INGÉNIERIE INVERSE

Ingénierie inverse : redonner vie à l’ancien et inspirer de nouveaux produits

L’ingénierie inverse des produits permet de recréer des pièces obsolètes, d’ajouter de la valeur aux éléments les plus utilisés et même de stimuler l’innovation.

Image de Scharfsinn86

Femme portant des lunettes qui travaille sur une conception AutoCAD sur un grand écran incurvé

Utilisation du logiciel AutoCAD d’Autodesk dans un processus d’ingénierie inverse

Qu’est-ce que l’ingénierie inverse ?

L’ingénierie inverse, ou rétro-ingénierie, est le processus de désassemblage et d’analyse d’un produit fini visant à découvrir comment il fonctionne, à recréer ou à améliorer des éléments obsolètes ou rares, ou à stimuler l’innovation. Grâce aux logiciels d’ingénierie, vous pouvez accélérer les processus, les rendre plus précis et plus flexibles, tout en obtenant des informations plus pertinentes.

Ingénieur automobile 3D scannant un composant automobile à des fins d’ingénierie inverse

Ingénierie inverse de pièces anciennes à des fins de reproduction ou d’amélioration par numérisation 3D d’un composant automobile. Image de Mihajlo Maricic

Ingénierie inverse pour le matériel

Pour réaliser l’ingénierie inverse de pièces matérielles et d’assemblages plus grands, il est nécessaire de capturer des images 3D du matériel et de les importer dans un logiciel d’ingénierie inverse comme Autodesk ReCap Pro ou en tant que modèles de CAO 3D modifiables.

Il s’agit d’une technique répandue pour recréer ou améliorer d’anciennes pièces lorsque les plans de conception sont obsolètes ou indisponibles. Les ingénieurs peuvent ensuite reproduire ou améliorer un produit en l’allégeant, en mettant à jour ses fonctionnalités et sa convivialité, en utilisant des techniques de fabrication et un traitement de fin de vie plus efficaces, en améliorant l’interopérabilité et en augmentant les indicateurs de performance tels que la résistance, la durabilité, la maîtrise des coûts, etc.

De nombreux secteurs d’activité exploitent l’ingénierie inverse de façon respectueuse sur les plans éthique et juridique. Dans les secteurs de l’aéronautique et du design automobile (anglais), l’ingénierie inverse trouve de nombreuses applications, notamment pour rendre les anciens composants plus aérodynamiques, créer des pièces de rechange pour les pièces hors production et numériser des modèles physiques. Dans le domaine du génie biomédical, l’ingénierie inverse joue un rôle essentiel dans la production d’implants, de prothèses, d’outils chirurgicaux et de modèles anatomiques. La conception et l’ingénierie de produits de grande consommation font largement appel à l’ingénierie inverse. Les secteurs de la conception de meubles et de bijoux appliquent l’ingénierie inverse pour créer des moules, des répliques et des éléments complémentaires tels que des ornements et des garnitures.

 

Allègement d’une structure de siège de cabine d’avion grâce à l’ingénierie inverse avec réduction des coûts et des émissions de CO<sup>2</sup>. Travail d’Andreas Bastian, chercheur Pier 9/DMG chez Autodesk.

L’ingénierie inverse a permis à un chercheur d’Autodesk d’alléger une structure de siège de cabine d’avion, ce qui a permis de réaliser des économies et de réduire les émissions de CO2

Comment appliquer l’ingénierie inverse dans le secteur de la fabrication

L’ingénierie inverse moderne pour la fabrication de matériel suit généralement un processus en quatre étapes.

Tout d’abord, l’ingénieur acquiert la géométrie et d’autres données du produit ou de ses pièces désassemblées, généralement par des numérisations 3D. La numérisation 3D génère des nuages de points que des logiciels d’ingénierie inverse tels qu’Autodesk ReCap Pro peuvent convertir en modèles de maillage que l’ingénieur peut modifier et affiner. ReCap Pro permet également de capturer des données d’objets à l’aide de la photogrammétrie, une technologie qui convertit plusieurs photographies en modèles 3D. Avec l’ingénierie inverse, il est également possible de collecter des données supplémentaires sur les produits et les pièces en effectuant des tests et des mesures complémentaires.

