皆さんこんにちは。千葉県市原市を拠点に、全国でリバースエンジニアリングやプラントの配管工事一式を手がけている藤田工業です。
現場で使っている部品が劣化した時に、古い部品はすでに購入できなくなっている場合があります。この時に、部品の現物から図面化する方法として、リバースエンジニアリングという手法があります。
リバースエンジニアリングでは、図面がなくとも部品から図面を作り、新しい部品が製作可能です。さらに、既存の部品の性質を高め、改良することもできます。
この記事では、現物から図面化し部品を仕上げるリバースエンジニアリングの事例についてご紹介します。
■部品の現物から図面化するにはどんな方法がある？
部品の現物から図面を作成するには、リバースエンジニアリングが便利です。リバースエンジニアリングでは、図面がない部品でも3Dスキャナーで3Dデータを作成します。このデータを微調整し、図面化することで、部品の製作が可能です。
一般的に部品を製造する時は、図面をもとに3Dモデルを作成したり、3Dプリンターを使って形にしたりしながら仕上げていきます。リバースエンジニアリングはこの逆の工程で行う作業であり、既存の部品から構造や構成要素を明らかにし、新たな部品を作る手法です。
・現物からの図面化が必要な場面とは
リバースエンジニアリングは、主に製造業の現場において、幅広い目的で活用されています。生産中止や廃業などにより、劣化した製品が入手しにくい・現物の図面が必要である・現物と図面データの比較がしたい・非接触式の3次元測定器で測れない形状の製品である・部品の精度を高めたい・純正品が高いためコストを抑えたいなど、目的はさまざまです。
リバースエンジニアリングにより、金型の作成だけでなく、フィギュアの作成や美術品のデータ保存・既製品の研究なども可能です。リバースエンジニアリングによって明らかになった製品情報の文書化によって、職人技を継承することもできますが、セキュリティ対策はしっかりと講じておかなくてはいけません。
■図面化するためにはどんな情報があればいい？
図面は、部品の情報を正確に伝え、部品を作成するためにとても重要です。現物を図面化するためには、どのような情報があるとスムーズに進められるのでしょうか。
・部品の簡単な情報（寸法や種類など）を送る
まずは、図面化が可能かどうかを確認するために、部品の情報を相手先に伝えます。寸法や種類など、できるだけ詳しく伝えると、より早くチェックができます。
・図面化できそうであれば、部品を送付する
部品の情報をもとに図面化できるかを判断し、できそうであれば部品を送付します。既存の部品と異なる寸法にしたい場合は、部品の送付とともに伝えておきましょう。
部品を送付してから図面化までの流れは、次の項で詳しく説明します。
■図面化するまでの流れとは
部品を元に図面化するまでには、どのような流れで進めていけば良いのでしょうか。リバースエンジニアリングに必要とされる図面化までの流れを見ていきましょう。
①現物を送付
最初に、図面化を希望する現物を送付します。前の項で説明したように、寸法の変更などが必要であれば、事前に伝えておきましょう。
②測定（3Dスキャナやノギスなど）
現物をもとに、3Dスキャナやノギスなどを使って測定します。3Dスキャナには、接触式と非接触式の2種類があり、部品に合わせてどちらかを選択します。
接触式の3Dスキャナでは、プローブという端子を現物に当て、形状を読み取っていきます。測定の精度が高い反面、プローブが入らない箇所の測定は不可能です。また、プローブは手動で扱うため、計測箇所が多い部品では時間がかかってしまいます。このため、接触式の3Dスキャナは、丸や四角などの形状をスキャンするのに向いています。
一方、非接触式の3Dスキャナは、部品を専用の台に設置し、カメラを使ってあらゆる角度からスキャンするタイプと、ハンディタイプのスキャナーを使ってスキャンするタイプの2種類が主流です。接触式よりも短時間で部品に触れずにスキャンでき、作業も楽にできますが、部品の表面に光沢や黒色の部分があると、専用の粉末スプレーが必要な場合もあります。
近年では、3Dスキャナーの精度が高まっており、非接触でも寸法測定が高精度でできるようになっています。機種によっては、寸法測定を行えば、分解しなくともそのままデータができるものもあるほどです。
弊社では、図面起こしの際に3Dスキャンのみではなく、ノギスを使った手作業の計測も並行して行っております。ノギスは、平面に近い小さな部品を計測するのに向いており、特にデジタルノギスは0.01mm単位まで表示できるものもあり、複雑な形状の部品でも高精度で計測が可能です。
③モデリング・データ化
3Dスキャナやノギスなどで測定したデータは、点が集まっただけの状態であるため、そのままでは使用できません。このため、点をつなぎ合わせて3Dモデルを作成します。
