Rétro-ingénierie et Scan 3D – Histoire et Applications
Qu’est-ce que la rétro-ingénierie, et comment le nombre de ses applications a-t-il été propulsé par l’apparition du scan 3D ?
Suivez-nous pour un retour vers le futur passant par les batailles navales de l’Antiquité pour rejoindre la zone 51.
Un des premiers cas historiques de rétro-ingénierie
Si l’on en croit l’Histoire de Polype, un des premiers cas de rétro-ingénierie a eu lieu quelques semaines avant la bataille de la pointe d’Italie en -260 av J.C. La flotte Romaine, qui n’était alors pas réputée pour son efficacité sur mer, capture une Birème Phénicienne (dont l’incroyable technologie avait pourtant été mise au point quelques siècles auparavant). Etudiant la galère sous tous les angles, notant et référençant chaque détail, les Romains créent alors leur propre version de l’embarcation et y ajoutent certaines de leurs technologies, donnant naissance à une flotte d’un genre nouveau.
C’est grâce à cet avantage technologique que Rome remportera la première bataille navale de son histoire.
La méthode actuelle
Depuis, les ingénieurs ont fait quelques progrès. Les compas et les croquis papier ont cédé leur place aux superordinateurs et à la puissance de calcul. Faites place à la rétro-ingénierie de +2018 apr. J.C.
Dans un premier temps, on scanne la pièce sous toutes les coutures pour générer un nuage de point. On applique alors des polygones sur le nuage pour donner corps à l’objet. Pour reconstruire la pièce, il suffit en quelques sortes de modéliser sa peau. Cette étape est la plus gourmande en puissance de calcul.
Une fois que vous lui avez fait la peau, vous obtenez donc un modèle 3D de la pièce, utilisable aux formats IGE, STEP, STL, 3DS, ou encore VRML. Le fichier est ensuite retravaillé à l’aide d’un logiciel de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) pour gommer les éventuels défauts.
applications modernes du procédé
Les applications de la rétro-ingénierie sont incroyablement divers et nombre de secteurs différents peuvent en bénéficier. Elle permet de :
- comprendre le fonctionnement d’un objet et, si besoin, d’analyser, évaluer et améliorer ses performances
- recréer les plans d’une pièce si ils ont été égarés ou sont tout simplement inexistants
- remplacer la pièce manquante sur une ancienne machine, introuvable dans le commerce, ou si celle-ci est cassée
- dupliquer une pièce réalisée manuellement
- développer un produit à partir d’une maquette design
- reproduire et adapter un produit du commerce, pour en créer une variante
Chez Digitage, nous avons par exemple scanné et numérisé les cadres support custom de motos utilisées spécialement pour la prise de vue vidéo, pour les caméras montées du tour de France. En effet, un caméraman se doit d’être stable pour offrir une prise de vue de qualité. Ses pieds doivent donc reposer sur des cales spécifiques. C’est pourquoi il existe un certain type de motos, conçues spécialement à cet effet. Mais lorsque la société de production part à l’autre bout du monde, que faire si on ne peut pas transporter toutes ses motos ? La solution, créer des cale-pieds mobiles et adaptables.
Pour que des ingénieurs puissent imaginer et designer un modèle de pièce susceptible de se plugger sur le cadre de n’importe quel moto standard, nous avons donc scanné et modélisé le support custom, permettant ainsi aux concepteurs non seulement de designer l’objet, mais de virtuellement le placer dans toutes les positions possibles afin d’en tester la compatibilité et les performances.
Limites et adaptations
Il est possible de numériser n’importe quelle forme végétale, minérale ou artificielle. La limite de cette technique réside dans la triangulation nécessitée par les lasers optiques. En effet pour trianguler avec précision, les deux faisceaux se rencontrant sur le point à scanner ont besoin d’un certain angle d’ouverture. Pour un filetage à l’intérieur d’une extrusion par exemple, le trou sera tellement étroit que la triangulation ne pourra pas se faire efficacement.
Il en va de même bien sûr avec les surface non visibles, non accessibles visuellement aux outils de scan. C’est pourquoi pour certaines pièces fermées et scellées, ou aux détails profondément creusés dans la matière, les ingénieurs ont plutôt recours aux scanners tomographiques semblables à ceux utilisés dans le domaine hospitalier, afin de voir à l’intérieur de la matière sans la détruire.
Rares sont donc les pièces capables de conserver tous leurs mystères une fois exposées aux technologies actuelles de scan. La grande Pyramide elle même, récemment bombardée de muons pour en sonder les mystérieuses cavités, s’incline devant de tels savoir-faires.
Prochaine étape, les hypothétiques vaisseaux extraterrestres de la zone 51 ?
Les petits hommes verts eux-mêmes resisteront-ils à l’infatiguable avancée du scan 3D ? Chez Digitage en tout cas, on attend le challenge de pied ferme, scanner en main et manches retroussées !
Et pour clore cet article et vous faire rêver un peu : la retro-ingénierie d’un Spitfire