Au cours de la deuxième étape, le post-traitement, les ingénieurs peuvent avoir besoin de modifier ou de corriger manuellement les modèles de maillage générés par le logiciel avant de passer à la troisième étape, la modélisation. Là encore, un logiciel d’ingénierie inverse tel qu’Autodesk Fusion peut convertir les modèles de maillage en modèles paramétriques représentant les surfaces solides des composants. Les ingénieurs peuvent facilement améliorer les modèles et utiliser les outils de Fusion pour l’analyse des contraintes (anglais), l’optimisation de la topologie (anglais) et d’autres fonctionnalités de simulation (anglais).

Pour la dernière étape, les ingénieurs comparent les modèles aux numérisations initiales et commencent à itérer la conception, puis à créer des prototypes simulés ou physiques pour vérifier que la nouvelle pièce répond aux objectifs de conception et d’amélioration de l’original.   

Quels sont les avantages des logiciels d’ingénierie inverse ?

Renouveau et amélioration d’anciennes conceptions

Avec l’ingénierie inverse, les équipes peuvent régénérer des pièces obsolètes sans les documents de conception d’origine, mais aussi ajuster et affiner des pièces et des produits afin qu’ils offrent des performances supérieures aux originaux.

 

Gain de temps grâce à des fonctionnalités essentielles

Les logiciels d’ingénierie inverse tels que Fusion incluent des fonctionnalités de workflow utiles, comme l’espace de travail de maillage, qui permet de modifier et de réparer les corps de maillage, ainsi que des outils d’esquisse pour créer des contours d’esquisse à partir de coupes de maillage.

 

Obtention plus rapide d’informations

L’ingénierie inverse des pièces et des produits peut réduire le temps et les ressources nécessaires à la R&D, et aider les ingénieurs à prendre des décisions de conception plus rapides pour des facteurs tels que la sélection des matériaux et les méthodes de fabrication (anglais).

 

Découvrez les logiciels Autodesk pour l’ingénierie inverse

Autodesk Fusion

Découvrez notre logiciel cloud de PDM, de CAO, de FAO, d’IAO et de conception de cartes de circuit imprimé 3D pour la conception de produits.

Détails du produit
ReCap Pro

Logiciel et services de capture des informations du monde réel et de numérisation 3D

Détails du produit
Product Design & Manufacturing Collection

Bénéficiez des logiciels Inventor, AutoCAD et Autodesk Fusion, ainsi que d'autres outils professionnels pour le développement des produits et la planification de la fabrication.

Détails du produit

Découvrez différentes utilisations de l’ingénierie inverse par nos clients

Affichage d’une pièce traitée par ingénierie inverse sur l’écran d’un ingénieur

Claudius Peters

Une ancienne pièce révisée grâce aux nouvelles technologies

Après avoir utilisé la conception générative de Fusion afin de réinventer une pièce essentielle pour des refroidisseurs de ciment industriels, Claudius Peters a réalisé l’ingénierie inverse du composant dans Autodesk Inventor pour valider une conception à des fins de soudage et de moulage.

 

Lire le témoignage

Image publiée avec l’aimable autorisation de Claudius Peters

Vidéo d’une conception CAO pour le « Soup Dragon », un véhicule à propulsion humaine conçu pour la vitesse

Soup Dragon

Deux roues et un nuage de poussière

Des ingénieurs qui cherchaient à battre le record de vitesse terrestre d’un véhicule à propulsion humaine ont effectué l’ingénierie inverse du vélo Soup Dragon à partir de conceptions analogiques converties en données de CAO dans Fusion, où ils ont pu affiner la direction et d’autres systèmes mécaniques.

 

Regarder la vidéo (7 min 29 s)
Capture d’écran issue d’un logiciel de CAO représentant la conception basée sur le biomimétisme de la tour Filament

Marshall Prado

Quand l’ingénierie inverse rencontre la nature

Le biomimétisme consiste à s’inspirer des caractéristiques essentielles d’une structure naturelle pour les incorporer dans l’architecture et la conception de produits. Marshall Prado a utilisé Autodesk PowerMill pour fabriquer la tour Filament avec de la fibre de carbone et de verre, imitant le rapport résistance-poids élevé des structures en fibre de cellulose des arbres et autres plantes.

 

Lire le témoignage (anglais)

Image publiée avec l’aimable autorisation de Marshall Prado, Université du Tennessee à Knoxville

Ressources sur l’ingénierie inverse

Découvrez comment l’ingénierie inverse aide à concevoir des produits, à recréer d’anciennes cartes de circuits imprimés et d’autres composants, à convertir des dessins 2D en 3D et bien plus encore.

