگيريم، خواهيم ديد كه تقريبا تمامي مردم دنيا از نظر كيفيت، محصولات آنها را تحسين مي كنند ولي به آنها ايراد مي گيرند كه ژاپني ها از طريق كپي برداري از روي محصولات ديگران به اين موفقيت دست يافته اند.
اين سخن اگر هم كه درست باشد و در صورتي كه كپي برداري راهي مطمئن براي رسيدن به هدف باشد چه مانعي دارد كه اين كار انجام شود.اين مورد، به خصوص درباره ي كشورهاي در حال توسعه ويا جهان سوم به شكاف عميق فن آوري بين اين كشورها و كشورهاي پيشرفته دنيا، امري حياتي به شمار مي رود و اين كشورها بايد همان شيوه را پيش بگيرند(البته در قالب مقتضيات زمان و مكان و ساير محدوديت ها) به عنوان يك نمونه، قسمتي از تاريخچه ي صنعت خودرو و آغاز توليد آن در ژاپن را مورد بررسي قرار مي دهيم:
توليد انبوه خودرو در ژاپن قبل از جنگ جهاني دوم ودر سال 1920 بوسيله ي كارخانه هاي "ايشي كاواجيما" آغاز شد كه مدل ژاپني فورد آمريكايي را كپي كرده و به شكل توليد انبوه به بازار عرضه نمود.
همچنين شورلت ژاپني AE جزو اولين خودرو هاي كپي شده آمريكايي توسط ژاپني ها بود كه به تعداد زياد توليد مي شد. سپس با تلاش هاي فراواني كه انجام شد(آنهم در شرايط بحراني ژاپن در آن دوره) مهمترين كارخانه*ي خودرو سازي ژاپن يعني "تويوتا" درسال 1932 فعاليت خود را با ساخت خودرويي با موتور "كرايسلر" آغاز نمود ، در سال 1934، نوع ديگري از خودرو را با موتور"شورلت" ساخته و وارد بازار نموده و از سال 1936، اولين تلاش ها براي ساخت خودروي تمام ژاپني آغاز شد. البته تا مدت ها ژاپني ها مشغول كپي برداري از اتومبيل هاي آمريكايي و اروپايي بودند.
آنها خودروي پاكارد و بيوك آمريكايي و رولزرويس، مرسدس بنز و فيات اروپايي را نيز توليد كردند كه همين توليدها زمينه ساز گسترش فعاليت خودروسازي ژاپن شد و سرانجام در دهه ي 1960 ميلادي پس از سعي و كوشش فراوان ، اولين اتومبيل تمام ژاپني كه ضمنا داراي استاندارد جهاني بود، توليد و به بازار عرضه شد.
در تمامي مطاب فوق رد پاي يك شگرد خاص و بسيار مفيد به چشم مي خورد كه "مهندسي معكوس"(Reverse Engineering ) نام دارد.
مهندسي معكوس روشي آگاهانه براي دستيابي به فن آوري حاضر و محصولات موجوداست. در اين روش، متخصصين رشته هاي مختلف علوم پايه و كاربردي از قبيل مكانيك، فيزيك و اپتيك، مكاترونيك، شيمي پليمر، متالورژي،الكترونيك و ...جهت شناخت كامل نحوه ي عملكرد يك محصول كه الگوي فن آوري مذكور مي باشد تشكيل گروه هاي تخصصي داده و توسط تجهيزات پيشرفته و دستگاه هاي دقيق آزمايشگاهي به همراه سازماندهي مناسب تشكيلات تحقيقاتي و توسعه هاي R&D "سعي در به دست آوردن مدارك و نقشه هاي طراحي محصول فوق دارند تا پس از مراحل نمونه سازي (Prototyping) و ساخت نيمه صنعتي (Pilot plant) در صورت لزوم ، توليد محصول فوق طبق استاندارد فني محصول الگو انجام خواهد شد . همان گونه كه اشاره شد استفاده از روش مهندسي معكوس براي كشورهاي در حال توسعه يا عقب مانده روش بسيار مناسبي جهت دسترسي به فن آوري ، رشد و توسعه ي آن مي باشد. اين كشور ها كه در موارد بسياري از فن آوري ها در سطح پاييني قرار دارند، در كنار روش ها و سياست هاي دريافت دانش فني، مهندسي معكوس را مناسب ترين روش دسترسي به فن آوري تشخيص داده و سعي مي كنند با استفاده از روش مهندسي معكوس، اطلاعات و دانش فني محصولات موجود ، مكانيزم عمل كرد و هزاران اطلاعات مهم ديگر را بازيابي كرده و در كنار استفاده ار روش هاي مهندسي مستقيم (Forward Engineering) و روش هاي ساخت قطعات ، تجهيزات ، تسترهاي مورد استفاده در خط مونتاژ و ساخت مانند قالب ها ،گيج و فيكسچر ها و دستگاههاي كنترل، نسبت به ايجاد كارخانه اي پيشرفته و مجهز جهت توليد محصولات فوق اقدام نمايند. همچنين ممكن است مهندسي معكوس، براي رفع معايب و افزايش قابليت هاي محصولات موجود نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. به عنوان مثال در كشور آمريكا ، مهندسي معكوس توسط شركت "جنرال موتور" بر روي محصولات كمپاني "فورد موتور" و نيز برعكس، براي حفظ وضعيت رقابتي و رفع نواقص محصولات به كار برده شده است.