専用のソフトでデータを編集し、うまく測定されていない箇所は手動で修正が必要です。データから作成された3Dモデルは「ソリッド」と呼ばれ、ここから加工データの作成や図面化を進めていきます。部品に加工を加えず複製する場合、ソリッドからデータを作成します。加工や改良など何らかの手を加える場合は、データを作る前に作業が必要です。
④図面作成
作成したソリッドを元にして、図面を作成していきます。部品の現物を使って測定したデータから寸法を参照するため、正確な図面が完成します。
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■図面化しておくメリット
リバースエンジニアリングの工程において、図面は必ず使われるものではありません。3Dスキャナの精度の高さから、3Dスキャナのみで作業が完結する場合もあります。
しかし、図面化には大きなメリットがあるため、可能な限り部品の情報を図面化しておくことが重要です。図面化のメリットを解説しますので、参考にしてみてください。
・部品の情報を正確に伝達するため
単純な形状の部品であれば、口頭のみで情報を伝えることができるでしょう。しかし、部品の形状が複雑になるほど、口頭で正確に伝えるのは難しくなります。部品の情報を図面化しておくことで、正確な形状を伝達できます。
図面の製作には、日本産業規格（JIS）の製図法によってルールが決まっています。ルールに沿って製作した図面であれば、誰が見てもすぐに部品の情報を理解でき、同じ部品が製作可能です。
実際の現場では、検査・設計・打ち合わせなどの場面で図面を使って話をすると、理解の相違がなくなるため安心して作業に移ることができます。
・部品が必要な時にいつでも製作できるようにしておくため
図面化により、部品の作り方をデータとして残しておくと、部品が必要な時にいつでも製作できます。図面には、部品の寸法や形状だけでなく、部品同士の関係性なども書かれており、部品に必要なデータが全て記載されています。
図面がないと、部品が必要な時にその都度測定やデータ化などの作業を繰り返さなくてはいけません。図面があれば、部品の需要が発生した時にすぐに調達可能です。
・劣化した部品を定期的に取り替えられるようにしておくため
劣化した部品をそのまま使い続けると、製品の品質が低下するのに加え、機械が正常に作動しなくなるリスクが高まり作業の効率が低下する可能性もあります。劣化した部品を定期的に取り替えることで、これらのリスクを回避できます。
特に、古い部品では製造元での製造が終了しているケースも多く、同じ部品がすぐに手に入るとは限りません。リバースエンジニアリングにより、あらかじめ部品を作成しておくことで、部品の定期的な交換が可能です。
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■まとめ
リバースエンジニアリングを行う際には、できる限り現物から図面を作成しておくと、部品調達に困ることが減るため、工場の稼働がスムーズに進められます。リバースエンジニアリングは、適切な工法で行えばとても有益な手法であり、多彩な用途で活用できます。
リバースエンジニアリングを考えているが自社での対応が難しい・リバースエンジニアリングを含めて工場全体の設備を点検してほしいなど、リバースエンジニアリングについてのお問い合わせがございましたら、ぜひ藤田工業までお問い合わせください。
■工場の機械部品でお困りの方は藤田工業にお任せください
藤田工業では、図面がない・生産が終了してしまった・どの会社で製作したかわからないなどの部品を、リバースエンジニアリングによって図面作成や部品複製が可能です。図面作成だけでもお引き受けできますので、まずは弊社までご連絡ください。
リバースエンジニアリング以外にも、工場設備の補修工事や付帯工事の施工も可能です。例えば、昇降設備がない工場では、脚立の昇り降りによる事故を防止するため、弊社でははしご・安全柵・フェンスなどの設置をおすすめしております。
弊社は、粉体設備のプラント配管の設計を主に行っている会社です。大手企業様からも多数の設計依頼や問い合わせをいただき、20年以上の経験で培ってきた技術力には定評がございます。千葉県市原市を拠点としておりますが、全国で対応が可能です。北は北海道から南は沖縄まで、日本全国どこでもお受けいたしますので、ご希望の際はご一報ください。
お客様に寄り添った提案を心がけ、見積もりから製作まで一貫して対応しております。工場の安全対策から設備改修・補修・修繕まで、工場に関するお悩み事をお持ちの担当者様は、まずは弊社までご相談ください。
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