 

Découvrez dans cette courte vidéo comment effectuer l’ingénierie inverse des données d’un projet Autodesk Civil 3D à partir de dessins hérités, notamment à partir de fichiers DWG.

 

Cet article décrit l’utilisation d’un réseau neuronal novateur pour l’ingénierie inverse de formes de CAO à partir d’autres représentations.

 

Questions fréquemment posées sur l’ingénierie inverse

Qu’est-ce que la fabrication inversée ?

La fabrication inversée est essentiellement synonyme d’ingénierie inverse : une personne déconstruit et analyse un produit ou un système pour découvrir comment il a été fabriqué ou comment il fonctionne. Bien qu’un logiciel puisse faire l’objet d’un processus d’ingénierie inverse, la fabrication inversée fait généralement référence à un composant matériel ou à un assemblage.

 

Le processus de fabrication inversée inclut le désassemblage du produit pièce par pièce et la mesure de ses dimensions par numérisation laser 3D en cas de besoin. Ensuite, l’ingénieur crée des modèles CAO 3D des pièces afin de pouvoir y apporter des modifications. Enfin, il peut fabriquer les pièces à partir de modèles 3D à l’aide de l’impression 3D ou d’autres méthodes.

Que peut-on citer comme exemples d’ingénierie inverse ?

L’ingénierie inverse s’applique à de nombreux secteurs, qu’il s’agisse de logiciels ou de matériel. Les logiciels conçus pour fonctionner uniquement avec un microprocesseur ou un système d’exploitation peuvent faire l’objet d’un processus d’ingénierie inverse et d’une nouvelle conception de façon à fonctionner avec un autre processeur ou système d’exploitation. Les programmes malveillants utilisent souvent du code remanié pour passer inaperçus. Les stratégies de cybersécurité décomposent souvent les programmes malveillants pour les combattre.

 

Dans le domaine biomédical, l’ingénierie inverse permet d’étudier les fonctions des protéines, des organes, de l’ADN et bien plus encore. Le projet Génome humain a notamment eu recours à l’ingénierie inverse pour séquencer l’ADN humain.

 

La conception et la fabrication font appel à l’ingénierie inverse pour de nombreux projets, notamment pour les appareils électroménagers, les ordinateurs et même les véhicules, comme l’avion de chasse soviétique MiG-25 « Foxbat », qui a fait l’objet d’un processus d’ingénierie inverse après la défection d’un pilote russe qui a fait atterrir l’engin au Japon.

L’ingénierie inverse est-elle une pratique contraire à l’éthique ?

L’ingénierie inverse est une pratique neutre sur le plan éthique, mais il appartient à chacun de respecter cette éthique. Les lois régissant l’ingénierie inverse varient selon les pays. Aux États-Unis, l’ingénierie inverse est généralement considérée comme légale si le produit a été acquis légalement et n’enfreint pas les brevets, les droits d’auteur ou autres lois et contrats.

 

Il existe différentes applications éthiques de l’ingénierie inverse : redonner vie à des produits qui ne sont plus commercialisés, créer une interopérabilité avec d’autres produits et améliorer un produit de manière significative par rapport à l’original. Outre la violation des lois et contrats, l’ingénierie inverse peut avoir des usages contraires à l’éthique, notamment en créant des produits de piètre qualité et parfois en essayant délibérément de masquer l’origine des produits pour embrouiller les clients potentiels.

Quelles sont les étapes de l’ingénierie inverse ?

L’ingénierie inverse se déroule généralement selon les étapes suivantes, notamment lorsqu’il s’agit de matériel.

 

Un ingénieur acquiert des données, souvent en désassemblant un produit et en numérisant ses pièces en 3D, ce qui génère des nuages de points numériques des pièces. L’ingénieur peut également tester les pièces pour en savoir plus sur l’intention du concepteur. Au cours du post-traitement, l’ingénieur convertit les nuages de points en modèles de maillage à l’aide d’un logiciel d’ingénierie inverse, puis modifie manuellement les maillages.

 

Ensuite, le maillage est converti en modèle paramétrique avec des surfaces solides, où l’ingénieur peut apporter des améliorations et des modifications de cote. Enfin, l’ingénieur compare les modèles aux numérisations initiales et peut commencer le processus de prototypage itératif.

Voir plus de questions fréquemment posées