بسياري از مديران كمپاني هاي آمريكايي، هر روز قبل از مراجعت به كارخانه، بازديدي از جديدترين محصولات عرضه شده در فروشگاه ها و نمايشگاه هاي برگزار شده انجام داده و جديدترين محصولات عرضه شده مربوط به محصولات كمپاني خود را خريداري نموده و به واحد تحقيق و توسعه (R&D) تحويل مي دهند تا نكات فني مربوط به طراحي وساخت محصولات مذكور و آخرين تحقيقات ، هر چه سريع تر در محصولات شركت فوق نيز مورد توجه قرار گيرد.
جالب است بدانيد كه مهندسي معكوس حتي توسط سازندگان اصلي نيز ممكن است به كار گرفته شود . زيرا به دلايل متعدد، نقشه هاي مهندسي اوليه با ابعاد واقعي قطعات (مخصوصا زماني كه قطعات چندين سال پيش طراحي و ساخته و به دفعات مكرر اصلاح شده اند)مطابقت ندارد براي مثال جهت نشان دادن چنين نقشه هايي با ابعاد واقعي قطعات و كشف اصول طراحي و تلرانس گذاري قطعات، بخش ميكروسويچ شركت(Honywell) از مهندسي معكوس استفاده نموده و با استفاده از سيستم اندازه گيري CMM (Coordinate Measuring Machine) با دقت و سرعت زياد ابعاد را تعيين نموده و به نقشه هاي مهندسي ايجاد شده توسط سيستم CAD منتقل مي كنند.
متخصصين اين شركت اعلام مي دارند كه روش مهندسي معكوس و استفاده از ابزار مربوطه، به نحو موثري زمان لازم براي تعمير و بازسازي ابزارآلات ، قالب ها و فيكسچرهاي فرسوده را كم مي كند و لذا اظهار مي دارند كه "مهندسي معكوس زمان اصلاح را به نصف كاهش مي*دهد."
مهندسين معكوس، اضافه بر اينكه بايد محصول موجود را جهت كشف طراحي آن به دقت مورد مطالعه قرار دهند، همچنين بايد مراحل بعد از خط توليد يعني انبارداري و حمل و نقل را از كارخانه تا مشتري و نيز قابليت اعتماد را در مدت استفاده ي مفيد مورد تجزيه و تحليل قرار دهند. چرا كه مثلا فرايند آنيلينگ مورد نياز قطعه،ممكن است براي ايجاد مشخصات مورد نظر در هنگام عمل كرد واقعي محصول يا در طول مدت انبارداري و حمل و نقل طراحي شده و لزوم وجود آن تنها در هنگام اجراي مراحل مذكور آشكار خواهد شد.
چه بسا كه بررسي يك پيچ بر روي سوراخي بر بدنه ي محصول(كه به قطعات و اجزاي ديگر متصل نشده) ، متخصصان مهندسي معكوس را ماه ها جهت كشف راز عملياتي آن به خود مشغول كند، غافل از اينكه محل اين پيچ، امكاني جهت تخليه ي هوا، تست آب بندي يا امكان دسترسي به داخل محصول جهت تست نهايي مي باشد. از سوي ديگر مهندسين معكوس بايد عوامل غير مستقيمي را كه ممكن است در طراحي و توليد محصول مذكور تاثير بگذارند، را به دقت بررسي نمايند. به دليل اينكه بسياري از اين موارد با توجه به خصوصيات و مقتضيات زماني و مكاني ساخت محصول مورد نظر، توسط سازندگان اصلي توجيه پذير باشد اما ماجراي آن به وسيله ي مهندسين معكوس فاجعه ساز باشد. مثلا فرايند توليد قطعات تا حدود قابل توجهي بستگي به تعداد محصولات مورد نياز و ... دارد . اگر تعداد محصولات مورد نياز جهت كشور ثانويه در بسيار كمتر از كشور اصلي كه در حد جهاني و بين*المللي فعاليت نموده ، باشد پس به عنوان مثال تعيين فرايند يك قطعه با باكاليتي (نوعي مواد پليمري) از طريق ساخت قالب هاي چند حفره اي با مكانيزم عملكرد خود كاربا توجه به معضلات پخت قطعه در داخل قالب ، مي تواند براي مجريان مهندسي معكوس فاجعه ساز باشد ( اگر كه اين مهندسان از فرايند هاي ساده تر با توجه به تيراژ توليد محصول و نيز خصوصيات تكنولوژيكي كشور خود استفاده نكنند.) بنابراين، مرحله ي بعد از كشف طراحي، تطبيق طراحي انجام شده بر مقتضيات زماني و مكاني كشور ثانويه مي*باشد كه بايد به دقت مورد توجه متخصصين مهندسي معكوس واقع شود.
خلاصه اينكه مهندسي معكوس ممكن است يك كاربرد غير معقول و نامناسب از كاربرد هنر و علم مهندسي به نظر برسد، اما آن يك حقيقت از زندگي روزمره ي ما به شمار مي رود.