Autor: Torres Víctor/ Jefe de la Unidad de Ensayos no Destructivos, Análisis de Fallas y Corrosión de Materiales. Centro de Tecnología de los Materiales (CTM). FIIDT.
La ingeniería inversa, también conocida como ingeniería de reversa o retroingeniería, es una herramienta utilizada por un número cada vez mayor de empresas para descubrir los principios tecnológicos de un objeto o componente a través del análisis de su estructura y función con el objetivo final de replicarlo. Resulta lógico suponer que el proceso básico de Ingeniería inversa, ha sido llevado a cabo a lo largo de la historia de la humanidad por muchas culturas o civilizaciones, podemos así imaginar por ejemplo, el intento de reproducción de un arma, herramienta o medio de transporte, por parte de personas que no contaban con dicha tecnología con el fin de utilizarlo para su propio beneficio.
Indudablemente el concepto es controversial y por años ha sido catalogado como “piratería” por los más conservadores y por algunas empresas buscando mantener la exclusividad en la comercialización de sus productos. Sin embargo, en la actualidad, un importante número de industrias emplean la ingeniería inversa en máquinas, software, armas, aeronaves y muchos otros productos para extraer información de su diseño. A menudo, la ingeniería inversa se enfoca exclusivamente en la réplica de ciertas partes y piezas de un componente, ya sea porque las condiciones de uso las somete a un mayor deterioro, porque fueron diseñadas para que su desgaste o falla derive en una obsolescencia programada, porque los repuestos fueron descontinuados por el fabricante, o como en el caso de nuestro país, se encuentre bloqueado el acceso a los repuestos originales requeridos para la continuación del funcionamiento de equipamiento vital para el bienestar y progreso de la nación.
La ingeniería inversa se denomina así porque involucra trabajar en sentido “reverso” al proceso de diseño de un producto. [1] La figura 1 muestra un esquema general del proceso de diseño y se coloca como ejemplo la interacción constante con la selección del material.
Puede notarse en la figura 1 que en la etapa de conceptualización, muchas opciones son posibles: un polímero puede ser la mejor opción para un concepto, una aleación metálica para otro, incluso si la función es la misma. En la etapa de materialización, las posibilidades se reducen, ya que se necesita data para un subconjunto de materiales, pero con un alto nivel de precisión. La etapa final del diseño requiere un nivel aún más alto de precisión y detalle, pero solo para uno o pocos materiales. Sin embargo, la participación del material no termina con el establecimiento de producción. El producto puede fallar en servicio, y estas fallas contienen información, un buen fabricante recoge y analiza los datos de las fallas, y si es necesario regresará a rediseñar o volverá a seleccionar otro material. [2]
En el proceso de ingeniería inversa se puede contar con la ventaja inicial de que las fallas en servicio ya han sido analizadas y corregidas, incluso es habitual que el promotor de la ingeniería inversa de un producto específico, ya lo ha considerado como el de mejor calidad por las buenas prestaciones que le ha brindado o porque una comparación entre varios componentes similares lo ha llevado a esa conclusión.
Asumiendo de manera estricta que la ingeniería inversa va en sentido contrario al proceso de diseño, y tomando como referencia el ejemplo anterior, el proceso comenzaría con la determinación del tipo exacto de material de fabricación del producto analizado, esto es posible con el empleo de técnicas químicas analíticas, ensayos mecánicos, ensayos metalográficos y la asociación de los resultados con bases de datos de materiales comerciales. Seguidamente se avanzaría progresivamente en el proceso, ampliando las opciones a una data de materiales con propiedades similares al material con que fue fabricado el componente, permitiendo seleccionar el más adecuado considerando variables como disponibilidad o costos.
Un proceso análogo al anterior es llevado a cabo en la Fundación Instituto de Ingeniera (FIIIDT), cuando se requiere la ingeniería inversa a elementos mecánicos, no obstante, el análisis del material de fabricación requiere a menudo la destrucción del componente analizado, por lo que el análisis dimensional de la pieza analizada es realizado como paso previo.
Este análisis comienza registrando las dimensiones y los atributos visibles de la pieza. Para ello, se emplean herramientas básicas de medición hasta tecnologías de escaneo 3D con los cuales se pueden obtener lecturas precisas de las especificaciones del producto y tener esta información registrada automáticamente en bases de datos. Una vez que se ha recopilado y registrado toda la información pertinente, se puede utilizar estos datos para crear planos asistidos por computadora para su posterior análisis y mejoras del diseño con nuevos desarrollos e innovaciones, o simplemente con el fin de replicar exactamente el modelo original. Para sacar el mejor provecho de esta etapa lo correcto es contar con un ejemplar del producto preferiblemente sin uso, o un estado tal que permita revelar la mayor cantidad de información sobre el diseño original, su funcionamiento y cómo se realizó la fabricación del componente.
El resultado tangible del proceso de Ingeniería de reversa será finalmente las especificaciones técnicas del elemento analizado, que incluirán los planos de la pieza, material de fabricación, proceso de manufactura, tratamientos térmicos, características de recubrimientos, alternativas al material original y posibles mejoras de diseño.
Poder contar con la capacidad de extraer esta información de un elemento (parte, pieza, equipo) de interés tecnológico y que permita garantizar al momento de la fabricación, una calidad similar o superior al componente original, ofrece la invaluable oportunidad de brindar sistemáticamente, soluciones a las distintas áreas estratégicas de la nación, como lo son la industria petrolera, sistemas ferroviarios de transporte masivo y sistemas de tratamiento de aguas, entre otros, resultando de manera directa en el bienestar general de la población.
Bibliografía
[1] What is reverse engineering and how does it work? Posted by Astro Machine Works on September 9, 201 Disponible en https://astromachineworks.com/what-is-reverse-engineering/
[2] Ashby M, Materials Selection in Mechanical Design, 2005 Inglaterra
[3] Diseño de equipos para parques infantiles: un enfoque ingenieril.
Torres V. IUTRC. Marzo 2016
[4] Ingeniería inversa: La discusión sobre su validez y legalidad
Por Prof. Eduardo J. Stefanelli Disponible en: https://www.stefanelli.eng.br/es/ingenieria-inversa-validez-legalidad/
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